Gaasiarmatuur ja -seadmed: liigid + valiku iseärasused

Gaasitorustik on insenerikonstruktsioon, mille iga element ja sõlm täidab olulist kindlat funktsionaalset ülesannet ning vastutab võrgu ohutuse, kvaliteedi ja katkematu toimimise eest. Mitmesugused gaasiarmatuur ja gaasiseadmed erinevad valmistamise keerukuse, materjali, otstarbe ja liikide poolest.

Gaasitorustike armatuur – on lai klass seadiseid ja seadmeid, mis paigaldatakse gaasitorustikele, samuti seadmetele. Nende abil teostatakse gaasivoolu välja- ja sisselülitamist, suuna, koguse ja rõhu muutmist või gaaside täielikku eemaldamist. Nende osade lai valik on klassifitseeritud, tänu millele saab gaasiarmatuuri klassifikatsiooni küsimuses üsna hõlpsasti aru.

Vaatleme koos kogu gaasitorustike armatuuri mitmekesisust ja selle valiku eripärasid.

Gaasiarmatuuri ja -seadmete otstarve

Gaasiarmatuur ja gaasiseadmed on ette nähtud paigaldamiseks torustikele, mida kasutatakse sinise kütuse transportimiseks, varustamiseks ja jaotamiseks. Nende mehhanismide abil lülitatakse sisse ja välja gaasivoolu etteanne, rõhu, koguse ja suuna muutmine. Armatuurile on omased sellised põhiomadused nagu nimisurve (tinglik) ja nimiläbimõõt.

Nimisurve all mõeldakse max rõhku temperatuuril 20 °C, mille juures on tagatud erinevate elementide ja sõlmede ühenduste pikaajaline töö torustikuga. Tinglik läbimõõt (DN) – on karakteristik, mida kasutatakse torustikuvõrkudes ühendatavate osade ühise parameetrina.

Gaasitorustik sisaldab endas mitte ainult torusid, vaid ka suurt hulka gaasiarmatuuri, mis tagab selle usaldusväärse toimimise.

Suurem osa armatuuriliike koosneb sulgemis- või drosselseadmest. Need on konstruktsioonid korpuse kujul, mis on väljast kaanega suletud.

Korpuse sees liigub sulgur. Sulguri liikumise tagajärjel tema istmete suhtes muutub ala pindala, mille kaudu gaas läbib. See protsess põhjustab hüdraulilise takistuse muutust.

Lihtne konstruktsioon, taskukohane hind ja võimalus kasutada gaasiklappe laias temperatuurivahemikus – need on gaasiklappide peamised eelised.

Gaasitorustiku osade väljalülitamise ajal kokkupuutuvad sulguri ja istme pinnad kannavad nimetust tihenduspinnad. Drosseltüüpi seadmetes kannavad sulguri ja istme pinnad, mis omakorda moodustavad reguleeritava läbipääsu töökeskkonna transportimiseks, nimetust drosselpinnad.

Gaasitorustike armatuuri klassifikatsioon

Kõik olemasolevad gaasiarmatuuri liigid võib selle otstarbe järgi jagada:

• sulgemisarmatuur. Armatuur, mida kasutatakse gaasitorustiku, instrumentide ja aparatuuri üksikute lõikude perioodiliseks väljalülitamiseks. Sellesse liiki kuuluvad gaasikraanid, ventiilid, siibriventiilid;
• kaitsearmatuur. Mis teenib gaasirõhu ettenähtud normidest suurema tõusmise riski ennetamist. Sellesse armatuuriliiki kuulub mahalaadimise turvaklapp;
• reguleerimisarmatuur. Mõeldud rõhu muutmiseks ja hoidmiseks etteantud piirides. Need on klapid, siibrid jne.;
• pöördtoimega armatuur. Gaasi liikumissuuna muutumise vältimiseks;
• avarii- ja sulgemisarmatuur. Gaasi liikumise kiireks automaatseks katkestamiseks avariilõigu suunas etteantud režiimi rikkumise korral. Sellesse liiki kuulub sulgemis-turvaklapp;
• kondensaadi eemaldav armatuur. See, mis eemaldab automaatrežiimis kondensaati, mis koguneb kondensaadi-kogujates ja torustikuvõrkude alumistel lõikudel;
• kontrollarmatuur. Määrab läbiva massi rõhu, temperatuuri jne.

