Analiza Critica a SRM

Universitatea Lucian Blaga Sibiu Mediaş 2006

A. ANALIZA CRITICĂ A COMPONENTELOR STAŢIILOR DEREGLARE-MĂSURARE ÎN SISTEMUL DE TRANSPORT GAZE

NATURALE

1. INTRODUCERE

Lucrarea de absolvire intitulată „Analiza critică a componentelor staţiilor de reglare-măsurare în sistemul de transport gaze naturale. Proiectarea unei staţii de reglare-măsurare gaze” a fost elaborată în baza temei aprobate de catedra STM a Facultăţii de Inginerie „Hermann Oberth” din cadrul Universităţii „Lucian Blaga” din Sibiu.

Prima parte a lucrării cuprinde o analiză critică a reglării şi măsurării gazelor naturale în flux tehnologic extracţie-transport-distribuţie gaze naturale şi propuneri de modernizare.

Această analiză critică nu are ca scop scoaterea în evidenţă a faptului că mare parte a instalaţiilor existente la ora actuală şi echipamentele cu care sunt dotate acestea, sunt depăşite atât moral cât şi tehnologic, ci doreşte să prezinte modalităţi şi măsuri de îmbunătăţire a sistemelor de măsurare, reglare şi odorizare.

Totodată aceasta va reprezenta de fapt punctul de plecare în abordarea temei propriu-zise a acestei lucrări scrise, şi anume proiectarea unei instalaţii tehnologice, modernizate care să ţină cont de aspectele prezentate în această analiză.

Conceptul propriu-zis este structurat prin parcurgerea tuturor etapelor începând de la alegerea separatorului filtru, a dispozitivului de măsurare a debitelor de gaze naturale, a regulatorului de presiune, a robinetului de descărcare cu diafragmă servocontrolată, a instalaţiei de odorizare, calculul parametrilor de reglare pe staţie, calculul la presiune interioară a tronsoanelor de ţeavă, date privind realizarea din punct de vedere constructiv şi funcţionarea elementelor componente, punerea în funcţiune, modul de funcţionare a staţiei, până la dotarea staţiei de reglare-măsurare cu sistem de automatizare, achiziţie, monitorizare, transmitere a datelor la distanţă şi modul de funcţionare a acestuia.

Lucrarea mai cuprinde de asemenea o succintă analiză tehnico-economică, condiţii de exploatare, întreţinere, verificare, prescripţii de tehnica securităţii, protecţia muncii şi stingerea incendiilor, precum şi de protecţia mediului înconjurător.

1


2. NECESITATEA REGLĂRII ŞI MĂSURĂRII GAZELOR NATURALE

Producerea gazelor naturale din zăcăminte libere sau cele asociate petrolului şi condensatului a crescut continuu în ultimii 25 de ani.

Descoperirea de noi rezerve şi creşterea producţiei de gaze naturale a determinat construirea de sisteme de transport continentale şi intercontinentale, concomitent cu dezvoltarea sistemelor naţionale.

La această dezvoltare spectaculoasă a condus pe de o parte extinderea utilizării gazelor în majoritatea industriilor şi în consumul menajer, iar pe de alta parte descoperirea unor uriaşe rezerve de gaze naturale (la nivelul anului 1996 cea 40000 mld. mc. în CSI- Rusia, 6000 mld. mc. în S.U.A. etc).

Pe plan mondial, industria transportului gazelor la mare distanţă a început să se afirme ca o industrie aparte, care condiţionează în acelaşi timp dezoltarea celorlalte industrii.

Construirea conductelor de transport la mare distanţă e dictată de volumul rezervelor de gaze, de amploarea marilor centre de consum şi de tendinţa în perspectiva dezvoltarii consumului.

Costul transportului gazelor are o importanţă capitală pentru dezvoltarea consumului menajer şi industrial în condiţii rentabile. De aceea se urmăreşte reducerea volumului investiţiilor prin adoptarea unei scheme optime a reţelelor de transport şi distribuţie, utilizarea oţelurilor superioare, reducerea cheltuielilor de exploatare pentru optimizarea proceselor tehnologice aferente acestei activităţi, introducerea automatizării şi metodelor moderne de calcul.

Pentru a ilustra ponderea costului construirii conductelor magistrale de transport gaze naturale, ţinând seama de investiţia specifică de cca 15 USD/m inch, care cuprinde preţul materialului tubular, lucrări de construcţie şi montaj, lucrări de artă, etc şi de costul unei staţii de comprimare (80 MW) de 1000 USD/KW, pentru un modul de tronson (40”x100 km) rezultă un cost :

Cost conductă = 15 x 40 x 100000 = 60 milioane USDCost staţie = 80000 x 1000 = 80 mil.USDCost conductă + staţie = 140 mil.USD/100 km

La aceasta se adaugă şi costul lucrărilor de telecomunicaţii automatizări, diverse construcţii şi utilaje specifice care reprezintă un spor de 20, astfel rezultând un cost total de 168 mil. USD.

De aceea parametrii calităţii gazelor, a conjugării caracteristicilor materialului tubular, a presiunii de transport, a timpului de staţie de comprimare, a instalaţiilor tehnologice trebuie să fie bine cunoscute, corelate şi aprofundate pentru a optimiza transportul gazelor naturale prin conductele magistrale.

2


Creşterea dependenţei a tot mai multor ţări de importul de gaze, creşterea preţului gazelor naturale şi faptul că hidrocarburile nu sunt regenerabile, impune luarea în considerare a următoarelor aspecte:

- valorificarea cât mai deplină a constituienţilor din gazele naturale, continuarea introducerii lor în sistemele de transport şi distribuţie;

- utilizarea gazelor naturale cu precădere în procese de chimizare, tratamente termice, ceramică, sticlărie fină, etc. şi limitarea lor în arderea directă, industrială sau domestică, folosind mai intens energia electrică, combustibili uşori şi gaze petroliere lichefiate.

- creşterea producţiei de energie electrică prin hidrocentrale, centrale atomoelectrice şi prin utilizarea cărbunilor inferiori şi a hidrocarburilor lichide, gazele naturale folodinsu-se pentru amorsarea flamei şi ca suport de ardere (8-15).

- diminuarea consumurilor prin creşterea randamentelor de la 25-35 la 65–92 folosind ciclurile energetice în soluţiile “co-generation”, “three generation”, alte forme de recuperare cicluri mixte şi prin impunerea la producători, transportatori, distribuitori şi consumatori a unor soluţii de diminuare a pierderilor energetice.

Pentru economia gazelor naturale se impune un cadru legislativ şi normativ aliniat la prevederile europene şi modernizarea de urgenţă a dotărilor tehnice în următoare domenii:

- reţinerea constituienţilor din gazele naturale la producători, alţii decât CH4 ;

- separarea gazelor naturale la producători, de apa liberă (de zăcământ), de vaporii de apă din gaze, de impurităţile solide etc. şi dotarea instalaţiilor de transport şi distribuţie cu instalaţii corespunzătoare de reţinere deoarece:

impurităţile lichide şi solide agresează conductele şi instalaţiile tehnologice;

provoacă diminuarea capacităţilor de transport şi distribuţie, pierderi de presiune şi consumuri energetice suplimentare pentru compensarea acestora;

prezenţa impurităţilor viciază măsurarea gazelor indiferent de sisteme şi aparatura folosită ;

impurităţile solide dar mai ales lichidele reduc randamentul utilizării gazelor cu flacără directă şi pot compromite procesele chimice ;

evacuarea lor provoacă poluarea mediului atmosferic, a solului, a apelor de suprafaţă, în unele cazuri a fondului forestier şi accidente tehnice şi umane.

- măsurarea corespunzătoare a gazelor naturale în ciclu producători/importatori, transport, distribuţie şi utilizare este un imperativ de “gestiune”, de determinare şi înlăturare a cauzelor pierderilor de gaze şi nu în ultimul rând de protecţie a consumatorilor industriali şi domestici care de regulă suportă toate pierderile din amonte de ei şi de aceea direcţiile de acţionare sunt :

3


înlocuirea de urgenţă a instalaţiilor de măsurare uzate tehnic şi moral de la punctele importante (producători, importatori, platforme industriale, distribuţii de gaze cu debite 30.000 m.c./h etc), cu instalaţii moderne şi unitare, evitându-se improvizaţiile foarte costisitoare şi fără rezultat (achiziţionarea de aparatură de măsură performantă dar care nu este concordantă cu celelalte dotări şi cu instalaţia existentă);

modernizarea etapizată a restului instalaţiilor de măsurare, într-un cadru normativ reglementat unitar ;

realizarea noilor instalaţii de măsurare conform standardelor europene la care România trebuie să se alinieze ;

introducerea obligatorie a cromatografului ca o componentă în calculatorul electronic de debit, alături de corecţiile de presiune, temperaturi şi “Z”, pentru debite orare de peste 30–50.000 mc/h, atât pentru determinarea corectă a cantităţilor de gaze, pentru exprimarea acestora în unităţi energetice cât şi pentru încadrarea punctelor importante de măsură într-un sistem modern unitar de dispecerizare şi achiziţii date (SCADA).

- asigurarea presiunilor corespunzătoare a gazelor naturale de la producători/importatori în procesul de transport, distribuţie şi la utilizatori este o condiţie esenţială atât în sezonul rece şi cel cald, cât şi la variaţiile orare de consum din cadrul unei zile, deoarece presiunea “este factor de calitate şi randament în utilizare”, în concordanţă cu caracteristicile conductelor, instalaţiilor şi aparaturii, iar normalitatea acesteia asigură posibilitatea stăpânirii conducerii unui sistem de gaze (SCADA) prin :

debitele ce intră într-un sistem de transport şi distribuţie trebuie să fie mai mari ca cele solicitate de utilizatori ;

reglarea presiunilor gazelor naturale între activităţile de transport, de distribuţie şi la utilizatori impune aparatură specifică, performantă şi sigură la posibile ieşiri accidentale din domensiul de funcţionare prescris ;

este obligatoriu ca performanţele regulatoarelor să fie acordate cu aparatura de măsură din instalaţiile de predare între părţi ;

rezolvarea problemei fundamentale a oricărei industrii gaziere de a asigura consumul variabil şi superior surselor limitate şi constante, prin înmagazinări subterane, în conductele de transport, alţi combustibili etc, conduce tot la necesitatea existenţei unor panouri şi staţii de reglare şi măsurare moderne, dotate cu echipament electronic de calcul şi teletransmisie încadrabil într-un sistem de dispecerizare modern (SCADA).

Gazele naturale extrase din (gaze libere, asociate ţiţeiului, etc.) sunt reglate, prin procedee tehnice specifice (duze, ventile, colţar, etc.) la nivelul presiunilor necesare transportului prin conducte magistrale, pe trepte de presiune.

Gazele naturale transportate se predau societăţilor de distribuţie sau unui consumator important prin intermediul staţiilor de reglare, care au în general următoarea compunere :

4


o conductă de racord a staţiei de reglare şi măsurare (SRM) la conducte de transport, prevăzută cu armături specifice (robinete, separator orizontal, refulator etc);

filtre pentru impurităţi solide ; separator de lichide ; 1-2 trepte de reglare ; panouri de măsurare ; instalaţie de încălzire a gazelor ; AMC – uri ; ocolitorul SRM-ului ; armături diverse (supape, robinete etc); instalaţie de odorizare a gazelor ; racordul de livrare a gazelor pentru distribuire ;

Prin aceste instalaţii gazele naturale se măsoară şi se predau la întreprinderile de distribuţie la presiunea caracteristică acestei activităţi (26 at), odorizate, dacă sunt destinate arderii şi neodorizate, dacă sunt utilizate drept materie primă.

De asemeni gazele se mai reglează la consumatori, pentru presiunile necesare utilizării lor.

În procesul de reglare a gazelor naturale în activitatea de transport intervin următoarele situaţii şi condiţionări :

presiunea amonte de regulator variază în limite largi ; debitele de gaze supuse reglării, variază în limite largi, debitele orare

vârful de consum fiind în unele cazuri de 23 ori mai mari decât cele minime; presiunea aval de regulator trebuie să fie constantă, indiferent de

variaţia debitului şi a presiunii amonte de regulator ; procesul reglării gazelor trebuie să se desfăşoare în mod continuu şi

în deplină siguranţă pentru a nu pune în pericol procesele tehnologice şi instalaţiile de utilizare a gazelor.

Staţiile de reglare şi măsurare se găsesc la interfaţa dintre activitatea transport şi distribuţie, sau între activitatea de transport şi un consumator important.

Deoarece presiunea gazului transportat prin conductele magistrale este înaltă, adică mai mare decât 6 at, pentru a putea fi utilizat de consumatori la presiuni mai joase, gazul metan trebuie trecut printr-o instalaţie prevăzută cu tot aparatajul necesar reducerii presiunii şi măsurării lui.

Staţiile de reglare-măsurare de pe transportul conductelor de transport al gazelor se racordează la acestea printr-o conductă de legătură numită branşament. In punctele de ramificaţie se montează întotdeauna un robinet de închidere. Staţiile de reglare se instalează în apropierea centrelor de consum.

5


Rolul principal al staţiilor de reglare-măsurare este de a măsura debitul de gaze care intră în staţii şi de a le transporta la consumatori în cantităţi şi la presiuni bine determinate.

Presiunile folosite în instalaţiile de transport şi distribuţie a gazelor sunt :

- presiune joasă până la 0,05 at- presiune redusă între 0,05 şi 2 at- presiune medie între 2 şi 6 at- presiune înaltă peste 6 at.În staţiile de reglare - măsurare are loc o reducere sau o scădere

de presiune a gazelor, în scopul introducerii lor în reţeaua de conducte a oraşului, la o presiune constantă de distribuţie, care depinde de sistemul de distribuţie a gazului şi de natura consumatorului.

Reducerea presiunii se face în una, în două sau în trei trepte de reglare astfel:

- de la presiune înaltă la presiune joasă, în trei trepte de reglare dacă presiunea înaltă e mai mare de 12 at şi în două trepte, dacă presiunea înaltă e mai mică de 12 at.

- de la presiune medie la presiune joasă, în una sau în două trepte de reglare

- de la presiune redusă la presiune joasă, într-o singură treaptă.Treptele de reglare sunt montate fie toate într-o singură staţie de

reglare-măsurare principală sau pot fi împărţite, o parte în staţia de reglare principală şi o parte în staţia de reglare de sector.

Instalaţiile mecanice ale staţiilor de reglare-măsurare diferă unele de altele, atât ca mărime cât şi ca formă, fiind în funcţie de cantităţiile de gaz şi de presiune, cerute de consumatori, însă modul lor de funcţionare e acelaşi pentru toate tipurile.

Cum am precizat pe lângă rolul de reglare a presiunii gazelor un rol important al SRM-urilor e măsurarea debitelor de gaze. În funcţie de caracterul măsurării se realizează atât o măsurare comercială cât şi una tehnologică.

Prin operaţii de măsurare cu caracter comercial se înţeleg acele tipuri de măsurări ce se realizează între furnizorul de gaze şi beneficiarul acestora (consumator). Măsurarea comercială (numită şi tranzacţională sau fiscală) e controlată de stat şi se exercită prin controlul metrologic al statului.

In cazul unei măsurări tehnologice între părţi nu se efectuează plăţi care sunt supuse taxelor şi impozitelor datorate statului.

Pe baza măsurării tehnologice se pot întocmi şi bilanţuri şi astfel o urmărire a funcţionării procesului tehnologic în Sistemul Naţional de Transport.

Gazele naturale, în general hidrocarburile gazoase nu au miros sau au un miros foarte slab. Pentru securitatea utilizării gazului mirosul are o mare importanţă. Pentru a oferi gazelor naturale un miros caracteristic care

6


să permită detectarea eventualelor pierderi de gaze, acestea se supun unui proces de odorizare.

Deci odorizarea este o măsură de siguranţă care are ca scop atât constatarea la timp a prezenţei gazului în încăperi pentru prevenirea exploziilor şi accidentelor cât, şi depistarea locurilor de scăpare a gazelor din reţele, dispozitive şi aparate pentru intervenţii de remediere în scopul evitării pierderilor de gaze.

3. ANALIZA CRITICĂ A ACTUALELOR STAŢII DE REGLARE ŞI MĂSURARE DIN ROMÂNIA

7


Capitolul cuprinde o analiză critică a reglării şi măsurării gazelor naturale în flux tehnologic extracţie-transport-distribuţie gaze naturale şi propuneri de modernizare.

Analiza critică cuprinde următoarele puncte :- Reglarea gazelor naturale.- Măsurarea gazelor naturale .- Odorizarea gazelor naturale.

În cadrul instalaţiilor utilizate în industria gazeiferă, o atenţie deosebită trebuie dată reglării, măsurării şi odorizării gazelor naturle, fiecare din acestea contribuind decisiv la o bună utilizare a gazelor naturale, atât de către consumatorii industriali cât şi de consumatorii casnici.

Prin acordarea acestei atenţii, se va urmării o utilizare cât mai raţională şi mai eficientă a gazelor naturale la schelele de producţie, în instalaţiile de transport şi comprimare şi în instalaţiile de distribuţie.

În ţara noastră rezervele de gaze naturale se diminuează de la an la an datorită reducerii semnificative a noilor descoperiri de zăcăminte, rezultând un consum tot mai dependent de gazele naturale de import.

De asemenea, datorită faptului că va trebui să exploatăm cât mai raţional rezervele naturale şi datorită faptului că în mai toate ţările dezvoltate economic se va da importanţă majoră resurselor naturale cât şi utilizării gazelor naturale, trebuie intervenit profund chiar la sistemele de măsurare, reglare şi odorizare a gazelor naturale, întrucât aceste trei sisteme sunt esenţiale din punct de vedere al utilizării naţionale a gazelor naturale.

Această analiză critică care se va face în continuare, va reprezenta de fapt punctul de plecare în abordarea temei propriu-zise a acestei lucrări scrise, şi anume proiectarea unei instalaţii tehnologice, modernizate care să ţină cont de aspectele prezentate în această analiză.

Analiza critică nu are ca scop scoaterea în evidenţă a faptului că mare parte a instalaţiilor existente la ora actuală şi echipamentele cu care sunt dotate acestea, sunt depăşite atât moral cât şi tehnologic, ci doreşte să prezinte modalităţi şi măsuri de îmbunătăţire a sistemelor de măsurare, reglare şi odorizare.

3.1. Analiza critică a reglării gazelor naturale

În cadrul instalaţiilor de automatizare a fluidelor, un rol important în funcţionarea acestora îl au regulatoarele de presiune. Acestea au rolul de a menţine o presiune constantă a fluidului în aval de regulator, independent de variaţiile de presiune din amonte de regulator şi de variaţiile de debit din aval de acesta.

În instalaţiile tehnice, regulatoarele de presiune sunt cunoscute sub

8


denumirea de “ supape de reducere şi reglare a presiunii”.În orice fel de instalaţii în care se folosesc regulatoarele de presiune,

acestea trebuie să îndeplinească două funcţii importante:– funcţia de reglare care constă în capacitatea funcţională a supapei de

a permite reglarea presiunii de ieşire pe la orice valoare dorită din domeniul

(pi – valoarea presiunii de intrare).– funcţia de control care se referă la capacitatea funcţională de a

menţine (stabiliza) presiunea şi debitul de ieşire.Menţinerea presiunii de ieşire constantă i-a adăugat regulatorului şi

denumirea de stabilizator de presiune.În fond, regulatorul este un sistem de reglare automată compus dintr-un

sistem de comandă şi o legătură de reacţie:

Sistemul de comandă primeşte două semnale, unul este presiune de intrare pi (realizat din exterior), celălalt fiind semnalul legăturii de reacţie, presiunea de ieşire pe. Prin compararea lor rezultă un semnal nou , care acţionează asupra sistemului de comandă până ce acesta modifică pe, astfel ca diferenţa .

Elementul de comparaţie îl constituie membrana care compară presiunea pi produsă la un arc reglabil cu presiunea pe, iar sistemul de comandă îl constituie un drosel care controlează debitul de fluid care trece prin supapa de reglare (prin regulator).

În cadrul industriei gaziere din România, se cunoaşte că gazele naturale sunt extrase în cadrul schelelor de producţie la presiuni foarte ridicate, iar pentru introducerea lor în sistemul de transport, de distribuţie şi la utilizatorii casnici şi industriali, gazele trebuie să fie reglate, prin procedee specifice, la presiunile necesare şi cerute de aceste sisteme.

Unul din mijloacele prin care se realizează procesul de reducere/reglare este prin utilizarea regulatoarelor în staţii/posturi de reglare măsurare gaze

9


naturale, atât din sistemele de distribuţie şi transport cât şi la unii consumatori casnici şi industriali.

Clasificarea regulatoarelor de presiune

Fiecare producător de regulatoare depresiune, în funcţie de multitudinea de regulatoare de presiune îşi rezervă dreptul de a-şi face o clasificare proprie a produselor, dar din punct de vedere constructiv şi funcţional, regulatoarele de presiune se împart în două mari categorii:

– regulatoare directe (regulatoare fără energie auxiliară);

– regulatoare indirecte (cu energie auxiliară).

Regulatoarele de presiune directe sunt acelea la care presiunea de ieşire din regulator este dată de comparaţia care ia naştere direct între presiunea de intrare a gazului şi un element de prescriere din cadrul regulatorului (de obicei un arc).

10


Regulatoarele de presiune indirecte sunt acelea la care presiunea de ieşire ia naştere cu ajutorul unei presiuni de acţionare care este dată de un dispozitiv de comandă ce foloseşte energia provenită direct din curentul de gaze.

Alte tipuri şi clasificări ale regulatoarelor de presiune sunt în funcţie de:– diametrele nominale;– presiunile nominale;– coeficienţii de debit ai aparatelor;– presiuni de ieşire;– sensul de curgere al curentului de gaz;– grupa de reglare, etc.

Tendinţe actuale ale constructorilor de regulatoare de presiune

La ora actuală atât în industria gazeiferă cât şi în industria de acţionare şi automatizare a fluidelor se va observa o tendinţă de utilizare a unor aparate cu performanţe ridicate şi cu capacităţi funcţionale sporite.

Acest fapt, obligă pe majoritatea constructorilor de regulatoare de presiune să îmbunătăţească performanţele regulatoarelor. Îmbunătăţirea performanţelor aparatelor se realizează prin micşorarea grupei de reglare şi a grupei de închidere a regulatoarelor, cât şi de adăugare la funcţiile de reglare şi de control a aparatului a funcţiei de siguranţă, prin încorporarea în aparate a dispozitivelor de blocare la sub - şi la suprapresiune.

Implicit, prin aceste măsuri, se va observa o rigurozitate mai mare în amplasarea regulatoarelor în instalaţii cât şi urmărirea ca aceste aparate să fie alese cât mai corect cu putinţă, ţinând cont de coeficienţii de debit al aparatului, coeficient pe care, la ora actuală, majoritatea producătorilor îl determină experimental, urmând ca pasul următor în alegerea aparatului să fie dat de un calcul matematic pentru coeficientul de debit şi implicit la alegerea cât mau corectă a aparatului care va fi folosit în instalaţie.