Juhtimisviisi järgi võib armatuur olla kahte tüüpi: juhitav ja automaatne. Esimest käitatakse käsitsi manipuleerimisega või ajami abil: pneumaatiline, hüdrauliline, elektromagnetiline, elektriline.

Käsitsi juhtimise protsess erineb suurte jõupingutuste rakendamise ja aja kaotuse poolest. Palju sagedamini paigaldatakse ajam ja säilitatakse avariijuhtimise võimalus avarii korral. Teine aga toimib automaatkäivituse seadmete abil.

Gaasitorustike äärikühendust kasutatakse üleminekutel veealustelt või maa-alustelt lõikudelt maapealsetele. Selline ühendustüüp aitab võidelda elektrokeemilise korrosiooniga.

Vastavalt ühendusviisile on seadmed ja igasugused gaasivarustussüsteemide liitmikud:

• Äärikuga – kasutatakse liitmike jaoks, mille keskkonna läbipääs on üle 50 mm.  Ühendamine torudega toimub äärikute kokkukeeramise teel. Selle ühenduse peamine eelis on korduvate ümberpaigalduste võimalus, suur tugevus ja töökindlus. Samuti võib märkida universaalset kasutatavust. Puudusena tuuakse välja ainult suur mass ja nende detailide suured mõõtmed;
• Muhviga – kasutatakse seadmete ühendamiseks, mille ava on 65 mm või väiksem. Ühendamine toimub sisemise keermega muhvide abil. Muhvühenduste puuduseks on see, et keerme kulub aja jooksul;
• Tšapkiga välise keermega. Üks seade keeratakse keermega teise seadmesse;
• Keevitusega – need on tänapäeval harva kasutatavad mittelahutatavad ühendused. Selle meetodi plussid on usaldusväärne tihedus ja hooldustegevuste viimine miinimumini. Puuduste hulka võib arvata remondi vajaduse korral tekkiva ühenduse lahtivõtmise keerukuse, kui gaasitoru lõik lihtsalt lõigatakse ära;
• Nippliga – liitmike ühendamine toimub nipli abil;
• Kinnitusvarrastega – toruotsad ühendatakse torude äärikutega poltide ja mutritega, mis asetsevad piki liitmikke;
• Liitmikuga – liitmike ühendamine toimub liitmiku, kinnitava mutri ja tihendusrõngaste abil. See on usaldusväärne ühendusmeetod, mida on võimalik lahti võtta.

Lisaks eespool loetletutele on olemas ka teisi gaasiliitmike ühendusviise, kuid neid kasutatakse mitte nii sageli.

Gaasi äärikfilter on vajalik gaasikeskkonna puhastamiseks tolmust ja lisanditest, tänu millele pikeneb kasutusiga ja suureneb gaasiseadmete töökindlus

Samuti ei tasu unustada, et teostatud ühenduse kvaliteedist sõltub torustiku funktsionaalsus ja kogu gaasijaotussüsteemi töökindlus.

Gaasiarmatuuri tingmärgid

Gaasisektoris kasutatavad liitmikud on standardiseeritud. Igal detailil on kohustuslikult 4-osaline kood.

Koodi kaks esimest numbrit – need on liitmiku tüüp:

• 11 – torustiku kraanid;
• 14,15 – sulgeventiilid;
• 16 – tõstetüüpi tagasilöögiklapid;
• 17 – kaitseklapid;
• 19 – pöördtüüpi tagasilöögiklapid;
• 25 – reguleerimisklapid;
• 30, 31 – sulgesiibrid;
• 32 – sulgurid.

Koodi teisel kohal on korpuse materjali tähis: süsinikteras – s, hapekindel roostevaba teras - nž, hallmalm – tš, sepismalm – ktš, pronks, messing – pr, vinüülplast – vp, legeerteras – ls, alumiinium – a.

Malmist gaasisiiber on korrosioonile palju vähem vastuvõtlik, kuid see on rabedam kui sarnane terasest valmistatud seade.

Koodi kolmandal kohal on detaili järjekorranumber. Neljandal kohal on tihendusrõngaste materjali tähis: pronks või messing – b, roostevaba teras – nž, kumm – r, eboniit – e, babbiit – bt, tihendusrõngad puuduvad – bk.

Sulgearmatuuri iseärasused

Sulgarmatuuri esineb kõige sagedamini gaasisüsteemides. Seda kasutatakse gaasitorustiku rõhu reguleerimiseks ja see toimib samal põhimõttel kui veejuhtmetes. Kuid gaasiseadmete osadele esitatakse kõrgemaid ohutusnõudeid.