Grupa de reglare şi grupa de închidere

Funcţionarea regulatoarelor se caracterizează prin curbele funcţionale, curbe care se referă la variaţia presiunii de ieşire în funcţie de debit , la o presiune de intrare constantă.

Aceste curbe se trasează la verificarea funcţionării regulatoarelor, iar cu ajutorul acestor curbe şi a valorilor cu care s-au trasat aceste curbe, se pot determina grupa de reglare şi grupa de închidere a acestor aparate.

Prin definiţie, grupa presiunii de închidere, este dată de valoarea maximă exprimată în procente, a abaterii presiunii de ieşire faţă de mărimea presiunii reglate, în domeniul presiunii de închidere. Valorile care pot fi luate de grupa

11


de închidere (GI) sunt standardizate şi sunt următoarele: 10, 20, 30, 50, 100. Valoarea presiunii de închidere se poate determina la valoarea zero a debitului, valoare la care regulatorul de presiune este obligat să închidă, iar exprimarea matematică a presiunii de închidere este: .

Majoritatea regulatoarelor de presiune folosite la ora actuală, au grupa de închidere GI 30, dar se observă o tendinţă din partea constructorilor de a produce aparate cu grupa de închidere GI 20 sau chiar GI 10.

Prin definiţie, grupa presiunii de reglare (GR) este, în general, abaterea maximă a presiunilor de ieşire faţă de mărimea presiunilor de reglare, exprimată în procente.

Valorile pe care le poate lua grupa de reglare sunt: 2,5; 5; 10; 20. În momentul de faţă, în cadrul instalaţiilor de gaze naturale funcţionează regulatoare cu grupa de reglare GR 5 şi GR 10, dar se preconizează ca pe viitor să se folosească regulatoare la care grupa de reglare să fie GR 2,5, rezultând o creştere a preciziei reglării. Îmbunătăţirea grupei de reglare şi a grupei de închidere se face prin utilizarea, pentru diferite domenii de presiuni de ieşire, a unui număr cât mai mare de arcuri de prescriere.

Calculul coeficientului de debit

Un parametru important pentru alegerea aparatelor de reglaj presiune gaz este coeficientul de debit KG.

Valoarea KG este egală cu valoarea debitului ce trece printr-un element de reglaj complet deschis la o presiune de intrare absolută de bar şi o presiune de ieşire absolută bar. Se măsoară conform condiţiilor normate pe un stand de testare cu aer ca mediu de trecere.

Pentru calculul coeficientului de debit sunt necesare:– presiunea minimă de intrare pi min bar;– Presiunea maximă de ieşire pe max bar;– debit maxim qn max Nm3/h.Calculul se bazează pe următoarele formule de aproximare şi se referă

la gaz natural:

– În situaţia în care curgerea fluidului de lucru este subcritică: ,

debitul va fi dat de relaţia:

m3/h

– în situaţia în care curgerea fluidului este supracritică: , valoarea

debitului este dată de relaţia:

m3/h

Indicaţie: Pentru alegerea unui regulator în funcţie de coeficientul de

12


debit calculat, coeficientul de debit se va lua mai mare (măsură de siguranţă) cu circa 20%.

La utilizarea altor gaze se va face o conversie prin aplicarea unui factor de corecţie:

m3/h

Montarea regulatoarelor în instalaţii

Un alt rol important pentru ca regulatoarele de presiune să poată avea performanţe îmbunătăţite (grupa de reglare scăzută) îl reprezintă locul în care se montează în instalaţii şi distanţele faţă de regulator de unde se preiau presiunile de impuls pentru acestea.

În marea majoritate a instalaţiilor, în prezent, se folosesc regulatoare la care presiunea de impuls sau de comparaţie se preia direct din corpul regulatorului, acest fapt influenţând direct grupa de reglare, pentru că, în zona regimului de curgere a fluidului de lucru nu este un regim stabil şi implicit presiunea de impuls nu poate avea o valoare cât mai exactă şi cât mai constantă.

De aceea se impune ca aceste prize de presiune să respecte o anumită distanţă la care regimul de curgere să fie stabil. Unii producători de regulatoare prescriu o montare la 5DN (diametrul nominal) faţă de aparat.

Pentru regulatorul fără pilot distanţa este de 5DN, iar pentru regulatorul cu pilot distanţa este de 2,5DN.

Dispozitive de blocare la sub/şi suprapresiune gaz şi ventile de purjare

În momentul de faţă, atât din considerente de protecţie a mediului cât şi din considerente financiare (vezi preţul de cost al gazelor de import), în mai toate ţările Comunităţii Europene se acordă o importanţă deosebită securităţii instalaţiilor de reglare, mai precis s-a renunţat la varianta în care la o creştere accidentală a presiunii de gaz din instalaţie, această suprapresiune să fie preluată de o supapă de siguranţă şi să fie refulată în atmosferă, şi s-a înlocuit cu un element de siguranţă principal în instalaţie, numit dispozitiv de blocare la sub şi/sau suprapresiune gaz (SAV) şi cu un element de siguranţă secundar; ventil de purjare (SBV).

13


Elementul de siguranţă principal are rolul ca la o creştere sau o descreştere accidentală a presiunii din instalaţie să blocheze circulaţia gazelor prin conductă, iar elementul de siguranţă secundar (o supapă de siguranţă mult mai mică) are rolul de a prelua eventualele fluctuaţii accidentale a gazelor din aval de regulator şi a face ca elementul de siguranţă principal să nu declanşeze imediat la apariţia acestor fluctuaţii.

Concluzii

a de reglare cu un) folosirea de aparate coeficient de debit determinat;b Pentru utilizarea cât mai eficientă şi cât mai raţională a gazelor

naturale, în instalaţiile de reglare se pot recomanda următoarele:) utilizarea în instalaţiile de reglare gaze naturale, pe cât posibil, a

regulatoarelor cu dispozitive de blocare încorporate;c) folosirea de regulatoare cu grupa de reglare cât mai scăzută (GR 2,5

sau GR 5) pentru a avea la utilizator o presiune cât mai apropiată de cea cerută de acesta.

e) montajul regulatorului să se facă în instalaţii respectându-se distanţele d) domeniile presiunilor de ieşire să fie cât mai mici;

impuse;f) elementul de siguranţă principal să fie pe cât posibil dispozitiv de

blocare la sub/suprapresiune şi nu supape de siguranţă;g) pentru diferenţe de presiune pe regulator mai mari de 16 bar, se

14


montează două elemente de siguranţă principale, iar pentru presiuni mai mici de 1 bar se recomandă folosirea regulatoarelor directe (nepilotate).

3.2. Analiza critică a măsurării gazelor naturale

Măsurarea debitelor de gaze naturale în ţara noastră ridică o serie de probleme de natură tehnico-organizatorice şi de dotare care dau naştere la situaţii dificile de interpretare şi mai ales decontare fiscală a gazelor.

În cele ce urmează se vor trata aspectele tehnico-organizatorice şi de dotare, care pot conduce la creşterea preciziei de măsurare şi de calcul a debitelor de gaze extrase, transportate şi distribuite la consumatori.

Prin standardele în vigoare s-au adus o serie de îmbunătăţiri importante în ceea ce priveşte formula de calcul a debitelor de gaze, în determinarea coeficienţilor de debit, de detentă , în reglementarea construirii şi montării elementelor primare deprimogene, în determinarea erorilor limită şi a erorii totale de calcul, ceea ce a dus această activitate la nivelul şi imperativele celor mai avansate pe plan mondial.

Cu toate acestea sunt încă deficitare şi depăşite următoarele aparate şi practici în determinarea debitelor de gaze; contoare diferenţiale pentru determinarea presiunii statice şi a celei diferenţiale care au clasa de precizie 2% faţă de 0,250,5% în care se încadrează aparatele similare pe plan mondial, chiar cele utilizate în ţară pentru decontări internaţionale de debite de gaze.

Măsurarea temperaturii se face pe baza a două criterii (sau câte odată numai un criteriu) zilnice şi nu prin planimetrarea unor înregistrări zilnice cu aparatură corespunzătoare. Planimetrarea şi calculul tuturor diagramelor diferenţiale nu se face zilnic şi în unele cazuri intervin întârzieri de 2-3 zile. Densitatea relativă a gazelor faţă de aer se determină la perioade relativ îndelungate faţă de frecvenţa variaţiilor la unele puncte de măsurare cu debite importante, alimentate din surse diferite, care intervin cu ponderi importante în intervale scurte de timp.

Pentru înlăturarea acestor deficienţe în calcularea debitelor de gaze sunt indicate următoarele măsuri ce trebuiesc aplicate, eşalonat, începând cu panourile de măsură pentru debite mari de gaze primite de la furnizori şi predate la distribuţiile de gaze:

– metode electronice – înlocuirea debitmetrelor diferenţiale prin traductoare de presiune statică, diferenţiale şi de temperatură cu clasa de precizie de 0,5% sau mai mici;

– calculul compresibilităţii trebuie să aibă la bază cerinţe derivate din normele internaţionale;

– coeficienţii de detentă şi de debit trebuie calculate în continuu în funcţie de variaţia parametrilor care le determină;

– debitele de gaze să fie calculate în continuu prin teletransmiterea parametrilor în intervale de 210 minute la calculatoarele electronice zonale;

15


– paralel cu calculul debitelor cu ajutorul tehnicilor electronice, datele de bază se integrează la punctele de măsurare sub formă grafică şi eventual se pot contoriza electronic, cu un grad de precizie satisfăcător necesităţilor tehnologice;

– dotarea panourilor de măsură gaze naturale cu aparatură clasică complexă şi cu clasă de precizie corespunzătoare (0,5%) conform standardelor de măsură internaţionale, aşa după cum sunt echipate în momentul de faţă punctele de măsură internaţionale;

– asimilarea contoarelor de gaze cu turbină, cu pistoane rotative etc., cu clasa de precizie corespunzătoare şi dotate cu corector automat.

Deci, concluzia principală este şi va rămâne înlocuirea mijloacelor de măsură cu o clasă de precizie mai scăzută cu mijloace de măsură cu o clasă de precizie ridicată, eliminându-se astfel necorelările de bilanţ dintre extracţie, transport şi distribuţie gaze naturale.

Deoarece există o multitudine de metode şi de mijloace de măsură, trebuie cunoscută şi metodologia de selecţie a acestora.

Dat fiind faptul că există diferite tipuri de măsurare, este cunoscut faptul că nici unul dintre acestea nu este ideal pentru toate aplicaţiile, iar înţelegerea şi cunoaşterea acestora este necesară în vederea selectării sistemului adecvat pentru o aplicaţie particulară. Din necesitatea de a acoperi un domeniu cât mai larg de aplicaţii industriale şi de cercetare, au fost dezvoltate câteva principii esenţiale de bază.

Aceste principii de operare formează baza clasificării sistemelor şi mijloacelor de măsurare. Mijloacele de măsurare se clasifică în 10 mari grupuri:

– Diafragme, ajutaje şi tuburi Venturi;– Alte tipuri care utilizează proporţionalitatea dintre presiune

diferenţială şi debit;– Contoare cu pistoane rotative;– Contoare cu turbină;– Contoare oscilatorii;– Contoare electromagnetice;– Contoare cu ultrasunete;– Contoare directe şi indirecte mecanice;– Contoare termice;– Diverse alte tipuri de contoare.

Selecţia metodei, deci şi a mijloacelor de măsurare pentru o anumită destinaţie este un proces complex. Consecinţele unei astfel de selecţii incorecte sunt: pierderea de performanţă, timp şi bani, cu posibilitatea deteriorării echipamentului şi a instalaţiei.

Punctul de start în procesul de selecţie este considerarea tipului de fluid care va fi măsurat.

Procedeul de selecţie constă în examinarea mai detaliată a cinci domenii de interes care definesc aplicaţia:

16


– considerente de performanţă;– consideraţii referitoare la proprietăţile fluidului vehiculat;– considerente referitoare la instalare;– consideraţii asupra mediului înconjurător;– consideraţii economice.

În interiorul fiecărui domeniu mai sus menţionat, există un număr important de factori care trebuiesc luaţi în considerare, în procesul de selecţie. De asemenea trebuie menţionat faptul că în alegerea metodei şi a proceselor de măsurare nu trebuiesc avute în vedere numai condiţiile normale de funcţionare, ci şi condiţiile mai puţin favorabile.

Acestea pot include proceduri de curăţare, închidere, purjare şi alte procese care pot avea un efect advers asupra mijlocului de măsurare.

Pentru un mijloc de măsurare în cazul unei aplicaţii nespecifice, este necesar să se utilizeze un proces de eliminare în care cerinţele aplicaţiei sunt comparate cu specificaţii tehnice şi economice a tuturor mijloacelor de măsurare. Atunci când oricare din specificaţiile prezentate mai jos (cele cinci domenii de interes) nu respectă condiţiile aplicaţiei; mijlocul de măsurare este eliminat din procesul de selecţie.

Astfel consideraţiile legate de performanţe se referă la:– precizie de măsurare;– repetabilitatea măsurătorilor;– liniaritate;– cădere de presiune;– caracteristicile semnalului de ieşire;– timpul de răspuns;– incertitudinea de măsurare.

Consideraţiile de instalare care trebuiesc evidenţiate sunt:– orientarea şi direcţia de curgere a fluidului;– tronsoanele în amonte şi aval;– dimensiunea liniei de măsurare;– locaţia pentru servicii;– efectul vibraţiilor locale;– locaţia robinetelor;– conexiunile electrice;– accesorii (filtre, traductoare);– atmosfere explozive;– efectul pulsaţiilor;– debit instalat.

Asupra proprietăţilor fluidelor de măsurat trebuie luate în considerare următoarele aspecte:

– natura fluidului de măsurat;– temperatura; – presiunea;– densitatea;

17


– greutatea specifică;– viscozitatea;– lubrifierea;– proprietăţile specifice;– tensiunea superficială;– compresibilitatea;– efectul gazelor reale;– abrazivitatea;– prezenţa altor faze;– prezenţa altor componente.

Consideraţiile asupra mediului înconjurător sunt:– influenţa mediului ambiant;– influenţa umidităţii;– factori de siguranţă;– influenţele presiunii;– interferenţe electrice.

Din punct de vedere economic se consideră:– preţul de achiziţie;– costurile de instalare;– costurile de operare;– costurile de calibrare;– durata de viaţă a mijlocului de măsurare;– optimizările tehnice;– costuri de întreţinere.

Consideraţii de performanţă

Performanţa mijloacelor de măsurare poate varia semnificativ depinzând atât de formă cât şi de tipul aparatului de măsurare ales. Liniaritatea, repetabilitatea, căderea de presiune la debit maxim, parametrul de debit măsurat, timpul de răspuns sunt parametrii care caracterizează din punct de vedere tehnic mijlocul de măsurare ales.

Precizia de măsurare este o indicaţie, o performanţă dar nici un număr real nu o poate caracteriza atâta timp cât standardele româneşti care reglementează metodele de măsurare sunt pline de erori. De aceea este imposibil de a măsura absolut debite de fluide.

Eroarea prezentă în specificaţiile tehnice ale mijloacelor de măsurare este în general cuantificată de procente cu valoarea indicată sau procente din valoarea la cap de scară sau interval.

Considerente asupra proprietăţii fluidelor

Mijloacele de măsurare sunt afectate în aceeaşi măsură de una sau mai multe proprietăţi ale fluidului. De aceea natura fluidului care va fi măsurat are

18


o influenţă asupra tipului de contor care va fi ales. Pentru fluidele foarte bine cunoscute, există mai multe teste de referinţă şi baze de date referitoare la proprietăţile lor fizice.

Aceste date pot fi comparate cu specificaţia tehnică a aparaturii pentru a estima compatibilitatea acestuia.

De cele mai multe ori compoziţia exactă a curentului de fluid, variaţii ale presiunii şi temperaturii, nu sunt cunoscute. Acest fapt duce la imposibilitatea utilizatorului de a cuantifica proprietăţile fluidului şi de aceea doar constructorul aparatului de măsurat poate preciza dacă produsul este aplicabil sau nu.

De asemenea, măsurarea fluidelor multifazice şi multicomponente trebuie privită cu extremă atenţie şi cu multă precauţie. Experienţa a arătat că performanţa poate fi variabilă şi în cele mai multe cazuri necunoscută.

De obicei performanţa mijlocului de măsurare este atribuită unui fluid, iar durata de viaţă a acestora poate fi de asemenea variabilă. Acolo unde este posibil, fazele trebuiesc separate pentru a asigura cel mai mic nivel de incertitudine a măsurării.

Variaţiile temperaturii şi presiunii mediului ambiant sau de proces, pot afecta starea fluidului de la cea aşteptată la una pe care aparatul nu o mai poate cuantifica.

Regimul de curgere este dependent de proporţiile în care se găsesc cele două faze, lichid-gaz şi de orientarea conductei.

Consideraţii asupra instalării

Condiţiile sunt diferite pentru multe tehnici de măsurare. Unele sisteme necesită tronsoane liniare de conductă amonte lungi pentru a asigura un profil de curgere complet desfăşurat, la intrarea în contor, altele nu sunt influenţate de aceste lungimi. Totodată prin asimilarea acestor mijloace de măsurare moderne trebuie asimilate şi toate normativele care se leagă de montare, exploatare şi întreţinerea acestor aparate.

Consideraţii asupra mediului înconjurător

Condiţiile mediului ambiant şi posibile vibraţii în aceste condiţii în jurul mijlocului de măsurare trebuie considerate în procesul de selecţie.

Sistemele electronice şi în unele cazuri mijloacele de măsurare pot fi afectate de modificări de temparatură a mediului ambiant.

Aparatul poate prezenta modificări dimensionale care pot afecta componentele elementelor secundare sau pot reduce performanţa lor. Modificarea densităţii sau viscozităţii fluidului poate să apară datorită schimbului de căldură cu corpul contorului. Izolaţiile termice ale conductelor sunt necesare acolo unde variaţiile de temperatură ambientală afectează proprietăţile fluidului. Materialele care intră în componenţa mijloacelor de

19


măsurare asociate cu materialele conductelor trebuiesc alese în aşa fel încât să nu fie influenţate de variaţiile de temperatură.

Un grad mărit de umiditate poate să accelereze coroziunea chimică şi electrochimică şi poate micşora izolaţia electrică. Umiditatea scăzută poate induce electricitate statică, problemele datorită umidităţii pot fi cauzate de modificări rapide ale procesului sau a mediului ambiant.

Utilizatorul trebuie să cunoască domeniul acestor variaţii şi să verifice dacă nu ridică probleme de operare. Prin urmare, instalaţia unei staţii de măsurare şi reglare va fi minimal protejată faţă de factorii arătaţi mai sus.

Consideraţii economice

Ca orice produs, şi mijlocul de măsurare (aparatul) trebuie să respecte oarecum raportul preţ/calitate. Din acest punct de vedere, în ultima vreme se tinde a se utiliza aparatură şi piese de înaltă calitate, ele implicând automat performanţe ridicate şi erori şi pierderi scăzute.

Calitatea ridicată a produselor folosite implică un preţ ridicat de achiziţie, dar după cum se ştie, un sistem de măsurare bine ales poate face ca economiile care se realizează din măsurare să fie foarte mari iar investiţia să se amortizeze în timp scurt.

Cu părere de rău trebuie precizat faptul că la ora actuală această tendinţă de îmbunătăţire calitativă a măsurării o întâlnim pe arii restrânse şi în puncte destul de reduse ca număr, sistemul gazeifer românesc fiind în continuare un mare deficitar la capitolul măsurare.

3.3. Analiza critică a odorizării

Gazele naturale transportate prin conductele magistrale se predau reglate la presiunea necesară, măsurate şi odorizate la întreprinderile de distribuţie, iar acestea la consumatori.

Din punct de vedere al destinaţiei, gazele sunt folosite ca:- materie primă şi unele consumuri tehnologice deosebite, şi

aceste gaze nu odorizează;- procese cu flacără directă (producerea energiei termice şi

electrice, materiale de construcţie, siderurgie, construcţii de maşini, consum casnic şi în instituţii etc.) la care gazele trebuie odorizate.

Scopul odorizării gazelor este asigurarea securităţii consumatorilor de gaze în sensul evitării pericolului de explozie şi a asfixierii.

Pentru gazele naturale s-a adoptat coeficientul de siguranţă egal cu 5, deci intensitatea odorizării trebuie asigurată pentru punerea în evidenţă a prezentei gazelor în aer în concentraţie de 1 (limita inferioară de explozie fiind de 5).

Odorantul trebuie să satisfacă următoarele condiţii :

20


- să asigure un miros caracteristic, persistent ; - să menţină compoziţia constantă în timpul depozitării şi utilizării

lui;- să fie stabil la variaţii de presiune şi temperatură ;- să nu intre în reacţie cu materialul tubular ;- să asigure faza gazoasă la presiuni înalte şi temperaturi scăzute - să nu intre în reacţie chimică cu gazul ;- să ardă complet, fără a degaja miros ;- să nu fie nociv ;- să nu fie coroziv sau să favorizeze procesele de coroziune ;

- să nu fie adsorbit sau să-şi atenueze mirosul în contact cu solul.Odoranţii cei mai întrebuinţaţi sunt constituiţi din amestecuri de

substanţe organice cu sulf, ca de exemplu :- Mercaptani : - Etilmercaptanul

- B.P.Captan - Spotieak 1009 - Alerton ®11, cu etanetiol, etc

- Sulfuri alifatice: - Calodorant B1

- Alerton ®95

- Dimetilsulfuri, etc.- Compuşi heterociclici:- Calcodorant C

- Ciclosulfid - Spotleak 1013 - Alerton ®88 cu tetratiofen

Conţinutul în sulf a produselor odorante este de 32-51.Toţi odoranţii intră în combinaţie chimică cu conductele în care gazele

nu sunt uscate şi separate de apa liberă, dar cei mai agresivi sunt mercaptanii.

Utilizarea unora din aceşti odoranţi depinde de:- calitatea odorantului ;- posibilităţile de fabricare ;- costul produsului ;- tradiţie ;- natura gazelor supuse odorizării.

Astfel în România se utilizează deocamdată pe scară largă etilmercaptanul, în Franţa, Italia, Belgia, Olanda, R.F.G. în unele state din SUA şi din America de Sud, datorită utilizării mai multor gaze în decursul timpului, (de cocs, gaz metan, gaze de cracare, gaze de furnal, gaze asociate, aer propanat, etc) se utilizează Alerton ®88, care prezintă stabilitatea chimică compatibilă cu aceste gaze.

Introducerea odorantului în curentul de gaze se realizează prin următoarele procedee:

21


a) Odorizarea prin picurare, pentru instalaţii şi debite mici de gaze şi pentru consumatorii izolaţi. Această metodă nu asigură o proporţionalitate riguroasă (respectarea normei);

b) Odorizarea cu fitil, cu aceleaşi avantaje şi dezavantaje ca acelea prin picurare;

c) Odorizarea prin vaporizare în curentul de gaze, procedeu utilizat cu precădere în industria gazieră din ţara noastră. Această metodă este simplă şi asigură o proporţionalitate riguroasă relativ constantă în condiţiile în care odorantul este corespunzător, iar presiunea şi temperatura gazului supus odorizării variază în limite strânse.

d) Odorizarea prin injecţia unor doze de odorant cu respectarea riguroasă a proporţionalităţii faţă de cantitatea de gaze (norma). Instalaţia este relativ complicată şi necesită o întreţinere bună.

e) Odorizarea prin eşantionarea unor doze (eşantioane) de odorant la cantităţi de gaze de gaze bune determinate. Instalaţia este similară ca principiu cu cea prin injecţie, dar mult simplificată devenind astfel mai ieftină.

La instalaţiile de odorizare prin evaporare avantajul este că aceste instalaţii sunt deosebit de simple. Dezavantajul lor constă în dificultăţile de asigurare a unei concentraţii constante a odorantului în debitul de gaze naturale.

Instalaţie de odorizare prin evaporareLEGENDA:

1. Corp odorizator 8. Suport odorizator2. Racord intrare – ieşire 9. Racord evacuare3. Racord umplere odorizant 10. Conducte de legătură4. Indicator de nivel 11. Robinet cu ac5. Supapă de siguranţă 12. Robinet cu bilă6. Manometru 13. Diafragmă7. Racord aerisire 14. Conductă gaz

22


În funcţie de variaţia temperaturii are loc o variaţie a presiunii de vapori a odorantului, ceea ce ne indică faptul că pe timp rece trebuie încălzit odorantul, ori se vehiculează un debit mai mare prin odorizator. In cazul unei temperaturi mai ridicate faţă de temperatura prescrisă în proiectul odorizatorului, este necesar să se vehiculeze un debit mai mic de gaze prin odorizator.

Deoarece cantitatea de odorant evaporat depinde de suprafaţa de evaporare, este necesar ca operatorii să menţină constantă această suprafaţă.

Indiferent de metoda de odorizare este necesar ca la punctul de odorizare să se realizeze următoarele :

- măsurarea debitului de gaze ;- evidenţa cantităţii de odorant consumat ;

- măsurători periodice ale concentraţiei de odorant în gazele naturale.

Instalaţie de odorizare prin picurare

Odorizarea gazelor naturale în ţara noastră este reglementată de STAS 3317 (în curs de revizuire) atât sub aspectul

conţinutului de hidrogen sulfurat după odorizare cât şi a sulfului total după odorizare (0,01g/Nm3).

LEGENDA:1. diafragmă2. conductă gaze naturală3. vas de lucru4. conductă de echilibrare5. rezervor odorizant6. pâlnie de umplere7. conductă de aerisire

23


Instalaţie de odorizare cu fitil

LEGENDA:1. Rezervor odorizant 9. Sticlă de nivel2. Suport tablă 10. Olandeză3. Camera fitilului 11. Flanşă intrare ieşire4. Pâlnie 12. Diafragmă5. Robinet cu ac 13. Corp odorizator6. Robinet cu bilă 14. Reducţie7. Conductă de legătură 15. Flanşă corp8. Fitil

De asemenea acest standard reglementează determinarea gradului de odorizare şi limita de depistare a amestecului gaz/aer (a 5-a parte din limita de explozivitate a gazului în aer) şi faptul că la această limită gazul va avea un miros caracteristic de mercaptan bine perceptibil.

Determinarea gradului de odorizare în centrele de consum, în prezenţa delegaţiilor împuterniciţi, minimum de două ori pe an sau în conformitate cu convenţiile şi instrucţiunile interne şi ori de câte ori se consideră necesar, la sesizarea utilizatorilor de gaze sau la cererea intreprinderilor distribuitoare de gaze.

Încercările de determinare a gradului de odorizare se efectuează conform STAS 66.

24


LISTA ECHIPAMENT

I...................injector odorizant

R4...............robinet injector odorizantPSH-01.......supapă sens unic odorizant injectieR1,R3,R7. ..robinet gaz comandăFY-01..........filtru gaz comandăPC-01..........regulator gaz comandăPI-01...........manometru gaz comandăR2...............robinet manometruPSH-01.......supapă sens unic gaz comandă

PSH-02.... ..supapă sigurantă instalatie odorizareVL................vas de lucruSN........... ...sticlă nivel vas de lucruCG...............colector de gazeR8...............robinet odorizant intrareR9...............robinet recirculareR13.............robinet aspiratieFY-03... ......filtru aspiratie odorizantR12.............robinet sticlă nivelPSL-01........traductor electric nivelR11....... .....robinet cu 3 căiP.................pompă dozatoareR14.............robinet golireVM..............vas metanol de spălarePSH-03..... .supapă sens unic aerisireR10.............robinet aerisireFY-01..........filtru aerisire cărbune activFY-02..........filtru debitmetru odorizantFQ-02.........debitmetru odorizantVT...............vas tamponR15.............robinet aspiratieR16.............robinet refulare

Instalatie de odorizare prin injecţie

25


4. FUNCŢIILE STAŢIEI DE REGLARE - MĂSURARE

Datorită faptului că presiunea gazului transportat prin conductele magistrale este o presiune înaltă (p 6 bar), pentru ca gazele să poată fi utilizate la consumatori la presiuni mai joase, gazul natural trebuie trecut printr-o instalaţie prevăzută cu tot aparatajul necesar reducerii presiunii şi măsurării ei. Acest fel de instalaţii folosite pentru reducerea presiunii gazului şi măsurarea debitului acestuia, se numesc staţii de reglare-măsurare (SRM).

Funcţiile SRM-ului sunt principale şi secundare.Funcţiile principale ale SRM-urilor este de măsurare, reglare,

odorizare, separare şi filtrare a debitului de gaze care intră în staţii şi de a transporta gazul la consumatori în cantităţi şi la presiuni bine determinate. Funcţiile secundare sunt încălzire şi siguranţă .

Staţiile sunt dotate cu instalaţii sau aparatură pentru :- manevră (robinete)- reducerea presiunii (regulatoare de presiune)- măsurarea cantităţilor de gaze (elemente deprimogene)

- elemente de siguranţă (supape de siguranţă, dispozitive de blocare la sub şi/sau suprapresiune)

- aparate pentru măsurarea temperaturii şi presiunii (termometre, manometre)- etc.

În funcţie de natura gazului vehiculat şi în funcţie de parametrii la care se va face reglarea acestuia, SRM-urile pot fi prevăzute opţional cu :

- instalaţii de separare- instalaţii de filtrare- instalaţii de încălzire- instalaţii de odorizare

Staţie de reglare-măsurare

26


4.1. Separarea şi filtrarea

Gazele naturale comercializabile trebuie să aibă caracteristici şi parametrii tehnologici care să permită transportul lor, utilizarea în distribuţii publice şi consumatori industriali, încheierea contractelor şi prefigurarea planului de afaceri, ca de exemplu:

- compoziţia chimică; - puterea calorică inferioară şi superioară;- conţinutul de impurităţi solide şi lichide;- punctul de rouă garantat;- debitele livrate şi coeficientul de uniformitate al acestora;- presiunea de predare/primire, configuraţia acestuia şi dotarea

tehnologică;- sistemele de măsură şi performanţele acestora;- validarea datelor şi transmisia dintre părţile din contract;- relaţia de calcul a preţului gazelor;- termene de plată;- durata contractului şi termenii pentru încetare a acestuia;- alte condiţionări specifice.

În România cu excepţia importurilor de gaze condiţionările mai sus arătate se reflectă incomplet în contractele părţilor şi au în general un caracter formal, oglindit şi prin faptul că în multe cazuri gazele consumate nici nu se plătesc. În acelaşi timp sunt relativ puţine specificaţii şi directivări tehnice în domeniu, standarde şi regulamente depăşite, o lege a contractelor ambiguă, permisivă cu sancţiuni şi penalizări simbolice.

Lipsa acestor nereglementări şi nereguli din practica curentă afectează cu precădere activitatea de transport gaze cu consecinţă asupra distribuţiei şi utilizării acestora, iar în final determină o situaţie de nesiguranţă în cel mai important sistem energetic primar al ţării, lipsa de economicitate, eficienţa şi imposibilitatea previzionărilor pe termen scurt, mediu şi îndelungat, imposibilitatea dispecerizării (SCADA) şi alte conotaţii ce pot face obiectul “siguranţei naţionale”.

În schimb teoria, practica şi sistemul normativ al ţărilor vest-europene pentru transportul gazelor naturale prin conductele naţionale, continentale şi intercontinentale la presiuni ≥ 70 bar, prevăd:

- norme severe pentru combaterea coroziunii şi eroziunii interioare (absenţa totală a compuşilor acizi şi prezenţa nesemnificativă a particulelor solide), iar în instalaţiile tehnologice aferente să nu apară fază lichidă;

- absenţa apei libere de zăcământ (sărată) sau a celei intrate accidental (dulce) în timpul montajului şi probelor de presiune hidraulică

27


- construcţia conductelor în sistem godevilabil pentru evacuarea periodică a depunerilor din conductă;

- conţinutul în sulf şi componenţi de sulf sunt limitate pentru a evita reacţii chimice cu conductele metalice şi instalaţiile tehnologice aferente, îmbătrânirea acestora în contact cu compuşii de sulf (în acest sens urmărindu-se prin probe starea metalului după 5 ani să nu prezinte coroziuni sau trasformări chimice);

- dispozitivele de urmărire, dozare secvenţială a hidrogenului sulfurat, a sulfului total (în cazul odorizării şi la producătorii de gaze) ca şi conţinutul în umiditate la punctele de recepţie a gazelor importante.

Pentru a satisface exigenţele transportului prin conducte, specificaţiile utilizatorilor se impune valorificarea unor constituenţi (He,N2,CO2,H2S, fracţii grele) şi evitarea poluării mediului ambiant, iar unii componenţi conţinuţi în gazele naturale trebuie să fie eliminaţi.

Principalele motivaţii tehnico-economice sunt :-H2S este coroziv, toxic şi conduce la fragilizarea structurii

metalului;-CO2 coroziv în prezenţa apei şi are putere termică nulă;-apa sărată şi dulce şi cea provenită din condensarea vaporilor

conţinuţi în gaze favorizează coroziunile interioare în prezenţa CO2 şi H2S formează depozite în conducte cresc pierderile hidraulice şi consumul energetic, poate după caz forma dopuri de criohidraţi sau gheaţă, viciază procesul de măsurare şi pentru evacuarea prin refulare din conducte provoacă pierderi de gaze şi poluarea mediului ambiant;

-impurităţiile solide provenite din roca magazin provoacă eroziuni interne ale conductelor şi a instalaţiilor aferente dereglează procesele tehnologice, viciază măsurarea gazelor;

-hidrocarburile grele condensează în conductele de transport şi instalaţiile, eronează măsurarea, afectează membranele contoarelor casnice, poluează mediul, pot provoca incendii şi accidente prin refulara lor şi reprezintă prin nevalorificare pierderi economice;

-gazele inerte diminueaza puterea calorică a gazelor naturale;Toate acestea trebuie eliminate printr-un complex de instalaţii

tehnologice care să cuprindă separarea lichidelor şi a particulelor solide din fluxul de gaze naturale.

Separarea şi tratarea gazelor naturale trebuie tratată începând din câmpurile de extracţie înaintea introducerii în conductele de transport. Însă şi conductele magistrale de transport gaze şi instalaţiile aferente acestora trebuie dotate cu separatoare :

-pentru a compensa unele deficienţe de separare şi tratare a gazelor în activitatea de extracţie;

-pentru a reţine lichidul ce pătrunde în conductele magistrale în timpul montajului sau a probelor de presiune efectuate cu apă;

28


-pentru a reţine lichidele pătrunse în conductele magistrale ca urmare a unor accidente survenite la acestea.

Separatoarele de lichid utilizate pe conductele magistrale de transport trebuie judicios alese pe baza cunoaşterii parametrilor tehnologici în punctul respectiv, a caracteristicilor fluidului transportat şi pe baza unor calcule corecte.

În scopul reţinerii impurităţiilor există mai multe tipuri de separatoare:-separatoare orizontale sau verticale gravitaţionale cu sau fără

demister; -separatoare orizontale sau verticale bifazice şi trifazice;

-separatoare orizontale sau verticale cu dispozitiv de aglomerare a particulelor lichide;

-separatoare ciclon care au la baza principiul forţei centrifugale;-etc.

La alegerea unui anumit tip de separatoare şi la proiectarea lor trebuie să se ţină seama de :

-performanţele impuse;-costul acestora în relaţia preţ-performanţă;-spatiul disponibil pentru amplasarea acestora;-facilităţi de montare şi posibilităţi de modulare;-controlul procesului, evacuarea controlată şi automată a

lichidelor ;-protecţia mediului.

Astfel,câteva aspecte referitoare la tipurile de separatoare: -separatoarele orizontale gravitaţionale montate în firul conductei, cu diametrul egal cu al acesteia sau cu diametre mărite şi schimbări bruşte de direcţie, nu au eficienţă sau au o eficienţă extrem de scăzută la debitele de gaze mari ce se transportă;

-separatoarele gravitaţionale orizontale sau verticale montate în “baterie” sunt în general insuficiente în prezent sub aspectul numărului lor, iar eficienţa acestora scade cu scăderea presiunilor efective de lucru;

-separatoarele centrifugale multiciclon prezintă o serie de dezavantaje generate de deteriorarea minicicloanelor ca urmare a acţiunilor erozive şi corozive produse de curentul de gaze şi a faptului că trebuie respectat domeniul vitezelor de separare pentru care au fost proiectate;

-separatoarele verticale gravitaţionale dotate cu demister de ceaţa reprezintă soluţia cea mai indicată, eficienţa separării relizate de acestea fiind de cca 99,5%, comparativ cu 75- 85% realizată de celelalte tipuri de separatoare, chiar in cazul în care se respectă regimul tehnologic pentru care au fost proiectate;

-separatoarele trebuie dotate cu dispozitive de scurgere automată pentru a asigura evacuarea la timp a lichidelor şi a diminua pierderile de gaze ce însoţesc aceasta operaţie;

29


-în cazul în care în curentul de gaze naturale sunt hidrocarburi condensabile, separarea, evacuarea, depozitarea şi transportul acestora trebuie realizate sub presiune, în circuit închis, pentru a se evita pierderea prin evaporare sau degradarea acestor fracţii grele;

-separatoarele trebuie să separe particule fine de lichid sub10μm, pentru a avea o eficienţă a separării de cca.90- 99%.

Instalaţie de separare-reţinere a impurităţilordin gazele naturale

În distribuţiile de gaze naturale şi la utilizatori, noţiunea de “gaz uscat” este o noţiune fictivă, în realitate toate gazele conţinând în cantităţi mai mari sau mai mici, vapori de apă, care sub influenţa variaţiilor de presiune şi de temperatură, pot condensa în puncte favorabile determinând inconvenientele enumerate mai sus. Deci datorită faptului că instalaţiile de tratare a gazelor naturale de la “gura sondei” şi de pe traseul conductelor de transport nu sunt foarte eficiente şi datorită faptului că după staţiile de predare, de regulă nu se mai face o separare eficientă a gazelor naturale, se impune ca staţiile de reglare-măsurare de predare să fie dotate cu instalaţii de separare.

Aceste instalaţii de separare în mod normal nu vor asigura o separare de 100 a gazelor naturale care trec printr-o staţie de reglare măsurare, dar vor contribui la o mai bună exploatare a echipamentelor din SRM-uri dar şi a instalaţiilor de gaze situate în aval de acestea.

Gazele naturale antrenează în faza de extracţie elemente din noroiul de foraj (barită) şi particule neconsolidate din roca magazin. De aceea o primă

30


filtrare mecanică trebuie să se realizeze la instalaţia sondei sau în instalaţiile de suprafaţă din câmpurile de producţie.

Particulele solide conţinute în gazele naturale pot avea următoarea provenienţă:

-nisip sau sfărâmături de rocă antrenate din strat;-nisip sau praf atmosferic depuse în diferite faze de execuţie şi

reparaţii a conductei;-produs de coroziune (oxizi, sulfuri) sau de eroziune din timpul

exploatării.Cantităţiile de impurităţi solide conţinute în gazele naturale sunt

variabile, în funcţie de drenarea sondelor, execuţia conductelor, durata de exploatare a acestora, agresivitatea gazelor etc.

Totuşi în permanenţă impurităţile solide sunt prezente în cantităţi relativ mari (STAS 3317, prevede 0,05 g/Nm3 conţinut maxim).

Impurităţiile solide din gazele naturale provoacă erodarea conductelor şi instalaţiilor tehnologice, deranjarea proceselor tehnologice.

Pentru reţinerea impurităţilor solide din gazele naturale se utilizează filtre separatoare de praf, care după principiu pot fi:

-separatoare gravimetrice;-separatoare centrifugale;-separatoare prin reducerea bruscă a vitezei;-separatoare prin spălare;-filtre;-separatoare în câmp electric;-separatoare prin coalescenţă.

Instalaţie de filtrare a impurităţilordin gazele naturale

31


Filtrarea este operaţia în care reţinerea particulelor de praf se realizează prin trecerea gazelor prin suprafeţe poroase ale căror pori au dimensiuni stabiliteîn funcţie de adâncimea de separare dorită, particulele fiind reţinute pe suprafaţa poroasă e elementului filtrant.

După materilalul folosit ca element filtrant se disting : filtre cu diferite tipuri de ţesături, filtre cu fetru, filtre ceramice etc.

Filtrele pot avea o eficienţă ridicată, reţinând până la 99% din particulele solide fine, mai ales dacă se utilizează soluţia în două trepte sau combinaţii de separatoare şi filtre.

Praful reţinut în cartuşele filtrante determină o cădere evolutivă de presiune mergând până la obturarea lor. De aceea căderea de presiune în filtre trebuie permanent controlată şi trebuie să existe linii de rezervă de filtrare pentru a prelua gazele pe timpul schimbării elementelor îmbâcsite.

Se recomandă şi este o practică europeană curentă ca trecerea de pe o linie de filtrare pe alta să se realizeze automat în funcţie de Δp.

O atenţie deosebită trebuie acordată vitezelor. Vitezele prea mari determină colmatarea rapidă a cartuşului. Astfel în cartuşele din tesătură vitezele sunt limitate la 0,005-0,4 m/s iar Δp la 5-15 mbar. În filtrele cu cartuşe de fetru vitezele pot atinge 2,5-15 m/s, dar viteza optimă este de 7-8 m/s, iar Δp trebuie să fie sub 10 mbar.

În funcţie de Δp se realizează indepărterea cartuşului colmatat şi înlocuirea cu unul curat. Curăţarea se poate realiza după scoaterea din funcţiune a filtrului prin scuturare sau suflare cu aer în sens invers faţă de curentul de gaz.

În acelaşi mod în care s-a definit noţiunea de “gaz uscat” poate fi definită noţiunea de “gaz curat”, ca fiind o noţiune fictivă, impurităţile solide din gazele naturale provocând o sablare interioară a conductelor, a instalaţiilor tehnologice şi a instalaţiilor de utilizare situate în aval de staţiile de predare, şi de aici necesitatea de a dota staţia de reglare măsurare şi cu instalaţii de filtrare.

4.2. Încălzirea

În staţiile de reglare, o dată cu reducerea presiunii se produce şi o scădere a temperaturii, ca rezultat al detentei gazului în regulatoare. Cu cât reducerea de presiune este mai mare, cu atât scăderea temperaturii va fi mai mare, coborând adesea sub 0oC.

În cazul în care gazele conţin impurităţi lichide, iar temperatura gazelor laminate are o valoare scăzută, apa din gaze poate îngheţa sau poate produce criohidraţi care duc la obturarea conductei de gaze sau a regulatoarelor. Criohidraţii sunt substanţe solide, instabile cu aspect de zăpadă compactizată şi care se formează în anumite condiţii de temperatură şi presiune prin asocierea apei şi gazelor.

32


Criohidraţii se produc atunci când temperatura din conductă e mai mare sau egală cu temperatura punctului de rouă.

Prevenirea formării dopurilor de criohidraţi e posibilă prin încălzirea gazului până la anumite valori de temperatură incompatibile domeniului în care ei s-ar forma. Instalaţia tehnologică prin intermediul căreia se realizează creşteri ale valori temperaturii gazelor, pentru care formarea criohdraţiilor e imposibilă poartă denumirea de încălzitor de gaze sau calorifer.

În cazul staţiilor de reglare şi măsurare pentru a se evita îngheţarea apei şi blocarea regulatoarelor se impune ca sala instalaţiilor mecanice să fie încălzită.

La staţiile de reglare unde reducerea de presiune este mică, neexistând pericolul de îngheţare a regulatoarelor, nu este necesară încălzirea sălii instalaţiilor, ci numai a cabinei manevrantului.

De obicei, cele mai multe dintre staţiile de reglare măsurare în special cele deservite de personal de supraveghere se încălzesc în tot timpul iernii.

Sistemul de încălzire folosit estre cel cu apă caldă, încălzită în cazane cu circulaţie continuă în circuit închis, prin ţevile şi aparatele de încălzire instalate în camerele din staţie.

Aparatele de încălzire folosite frecvent sunt de tipul radiatoarelor cu elemente dispuse de regulă în apropierea regulatoarelor. O instalaţie de încălzire centrală constă dintr-un cazan, care se montează de obicei în camera de la subsolul staţiei de reglare, sau într-un cămin construit în apropierea staţiei, o seria de radiatoare montate în sala instalaţiilor şi în cabina manevrantului.

Cazanul e prevăzut cu un focar, în care se găseste un arzător pentru gaz metan. Gazul metan, având greutatea specifică mai mică decât aerul, emanaţiile de gaze din sala instalaţiilor se ridică spre coşul de evacuare,

Schimbător de căldură

33


eliminând deci posibilitatea pătrunderilor în subsolul staţiei de reglare, unde există foc deschis, evitându-se astfel pericolul de explozie.

Apa caldă realizată în cazan circulă prim ţeava racordată la partea superioară a cazanului, până la radiatoarele din sala instalaţiilor şi cabina manevrantului, iar aici, după ce a cedat căldură prin elementele radiatoarelor, apa răcită se întoarce în cazan prin ţeava racordată la partea inferioară a cazanului.

Pentru a pune în funcţiune instalaţia de încălzireeste necesar să se umple mai întâi cazanul şi radiatoare cu apă până la nivelul vasului de expansiune. Principiul pe care se bazează funcţionarea instalaţiei de încălzire centrală cu circulaţie naturală a apei este acela că apa, după încălzire, îşi micşorează greutatea specifică şi caută să ocupe partea superioară a instalaţiei. Astfel prin încălzirea apei din cazan, apa caldă se ridică în partea lui superioară. De aici prin ţeava racordată la patea superioară a cazanului, apa caldă ajunge la radiatoare, unde obligă apa rece să se scurgă prin ţeava racordată la partea inferioară în cazan. Apa caldă, ajungând la radiatoare, le încălzeşte şi astfel se încălzeşte şi aerul înconjurător. Apa asftel răcindu-se îşi măreşte greutatea specifică şi coboară în cazan prin ţeava racordată la partea inferioară, lăsând ca locul ei în radiatoare să fie ocupat de apa caldă.