Kui gaasi kontsentratsioon õhus jõuab kriitilise väärtuseni, piisab vaid väikseimast sädeme tekkimisest ja võib juhtuda tõeline katastroof.

Funktsionaalse mehhanismi liikumistüübi järgi jaguneb gaasitorustike sulgarmatuur järgmisteks tüüpideks:

• kraan – kraanis liigub sulgurelement pöörleva kehaga, pöörledes samaaegselt ümber oma telje. Voolu suuna suhtes võib asuda suvaliselt;
• libliksiiber – selles detailis pöörleb ketaskujuline element ümber oma telje voolu suhtes nurga all või risti;
• ventiil – detailis liigub sulgurkeha spindlil edasi-tagasi paralleelselt vooluga;
• siiber – selles liigub reguleerimiselement vooluga risti.

Võib kokkuvõtvalt öelda, et sulgarmatuur hõlmab seadmeid, mis on ette nähtud gaasitorustiku lõikude hermeetiliseks sulgemiseks. Need seadmed peavad tagama sulgemise hermeetilisuse, toimingute kiiruse, väikese hüdraulilise takistuse ja hooldamise mugavuse.

Sulguri tööpõhimõte

Kõige sagedamini võib gaasiseadmete torustikel eri tüüpi sulgarmatuurist kohata siibreid. Just neid kasutatakse siis, kui on vaja blokeerida gaasivool gaasitorustikes, mille nimiläbimõõdud on 50 mm kuni 2000 mm ja töörõhk vahemikus 0,1–20 MPa.

Siibrites reguleeritakse gaasivoolu sulguri asendi muutmisega tihenduspindade suhtes. Spindel mittetõusev ei tõmbu avamisel katteni välja. Selle pöörlemisel avause avamiseks keeratakse käigu mutter sellele peale, tõstes või langetades sulgurit. Selles siibrite variandis asub käiguüksus töökeskkonna sees, mistõttu on see rohkem avatud korrosiooni negatiivsele mõjule.

Väljatõmmatava spindliga aparatuur liigutab spindlit ja sulgurit keermestatud puksi pöörlemise abil, samal ajal kui spindli ülemine osa tõuseb üles. Sellise konstruktsiooni eelis on see, et väline keskkond ei mõjuta liikuvaid sõlmi.

Sulgurid erinevad lukustusseadme järgi kahte tüüpi. Kiilukujulistel on sulgur tihenduspindadega, mis asuvad üksteise suhtes kindla nurga all. Samuti toodetakse neid liigendsulguriga, mis koosneb kahest kettast ja täiskiilust. Paralleelsetel sulguritel on sulgur, mis koosneb kahest kettast, mille vahel asub vahekiil.

Drosseltüüpi klappe kasutatakse sageli nende lihtsuse ja töökindluse tõttu. Drossel reguleerib sujuvalt sellest läbiva gaasi voolu.

Kuni 0,6 MPa rõhu jaoks projekteeritud gaasitorustikes kasutatakse hallmalmist valmistatud sulgureid, gaasitorustikes, kus rõhk ületab 0,6 MPa, – kasutatakse terasest sulgureid.

Milliseid eeliseid saab sulgurite puhul märkida võrreldes teiste sulgseadmetega? Avatud asendis täheldatakse vähest takistust voolule, lisaks puuduvad gaasikeskkonna pöörded. Sulguritel on väike ehitupikkus. Neid on lihtne hooldada ja need võimaldavad gaasi liikumist igas suunas.

Selles kategoorias saab eraldi välja tuua klapid. Need kuuluvad sulg- ja reguleerimisseadmete hulka, mille abil reguleeritakse gaasi tarbimist ja samuti on võimalik peatada selle tarnimine gaasitorustikus. Klapid koosnevad korpusest, sulgurkettast ja ajamivõllist.

Klappe saab kasutada laias temperatuuri- või rõhupiirkonnas. Neil on lihtne konstruktsioon, väike mass ja väike metallimahukus. Klappidel on väike ehitupikkus ja minimaalne osade arv. Nende suur eelis – taskukohane hind.

Rõhku tänapäevastel gaasitorustikel jälgib hulk tundlikke andureid, mis fikseerivad vähimadki kõrvalekalded ja edastavad teavet nende kohta dispetšeri juhtpaneelile.