Pentru a asigura o funcţionare normală a regulatoarelor şi a celorlalte aparate dintr-o staţie de reglare este necesar ca iarna în sala instalaţiilor să se asigure o temperatură de la 12…15oC.

În unele cazuri, încălzirea staţiilor de reglare se poate realiza şi printr-un sistem de încălzire cu aburi de presiune joasă. Aceasta se întâmplă în cazurile în care staţie de reglare deserveşte o intreprindere în care se produce abur necesar procesului tehnologic.

4.3. Reglare şi siguranţă

Gazele naturale din schelele de producţie sunt reglate prin procedee tehnice specifice la nivelul presiunilor necesare transportului prin conductele magistrale pe trepte de presiune.

Prin conductele magistrale gazele naturale se vehiculează la presiuni de 30 – 55 bar iar în punctele finale a conductelor, gazele naturale sosesc la o presiune de 10 15 bar. Gazele naturale se predau pe traseul conductelor magistrale de la activitatea de transport la activitate de distribuţie prin intermediul SRM-urilor la o presiune caracteristică acestei activităţi (2 6 bar).

În cadrul staţiilor de reglare - măsurare această operaţie se face cu ajutorul regulatoarelor de presiune, operaţia purtând denumirea de reglare a gazelor naturale.

Pentru a asigura capacitatea de transport proiectată în reţelele de distribuţie e necesar a se menăine presiunea gazelor în limitele de siguranţă

34


impuse. De asemenea, aparatele de utilizare a gazelor necesită la intrare o presiune constantă pentru a realiza performanţele de calcul. Asigurarea unei presiuni constante a gazelor naturale se realizeată prin dispozitivi numite, în general regulatoare de presiune şi mai rar reductoare de presiune.

Cel mai simplu aparat de reglare a presiunii îl reprezintă un simplu orificiu, a cărui secţiune poate fi redusă după dorinţă. În mod particular e cazul robinetelor, prin închiderea variabilă a secţiunii de trecere a acestora putându-se obţine, în aval, presiunea cerută.

Toate regulatoarele de presiune sunt caracterizate prin existenţa unei căderi de presiune, între intrare şi ieşire, le trecerea gazelor prin aparat.

Între p1, p2 şi debitul Q trecut printr-un orificiu de secţiune S există o relaţie de dependenţă şi, anume oricare ar fi valoarea uneia din presiuni şi a debitului se poate fixa secţiunea S astfel încât în limitele performanţelor ce pot fi cerute aparatului, să se păstreze cealaltă presiune la un nivel impus sau necesar.

Regulator de presiune cu dispozitiv de blocare la sub şi supra presiune

În concluzie rezultă că un regulator (aparat care păstrează presiunea între anumite limite determinate) e concomitent şi reducător (aparat prin intermediul căruia se reduce presiunea de la un nivel existent, la un nivel necesar) cele două funcţiuni neputând fi separate.

Principiul de funcţionare al unui regulator e următorul:-mărimea de intrare p1 (presiunea de reglat) este redusă prin

strangulare în orificiu de către organul de execuţie, la valoarea p2 (mărimea de ieşire);

35


-mărimea p2 de ieşire este comparată continuu cu valoarea presiunii impuse pr (dată de un resort, de o presiune anume etc.);

-din compararea valorilor p2 şi pr ,rezultă o deplasare a ventilului în orificiul de scurgere a gazelor, care modifică secţiunea S;

-debitul de gaze care trece prin secţiunea S a regulatorului este funcţie de aceste elemente;

-deschiderea ventilului (organului de execuţie) asigură o variaţie a secţiunii de curgere a gazului, variaţie care poate fi liniară, parabolică, logaritmică sau direct proporţională, în funcţie de construcţia acestuia.

Organul de execuţie poate fi executat fi normal închis sau normal deschis. În instalaţiile din staţiile de reglare se preferă tipul normal închis, pentru că în caz de defecţiune în acţionare, să nu permită creşterea presiunii în reţeuau de distribuţie sau în instalaţiile de consum care poate avea urmări grave. În general tipurile de regulatoare care se fabrică nu acoperă integral domeniul de debite şi presiuni folosit în practică, de aceea, în cele mai multe cazuri regulatoarele trebiue montate în serie şi paralel.

Alegerea regulatorului va avea la bază următoarele criterii:-debitul maxim şi minim;-presiunea de intrare maximă şi minimă;-presiunea de ieşire şi variaţii admise;-caracteristicile regulatorului;

4.4. Dispozitive de siguranţă

Un rol important în cadrul staţiilor de reglare-măsurare îl reprezintă şi elementele de siguranţă cu care este dotată aceasta.

Aceste elemente au atât rol de a menţine o siguranţă în funcţionarea SRM-ului, cât şi un rol de protecţie pentru buna funcţionare a echipamentelor atât în cadrul staţiei cât şi cele de după staţie din sistemul de distribuţie.

Prevenirea creşterii, peste limita admisă, a presiunii în treapta din aval, datorită fie funcţionării defectuoase a regulatorului, fie neînchiderii etanşe pe scaune a acestuia, ca urmare a uzurii sau depunerii de mizerie, de suspensii solide este strict necesar.

Aceasta asigurare se poate obţine prin montarea unui ventil de siguranţă în amontele regulatorului, menit să blocheze intrarea gazelor atunci când în aval, presiunea ar depăşi limita superioară prescrisă, sau cu ajutorul unei supape de siguranţă.

Ventilele de siguranţă (dispozitivede blocare la sub şi suprapresiune) sunt armături care acţionează practic instantaneu în cazul unei defecţiuni sau în cazul creşterii presiunii peste limita de siguranţă.

Ventilele de siguranţă au o funcţionare sigură, fără a exista riscul de defectare, au etanşeitate bună, autonomie completă de funcţionare, energia necesară închiderii fiind înmagazinată fie într-o greutate fixată la partea

36


superioară a acestuia, în poziţie verticală, fie într-un resort tensionat . Ventilul de siguranţă nu este prevăzut cu manevrare dublă, repunerea lui în funcţiune efectuându-se exclusiv manual, în scopul fie de a preveni accidentele, fie pentru a obliga personalul de exploatare depistarea şi remedierea defectului. Întreţinerea este uşoară, constând din curăţire, gresare şi verificarea periodică a funcţionării dispozitivului de declanşare.

Anumite regulatoare RMG, von Gahlen, Fiorentini sunt prevăzute cu ventil de siguranţă încorporat.

Supapele de siguranţă care sunt dispuse în aval de regulator îndeplinesc aceeaşi funcţie ca şi ventilele de siguranţă, funcţie pe care o realizează pe altă cale şi anume prin evacuarea surplusului de gaze (în vederea reducerii presiunii) în atmosferă.

Supapă de siguranţă

Cantităţiile de gaz evacuat prin aceste supape trebuie să fie relativ reduse.

Evacuarea gazelor prin supapele de siguranţă trebuie făcută la cel puţin 0,50 m deasupra staţiei.

4.5. Măsurarea

Măsurarea debitelor de gaze reprezintă determinarea cantităţilor de fluid care trec în unitatea de timp printr-o secţiune determinată.

37


Fluidul măsurat divizat în diverse tipuri, iar pentru obţinerea unor rezultate bune trebuie să se ţină cont de consideraţiile specifice: de cererile de precizie, consideraţii de cost şi folosirea informaţiilor.

Fiecare contor utilizat pentru măsurare poate avea caracteristici speciale, acestea putând crea o serie de probleme, dar care trebuie evaluate în parte în aşa fel încât să se asigure succesul măsurării.

Măsurarea poate fi de două tipuri: măsurare comercială şi măsurare tehnologică.

Prin măsurarea comercială se înţelege acea măsurare cu caracter comercial ce se realizează între furnizorul de gaze şi beneficiarul de gaze naturale. Acest tip de măsurare cuprinde şi alţi termeni care o definesc cum ar fi măsurarea tranzacţională şi măsurarea fiscală. Măsurarea comercială este controlată de către stat şi se exercită prin controlul metrologic al statului.

Măsurarea tehnologică se aplică în cazul în care între părţi nu se efectuează plăţi care sunt supuse taxelor şi impozitelor datorate statului. În industria gazeiferă, măsurarea tehnologică se utilizează şi în scopuri bilanţiere.

Pentru măsurarea comercială se utilizează numai contoare cu aprobări de model care sunt supuse verificărilor periodice şi la care este obligatorie emiterea unui certificat de verificare metrologică.

Pentru măsurarea tehnologică se pot utiliza şi contoare care nu au aprobare de model, dar care pot fi verificate metrologic.

Având în vedere preţul gazelor naturale în continuă creştere şi datorită faptului că în viitor se preconizează o creştere a importului de gaze naturale se impune treptat-treptat ca în industria gazeiferă să se renunţe la măsurarea tehnologică în favoarea celei comerciale, acest lucru putând duce ca pe viitor să se facă o exploatare cât mai economică şi mai rentabilă a gazelor naturale.

Măsurarea gazelor naturale înseamnă determinarea debitelor într-o unitate de timp.Măsurarea debitelor se poate face fie direct, prin măsurarea volumului său, a greutăţii cantităţilor de fluid ce sunt debitate în unitatea de timp, fie indirect măsurând efectele legate de curgerea fluidelor cum sunt: vitezele, frecările, căderile de presiune, creşterile de presiune.

Măsurarea indirectă a debitelor de gaze se realizează prin culegerea de pe un panou a anumitor parametrii pe baza cărora, cu ajutorul unei relaţii matematice, se poate deduce debitul.

Cunoaştem debitul ce trece print-o secţiune Q= , unde se pot determina direct presiunea p si sectiunea S. Viteza se determină indirect printr-un sistem de ajutaje, diafragme, tub Venturi, care produc local o cădere de presiune. Astfel viteza de curgere e trasformată într-o diferenţă de presiune.

Metoda are la bază un panou de măsură compus dintr-un segment de conductă de un diametru oarecare, o ştrangulare în acest segment de conductă realizată printr-un organ deprimogen, rezultând o cădere de

38


presiune. Are loc prelevarea presiunii în segmentul de conductă p, prelevarea presiunii înainte de organul deprimogen p1 , prelevarea presiuni după organul deprimogen p2 şi determinarea diferenţei p1-p2=Δp=h. Apoi se realizează conducera sub formă directă a lui p şi h la un contor diferenţial unde ambele valori se înscriu pe o diagramă, care se roteşte.

Schema de principiu a contorului diferenţial

Această metodă necesită precauţii la prelevarea datelor, determinări experimentale anterioare, tehnici şi subtilităţi de calcul şi cunoştinţe tehnice variate.

Metoda măsurării indirecte dă erori acceptabile numai dacă: -unul dintre parametrii, de regulă p este constant sau aproximativ constant în decurs de 24 de ore şi se înscrie în treimea mijlocie a diagramei, iar h se înscrie între 30-90% din diagramă;-înregistrarea este curată , liniară şi nu e sub formă zimţată (bandă),

fenomen ce se datorează prezenţei lichidului care pulseză în conductă înaintea masurării;-cunoaştem şi determinăm natura gazelor, respectiv dacă în compoziţia gazelor există fracţii grele, fracţii inerte etc;-ţinem cont de variaţia presiunii barometrice a aerului în ziua respectivă, temperatura gazelor, factorul de abatere Z;-determinăm corect diametrul d al organului deprimogen si diametrul D al panoului de măsurare.

În functie de elementele mai sus arătate printr-o formula, care conţine aceste elemente şi coeficienţi numerici se calculează prin planimetrare debitul de gaze.

La această metodă pot interveni o serie de erori suplimentare datorită montajului, temperaturii exterioare, calităţii diagramelor, chiar şi a cernelii, dar mai ales a acurateţii efectuării planimetrării.

Soluţiile moderne de realizare a acestui tip de măsurare includ transformări ale valorilor fizice prelevate în valori electrice (traductoare) care permit modernizarea şi acurateţea operaţiilor excluzând, cu ajutorul unor calculatoare de debit, planimetrarea; permiţând afişarea instantanee a debitului, stocări de date precum şi teletransmiterea la distanţă a datelor prelevate.

39


Măsurarea directă constă în determinarea debitului pe cale directă realizându-se efectiv citirea debitului de gaze.

În cadrul masurării directe se pot folosi: contoare cu piston, contoare cu burduf, contoare cu pistoane rotative, contoare cu turbină, contoare ultrasonice, vortexuri etc.

Marele avantaj al acestor tipuri de contoare, care la rândul lor sunt dotate cu corectoare de presiune, temperatură şi factor Z, cu posibilităţi de teletransmitere la distanţă, e faptul că instalarea lor e mult mai compactă.

Contorul cu turbină - schema funcţională

40


Acestea sunt piese relativ mici dar mai ales admit o plajă foarte mare de 10 până la 100 de ori mai mare de variaţie a parametrilor pe care îi măsoară.

Însă dezavantajul acestor contoare, care conţin piese fine, e că sunt influenţate până la degradare de impurităţile solide şi lichide din gaze, de unde rezultă necesitatea tratării gazelor prin separare şi filtrare.

În cazul ambelor metode de măsurare compoziţia gazelor determinată în mod grosier prin densitatea relativă faţă de aer (Δ), trebuie detaliată pe constituienţi cu ajutorul cromatografelor. În funcţie de compoziţia astfel stabilită se determină puterea calorică reală şi se determină conţinutul energetic (kw). În acest fel pe langă faptul că masurarea devine corectă şi reală, utilizatorii pot compara costul achiziţiei şi utilizării gazelor naturale cu alte forme de energie.

4.6. Odorizarea

Odorizarea gazelor naturale este o măsură de siguranţă pentru consumatorii de gaze. Gazul odorizat, care scapă din instalaţiile de transport, distribuţie şi utilizare, trebuie să fie recunoscut prin mirosul său caracteristic.

Gazele naturale vor fi odorizate permanet de către întreprinderea furnizoare, nefiind permisă furnizarea gazelor neodorizate. In cazuri speciale, la obiectivele racordate direct la sistemele de transport, se pot furniza gaze neodorizate, în măsura în care acest lucru este necesar proceselor tehnologice şi numai la cererea consumatorului.

Instalaţie de odorizare prin injecţie pentru gaze-naturale

41


În aceste întreprinderi sunt necesare să se adopte alte măsuri de securitate care să înlocuiască odorizarea.

În cazul activităţii de odorizare a gazelor întâlnim următoarele noţiuni:

-Intensitatea mirosului Intensitatea mirosului este gradul de tărie a senzaţiei pe care o produce emanaţia unor corpuri asupra simţului olfactiv.

-Gradul olfactiv Gradul olfactiv reprezintă valoarea intensităţii mirosului, bazată pe

senzaţia olfactivă a unor subiecţi educaţi în acest sens. Intensitatea mirosului se împarte în trepte de miros de la 0 la 5, ca în tabelul de mai jos.

-Limita perceperii (pragul de sensibilitate la miros) Limita perceperii este intensitatea minimă a mirosului, care mai poate fi încă percepută de către om (treapta de miros 0,5). La o reducere a acestei intensităţi a mirosului, acesta nu mai poate fi detectat.

-Treapta de percepere a mirosului Treapta de percepere a mirosului este intensitatea mirosului la care orice persoană cu o capacitate de miros mediu şi la o condiţie fiziologică medie, percepe în mod sigur mirosul.

Treapta de miros Percepţia Observaţii

0 Nu se percepe nici un miros0,5 Miros foarte slab Limita de percepere1 Miros slab

2 Miros mediu (clar perceptibil)Treapta de percepere a

mirosului3 Miros puternic4 Miros foarte puternic

5 Maximul mirosuluiLimita de sus a creşterii

intensităţii

-Concentraţia agentului de odorizareConcentraţia agentului de odorizare din gaz, respectiv din aer la starea

normală se exprimă în mg/m3N.

-Valoarea K Valoarea constantei K indică acea concentraţie a agentului de odorizare din aer, care este necesară pentru atingerea treptei de percepere a mirosului.

42


Valoarea K serveşte pentru calculul concentraţiei minime a agentului de odorizare din gaz.

Este de reţinut că mirosul oamenilor scade considerabil atunci când temperatura este scăzută, mai ales sub 0oC. Rezultă că, în timpul iernii, percepţia olfactivă fiind diminuată şi solul îngheţat, deci uscat (absoarbe aproape complet mirosul gazelor), este bine să se mărească gradul de odorizare.

Sunt însă şi aprecieri care se ridică împotriva intensificării odorizării în timpul iernii, bazate mai ales pe faptul că în această perioadă, de regulă ferestrele se ţin închise, ceea ce duce pentru interior la o mai rapidă posibilitate de depistare a eventualelor scăpări.

Metode de odorizare

– odorizare prin evaporare;– odorizare prin picurare;– odorizare cu fitil;– odorizare prin injecţie.

Primele trei metode de odorizare sunt metode care în general se aplică la instalaţii în care se vehiculează o cantitate de mică de gaze naturale iar ultima metodă şi cea mai eficientă este utilizată în general la predarea gazelor naturale pentru sistemele de distribuţie.

Cerinţe pentru metodele de odorizare

La instalaţiile de odorizare prin evaporare avantajul este că aceste instalaţii sunt deosebit de simple. Dezavantajul lor constă în dificultăţile de asigurare a unei concentraţii constante a odorizantului în debitul de gaze naturale.

În funcţie de variaţia temperaturii are loc o variaţie a presiunii de vapori a odorizantului, ceea ce ne indică faptul că pe timp rece trebuie încălzit odorantul, ori se vehiculează un debit mai mare prin odorizator. În cazul unei temperaturi mari indicate faţă de temperatura prescrisă în proiectul odorizatorului, este necesar să se vehiculeze un debit mai mic de gaze prin odorizator.

Deoarece cantitatea de odorant evaporat depinde de evaporare, este necesar ca operatorii să menţină constantă această suprafaţă.

Indiferent de metoda de odorizare este necesar ca la punctul de odorizare să se realizeze următoarele:

– măsurarea debitului de gaze;– evidenţa cantităţii de odorant consumat;– măsurători periodice ale concentraţiei de odorant în gazele

naturale.

43


Cerinţe pentru părţile componente

La proiectarea instalaţiei de odorizare se va lua de bază pentru toate părţile componente supuse presiunii, presiunea de lucru maximă admisă în reţea.

Materiale

Materialele tuturor pieselor constructive, care vin în contact cu agenţii de odorizare lichizi, se vor alege în aşa fel încât să reziste la solicitările mecanice, chimice şi termice care apar în timpul funcţionării.

Părţile componente

Recipientele pentru agenţii de odorizare sunt confecţionate din oţel antiacid. Aceste recipiente trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

– stocare şi manevrare manuală;–por fi înlocuite şi umplute;– uşor de deconectat şi conectat fără degajare de miros;– posibilitate de golire completă;– montare în instalaţiile de odorizare.

Conductele de legătură care vin în contact cu agentul de odorizare, trebuie să fie executate din oţel antiacid.

Garniturile care vin în contact cu agentul de odorizare, trebuie să fie rezistente la acesta, iar cele nemetalice să fie executate din teflon.

Pentru îmbinări la ţevi demontabile sunt permise filete pentru ţevi conform STAS 402-88 cu materiale de etanşare din politetrafluoretilenă. Ca îmbinări cu flanşe se vor folosi flanşe cu dimensiuni conform STAS 7451-88.

La îmbinările demontabile nu este permisă nici un fel de scurgere necontrolată a agentului de odorizare. Ca îmbinări nedemontabile sunt permise numai cele sudate.

Condiţii de amplasare şi montaj

Instalaţiile de odorizare se vor amplasa în camere speciale sau în aer liber. În cazul amplasării în camere, acestea trebuie să fie construite din materiale rezistente la foc.

Nu este permisă instalarea în gropi sau în clădiri de locuit. Camerele în care se instalează şi camerele de depozitare trebuie să fie suficient de aerisite. Suprafaţa trebuie să fie minim 0,1% din suprafaţa de bază a camerei de instalare.

44


Verificarea şi punerea în funcţiune

Instalaţiile de odorizare trebuie verificate, în ceea ce priveşte detaliile şi ansamblul lor, de către fabricant.

Verificările privind rezistenţa şi etanşeitatea se execută după prescripţiile tehnice valabile pentru instalaţiile de gaz. Aceste verificări se vor confirma prin certificate de verificare emise de fabricant.

După punerea în funcţiune, instalaţia de odorizare va fi verificată la perioade regulate de timp.

Concentraţia necesară de agent de odorizare

Gazele naturale trebuie să fie odorizate în aşa fel încât să atingă treapta 2 de miros (treapta de percepere a mirosului) la amestec de gaz şi aer, înainte ca concentraţia de gaz să devină critică (limita de aprindere).

Calculul cantităţii minime de agent de odorizare (concentraţia minimă) are la bază constanta K ce este dată de tabelul următor:

Agent de odorizare Valoarea K, mg/m3

Tetrahidrotiofen (THT) 0,08Terţiarbutil – mercaptanul 0,03

Etilmercaptanul 0,03

Concentraţia minimă a agentului de odorizare se calculează cu relaţia:

mg/m3

unde: K – constanta corespunzătoare odorantului;Li – limita minimă de inflamabilitate a gazului; % vol gaz în aer.

Concentraţia minimă a agentului de odorizare la punctul de odorizare

Deoarece prin absorbţie, reacţii chimice şi suprapunerea mirosurilor în reţeaua de conducte se ajunge la o reducere a mirosului, trebuie ca, cantitatea de odorant la punctul de odorizare să fie aleasă în aşa fel încât să fie asigurat mirosul la sfârşitul reţelei, conform treptei 2 de percepere a mirosului.

Concentraţia odorantului pur în gazele naturale este independentă de tipul instalaţiei de odorizare. Această cantitate a agentului de odorizare trebuie să fie respectată şi în cazul în care furnizorul livrează odorant de puritate mai mică de 100%. La livrarea odorantului se va cere furnizorului buletin de calitate.

Cantităţile de odorant ce trebuie asigurate la punctul de odorizare sunt prezentate mai jos:

Cantitatea de odorant pe perioade de timp

45


Tipul odorantului Puritatea % gaze

1 mai – 31 oct. 1 nov – 30 apr

Etilmercaptan (M) 100,0 0,8 / 8,0 1,0 / 10,02,0 / 20,0 2,5 / 25,0

Dozarea la soc

Pentru a se depista cele mai mici neetanşeităţi, se recomandă, ca o dată pe trimestru, timp de una sau mai multe zile, să se adauge o cantitate mărită de agenţi de odorizare în gazele naturale (dozare la soc).

Controlul odorizării

Pentru a se asigura un miros suficient al gazului este necesară pe de o parte funcţionarea corespunzătoare a dispozitivului de odorizare, iar pe de altă parte o concentraţie suficientă a agentului de odorizare la punctele finale ale unei reţele de conducte.

Controlul funcţionării dispozitivului de gaz; trebuie să se facă după cum urmează:

– continuu, prin măsurarea debitelor de gaze şi odorant sau prin măsurarea debitelor de gaz şi odorant sau prin măsurarea concentraţiei odorantului;

– o dată pe săptămână prin compararea cantităţii de odorant la un debit anume cu perioade similare de timp;

– suplimentarea la schimbarea sau umplerea rezervorului.La punctele de odorizare este necesară evidenţa următorilor parametrii:

– debite de gaze;– presiuni de lucru;– temperaturi ale gazelor;– concentraţia odorantului;– cantităţile de odorant consumate,– calitatea odorantului;– temperatura odorantului.

Rezultatele tuturor măsurătorilor se vor trece într-un proces verbal de constatare.

Controlul concentraţiei odorantului:pentru a se asigura un miros suficient, sunt necesare controale riguroase

asupra concentraţiei odorantului.Acestea trebuie să se facă lunar pentru a se determina absorbţia în perioade diferite de timp şi se va face de către personal specializat. Pentru măsurare se vor folosi fie metode cromatografice, fie fiole de verificare.

46


B. PROIECTAREA UNEI STAŢII DE REGLARE-MĂSURARE GAZE

5. TEMA DE PROIECTARE:

Să se proiecteze o staţie de reglare-măsurare pentru următorii parametrii: presiunea de intrare:

- nominală p1 = 8 bar presiunea de ieşire:

- nominală p2 = 1 bar debitul nominal: QN = 500.000 Nm3/zi temperatura gazului:

- la intrare ti = 10oC- la ieşire min. te = 5oC

BREVIAR DE CALCUL

47


5.1 ALEGEREA ELEMENTELOR COMPONENTE ALE STAŢIEI DE REGLARE MĂSURARE

Datele tehnice pentru dimensionarea instalaţiei sunt următoarele:- presiunea de intrare P1 =8 bar- presiunea de ieşire P2= 1 bar- debitul Q= 500000Nmc/zi (Q= 20833Nm3/h)

5.1.1. Alegerea separatorului - filtru

Alegerea numărului de separatoare - filtru se face după următorul algoritm de calcul:

- date necesare efectuării calculului:

Q = 500000 Nm3/ziP1 = 8 bar = 9 baraT = 283 KTST = 288 Kc = 0,05 = 0,717 kg/m3

unde:Q - debitul de gaz supus separării [Nm3/zi]P1 - presiunea absolută a gazului la intrarea în separatorul-filtru

[bara]T – temperatura gazului supus separării [K]TST – temperatura standard a gazului în reţeaua de transport

gaze [K]c – coeficient adimensional- densitatea gazului metan [kg/m3]

Pentru determinarea diametrului separatorului filtru se foloseşte formula:

unde:Ds – diametrul separatorului [mm]Z – factorul de compresibilitate a gazului, Z= 0,98Vsa – viteza admisibilă a gazelor în secţiunea separării gazelor [m/s]

unde:p – densitatea particulei lichide [kg/m3]

48


g - densitatea particulei de gaz [kg/m3]

- calculăm g în condiţii de lucru plecând de la relaţia:

unde:

P1 - presiunea absolută a gazului la intrarea în separatorul-filtru [bara]

V - volumul de gaz m3] Ru - constanta universală a gazelor, Ru = 8,314 j/molK. PST - presiunea standard, PST = 1,01325 bar

kg/m3

m/s

Nm3/zi

Numărul de separatoare - filtru se obţine prin următoarea relaţie:

n = ,

unde :Q – debitul de gaz Nm3QS – debitul de gaz pe care îl poate filtra şi separa un filtru separator.

Nm3

n= separatoare filtru

Deci vom avea nevoie de două separatoare filtru.Alegem astfel două separatore filtru verticale de tipul VSFA-V-AZ 2500

cu diametrul nominal Dn = 200 mm produs de firma Thielmann.

49


Verificăm viteza de curgere a gazului prin separator pentru a vedea dacă aceasta depăşeşte limita admisă care este de 10m/s, utilizând următoarea relaţie:

[m/s]

unde:W- viteza gazului [m/s]Q- debitul de gaz [Nm3/h]D- diametrul interior al separatorului filtru [cm]P- presiunea [bar absolut]

Datele tehnice pentru calculul vitezei sunt următoarele:P = 8 barQ = 20833 Nm3/hD = 508 mm

m/s

3,21 10; 10 m/s fiind viteza maximă admisă în separator filtru, deci se va asigura o separare corespunzătoare.

5.1.2. Alegerea dispozitivului de măsurare a debitului de gaze

Măsurarea debitului de gaze se va face cu aparate care să aibă o clasă de precizie cât mai bună. Măsurarea cu element deprimogen şi înregistrare cu contor diferenţial este tot mai mult înlocuită datorită preciziei scăzute, urmată de introducerea erorilor de planimetrare.

Pentru a face o măsurare cât mai corectă se va alege un contor cu turbină.

Dimensionarea contorului se face cunoscând următoarele date: = 0,717 kg / m3

P1= 8 bar = 9 baraT = 283 KQ = 20833 m3/h

unde: - densitatea gazului [kg / m3]P1 – presiunea absolută a gazului la intrarea în contor [bara]T – temperatura absolută a gazului [K]QST – debitul de gaz [Nm3/h]

Calculăm debitul maxim de lucru Ql max pe care îl poate măsura contorul în condiţii de lucru, plecând de la relaţiile:

50


, iar:

, unde:

PST – presiunea standard [bar]PL - presiunea de lucru absolută [bara]VST – volumul standard [m3]VL - volumul de lucru [m3]TST – temperatura standard absolută [K]TL – temperatura de lucru absolută [K]Z - factor de compresibilitate a gazului, Z = 0,98.RU – constanta universală a gazelor, RU = 8,314 j / molKQST – debitul de gaz [Nm3/h]QL – debitul de gaz în condiţii de lucru [Nm3/h]

⇒

m3/ h

În urma calculelor efectuate vom alege ca dispozitiv de măsurare contorul cu turbină tipul FLUXI 2000 TZ G 1600 Dn 200 cu următoarele caracteristici tehnice:

- debitul minim măsurat 80 / 130 m3/h;- debitul maxim măsurat 2500 m3/h.Putem spune ca acest tip de contor măsoară corect debitul de gaz

cuprins între 80m3/h şi 2500m3/h ceea ce corespunde cu o plajă a debitului între 3 % şi 100 % din debitul nominal.

5.1.3. Alegerea dispozitivelor de blocare la sub şi suprapresiune gaz.

Alegerea dispozitivului de blocare la sub şi asupra presiune este strict legată de tipul regulatorului ales.

Condiţiile tehnice de care se ţine cont la alegerea dispozitivului de blocare sunt cele referitoare la valorile minime şi maxime de blocare pe care trebuie să le realizeze.

51


Diametrului nominal a dispozitivului de blocare poate fi cel mult egal cu cel al regulatorului, fiind condiţionat numai de valoarea vitezei de curgere a gazului prin el.

Din fişa tehnică a firmei Schlumberger se alege dispozitivul de blocare la sub şi suprapresiune tipul SL/SID/RSL DN 200.

5.1.4. Alegerea regulatorului de presiune

Cunoscând datele tehnice ale staţiei, se alege regulatorul care trebuie să asigure presiunea de ieşire şi debitul la presiunea de intrare dată.

Pentru alegerea regulatorului se procedează astfel:

5.1.4.1. Stabilirea regimului de curgere

Pentru stabilirea regimului de curgere se calculează raportul:

unde:- P1 este presiunea de intrare în regulator;- P2 este presiunea de ieşire din regulator.

Dacă rezultatul este mai mare de 0,54 regimul de curgere este subcritic, iar dacă rezultatul este egal sau mai mic de 0,54 regimul de curgere este supracritric.

0,22 0,54 deci regimul de curgere este supracritic.5.1.4.2. Calculul coeficientului de debit KG

Coeficientul de debit KG este caracteristica în funcţie de care se alege tipul regulatorului. Formula de calcul a coeficientului de debit KG în cazul curgerii supracritice este:

,

unde:- KG este coeficientul de curgere- Q este debitul staţiei- P1 este presiunea de intrare

52


pentru un KG = 4629,55 din fişa tehnică a regulatorului RR 100 se alege regulatorul tip RR 100 cu Dn= 100 mm.

Pentru a face o alegere corectă a regulatorului este necesar a se calcula şi viteza de curgere a gazului prin regulator.

5.1.4.3.Calculul vitezei de curgere a gazului prin regulator

5.1.4.3.1. Calculul vitezei de curgere a gazului pe partea de intrare în regulator.

Formula de calcul a vitezei W este:

m/s

unde:W-viteza gazului [m/s]Q- debitul de gaz [Nm3/h]D-diametrul conductei [cm]P-presiunea [bar absolut]

Datele tehnice pentru calculul vitezei sunt următoarele:P = 8 barQ = 20833 Nm3/hD = 100 mm

m/s

82,96 60; 60m/s fiind viteza maximă admisă în reţeaua de transport.

5.1.4.3.2. Calculul vitezei de curgere a gazului pe partea de ieşire din regulator.


m/s ,

unde semnificaţiile literar numerice sun identice cucele utilizate la pct. 5.1.4.3.1.

Datele tehnice pentru calculul vitezei sunt următoarele:P = 1 barQ = 20833Nmc/h

53


D = 100 mm

m/s

373,32 60 m/s; rezultă deci că regulatorul ales nu este corespunzător şi se va alege un alt regulator mai mare, superior şi anume RR100 Dn 200.

Calculăm viteză de curgere a gazului pe partea de intrare în regulator.


[m/s]


Datele tehnice pentru calculul vitezei sunt următoarele:P = 8 barQ = 20833 Nmc/hD = 200 mm unde,

m/s

20,74 60; 60m/s fiind viteza maximă admisă în reţeaua de transport.

Se verifică din nou viteza de curgere pentru partea de ieşire, având următoarele date tehnice:

P2 = 1 barQ = 20883 Nmc/hD = 200 mmFormula de calcul a vitezei W este:

[m/s]


54


m/s

Viteza de curgere a gazului pe partea de ieşire este mai mare decât valoarea admisă dar acest lucru este admis pe o distanţă foarte scurtă, după care tronsonul de conductă se evazează la diametrul de Dn=400 mm.

Verificarea vitezei de curgere a gazului pentru conducta de Dn=400mm:

m/s

În urma calculelor efectuate rezultă faptul că la un diametru al conductei cu dimensiunea de Dn=400 mm viteza de curgere a gazului se află în limitele admise. Pentru obţinerea unei viteze de curgere mai mici conducta care se montează după flanşa electroizolantă de pe partea de ieşire se poate evaza la un diametru de Dn= 500 mm. Alegerea conductei cu diametrul de Dn =400 mm s-a făcut şi din considerente economice, deşi viteza de curgere este mai mare decât 20m/s.

5.1.5. Alegerea robinetului de descărcare cu diafragmă servocontrolată.

Pentru alegerea robinetului de descărcare cu diafragmă servocontrolată se pleacă de la calculul ariei secţiunii minime de curgere prin robinet utilizându-se relaţia:

[mm2]

unde:A - este aria secţiunii minime de curgere prin supapă [mm] - coeficient de scurgere atestat, determinat experimental = 0,4 - coeficient în relaţia debitului: =0,472Qm - debitul de masă necesar a fi evacuat prin robinet [kg/h]P-presiunea de descărcare [bara] P=2,3 baratlmax - temperatura maximă de lucru [0C]Z - coeficient de corecţie pentru gaze naturale Z=1M - masa molară a metanului M=16,04 Kg/mol

Debitul masic Qm necesar a fi evacuat prin robinet se consideră ca având o valoare de aproximativ 20 % din debitul nominal. Acest lucru se impune pentru ca pierderile de gaze în urma refulărilor ce au loc prin robinete să fie cât mai mici. De asemenea volumul de gaz acumulat în instalaţie prin

55


creşterea presiunii de la valoarea reglată de 1 bar până la presiune de 1,3 bar la care robinetul de descărcare intră în funcţiune este mult mai mic decât debitul luat în calcul.

- calculăm debitul masic Qm cu următoarea relaţie:

kg/h

Având valoarea debitului masic putem calcula aria secţiunii minime de curgere prin supapă:

mm2

Din fişa tehnică a robinetului de descărcare cu diafragmă servocontrolată RSDS emisă de S.C. ARMAX GAZ S.A. Mediaş, se alege robinetul RSDS tip A Dn 80/100 Pn 16, a cărui secţiune minimă de scurgere este 4900 mm2.

Este necesară montarea a două robinete de descărcare cu diafragmă servocontrolată.

5.1.6. Alegerea odorizatorului

Staţia de Reglare şi Măsurare va fi prevăzută cu o instalaţie de odorizare a gazelor naturale prin injecţie.

5.1.7. Calculul parametrilor de reglare a elementelor de pe staţie

Pentru a stabili parametrii de reglare a elementelor de pe staţie se pleacă de la datele temei de proiectare referitoare la presiuni şi anume:

- presiunea de intrare P1 = 8 bar;- presiunea de ieşire P2 = 1 bar.Staţia având două linii de reglare se adoptă ca pe una din liniile de

reglare presiunea de ieşire din regulator să fie de 1 bar. Această linie de reglare o numim ,,Linia de reglare L1”, iar presiunea de ieşire din regulatorul Rg1 montat pe această linie o notăm cu PrL1. Cea de a doua linie de reglare pe care o numim ,,Linia de reglare L2” va avea presiunea de ieşire din regulatorul Rg2, montat pe această linie, de 0,9 bar şi o notăm cu PrL2.

S-a adoptat această diferenţă de 0,1 bar între cele două linii de reglare ţinând cont de grupa de reglare a regulatoarelor care este de 2,5%. În condiţii normale de funcţionare nu apare interferenţă intre valorile presiunilor de reglare.

56


5.1.7.1. Calculul presiunii de declanşare a robinetului de descărcare RD.

Primul element care intră în funcţiune la creşterea presiunii de ieşire este robinetul de descărcare RD. Pentru calculul presiunii de declanşare se procedează astfel:

- se calculează valoarea presiunii de închidere Pî a regulatorului Rg1 montat pe linia de reglare L1. Se cunosc:

- presiunea reglată PrL1 = 1 bar- grupa de reglare a regulatorului GR 2,5 ( 2.5%)

-se calculează valoarea presiunii de declanşare Pd a robinetului de descărcare RD, luând în considerare abaterea presiunii de reglare a:

Această valoare se adaugă presiunea de închidere Pî şi se obţine astfel presiunea de declanşare:

Teoretic ar fi ca valoarea presiunii de declanşare Pd să fie 1.75bar. Practic se adaugă o marjă de siguranţă pentru a ieşi din zona valorilor limită şi de adoptă:

Pd=1,3 bar

Staţia de reglare este dotată cu doi robineţi de descărcare care este bine să fie reglaţi diferenţiat pentru ca la o creştere a presiunii de ieşire să intre în funcţiune numai unul dintre ei şi numai dacă din motive tehnice presiunea creşte să intre în funcţiune şi cel de al doilea. Pentru a asigura această preluare de sarcină se adoptă ca cel de al doilea robinet de descărcare să fie reglat la presiunea:

Pd = 1,35 bar

5.1.7.2. Calculul presiunii de blocare la creşterea presiunii de ieşire pentru dispozitivul de DB1 montat pe linia de reglare L1. PbcL1

Cel de al doilea element care intră în funcţiune la creşterea presiunii de ieşire este dispozitivul de blocare DB1. Pentru a calcula presiunea de blocare la creşterea presiunii de ieşire PbcL1 se ia în considerare abaterea presiunii de declanşare a dispozitivului de blocare ce se va adăuga la presiunea de declanşare Pd a robinetetelor de descărcare. Avem astfel:

57


,

unde-GR este abatere dispozitivului de la valoarea reglată; GR=5%

Pentru a avea certitudinea că presiunile de intrare în acţiune a acestor aparate nu se interferează se adoptă reglarea dispozitivului de blocare la cresterea presiunii:

PbcL1 = 1,5 bar

5.1.7.3. Stabilirea valorii minime a presiunii de blocare la scăderea presiunii pentru dispozitivul de DB1 montat pe linia de reglare L1. PbsL1

Valoarea presiunii de blocare la scăderea presiunii pentru dispozitivul de DB1 montat pe linia de reglare L1 se stabileşte luând in considerare ca această valoare să nu fie mai mare decât presiunea minimă de ieşire PrL1min

din regulatorul Rg1 realizată conform grupei de reglare. Astfel avem:

Rezultă că presiunea de blocare la scădere pentru dispozitivul de DB1 montat pe linia de reglare L1, PbsL1 trebuie să fie mai mică de 0,975bar.

PbsL1 0,75 bar

Pentru a reduce numărul de blocării de trecere a gazului spre consumator se poate coborî valoarea presiunii de blocare la scădere PbsL1 cât mai mult posibil în aşa fel încât să nu fie periclitată funcţionarea aparatelor consumatorilor cei mai îndepărtaţi (la capăt de sistem).

Adoptăm presiunea de blocare la scădere pentru dispozitivul de DB1 montat pe linia de reglare L1:

PbsL1 = 0,6 bar

5.1.7.4. Stabilirea valorii maxime a presiunii de blocare la creşterea presiunii pentru dispozitivul de DB2 montat pe linia de reglare L2 PbcL1

Valoarea maximă a presiunii de blocare la creşterea presiunii pentru dispozitivul de DB2 montat pe linia de reglare L2 PbcL2 se stabileşte adăugând la presiunea de blocare la creşterea presiunii de ieşire PbcL1 a dispozitivului DB1 montat pe linia de reglare L1 între 0,10,4 ari. Trebuie ca această

58


valoare a presiunii de blocare la creşterea presiunii a dispozitivului DB2 să fie mai mare de cît presiunea de blocare la creştere presiunii a dispozitivului DB1.

PbcL2 PbcL1

Adopt ca valoarea presiunii de blocare la creşterea presiunii pentru dispozitivul DB2 să fie:

5.1.7.5. Stabilirea valorii minime a presiunii de blocare la scăderea presiunii pentru dispozitivul de DB montat pe linia de reglare L2. PbsL2

Valoarea minimă a presiunii de blocare la scăderea presiunii pentru dispozitivul de DB2 montat pe linia de reglare L2 PbsL2 se stabileşte scăzând din valoarea presiunea de blocare la scăderea presiunii de ieşire PbsL1 a dispozitivului DB1 montat pe linia de reglare L1 între 0,10,2 bar. Această valoare a presiunii de blocare la scăderea presiunii a dispozitivului DB2 poate fi şi egală cu presiunea de blocare la scăderea presiunii a dispozitivului DB1. Deci:

PbsL2 PbsL1

Adopt ca valoarea presiunii de blocare la scăderea presiunii pentru dispozitivul DB2 să fie:

Desigur, stabilirea acestei valori are la bază aceleaşi considerente, ca şi în cazul stabilirii presiuni de blocare la scăderea presiunii pentru dispozitivul de blocare DB1 de pe linia de reglare L1, astfel încât să nu fie periclitată funcţionarea aparatelor consumatorilor cei mai îndepărtaţi (la capăt de sistem).

Constatăm deci că la stabilirea parametrilor de declanşare a dispozitivelor de blocare la sub şi suprapresiune, calculul riguros se impune în mod special pentru presiunea de blocare la creşterea presiunii PbcL1 iar pentru ceilalţi parametri se aleg valorile. Este bine, dacă există condiţii, ca diferenţa dintre presiunea de ieşire din regulator şi valorile presiunilor de blocare a dispozitivelor să fie cât mai mare pentru a reduce cât mai mult numărul de blocări a trecerii gazului spre consumator.

5.2. CALCULUL LA PRESIUNE INTERIOARĂ A TRONSOANELOR DE CONDUCTĂ

Calculul de rezistenţă la presiunea interioară reprezintă calculul grosimii de perete a conductei.

În construcţia staţiei se utilizează următoarele dimensiuni de ţeavă:- ţeavă Dn 8 mm care lucrează la presiunea de 8 bar şi1,5 bar;

59


- ţeavă Dn 20 mm care lucrează la presiunea de 8 bar; - ţeavă Dn 25 mm care lucrează la presiunea de 8 bar;- ţeavă Dn 150 mm care lucrează la presiunea de 8 bar;- ţeavă Dn 200 mm care lucrează la presiunea de 8 bar;- ţeavă Dn 400 mm care lucrează la presiunea de 1,7 bar.

5.2.1. Calculul de rezistenţă la presiune interioară pentru ţeava cu Dn 8 mm:

Pentru a efectua calculul de rezistenţă la presiunea interioară utilizează relaţia următoare:

,

unde:Sp – grosimea de perete a conductei [cm];Pc – presiunea de calcul [Mpa];D – diametrul interior al elementului [cm];fa – tensiunea admisibilă [N / mm];z – coeficient de rezistenţă a îmbinărilor sudate;c1 – adaos pentru conducta de exploatare [cm];

cr1 – adaos pentru rotunjire [cm].Pc = 0.8 Mpaz = 0,85 c1 = 0,02 cm / an X 10 ani = 0,2 cmcr1 = 0,007 cmMaterialul din care a fost confecţionată mantaua cilindrică este OLT 35,

STAS 8185 – 88, cu următoarele caracteristici:R20 – rezistenţa de rupere la întindere la temperatura de 200C conform

STAS 1963 – 81 [N / mm2];R20 = 340 N / mm2

Rc - tensiunea admisibilă [N / mm2];Rc = 230 N / mm2

cs1 = 1,5cs2 = 2,4

Tensiunea admisibilă se calculează cu relaţia:

;

Din această relaţie rezultă două valori iar pentru calcul se ia valoarea cea mai mică.

N / mm2;

60


Dintre cele două valori rezultate alegem valoarea cea mai mică adică:fa = 141,66 N / mm2

cm

Sp = 0,209 cm =2,09 mm.

Se adoptă Sp = 2,5 mm conform STAS 404 / 1 – 87.


Pentru a efectua calculul de rezistenţă la presiunea interioară se utilizează aceeaşi relaţie utilizată la pct. 5.2.1.

,


cr1 – adaos pentru rotunjire [cm].Pc = 0.8 Mpaz = 0,85 c1 = 0,02 cm / an X 10 ani = 0,2 cmcr1 = 0,007 cm

Materialul din care a fost confecţionată mantaua cilindrică este OLT 35, STAS 8185 – 88, cu următoarele caracteristici:

R20 – rezistenţa de rupere la întindere la temperatura de 200C conform STAS 1963 – 81 [N / mm2];

R20 = 340 N / mm2


cs1 = 1,5cs2 = 2,4


;

61


Din această relaţie rezultă două valori, iar pentru calcul se ia valoarea cea mai mică.

N / mm2;


cm

Sp = 0,212 cm =2,12 mm.




,



Materialul din care a fost confecţionată mantaua cilindrică este OLT35, STAS 8185 – 88, cu următoarele caracteristici:

R20–rezistenţa de rupere la întindere la temperatura de 200C conform STAS 1963 – 81 [N / mm2];

R20 = 340 N / mm2

62



cs1 = 1,5cs2 = 2,4


;


N / mm2;


cm

Sp = 0,214 cm =2,14 mm.

Se adoptă Sp = 3 mm conform STAS 404 / 1 – 87.