Milleks on kraanid vajalikud?

Lisaks eelnimetatud seadmetele kuuluvad sulgseadmete hulka kraanid ja ventiilid, mis on vajalikud seadme kiiremaks ühendamiseks/lahutamiseks või töökeskkonna voolu reguleerimiseks. Neid detaile saab sulguri kuju järgi jagada kuul-, silindri- ja koonuskraanideks.

Kõrgema tiheduse saavutamiseks kraanis süstitakse tihenduspindade vahele rõhu all spetsiaalne püsiv määre. See täidetakse ülemises osas asuvasse õõneskanalisse ja poldi kinnikeeramisega surutakse see kanalite kaudu olemasolevasse pilusse korgi ja korpuse vahele.

Kraani korpuses toimib sulguelemendina kuul ning sulguris on läbiv ava, mille läbimõõt ühtib gaasitoru läbimõõduga.

Pistik tõuseb veidi üles, vahe suureneb ja pöörlemise kergus on tagatud. Messingist tihend ja kuulventiil takistavad määrdeaine väljapressimist ja sellele järgnevat gaasi leket.

Lisaks määrimist vajavatele kraanidele kasutatakse gaasitorustikes lihtsaid pöördkraane. Neid saab jagada pingutus-, tihend- ja isetihenduvateks. Neid saab paigaldada maapealsetele gaasitorustikele, siseobjektide gaasitorustikele, abiliinidele (puhastusgaasitorustikele jne).

Kondensaadikogujad ja kompensaatorid

Vee ja kondensaadi kogumiseks ja eemaldamiseks gaasitorustike madalamatel tasanditel paigaldatakse kondensaatikogurid.

Need võivad olla erineva mahutavusega: suur mahutavus on vajalik, kui transporditav gaas on suure niiskusega, väiksem sobib kuiva gaasi transportimiseks. Lisaks, sõltuvalt läbiva töökeskkonna rõhu suurusest, jagunevad kondensaatikogurid seadmeteks madala, keskmise ja kõrge rõhuga.

Madala rõhuga seadmed – see on mahuti, mille tolline toru on viidud gaasivaiba alla. Toru lõpeb ühendusmuhvi ja pistikuga. Selle kaudu eemaldatakse kondensaat, mõõdetakse rõhku ja puhastatakse gaasitorustik.

Keskmise ja kõrge rõhuga seadmed on lisaks varustatud veel ühe kaitse toru ja kraaniga sisemisel tõusutorul. Tõusutoru ülaosas on auk töökeskkonna rõhu ühtlustamiseks ümbrises ja tõusutorus. Ilma avata täidaks kondensaat gaasi rõhu all tõusutoru, mis võib viia selle purunemiseni madalatel temperatuuridel.

Gaasikondensaatikogur võimaldab eemaldada vee ja kondensaadi gaasist, mida transporditakse gaasitorustiku süsteemi kaudu. See seade on eriti oluline talvisel perioodil.

Gaasi rõhu mõjul toimub automaatne pumpamine kondensaadi eemaldamiseks. Kui kraan on suletud, takistab gaas kondensaati ja see libiseb alla. Kui kraan avaneb, tõuseb kondensaat pinnale.

Gaasitorustike ekspluatatsioonil võib temperatuuride vahe ulatuda mitme kraadini. Nii suur muutuse suurus võib põhjustada pinget mitmekümne MPa ulatuses. Seetõttu tuleb gaasitorustiku normaalse töö tagamiseks kasutada kompensaatoreid. Need võivad olla läätselised, U-kujulised, lüürakujulised jne.

Gaasi rõhukompensaator pikendab oluliselt gaasitorustiku kasutusiga. Kuid sellist seadet paigaldades tuleb arvestada gaasi nominaal- ja maksimaalrõhuga süsteemis.

Lääts- ja lõõtskompensaatorid on levinumad. U- ja lüürakujulised kompensaatorid valmistatakse painutatud, sageli tõmbetorudest. Nende peamine puudus – suured mõõtmed. Torustikel mägistes ja seismo-ohtlikes piirkondades paigaldatakse kummikangastest seadmed, mis suudavad vastu võtta deformatsioone nii piki- kui põikisuunas.

Gaasitorustike ühendusarmatuur

Gaasitorustiku paigaldamise protsessis võib tekkida vajadus ühendada erinevatest materjalidest või erineva läbimõõduga torusid. Sel juhul paigaldatakse võrgu koosseisu ühendav äärikuelement – abiosad ühendamiseks.