Pentru a efectua calculul de rezistenţă la presiunea interioară se utilizează aceeaşi relaţie utilizată la pct.5.2.1:

,



63




R20 = 340 N / mm2


cs1 = 1,5cs2 = 2,4


;


N / mm2;


cm

Sp = 0,249 cm =2,49 mm.

Se adoptă Sp = 6 mm conform STAS 404 / 1 – 87. 5.2.5. Calculul de rezistenţă la presiune interioară pentru ţeava cu

Dn 200 mm:


,

unde:Sp – grosimea de perete a conductei [cm];Pc – presiunea de calcul [Mpa];D – diametrul interior al elementului [cm];fa – tensiunea admisibilă [N / mm];z – coeficient de rezistenţă a îmbinărilor sudate;

64


c1 – adaos pentru conducta de exploatare [cm]; cr1 – adaos pentru rotunjire [cm].

Pc = 0.8 Mpaz = 0,85 c1 = 0,02 cm / an X 10 ani = 0,2 cmcr1 = 0,007 cmMaterialul din care a fost confecţionată mantaua cilindrică este OLT 35,

STAS 8185 – 88, cu următoarele caracteristici:R20 – rezistenţa de rupere la întindere la temperatura de 200C conform

STAS 1963 – 81 [N / mm2];R20 = 340 N / mm2


cs1 = 1,5cs2 = 2,4


;


N / mm2;


cm

Sp = 0,263 cm =2,63 mm.



Pentru a efectua calculul de rezistenţă la presiunea interioară se utilizează aceeaşi relaţie utilizată la pct. 5.2.1:

,

unde:Sp – grosimea de perete a conductei [cm];

65


Pc – presiunea de calcul [Mpa];D – diametrul interior al elementului [cm];fa – tensiunea admisibilă [N / mm];z – coeficient de rezistenţă a îmbinărilor sudate;c1 – adaos pentru conducta de exploatare [cm];




R20 = 340 N / mm2


cs1 = 1,5cs2 = 2,4


;


N / mm2;


cm

Sp = 0,231 cm =2,31 mm.Se adoptă Sp = 6,4 mm conform STAS 715 / 2 – 88.

5.3 Instalaţia de încălzire

Cunoscând că temperatura gazelor la intrare în SRM e ti = 10oC şi că temperatura impusă la ieşire te = 5oC din diagrama scăderii temperaturii

66


obţinută prin laminarea gazelor, rezultă că funcţie de presiunea de intrare pi=8 bar şi de căderea de presiune Δp=7 bar, o să avem o cădere de temperatură Δt = 4oC.

Δt = ti - te

ti - te = 4oC ti = 9oC

Deci temperatura la intrare a gazelor ar trebui să fie de min. 9oC astel încât în urma procesului de laminare gazele să aibă o temperatură de 5oC (temperatură impusă gazelor în sistemul de transport pentru evitarea formării criohidraţilor). Din cele prezentate mai sus rezultă că nu avem nevoie permanent necesară încălzirea gazelor doar în perioadele reci ale anului când teperatura gazelor scade sub 9oC .

6. DATE PARTICULARE PENTRU REZOLVAREA PROIECTULUI

6.1. GENERALTĂŢI

Staţiile de Reglare Măsurare sunt instalaţii mecanice care au rolul de separare, filtrare, măsurare şi reglare a presiunii gazelor destinate alimentării consumatorilor.

O Staţie de Reglare Măsurare are în principiu următoarele elemente componente:

- elemente de separare- elemente de filtrare- instalaţie de încălzire- elemente de reglare- dispozitiv de măsurare a debitului- elemente de siguranţă- instalaţie de odorizare

67


- elemente de transmitere a datelor la distanţă (SCADA)6.1.1. Elementul de separare - este un separator care are rolul de a

reţine lichidele din gaz, care se depun în partea inferioară a separatorului şi care ulterior pot fi evacuate, manual sau automat şi colectate într-un recipient special destinat. Tot în separator are loc şi reţinerea impurităţilor solide care se separă gravitaţional.

6.1.2. Elementul de filtrare – este un filtru sau baterie de filtre de gaz metan ce are rolul de a reţine impurităţile solide din gaz. În funcţie de fineţea de filtrare, mărimea particulelor reţinute poate avea dimensiuni de: 800 m; 160m şi chiar şi mai mici de 80 m sau de 10 m. Căderea maximă de presiune admisă pe filtru este de 0,5 bar. Dacă această cădere de presiune este mai mare de 0,5 bar, filtrul se demontează şi se curăţă sau se înlocuieşte elementul filtrant.

În construcţie mai nouă se execută o combinaţie între separator şi filtru rezultând produsul ,,Separator –filtru”, ce se utilizează frecvent în Staţiile de Reglare Măsurare.

6.1.3. Instalaţia de încălzire - este un încălzitor destinat încălzirii gazelor înainte de intrarea lor în staţia de reglare. Rolul încălzirii este de a ridica temperatura gazelor în aşa fel încât la ieşirea din regulator temperatura să fie mai mare de cât temperatura punctului de rouă.

6.1.4. Elementul de reglare - este un regulator care are rolul de a menţine o presiune constantă la ieşire, în limitele dinainte stabilite, la variaţia presiunii de intrare şi a debitului. Limitele de variaţie a presiunii de intrare şi a debitului sunt stabilite pentru fiecare regulator în parte.

6.1.5. Dispozitivul de măsurare - este un aparat utilizat pentru măsurarea debitului de gaz ce trece spre consumator. Aparatele de măsurare a debitului pot fi cu element deprimogen (diafragmă sau ajutaj) cu înregistrare pe contor diferenţial şi măsurare cu contoare cu turbină sau cu pistoane rotative.

6.1.6. Elementele de siguranţă - au rolul de a proteja instalaţia la creşterea presiunii peste limitele admise. Aceste elemente de siguranţă sunt supape de siguranţă cu arc şi robinete de descărcare cu diafragmă servocontrolată tip RSDS.

Robinetele tip RSDS sunt special destinate echipării Staţiilor de Reglare Măsurare.

Staţiile de Reglare Măsurare pot fi echipate, pe lângă elementele de siguranţă menţionate mai sus şi cu dispozitive de blocare la sub şi suprapresiune gaz, care au rolul de a închide total trecerea gazului spre consumator în cazul în care presiunea de ieşire din regulator scade sau creşte sub sau peste valorile admise.

6.1.7. Instalaţia de odorizare - are rolul de a odoriza gazele în scopul percepţiei prezenţei scăpărilor de gaze. Cu ajutorul acestei instalaţii se introduce în gaz un odorant cu miros puternic şi neplăcut care să fie uşor detectat olfactiv.

68


6.1.8. Elemente de transmitere a datelor la distanţă (SCADA) - sistemele SCADA sunt părţi integrante ale mediilor industriale complexe sau cu componente aflate la distanţă, dând posibilitatea colectării informaţiilor de la un număr ridicat de puncte ce trebuiesc controlate, în timp real, pentru evaluarea procesului şi luarea deciziilor care se impun. Rezultă o îmbunătăţire atât a conducerii procesului tehnologic cât şi o eficientizare a proceselor de monitorizare şi control prin furnizarea în timp real a informaţiilor necesare luării unor decizii.

6.2. REALIZAREA DIN PUNCT DE VEDERE CONSTRUCTIV A INSTALAŢIEI

Pentru ca instalaţia să aibă o funcţionare în condiţii de deplină siguranţă, ea se va executa cu două linii de reglare paralele care să fie reglate diferenţiat şi anume:

- o linie de reglare care este în funcţiune (caldă) şi care este reglată la presiunea de 1 bar.

- o linie de reglare care este în aşteptare şi care este reglată la presiunea de 0,9 bar.

În timpul funcţionării staţiei, toate robinetele de pe linia de reglare, care este în aşteptare, sunt deschise, regulatorul este ţinut în poziţia închis datorită presiunii de 1 bar la care este reglată prima linie.

Staţia de Reglare Măsurare este echipată cu următoarele componente:- separator filtru tip VSFA-V-AZ 2500;- contor cu turbină tip FLUXI-TZ G 2500 DN 200;- dispozitiv de blocare tip SL/SID/RSL DN 200;- regulator de presiune tip RR 100 DN 200;- robinet de descărcare cu diafragmă servocontrolată RSDS tip A DN 80/100;- instalaţie de odorizare prin injecţie- recipient pentru stocare lichide;- robinete, reducţii, elemente de asamblare si garnituri de etanşare.

6.2.1. DESCRIEREA ELEMENTELOR COMPONENT ALE STAŢIEI

6.2.1.1. Descrierea separatorului filtru tip VSFA-V-AZ 2500

6.2.1.1.1. Descrierea constructivă

Descrierea filtrului separator se face în legătură cu planşa 1.

69


Separatorul filtru este compus din corpul poz.2 pe care sunt sudate ştuţurile pentru racordul de intrare R1 respectiv racordul de ieşire R2. În interiorul corpului la partea inferioară (în camera B) se află montat deflectorul poz.1 care are rolul de a imprima o mişcare de întoarcere a jetului de gaz la 1800.

În zona de intrare în separator în interiorul corpului este montat tubul ciclon poz.3 care are rolul de a imprima jetului de gaz o mişcare turbionară care face posibilă separarea impurităţilor lichide şi solide din gaz.

Placa separatoare I poz.4 separă partea care are rolul de separare (partea inferioară a separatorului filtru) de partea de filtrare.

Placa separatoare II poz.5 are rolul de a delimita gazul separat de gazul filtrat.

În partea superioară a separatorului filtru în camera ,,D” se află montate elementele filtrante care pot fi în număr de 1 până la 7 elemente. Acestea sunt montate pe ţevi verticale care în zona elementului filtrant au practicate orificii de trecere a gazului. Deasupra elementelor filtrante se găseşte montată o placă care închide partea de filtrare şi totodată fixează aceste elemente prin strângerea unor şuruburi.

La partea superioară se află montat capacul poz.10 care închide separatorul filtru. Capacul poz.10 este strâns pe corp prin intermediul unui dispozitiv de închidere rapidă poz.9. De asemenea acest capac este prevăzut cu un dispozitiv de pivotare poz.8 prin intermediul căruia capacul poate fi rabatat după ce dispozitivul de închidere rapidă a fost acţionat în vederea demontării.

Separatorul filtru este prevăzut cu următoarele racorduri:- racordul R1 şi racordul R2 pentru intrarea respectiv ieşirea gazului;- racordul R3 şi racordul R4 pentru montarea indicatorului de nivel pentru

partea de separare cu rol de indicare a nivelului de lichid din separator;- racordul R5 şi racordul R6 pentru montarea indicatorului de nivel pentru

partea de filtrare cu rol de indicare a nivelului de lichid din partea de filtrare;- racordul R7 pe care se montează un robinet pentru evacuarea

manuală a lichidelor din partea de separare;- racordul R8 pe care se montează robinetul pneumatic în vederea

evacuării automate a lichidelor din partea de separare.- racordul R9 pe care se montează regulatorul de nivel ce are rolul de a

deschide calea de acces a gazului de comandă pe robinetul pneumatic, montat pe racordul R8, în momentul când nivelul lichidului în separator creşte până la valoarea prestabilită, de asemenea, închide trecerea gazului de comandă după ce evacuarea lichidelor s-a efectuat şi nivelul a scăzut la valoarea prestabilită;

- racordul R10 pe care se montează robinetul pneumatic în vederea evacuării automate a lichidelor din partea de filtrare.

- racordul R11 pe care se montează regulatorul de nivel ce are rolul de a deschide calea de acces a gazului de comandă pe robinetul pneumatic,

70


montat pe racordul R10, în momentul când nivelul lichidului în filtru creşte până la valoarea prestabilită, de asemenea, închide trecerea gazului de comandă după ce evacuarea lichidelor s-a efectuat şi nivelul a scăzut la valoarea prestabilită;

- racordul R12 prevăzut pe partea de intrare şi racordul R13 prevăzut pe partea de ieşire se folosesc în vederea montării aparatului de vizualizarea a căderii de presiune pe filtru.

6.2.1.1.2. Descrierea funcţională

Gazele intră în corpul separatorului filtru prin racordul R1, apoi intră în camera ,,A” întâlnind tubul ciclon poz.3 unde capătă o mişcare centrifugală iar particulele lichide sunt aruncate pe peretele interior al corpului de unde se preling acumulându-se la partea inferioară a camerei ,,B”. Totodată se separă gravitaţional şi particulele solide. Gazele care trec prin tubul ciclon sunt direcţionate spre partea inferioară a camerei ,,B” unde întâlnesc deflectorul poz.1 imprimându-li-se o mişcare de întoarcere la 1800 trecând apoi prin interiorul tubului ciclon de unde ajung în camera ,,C” între placa separatoare I poz.4 şi placa separatoare II poz.5.

Din camera ,,C” gazele trec prin tubulatura pe care sunt montate elementele filtrante poz.6 iar de aici trec prin orificiile practicate în tubulatură si implicit prin elementele filtrante ajungând în camera ,,D”. Din camera ,,D” gazele filtrate trec înspre racordul de ieşire R2 şi mai departe spre partea de măsurare şi reglare a staţiei.

Gradul de separare şi filtrare:- pentru particulele lichide 98%- pentru particulele solide – cu filtru fin 160m

– cu filtru extrafin 10m

6.2.1.2. Descrierea contorului cu turbină tip FLUXI 2000 TZ

Contoarele cu turbină sunt aparate moderne utilizate la scară largă în toată lumea, pentru măsurarea debitelor de gaze.

Deoarece principiul de măsurare se bazează pe utilizarea vitezei de curgere a gazelor prin contor, tronsoanele drepte de conductă din amonte şi aval trebuie să aibă lungimile minime prevăzute în recomandările şi standardele de specialitate şi în cărţile tehnice ale aparatelor de măsură, astfel încât să fie eliminate profilele distorsionate de curgere şi vârtejurile din fluxul de gaz produse de configuraţia instalaţiei, de armăturile şi utilajele ce o echipează, care influenţează direct precizia măsurării. Lungimile minime ale tronsoanelor drepte din amonte şi aval sunt prevăzute între 2-10 diametre nominale, cu sau fără dispozitiv de laminare a curgerii (liniştitor de curgere) înaintea tronsonului amonte, în funcţie de configuraţia instalaţiei, de armăturile

71


şi utilajele ce o echipează şi de tipul constructiv al contorului ( cu sau fără dispozitiv de laminare a curgerii încorporat)

Viteza de curgere a gazului prin contor, imprimă o viteză unghiulară turbinei, a cărei relaţie este proporţională cu rata debitului.

Forma şi unghiul paletelor turbinei, precum şi alte detalii constructive, variază de la un fabricant de contoare la altul.

Contorul cu turbină este utilizat pentru decontări fiscale numai echipat cu corector electronic de presiune, temperatură şi factor de compresibilitate (SEVC-D) sau cu flow-computer (calculator de debit).

6.2.1.2.1.Caracteristici tehnice

- presiunea nominală Pn: 16 100 bar- diametrul nominal Dn: 50 600 mm- debitul minim măsurat Qmin: 8 1300 m3/h- debitul maxim măsurat Qmax: 10025000m3/h- temperatura gazului: -200 +600C- temperatura mediului ambiant: -350 +700C

6.2.1.2.2.Descrierea constructivă

Contorul cu turbină tip FLUXI 2000 TZ este un contor cu turbină axială, special conceput pentru măsurarea cantităţii de fluide gazoase. Principiul de măsurare se bazează pe utilizarea vitezei de curgere a gazului care trece prin contor.

Fiecare contor conţine, în principal din următoarele elemente:- un corp prevăzut la fiecare extremitate cu flanşe de racord la conductă;- un ansamblu de măsurare care conţine:

- turbina;- lagărele suport ale turbinei;- trenul de angrenaje reductoare;- redresorul de curgere.

- o comandă magnetică care transmite către mecanismul integrator mişcarea

primită de la turbină;- un dispozitiv de integrare-indicare, antrenat de către comanda

magnetică în scopul integrării volumului fizic de gaz care trece prin contor;- pompă de ulei prevăzută cu un rezervor de ulei, pompă care trebuie să

asigure ungerea cu ulei a rulmenţilor turbinei.- convertor de volum de gaz tip SEVC-D.Tipul de convertor de volum de gaz SEVC-D este un aparat care

calculează şi afişează volumul de gaz în condiţii de bază, utilizând o intrare de volum de gaz în condiţii de măsurare (de la un contor sau un ansamblu de măsurare a volumului de gaz, compatibil), măsurând presiunea şi temperatura

72


gazului (prin intermediul unor traductoare) şi determinând factorul de compresibilitate a gazului. Se utilizează în tranzacţii comerciale.

Aparatul este prevăzut cu un microprocesor alimentat de la o baterie (autonomie 5 ani), echipat cu un traductor de temperatură şi un traductor de presiune; pe panoul frontal al aparatului se află un dispozitiv de afişare cu cristale lichide, două taste direcţionale şi o fereastră pentru senzor infraroşu (interfaţă optică), iar în partea inferioară mufele de acces pentru intrări / ieşiri (temperatură, presiune, impulsuri de volum, interfaţă serială, semnale de control.)

Aparatul primeşte la intrare un semnal proporţional cu volumul de gaz în condiţii de măsurare şi realizează conversia volumului de gaz la condiţiile de bază, în funcţie de temperatura şi presiunea gazului măsurate prin intermediul traductoarelor proprii şi de factorul de compresibilitate pe care îl calculează conform normativului implementat (AGA NX 19 – modificat). În stare curentă pe afişaj este indicată valoarea volumului în condiţii de bază iar prin acţionarea tastelor direcţionale se afişează succesiv următoarele date:

- volum în condiţii de măsurare;- primele cifre pentru volum în condiţii de bază (max. patru cifre după

virgulă);- temperatura gazului;- presiunea gazului;- factorul de compresibilitate ,,Z”;- coeficientul de conversie;- presiunea de bază programată;- temperatura de bază programată;- debitul gazului şi valoarea de vârf a acestuia;- seria aparatului;- seria traductorului de temperatură;- seria traductorului de presiune;- test afişare - toate segmentele;- test afişare - nici un segment;- afişare registru de erori (eroare frecvenţă impulsuri de intrare, sesizare

schimbare baterie, temperatură incorectă, presiune incorectă).Cu ajutorul interfeţei seriale RS 232 (optică sau fizică) se pot citi toate datele menţionate mai sus şi suplimentar următoarele date:

- seria aparatului - data şi ora de înregistrare;- compoziţia şi densitatea relativă a gazului;- baza de date;- codul versiunii software.Programarea parametrilor de lucru (compoziţie gaz, temperatură şi

presiune de bază, normativ de calcul al factorului de compresibilitate, valoare impuls volum, etc.) se realizează prin intermediul interfeţei seriale optice, cu

73


ajutorul unui calculator exterior. Accesul pentru programare se poate face numai prin desigilarea carcasei aparatului şi acţionarea unui comutator.

Caracteristici principale ale convertorului:- eroarea tolerată la corecţia volumului este în conformitate cu

prevederile proiectului de normă europeană şi anume: 0,5 % din valoarea indicată, în condiţii de referinţă; 1,0 % din valoarea indicată, în condiţii normale.

- erori maxime la măsurarea parametrilor:- temperatură: 0,1 %- presiune: 0,3 %

- intervale de măsurare:- presiune: a) 0,9 4,5 bar

b) 2 10 barc) 4 20 bard) 15 75 bar

- temperatură: -100C +600C- intrare impulsuri de volum:

- tip: contact REED sau open colector- valoare impuls: 0,01; 0,1; 1; 10m3/ impuls - frecvenţă: 0 1,6 Hz- timp acţionare închis / deschis: 200ms / 400ms

- calculul factorului de compresibilitate: AGA NX19 - modificat- comunicare interfaţă serială RS 232 – cuplare optică / fizică- temperatura mediului ambiant (-200C +500C)- alimentare prin intermediul unei baterii cu autonomie de minim 5 ani.

6.2.1.3. Descrierea dispozitivului de blocare la sub şi suprapresiune gaz tip SL/SID-M/RSL

Dispozitivul este un aparat pneumatic care are rolul de a închide trecerea gazului spre consumator în cazul în care presiunea de alimentare a consumatorului (presiunea aval de regulator) scade sau creşte în afara limitelor impuse.

Dispozitivul face parte din categoria sistemelor de siguranţă pilotate. Dispozitivul se utilizează în mod special la echiparea Staţiilor de Reglare

Măsurare (SRM) dar poate fi utilizat şi în alte instalaţii de gaze.

6.2.1.3.1. Carcteristici tehnice

- presiunea nominală Pn: 16÷100 bar - diametrul nominal Dn: 25; 50; 80; 100; 150; 200 mm. - presiunea nominală de blocare: P min blocare= 0,005 bar - presiunea maximă de blocare P max blocare=50 bar - abaterea faţă de presiunea reglată:

- pentru presiuni de blocare 0,005÷0,02 bar: AG30 ( 30%)

74


- pentru presiuni de blocare 0,02÷0,22 bar: AG15 ( 15%)- pentru presiuni de blocare 0,1÷0,45 bar: AG10 ( 10%)- pentru presiuni de blocare 0,45÷6 bar: AG5 ( 5%)- pentru presiuni de blocare 6÷50 bar: AG2,5 ( 2,5%)

- temperatura fluidului de lucru ……………….-15 ºC ÷ + 60 ºC.- temperatura mediului ambiant ………………-30 ºC ÷ + 60 °C


Descrierea constructivă se face în legătură cu planşa 2.Dispozitivul este alcătuit din următoarele subansamble:

1- dispozitivul de siguranţă2- servoregulator pentru blocare la creşterea presiunii3- servoregulator pentru blocare la scăderea presiunii

6.2.1.3.2.1. Dispozitivul de siguranţă.

Dispozitivul de siguranţă este compus din corpul poz.1.1 în care este montat prin înfiletare scaunul poz.1.2,ce este etanşat prin intermediul inelului oring poz.1.3.

Tot în corpul poz.1.1 se montează axul clapetă poz.1.4 pe care este fixată clapa poz. 1.6, ce e adusă la poziţia închis cu ajutorul arcului clapetă poz.1.5. Clapa este prevăzută cu o garnitură din cauciuc pentru a asigura o etanşare corespunzătoare pe scaun poz.1.2.

Diametral opus axului clapetă poz.1.4 se află axul clichet clapetă poz.1.9. Pe acest ax se montează clichetul clapetă poz.1.7 care e adus în poziţia de armare de arcul clichet poz.1.8.

Pe partea superioară a corpului este fixată piesa intermediară poz.1.10 cu ajutorul unor şuruburi de fixare, fiind etanşată faţă de corpul poz.1.1 cu inel oring. Pe corpul piesei intermediare se montează carcasa poz.1.12.

În partea superioară a carcasei poz.1.12 diametral opus se montează servoregulatoarele de blocare la creştere poz.2, respectiv de blocare la scădere a presiunii poz.3.

În carcasă se montează axul roată poz.1.14 pe care este montată roata dinţată poz.1.13. Tot pe ax este fixată o pârghie de armare poz.1.17.

La partea superioară a carcasei se află montat prin intermediul unor şuruburi capacul poz.1.19. Pe acest capac se montează axul clichet tijă poz.1.16, ax pe care se fixează clichetul tijă poz.1.15 acesta având posibilitatea de a se roti faţă de ax. De asemenea tot pe acest capac se montează butonul de declanşare manuală.

Tija poz.1.11 este ghidată in partea inferioară a carcasei poz.1.12 şi în capacul poz.1.19, ghidarea făcându-se în bucşi de ghidare. Tija este prevăzută cu o danturare (cremalieră) pe care acţionează roata dinţată poz.1.13. Pe tijă, în partea inferioară a sa se montează arcul poz.1.20 care are

75


rolul de a deplasa tija in momentul in care pîrghia de armare poz.1.17 scapă de pe clichet iar capătul inferior al tijei va acţiona asupra clichetului clapetă poz.1.17 rotindu-l, determinând astfel desprinderea clapetei poz.1.6, care datorită forţei introdusă de arcul clapetă poz. 1.5 este adusă în poziţia de închidere pe scaunul poz. 1.2.

6.2.1.3.2.2. Servoregulator pentru blocare la creşterea presiunii.

Servoregulatorul pentru blocare la creşterea presiunii are rolul de de a deplasa (roti) clichetul tijă poz. 1.15 în momentul când valoarea presiunii de ieşire din regulator creşte peste valoarea prescrisă.

Servoregulatorul are în componenţă corpul servoregulator poz.2.1, pe care se montează capacul sevoregulator poz 2.6 prin intermediul unor şuruburi. Între corp şi capac se află membrana poz. 2.2, care realizează etanşarea între aceste două repere.

Membrana poz.2.2, împreuna cu talerul poz.2.3, este montată pe tija poz. 2.4 fiind strânsă cu ajutorul unei piuliţe. Deasupra talerului poz.2.3 se află montat arcul de reglare poz.2.5. Arcul de reglare este acţionat de şurubul de reglare poz.2.7 prin intermediul unei bile care se află între şurubul de reglare şi talerul din partea superioară a arcului. Bila are rolul de a reduce coeficientul de frecare ca urmare a forţei introdusă de arcul de reglare.

În partea superioară a capacului servoregulator poz.2.6 se montează capacul poz.2.8.

6.2.1.3.2.3. Servoregulator pentru blocare la scăderea presiunii.

Servoregulatorul pentru blocare la scăderea presiunii are rolul de a deplasa (roti) clichetul tijă poz. 1.15 în momentul când valoarea presiunii de ieşire din regulator scade sub valoarea prescrisă.

Servoregulatorul are în componenţă corpul servoregulator poz.3.1, pe care se montează capacul servoregulator poz 3.6 prin intermediul unor şuruburi. Între corp şi capac se află membrana poz. 3.2, care realizează etanşarea între aceste două repere.

Membrana poz.3.2, împreună cu talerul poz.3.3 şi talerul arc poz.3.5, este montată pe tija poz. 3.4 fiind strânsă cu ajutorul unei piuliţe. Deasupra talerului poz.3.3 se află montat arcul de reglare poz.3.9. Arcul de reglare este acţionat de şurubul de reglare poz.3.7 prin intermediul unei bile care se află între şurubul de reglare şi talerul din partea superioară a arcului. Bila are rolul de a reduce coeficientul de frecare ca urmare a forţei introdusă de arcul de reglare.


6.2.1.3.3.Funcţionarea dispozitivului

76


Funcţionarea dispozitivului se expune în legătură cu planşa 2.Gazul intră în dispozitiv în camera A găsind clapeta închisă pe scaun.

Forţa creată de presiunea gazului pe suprafaţa clapeteipoz.1.6 determină o apăsare mai mare a clapetei pe scaun, gazul neputând trece din camera A spre camera B. Este necesar rotirea axului clapetă poz.1.4 pentru a ridica clapeta de pe scaun, dar datorită forţei creată de presiune clapeta nu poate fi ridicată. Pentru a putea roti clapeta trebuie să aducem presiunea din camera A în camera B prin intermediul unui by-pass şi astfel clapeta fiind în echilibru axul se poate roti uşor.

Presiunea de pe partea de ieşire a clapetei intră în regulatorul montat aval de dispozitiv care fiind reglat la o presiune de ieşire, presiune care va alimenta cele două servoregulatoare pentru blocare la creşterea respectiv la scăderea presiunii. Servoregulatoarele fiind acţionate de presiunea de ieşire din regulator, daca aceasta este la valoarea prescrisă, ele se poziţionează în aşa fel încât clichetul tijă este adus în poziţia de armare. Se acţionează axul roată poz.1.14, tija poz.1.11 se ridică iar pârghia de armare poz.1.17 rămâne agăţată de clichet. În acest fel clichetul clapetă poz.1.7 este eliberat de forţa creată de arcul tijei poz.1.20 iar arcul clichet poz.1.8 aduce clichetul clapetă poz.1.7 în poziţie de armare. Clichetul clapetă fiind adus în poziţie de armare clapeta va rămâne agăţată de gheara clichetului.

Presiunea de ieşire care acţionează sub membranele celor două servoregulatoare determină o forţă, forţă ce se compară cu forţele introduse de arcurile de reglare a servoregulatoarelor. Din comparaţiile celor două forţe rezultă deplasarea tijei fie a servoregulatorului pentru blocare la creştere, fie a servoregulatorului pentru blocare la scădere a presiunii gazului. Deplasarea tijei a oricărui servoregulator conduce la rotirea clichetului tijă astfel încât pîrghia de armare poz.1.17 scapă de pe gheara acestui clichet şi astfel tija poz.1.11 este împinsă de arcul tijă poz.1.20 care va acţiona asupra clichetului clapetă. Rotindu-l, clapeta poz.1.6 se desprinde din gheara clichetului clapetă, iar arcul clapetă poz.1.5 duce clapeta la poziţia închis.

Dacă presiunea de ieşire tinde să scadă forţa creată de aceasta pe suprafaţa membranei poz.3.2 a servoregulatorului de blocare pentru scăderea presiunii scade, fiind mai mică decât forţa arcului de reglare poz.3.9 determinând astfel deplasarea tijei poz.3.4 (de la dreapta la stânga) care va împinge (roti) clichetul tijă poz.1.15. Prin rotirea clichetului tijă poz.1.15, pârghia de armare poz.1.17 se desprinde de gheara clichetului tijă. Arcul tijă poz.1.20 determină deplasarea tijei a cărei capăt acţionează asupra clichetului clapetă rotindu-l şi astfel clapeta poz.1.6 scapă de pe gheara clichetului şi este dusă la poziţia închis pe scaun poz.1.2 de către arcul clapetă poz.1.5. Arcul clapetă poz.1.5 nu are rolul de a crea forţa necesară de a asigura etanşeitatea clapetei pe scaun ci numai de a aduce clapeta spre poziţia închis. Forţa de închidere este dată de presiunea de intrare care acţioneaza pe suprafaţa clapetei.

77


Dacă presiunea de ieşire tinde să crească forţa creată de aceasta pe suprafaţa membranei poz.2.2 a servoregulatorului de blocare pentru creşterea presiunii creşte, fiind mai mare decât forţa arcului de reglare poz.2.5 determinând astfel deplasarea tijei poz.3.4 (de la dreapta spre stânga) care va trage (roti) clichetul tijă poz.1.15. Prin rotirea clichetului tijă poz.1.15, pârghia de armare poz.1.17 se desprinde de gheara clichetului tijă. Arcul tijă poz.1.20 determină deplasarea tijei a cărei capăt acţionează asupra clichetului clapetă rotindu-l şi astfel clapeta poz.1.6 scapă de pe gheara clichetului şi este dusă la poziţia închis pe scaun poz.1.2 de către arcul clapetă poz.1.5. Arcul clapetă poz.1.5 nu are rolul de a crea forţa necesară de a asigura etanşeitatea clapetei pe scaun ci numai de a aduce clapeta spre poziţia închis. Forţa de închidere este dată de presiunea de intrare care acţioneaza pe suprafaţa clapetei.

6.2.1.4.Descrierea regulatorului de presiune tip RR 100

Regulatorul este un aparat care realizează în mod automat şi continuu menţinerea în limitele dinainte stabilite a presiunii de ieşire la variaţia presiunii de intrare şi a debitului. Limitele de variaţie a debitului sunt cuprinse între 5%100% din debitul nominal. În cazul unei execuţii foarte bune limita inferioară poate coborî mult mai jos. Domeniul de variaţie a presiunii de intrare poate fi cuprins între căderea minimă de presiune admisă pe regulator şi valoarea maximă de intrare impusă de condiţiile de lucru.

Regulatorul face parte din categoria sistemelor de reglare automată cu acţionare indirectă la care comanda elementului de execuţie se realizează prin forţe produse pe membrana regulatorului de către presiunea variabilă a gazului de la servoregulator (pilot) ca mărime de comandă, funcţie de mărimea de acţionare provenită de la elementul de măsurare si comparaţie (membrana şi respectiv arcul servoregulatorului).

6.2.1.4.1. Caracteristici tehnice

- presiunea nominală Pn: 16; 25; 40; 64 şi 100 bar- domeniul presiunii de intrare P1 : 1 100 bar- domeniul presiunii de ieşire P2 : 0,01 40 bar- căderea minimă de presiune pmin = 0,3 1,5 bar- grupa de reglare GR:

- pentru presiuni de ieşire P2 = 0,01 0,02 bar: GR 20 ( 20%X P2r)- pentru presiuni de ieşire P2 = 0,02 0,05 bar: GR 10 ( 10%X P2r)- pentru presiuni de ieşire P2 = 0,05 0,2 bar: GR 5 ( 5%X P2r)- pentru presiuni de ieşire P2 0,2 bar: GR 2,5 (2,5%X P2r)

- grupa de închidere GI:- pentru presiuni de ieşire P2 = 0,01 0,02 bar: GI 50 (+50%X P2r)

78


- pentru presiuni de ieşire P2 = 0,02 0,05 bar: GI 30 (+30%X P2r)- pentru presiuni de ieşire P2 = 0,05 0,2 bar: GI 20 (+20%X P2r)- pentru presiuni de ieşire P2 0,2 bar: GI 10 (+10%X P2r)

- coeficientul de debit KG –conform tabelului de mai jos:

Tipul regulatorului

Diametrul nominal [mm]

Înclinaţia ventilului[grade]

Diametrul scaunului

[mm]

Coeficientul de debit KG

[m3/h]0 1 2 3 4

Regulator tip RR 100

2510

31260

15 35030 480

50

1542

80035 120015

54900

35 1600

80

1554

160035 220015

823000

35 4500100 - 86 5050150 - 131 11370200 - 174 20000

- fluid de lucru: gaze naturale conf. STAS 3317-67; aer; azot; CO2 uscat sau alte gaze necorozive sau slab corozive.

- temperatura fluidului de lucru la ieşirea din regulator: minim + 30C peste punctul de rouă.

- temperatura mediului ambiant: -300C +600C

6.2.1.4.2.Descrierea constructivă

Descrierea constructivă se face în legătură cu planşa 3.Regulatorul este alcătuit din următoarele subansamble:

- element de execuţie (ansamblu regulator) poz. 1- servoregulator (pilot) poz. 2- reductor poz. 3- filtru poz. 4- ventil reglare poz.5

6.2.1.4.2.1. Elementul de execuţie (ansamblul regulator)

Elementul de execuţie este compus din corpul regulator poz. 1.5 în care se montează prin înfiletare scaunul poz. 1.14 ce este etanşat faţă de corp pri intermediul unui inel oring.

În partea superioară a corpului se montează cilindrul de compensare poz 1.7, fiind etanşat faţă de corp prin intermediul unui inel oring. Fixarea

79


cilindrului în corp se face prin strângerea capacului inferior poz.1.9. În partea inferioară a cilindrului se află montat filtrul de protecţie poz.1.6, care are rolul de a proteja cilindrul de pătrunderea particulelor solide din gaz.

Pe scaun în poz.1.14 închide garnitura ventil poz.1.16 care este fixată pe ventilul poz.1.17, şi peste garnitură este fixat suportul superior ventil poz.1.15. Aceste trei repere (suport superior ventil, garnitură ventil şi ventil, care formează ansamblul ventil) sunt fixate pe partea inferioară a tijei şi sun strânse pe aceasta prin intermediul unei piuliţe. Forma constructivă a suportului superior ventil poz.1.15, având diferite înclinaţii conduce la obţinerea unor coeficienţi de debit KG diferiţi pe aceiaşi dimensiune de regulator. Deci prin simpla schimbare a acestui reper se trece de la o funcţionare pentru o plajă de debit inferioară la o plajă de debit superioară.

Partea inferioară a tijei ghidează în ghidajul tijă poz.1.3 ce este fixat în capacul poz.1.1. Capacul poz.1.1 este montat în partea inferioară a corpului poz.1.5 prin intermediul unor şuruburi, fiind etanşat faţă de acesta cu ajutorul unor garnituri de marsit. Pe capacul poz.1.1 este fixat suportul arc poz.1.2 în care se ghidează arcul poz.1.4, ce are rolul de a învinge greutatea sistemului mobil (ansamblul ventil, tijă, piston, talere şi membrana) şi de a asigura un contact ferm între garnitura ventil poz.1.16 şi scaunul poz.1.14.

Tot pe tijă se află montat pistonul poz.1.8, care lucrează în cilindrul de compensare poz.1.7, fiind etanşat faţă de acesta cu un inel oring de etanşare. În partea superioară a tijei se află montate în ordine următoarele repere:

- talerul inferior poz.1.10;- membrana poz.1.11;- talerul superior poz.1.12,

aceste repere sunt strânse pe tijă prin intermediul unei piuliţe.Exteriorul membranei se fixeaza intre capacul inferior poz.1.9 si capacul

superior poz.1.13. Aceste capace sunt strânse cu ajutorul unor şuruburi realizându-se etanşarea intre ele la nivelul membranei.

La trecerea tijei poz.1.18 prin cilindrul de compensare poz.1.7, aceasta este etanşată in partea superioară a cilindrului prin intermediul unui inel oring.

6.2.1.4.2.2. Servoregulatorul (pilotul)

Servoregulatorul are rolul de a regla presiunea de comandă secundară Pc2 care se transmite pe membrana regulatorului poz.1.11. Presiunea de comandă secundară Pc2 rezultă în urma comparaţiei la nivelul membranei poz. 2.9 a servoregulatorului între forţa creată de presiunea de ieşire P2 din regulator şi forţa dezvoltată de arcul de reglare poz. 2.11.

Pentru echiparea regulatoarelor de presiune tip RR 100 se utilizează trei game de servoregulatoare pe domenii de presiuni de ieşire.

80


Servoregulatorul are în componenţă corpul servoregulator poz. 2.6 în care se montează distribuitorul poz.2.1 fiind asigurat împotriva deplasării axiale cu şurubul de fixare poz.2.4. Distribuitorul este etanşat faţă de corp prin intermediul unui inel oring. În distribuitor se află montat scaunul poz.2.2 şi pârghia poz.2.3 care este fixată pe axul pârghiei poz.2.7. Pârghia la capătul care închide pe scaunul poz.2.2 are fixată o garnitură de etanşare iar în celălalt capăt pârghia este acţionată de arcul poz.2.5 care determină închiderea garniturii de cauciuc pe scaun.

Servoregulatorul mai are în componenţă tija poz.2.8 a cărei capăt inferior acţionează pe pârghie iar în partea superioară a tijei se montează membrana poz.2.9 şi talerul poz.2.10 care sunt strânse pe această tijă prin intermediul unei piuluţe. Partea exterioară a membranei este fixată între corpul servoregulator poz.2.6 şi capacul servoregulator poz.2.15. Aceste repere sunt fixate prin intermediul unor şuruburi care prin strângere asigură şi etanşarea la nivelul membranei.

Pe talerul poz.2.10 se montează arcul de reglare poz.2.11 iar peste acest arc se montează talerul arc poz.2.12. . Arcul de reglare este acţionat de şurubul de reglare poz.2.13 prin intermediul unei bile care se află între şurubul de reglare şi talerul arc poz.2.12. Bila are rolul de a reduce coeficientul de frecare ca urmare a forţei introdusă de arcul de reglare.


6.2.1.4.2.3. Reductorul

Reductorul are rolul de a regla presiunea de comandă primară Pc1 care se transmite servoregulatorului poz.2. Presiunea de comandă primară Pc1

rezultă în urma comparaţiei la nivelul membranei poz. 3.9 a reductorului între forţa creată de presiunea de comandă primară Pc1 şi forţa dezvoltată de arcul de reglare poz. 3.11.

Pentru echiparea regulatoarelor de presiune tip RR 100 se utilizează două game de reductoare pe domenii de presiuni de ieşire.

Reductorul are în componenţă corpul reductorului poz. 3.6 în care se montează distribuitorul poz.3.1 fiind asigurat împotriva deplasării axiale cu şurubul de fixare poz.3.4. Distribuitorul este etanşat faţă de corp prin intermediul unui inel oring. În distribuitor se află montat scaunul poz.3.2 şi pârghia poz.3.3 care este fixată pe axul pârghiei poz.3.7. Pârghia la capătul care închide pe scaunul poz.3.2 are fixată o garnitură de etanşare iar în celălalt capăt pârghia este acţionată de arcul poz.3.5 care determină închiderea garniturii de cauciuc pe scaun.

Reductorul mai are în componenţă tija poz.3.8 a cărei capăt inferior acţionează pe pârghie iar în partea superioară a tijei se montează membrana poz.3.9 şi talerul poz.3.10 care sunt strânse pe această tijă prin intermediul

81


unei piuliţe. Partea exterioară a membranei este fixată între corpul reductorului poz.3.6 şi capacul reductorului poz.3.15. Aceste repere sunt fixate prin intermediul unor şuruburi care prin strângere asigură şi etanşarea la nivelul membranei.

Pe talerul poz.3.10 se montează arcul de reglare poz.3.11 iar peste acest arc se montează talerul arc poz.3.12. . Arcul de reglare este acţionat de şurubul de reglare poz.3.13 prin intermediul unei bile care se află între şurubul de reglare şi talerul arc poz.3.12. Bila are rolul de a reduce coeficientul de frecare ca urmare a forţei introdusă de arcul de reglare.

În partea superioară a capacului reductorului poz.3.15 se montează capacul poz.3.14.

6.2.1.4.2.4. Filtrul de gaz

Filtrul de gaz are rolul de a reţine impurităţile din gazul de comandă ce se preia de pe partea de intrare a regulatorului.

Filtrul este compus din corp filtru poz. 4.3 prevăzut cu racord filetat pentru alimentare cu presiune. În interiorul corpului se montează elementul filtrant poz. 4.2 format dintr-un suport de împletitură de sârmă pe care se fixează elementul de filtrare din viledon.

Corpul filtru poz.4.3 se închide pe partea de intrare cu capacul poz.4.1 ce se etanşează faţă de corp cu un inel ring. Capacul filtru este prevăzut cu un racord filetat pentru montarea legăturii ermetice de racordare a conductei de impuls.

6.2.1.4.2.5. Ventil reglare

Ventilul de reglare este un ansamblu care are în componenţă un corp în care de deplasează un ventil care obturează trecerea gazului. Este utilizat ca element de ştrangulare a presiunii de comandă secundară Pc2 care acţionează pe membrana regulatorului.

6.2.1.4.3. Funcţionarea regulatorului

Funcţionarea regulatorului se expune în legătură cu planşa 3.Regulatoarele de presiune tip RR 100 sunt echipate cu un servoregulator

şi cu un reductor care sun alese în funcţie de presiunile de intrare şi ieşire la care lucrează regulatorul.

Presiunea gazului intră în camera ,,A” a regulatorului şi găseşte garnitura ventil poz. 1.16 închisă etanş pe scaunul poz. 1.14, datorita forţei arcului poz. 1.4, nepermiţând trecerea gazului spre camera ,,B”. Presiunea de intrare P1

dezvoltă o forţă pe suprafaţa ventilului care are tendinţa de a depărta (deschide) ventilul de scaun. Totodată aceiaşi presiune pătrunde prin filtru de protecţie poz. 1.6 şi ajunge în camera ,,C” delimitată de pistonul poz. 1.8, suprafaţa interioară a cilindrului de compensare poz. 1.7 şi filtrul de protecţie.

82


Presiunea din camera ,,C” dezvoltă o forţă pe suprafaţa pistonului poz. 1.8 a cărei efect este de a apropia (închide) garnitura ventil poz. 1.16 de scaunul poz. 1.14.

Întrucât suprafaţa pistonului pe care acţionează forţa creată de presiunea de intrare P1 este identică cu suprafaţa ventilului pe care acţionează aceiaşi forţă creată de aceiaşi presiune, rezultă că aceste două forţe sunt egale şi de sens contrar, ele anulându-se reciproc.

În concluzie, se poate spune că oricare ar fi variaţia presiunii de intrare P1, în orice moment, aceste două forţe sunt egale şi de sens contrar, ca atare variaţia presiunii de intrare nu va influenţa funcţionarea regulatorului care să aibă ca efect variaţia presiunii de ieşire P2 şi care să depăşească domeniul grupei de reglare.

Din camera ,,A” a corpului regulatorului se preia impuls de comandă care este adus la racordul filtrului poz.4. Presiunea trece prin elementul filtrant poz.4.2 unde are loc reţinerea eventualelor impurităţi. Din filtru presiunea intră în distribuitorul poz.3.1 a reductorului şi ajunge la scaunul poz.3.2 găsind capătul pârghiei poz.3.3 ridicat de pe scaun datorită forţei introdusă de arcul de reglare poz.3.11. Presiunea gazului poate trece astfel spre partea de ieşire din reductor.

La trecerea prin scaun în zona de închidere între scaun şi capătul pârghiei are loc o reducere a presiunii de la valoarea P1 la valoare numită presiune de comandă primară Pc1 a cărei valoare de regulă este:

Pc1 = (0,31,5) + P2

Presiunea de comandă primară Pc1 iese din reductor şi intră în racordul servoregulatorului poz.2, dar totodată această presiune ajunge prin orificiul practicat în corpul reductorului poz.3.6 şi sub membrana poz.3.9 exercitând o forţă pe suprafaţa acesteia, forţă ce se compară cu forţa introdusă de arcul de reglare poz.3.11. Din comparaţia acestor două forţe rezultă deplasarea tijei poz.3.8 care va acţiona asupra pârghiei poz.3.3 determinând reducerea sau mărirea secţiunii de trecere dintre scaun şi pârghie şi implicit scăderea sau creşterea presiunii de comandă primară Pc1. Această presiune este vizualizată la un manometru.

Presiunea de comandă primară Pc1 care intră în racordul servoregulatorului poz.2 şi găseşte capătul pârghiei poz.2.3 depărtat de scaunul poz.2.2 datorită forţei introdusă de arcul de reglare poz.2.11 şi presiunea poate trece mai departe spre camera ,,E” a regulatorului. La trecerea presiunii în zona de închidere dintre scaunul poz. 2.2 şi capătul pârghiei are loc o reducere a presiunii de comandă primară Pc1 la o valoare Pc2 numită presiune de comandă secundară. Valoarea presiunii de comandă secundară Pc2 este strict legată de variaţia presiunii de ieşire P2 din regulator.