Sellesse armatuuri kategooriasse kuuluvad äärikuadapterid, klambrid, pistikud, ühendusmuhvid, otsikud, ristühendused, teeühendused – sõna otseses mõttes detailid, mille konstruktsioonis ei ole ette nähtud sulgevate ja reguleerivate mehhanismide olemasolu.

Ühendusarmatuuri läheb vaja, kui tekib vajadus ühendada erinevatest materjalidest torusid, erineva läbimõõduga torustiku lõike, samuti pöörete ja hargnemiste korral.

Gaasitorustiku hargnemiseks kasutatakse teeühendusi ja otsikuid. Need paigaldatakse juhul, kui toru jõuab mingi asula jaotuslõiguni, kuid see asula ei ole lõpp-punkt.

Reguleerimisarmatuuri abil jagatakse torustik ja osa transporditavast gaasist suunatakse asulasse, teine osa transporditakse edasi.

Terasest teeühendused valmistatakse erinevatest terasemarkidest. Neid saab kasutada praktiliselt igas töökeskkonnas. Need tagavad torude kvaliteetse ühenduse ja omavad head tihedust.

MõõteriistadKIPIAgaasitorustike süsteemides

Lisaks kõigele eelpool loetletule kasutatakse gaasitorustike süsteemides arvukalt mõõteriistu KIPiA (kontroll- ja mõõteriistad ning automaatika).

Lisaks gaasiarmatuurile paigaldatakse gaasitorustikele KIPiA. See võimaldab pidevalt jälgida seadmete seisukorda ja tehnoloogilise protsessi kulgu. Samuti kiiresti tuvastada enneavariilisi ja avariilisi olukordi.

Kõige nõutumad seadmed, mida kasutatakse gaasisüsteemides, on:

• gaasikontsentratsiooni signalisaatorid;
• seadmed sissevoolava gaasi avariiliseks sulgemiseks;
• seadmed läbinud gaasi mahu mõõtmiseks;
• elektroonilised läbinud gaasi mahu regulaatorid;
• autonoomsed toiteplokid;
• gaasiklapid erinevate protsesside automatiseerimiseks ja torustike töö optimeerimiseks;
• gaasiregulaatorid torustiku mingit lõiku läbiva keskkonna mahu reguleerimiseks.

Sellised seadmed on kõrgtehnoloogiline varustus, mida kasutatakse väga erinevates tingimustes.

Armatuuri ja seadmete valiku iseärasused

Armatuuri valides gaasitorustike jaoks tuleb eriti hoolikalt suhtuda materjali keemilistesse ja füüsikalistesse omadustesse, millest see on valmistatud.

Kõige nõutumad materjalid gaasiarmatuuri valmistamiseks on malm ja teras. See tuleneb nõuetest kõrgendatud tugevuse ja töökindluse tasemele. Polümeerelemendid, mis sobivad suurepäraselt veetorustike jaoks, ei ole siin kohaldatavad, lisaks võib neid kergesti kahjustada.

Teras on kõige populaarsem materjal gaasiarmatuuri valmistamiseks. Sellisel seadmel on taskukohane hind ja kõrge tugevus.

Eksperdid ei soovita gaasitorustikel kasutada pronksist tihendusvahedega seadmeid. See on seotud sellega, et vedelgaasi koostises on vesiniksulfiid, mis võib pronksile ja vasesulamitele negatiivselt mõjuda.

Kokkuvõtted. Kasulik video teemal

Sellest, kuidas toimub gaasitorustiku sulgearmatuuri tehniline hooldus, saate teada järgmisest videost:

Kiil- ja voolikusiibrite konstruktsiooni iseärasustest räägitakse selles videos:

Kõik gaasitorustikud kuuluvad kõrgendatud ohuga objektide hulka, seetõttu tuleks gaasiarmatuuri ja seadmete valikusse suhtuda täie tõsidusega ning vajadusel konsulteerida spetsialistidega. Ainult kvaliteetne gaasi sulgearmatuur suudab tagada hoolduse mugavuse, remondi kiiruse ja torustiku sõlmede kõrge tiheduse.

Kui teil on artikli teema kohta küsimusi või saate meie materjali täiendada huvitava teabega, palun jätke oma kommentaarid allpool asuvasse plokki.