Matematic, relaţia presiunii de comandă secundară Pc2 se exprimă astfel:

Pc1 Pc2 P2

83


Presiunea de comandă secundară Pc2 care ajunge în camera ,,E” a regulatorului dezvoltă o forţă pe suprafaţa membranei poz.1.11, forţă care învinge forţa arcului poz.1.4 şi determină deplasarea sistemului mobil în sensul depărtării ventilului faţă de scaun. Prin depărtarea ventilului faţă de scaun, presiunea de intrare poate trece din camera ,,A” spre camera ,,B” care mai departe trece spre consumator.

La trecerea gazului din camera ,,A” în camera ,,B”, în zona de închidere dintre ventil şi scaun are loc o reducere a presiunii de intrare P1 la o valoare P2 denumită presiune de ieşire.

De pe tronsonul de ieşire se preia impuls de comandă care este adus în camera de sub membrana poz.1.11 a regulatorului. Forţa dezvoltată de presiunea de ieşire din camera ,,D” pe suprafaţa inferioară a membranei poz.1.11 la care se adaugă forţa arcului poz.1.4 se compară cu forţa dezvoltată de presiunea de comandă secundară din camera ,,E” pe suprafaţa superioară a membranei. Din comparaţia celor două forţe rezultă deplasarea în sensul depărtării sau apropierii ventilului poz.1.17 faţă de scaunul poz.1.14 şi implicit creşterea sau scăderea presiunii de ieşire.

Din camera ,,B” prin orificiul practicat în tijă presiunea de ieşire P2 ajunge în camera ,,C” dezvoltând o forţă pe suprafaţa superioară a pistonului, forţă care este egală cu forţa pe care o dezvoltă presiunea de ieşire din camera ,,B” pe suprafaţa inferioară a ventilului poz.1.17. Deci, forţa creată de presiunea de ieşire pe suprafaţa inferioară a ventilului care tinde să-l închidă, este anulată de forţa creată de aceiaşi presiune din camera ,,C” pe suprafaţa pistonului care tinde să-l deschidă.

Tot de pe tronsonul de ieşire se preia impuls de comandă care este adus printr-un racord al servoregulatorului sub membrana poz.2.9. Presiunea de ieşire dezvoltă o forţă pe suprafaţa membranei care se compară cu forţa arcului de reglare poz.2.11, din comparaţia acestor două forţe rezultând deplasarea tijei poz.2.8 care acţionează asupra pârghiei poz.2.3 determinând deplasarea în sensul depărtării sau apropierii pârghiei faţă de scaun şi implicit la creşterea sau scăderea presiunii de comandă secundară Pc2.

Dacă presiunea de ieşire P2 tinde să crească faţă de valoarea prescrisă, forţa dezvoltată de aceasta pe suprafaţa membranei poz. 2.9 a servoregulatorului creşte şi învinge forţa arcului de reglare poz.2.11 iar sistemul mobil format din membrană, talerul poz.2.10 şi tija poz.2.8 se deplasează în sus reducând astfel forţa de apăsare pe pârghie, ceea ce conduce la reducerea secţiunii de trecere dintre pârghie şi scaun şi implicit la scăderea presiunii de comandă secundară Pc2. Scăderea presiunii de comandă secundară Pc2 conduce la scăderea forţei produsă pe membrana poz.1.11 din camera ,,E” a regulatorului. Forţa creată de presiunea de ieşire P2 din camera ,,D” pe aceiaşi membrană la care se adaugă forţa arcului, învinge forţa creată de presiunea de comandă secundară Pc2 determinând apropierea ventilului poz.1.17 faţă de scaun şi implicit scăderea presiunii de

84


ieşire P2. Surplusul de presiune de comandă Pc2 este evacuat în tronsonul de ieşire prin ventilul de reglare poz.5

Dacă presiunea de ieşire P2 tinde să scadă faţă de valoarea prescrisă, forţa dezvoltată de aceasta pe suprafaţa membranei poz. 2.9 scade, iar forţa arcului de reglare poz. 2.11 învinge forţa creată de presiune determinând deplasarea sistemului mobil format din membrană, talerul poz.2.10 şi tija poz.2.8 în jos rezultând o apăsare a tijei pe pârghia poz.2.3 cu o forţă mai mare care conduce la creşterea secţiunii de trecere dintre scaun şi capătul pârghiei. Prin mărirea secţiunii de trecere rezultă creşterea presiunii de comandă secundară Pc2 iar forţa care o dezvoltă pe suprafaţa membranei poz.1.11 a regulatorului creşte şi învinge forţa creată de presiunea de ieşire P2 din camera ,,D” pe aceiaşi membrană, la care se adaugă forţa arcului poz.1.4 rezultând deplasarea în sensul depărtării ventilului poz.1.17 faţă de scaunul poz.1.14. Prin depărtarea ventilului faţă de scaun secţiunea de trecere se măreşte ceea ce duce la creşterea presiunii de ieşire P2.

6.2.1.5. Descrierea robinetului de descărcare cu diafragmă servocon-trolată R.S.D.S.

Robinetul de descărcare cu diafragmă servocontrolată tip R.S.D.S. este un element pneumatic ce are rolul de a refula în atmosferă surplusul de presiune în momentul când aceasta creşte peste valoarea prescrisă.

Robinetul R.S.D.S. se utilizează în mod special în staţiile de reglare măsurare (SRM) , dar poate fi utilizat şi în alte instalaţii ce funcţionează la parametri tehnici ai robinetului.

6.2.1.5.1.Caracteristici tehnice

- presiunea nominală Pn: 16 bar- domeniul presiunii de declanşare Pd: 0.58 bar- abaterea presiunii de reglare ,,a”: 1,5 bar pentru Pd5bar

3%XPd pentru Pd5 bar- suprafaţa minimă de curgere: 4900 mm2

- coeficientul de scurgere ,, : 0,4- fluid de lucru: gaze naturale ;aer - temperatura fluidului de lucru: +50 +400C- temperatura mediului ambiant: -300 +500C- diametrul nominal intrare / ieşire: 25/32; 50/80 şi80/100


Descrierea constructivă se face în legătură cu planşa 4.Robinetul R.S.D.S. este compus din corpul robinet poz.14 în care se

montează prin filetare scaunul poz.13, ce este etanşat faţă de corp cu

85


garnitura poz.12. Pe scaunul poz.13 închide ventilul poz.9, ce are fixat în el garnitura ventil poz.10. Ventilul este montat pe tija poz.15 fiind etanşată faţă de acesta cu inelul oring poz.8 ce este fixat în suportul inel poz.7. Ventilul împreună cu suportul inel oring se strâng pe tijă cu piuliţa poz.4.

Tija poz.15 este ghidată în două puncte si anume: o ghidare în bucşa fixată în scaun poz.13 şi o ghidare în bucşa poz.16. Pe tijă în partea superioară se introduce limitatorul cursă poz.18 ce se sprijină pe bucşa poz. 16. Tot în partea superioară a tijei se introduce arcul de închidere poz.17, care se sprijină pe peretele inferior al corpului şi este tensionat prin strângerea suportului membrană poz.19 care se înfiletează pe tijă. Arcul de închidere are rolul de a asigura realizarea unui contact intim între ventilul poz.9 şi scaunul poz.13. Suportul membrană este un subansamblu format din suportul taler şi talerul membrană care sunt asamblate prin sudură (alămire).

În partea superioară a corpului se montează membrana poz.20 care se aşează peste suportul membrană poz.19, iar partea exterioară a membranei se aşează în locaşul din corp. Peste membrană se aşează capacul poz.37 care se strânge pe corp prin intermediul şuruburilor poz.42, realizându-se astfel etanşarea între corp şi capac la nivelul membranei.

În partea superioară a capacului poz.37 se montează corpul supapă poz.22 ce este etanşat faţă de capac cu inelul ,,O’’ poz.23. În interiorul corpului supapă, lucrează supapa poz.24 ce etanşează pe scaunul practicat în corpul supapă. Garnitura de etanşare fixată în supapă este din teflon. Supapa poate fi ridicată de pe scaun de arcul supapă poz.21 în momentul când forţa creată de presiune pe suprafaţa membranei superioară poz.25 o deplasează în sus.

Pe supapa poz. 24 tamponează şurubul tampon poz.36 pe care este montat membrana superioară poz.25 şi talerul poz.26. Talerul poz.26 şi membrana poz.25 sunt strânse cu piuliţa poz.35.

Subansamblul format de şurubul tampon poz.36, membrana superioară poz.25, talerul poz.26 şi piuliţa poz.35 se montează în partea superioară a capacului poz.37, în aşa fel încât şurubul tampon se aşează pe supapa poz.22, iar partea exterioară a membranei se aşează în degajarea din capac.

Pe talerul poz. 26 se aşează arcul poz.28 , iar peste arc se aşează talerul I poz.30.

Pe partea superioară a capacului poz. 37 se montează capacul de protecţie arc poz.29 care se strânge cu şuruburile poz. 27 realizând astfel etanşarea prin intermediul membranei superioare. Capacul de protecţie arc îmbracă totodată şi arcul de reglare poz. 28 împreună cu talerul poz.30.

În capacul de protecţie arc poz.29 se montează şurubul de reglare poz.31 ce poate fi blocat cu piuliţa poz.33.

Comunicarea între camera ,,A’’ şi ,,E’’ se face prin intermediul unei conducte poz.6, care are montat un capăt pe corp în partea inferioară comunicând cu camera ,,A’’, iar celălalt capăt pe capac poz.37 comunicând cu camera ,,E’’.

86


Asamblarea conductei poz.6 se face prin intermediul unor legături ermetice poz.5.

Pe capac, în partea opusă conductei, se montează subansamblul racord ventil ce este format din următoarele repere: corp racord ventil poz.38; drossel poz.39; inel ,,O’’ poz.40 şi capac poz.41. Racordul ventil are rolul de a doza golirea în atmosferă a presiunii de pe membrană din camera ,,D’’.

6.2.1.5.3. Funcţionarea robinetului

Funcţionarea robinetului se expune în legătură cu planşa 1.Presiunea gazului intră în camera ,,A’’, de unde prin conducta poz.6

ajunge în camera ,,E’’. Presiunea gazului din camera ,,A’’ exercită o forţă pe suprafaţa ventilului poz.9 având ca efect creşterea gradului de etanşare a ventilului pe scaun poz.13.

Presiunea gazului din camera ,,E’’ dezvoltă o forţă pe suprafaţa membranei superioare poz.25, forţă ce se compară cu forţa arcului de reglare poz.28. Din comparaţia celor două forţe rezultă deplasarea în sensul deschiderii sau închiderii supapei poz.24 pe scaunul practicat în corpul supapă poz.22. Prin scaunul supapei poz.22 se face comunicarea între camera ,,E’’ şi camera ,,D’’.

Dacă presiunea tinde să crească peste valoarea prescrisă, forţa creată de presiune pe suprafaţa membranei superioare poz.25 creşte şi învinge forţa arcului de reglare poz.28 deplasând în sus subansamblul format din: şurubul tampon poz.36, membrana superioară poz.25; talerul poz.26 şi piuliţa poz.35.

Prin deplasarea în sus a acestui subansamblu, arcul supapă poz.21 ridică supapa poz.24 de pe scaunul practicat în capacul supapă poz.22 şi presiunea gazului poate trece din camera ,,E’’ în camera ,,D’’.

Suprafaţa membranei poz.20 fiind mare , forţa pe care o dezvoltă presiunea pe această suprafaţa ei este mare şi determină destul de rapid deplasarea în jos a sistemului mobil format din : membrana poz.20; suport membrană poz.19; tija poz.15 si ventilul poz.9.

Prin deplasarea în jos a sistemului mobil ventilul poz.9 se depărtează de scaunul poz.13 şi astfel surplusul de presiune este evacuat prin camera ,,B’’ în atmosferă.

După ce presiunea din camera ,,A’’ respectiv din camera ,,E’’ revine la valoarea reglată, forţa arcului de reglare poz.28 învinge forţa creată de presiune pe membrana superioară si determină deplasarea în jos a sistemului format din şurubul tampon; membrana superioară poz.25; talerul poz.26. Prin deplasarea în jos a sistemului mobil, şurubul tampon poz.36 acţionează asupra supapei poz.24 care este adusă pe scaun determinând închiderea secţiunii de trecere a presiunii din camera ,,E” spre camera ,,D’’.

Presiunea din camera ,,D” este evacuată în atmosferă prin racordul ventil trecând pe lângă drosselul poz.39, care este reglat în aşa fel încât evacuarea să se facă într-un timp optim. Durata de evacuare a presiunii nu

87


trebuie să fie mare, ceea ce ar putea duce la menţinerea ventilului poz.9 depărtat faţă de scaunul poz.13 , deci scăderea presiunii din instalaţie sub valoarea prescrisă.

După evacuarea presiunii din camera ,,D’’ , arcul închidere poz.17 aduce ventilul poz.9 pe scaunul poz.13 realizând astfel obturarea secţiunii de trecere a gazului din camera ,,A’’ spre camera ,,B’’.

6.2.1.6 Descrierea instalaţiei de odorizare

Instalaţia de odorizare utilizată cu care este echipată Staţia de Reglare Măsurare este o instalaţie de odorizare care funcţionează pe principiul odorizării prin injecţie a odorantului în conducta de gaz.

6.2.1.6.1. Caracteristicile tehnice ale instalaţiei sunt:

- fluid odorizat: gaze naturale STAS 3317 / 67;- fluid odorizant: etilmercaptan CH3 – CH2 – SH ;Proprietăţile etilmercaptanului:

- puritatea: minim 99 %;- temperatura de solidificare: - 200C;- aspect: lichid limpede, incolor, fără impurităţi;- temperatura de inflamabilitate: +2990C;- greutatea specifică ( 15,60C ): 845 kg / m3;- temperatura de fierbere: +350C 10C;- greutatea medie moleculară: 63,13;- clasa de coroziune 1.

6.2.1.6.2. Parametri de lucru ai fluidului supus odorizării:

- debitul de gaze naturale supus odorizării: 0 – 30000 N m3 / h- presiunea maximă a gazului: 8 bar;- presiunea medie a gazului: 4 bar;- presiunea minimă a gazului: 0,5 bar;- temperatura mediului ambiant: - 300C +350C.

6.2.1.6.3. Parametrii procesului de odorizare:

- capacitatea vasului tampon cu odorizant: 200 l;- raţia normală de odorizare: max.10 mg / Nm3 şi min10 mg/Nm3;- valoarea maximă la odorizarea de şoc: 30 mg / Nm3;- valoarea minimă la odorizarea de şoc: 20 mg / Nm3;- debitul de odorizant injectat la odorizarea normală: max. 0,355 l/h şi

min. 0,059 l / h

88


- debitul de odorizant injectat la odorizarea de şoc: max. 1,065 l/h şi min. 0,178 l / h;

- presiunea maximă de refulare a odorizantului: 2,5 bar

6.2.1.6.4. Condiţii de mediu:

Pentru aparatele montate pe conducta de gaze naturale şi în dulapul metalic cu pompa dozatoare, elementele de execuţie şi rezervoarele cu etilmercaptan, condiţiile de mediu sunt:

- natura mediului Ex. DII cT4;- temperatura mediului: -300C +350C;- umiditatea relativă a aerului: max. 80 %, la temperatura de +200C.

Pentru aparatele montate pe suportul metalic blocuri electronice:- atmosfera: normală;- temperatura mediului ambiant: - 00C +400C;- climat: tehnic normal ( temperat ) având umiditatea relativă a aerului de maxim 80 % la temperatura de +200C.

6.2.1.6.5. Descrierea generală a instalaţiei de odorizare

Instalaţia de odorizare se compune din:- aparatura electronică de măsurare a debitului de gaze, montată

amonte de punctul de injecţie (injector );- modulul de transvazare care permite transvazarea odorizantului din

vasul tampon în vasul de lucru prin intermediul presiunii gazelor naturale care urmează să fie odorizate;

- sistemul de injecţie odorizant în conducta de gaze naturale, format dintr-un injector de odorizant montat printr-un racord de G 1 / 2 ’’ sudat de conducta de gaze naturale;

- blocul electronic de comandă şi supraveghere a instalaţiei de odorizare automată este compus din modulul electronic, minicalculator şi modulul de intrare:

- modulul electronic este partea de comandă care generează impulsurile necesare funcţionării cuplajului magnetic al pompei dozatoare, pentru realizarea dozării proporţionale a odorizantului în funcţie de debitul de gaze naturale. Semnalul de intrare de la sistemul electronic de măsurare debit este digital. Alimentarea instalaţiei de odorizare de la reţea se face prin intermediul unui comutator montat pe calculatorul de debit gaze naturale.

- minicalculatorul are rolul de a asigura funcţionarea instalaţiei de

89


odorizare în buclă închisă şi anume păstrarea automată a valorii raţiei de odorizare la valoarea prescrisă pentru variaţia debitului de gaze naturale în domeniul de lucru. Minicalculatorul implementează un sistem de reglare al raţiei de odorizant injectat în conducta de gaze naturale pe baza următoarelor mărimi de intrare:

- impulsurile provenite de la debitmetrul de gaze naturale în Nm3/impuls;- raţia prescrisă;- volumul măsurat de micro-debitmetrul odorizant

- modulul de intrare este compus dintr-un amplificator de izolare galvanică şi bariere de potenţial interpuse pe traseul semnalelor între zona Ex. şi zona normală, realizându-se astfel separarea sursei de putere de mediul cu pericol de explozie. La intrările modulului se pot conecta traductoare de parametrii sau contacte mecanice.

Instalaţia este formată din următoarele elemente:- vasul de lucru care este prevăzut cu mai multe racorduri de intrare

ieşire la care sunt conectate conductele gazului de comandă transvazare sau conducta de aspiraţie sau refulare odorizant. Totodată vasul de lucru este prevăzut cu o sticlă de nivel pentru indicarea nivelului odorizantului şi un semnalizator magnetic de nivel.

- pompa dozatoare care aspiră odorizantul din vasul de lucru printr-un robinet şi îl trimite mai departe printr-un filtru iar apoi printr-un debitmetru direct în injectorul odorizant.

- vasul tampon are rolul de a alimenta continuu, funcţie de consumul de odorizant, vasul de lucru. Vasul tampon este prevăzut cu două robinete pe partea de aspiraţie şi două robinete pe partea de presiune. Totodată este prevăzut cu un buşon de alimentare cu odorizant. Vasul tampon odorizant este prevăzut cu racorduri cu robinete care permit cuplarea în vederea umplerii cu odorizant a acestuia, a unui recipient de transport odorizant, prin intermediul presiunii gazului comandă transvazare. - sistem de aerisire printr-un filtru de cărbune activ racordat direct la vasul de lucru printr-o conductă cu robinet şi supapă care nu permite odorizantului, în cazul efectuării unei manevre greşite să ajungă în filtrul din cărbune activ.

- în vederea curăţirii periodice a circuitului de aspiraţie, circuitului de refulare şi a pompei dozatoare foloseşte un vas cu metanol racordat amonte de pompa dozatoare prin intermediul unui robinet.

6.2.1.6.6. Funcţionarea instalaţiei de odorizare

Punerea în funcţiunea a instalaţiei de odorizare automată se realizează după ce toate legăturile electrice, pneumatice şi hidraulice au fost realizate.

90


Astfel, se pune instalaţia de odorizare sub tensiune prin cuplarea întrerupătorului principal din tabloul electric. Blocul de comandă este automat pus sub tensiune.

Se umple vasul de lucru cu odorizant din vasul tampon. După umplerea vasului de lucru, prin menţinerea presiunii gazului de comandă în vasul tampon, consumul propriu-zis de odorizant se realizează din vasul tampon.

Se aeriseşte şi se amorsează pompa de odorizant prin intermediul unor robinete. Se urmăreşte apoi pe sticla de nivel amorsarea pompei (dispariţia bulelor de aer), după care instalaţia este pregătită pentru punerea în regim normal de funcţionare.

6.2.1.7. Punerea in funcţiune a staţiei

Pentru punerea în funcţiune a staţiei se procedează astfel (se urmăreşte schema izometrică Nr. desen 01PM-00-000/01):

- se consideră că aparatura de pe staţie este reglată de unitatea producătoare la următorii parametrii:

- regulatorul de pe linia de reglare L1: P1=8 bar; P2=1 bar - regulatorul de pe linia de reglare L2: P1=8 bar; P2=0,9 bar- dispozitivul de blocare DB1 de pe linia de reglare L1:

- presiunea de blocare la creştere Pbc L1=1,5 bar- presiunea de blocare la scădere Pbs L1=0,6 bar

- dispozitivul de blocare DB2 de pe linia de reglare L2- presiunea de blocare la creştere Pbc L2=1,7 bar- presiunea de blocare la scădere Pbs L1=0,5 bar

- robinetul de descărcare cu diafragmă servocontrolată RD1; RD2- presiunea de descărcare a robinetului RD1 Pd=1,3 bar- presiunea de descărcare a robinetului RD1 Pd=1,35 bar

- se verifică dacă toate robinetele de pe staţie sunt închise. Gazul intră prin racordul de intrare al grupului de separare-filtrare, iar valoarea presiunii poate fi citită la manometrul M1.

- se deschid robinetele R1 şi R2,iar la manometrele M2 şi M3 se va citi valoarea presiunii. Gazul va intra în separator unde i se imprimă o mişcare centrifugală având rolul de a contribui la separarea impurităţilor solide şi lichide care se depun în partea inferioară a separatorului filtru. Gazul trece prin tubul central al separatorului filtru ajungând în partea superioară în elementul filtrant, fiind obligat să iese spre exterior având loc astfel reţinerea impurităţilor. După ieşirea gazelor din elementul filtrant o parte din lichide sub formă de vapori se pot separa şi se depun pe partea inferioară a părţii de filtrare. Gazele trec mai departe spre partea de ieşire a separatorului filtru.

- se vor deschide robinetele R3 şi R4 iar valoarea presiunii de intrare se va citi la manometrul M4.

91


- se deschide lent robinetul R5 de pe linia de reglare L1 pentru ca viteza de trecere a gazului prin contor să nu producă şoc asupra paletelor turbinei contorului, fapt ce ar putea duce la distrugerea rotorului.

- aparatele montate pe partea după contor vor indica următoarele date:- temperatura gazului la intrare la indicatorul de temperatură IT1- presiunea de intrare la manometrul M5

- se deschide lent robinetul R7 astfel încât presiunea trece şi pe linia de reglare L1.

- se deschide lent robinetul R10 de pe linia de reglare L2. În acest mod linia de reglare L2 este alimentată cu presiune.

- se deschide robinetul de by-pass a dispozitivului DB2 de pe linia de reglare L2. Regulatorul Rg2 fiind reglat la o anumită presiune de ieşire presiunea poate trece pe partea de ieşire din regulator iar aparatele montate aval de acest regulator vor indica următoarele date:

- temperatura gazului la ieşire din regulator la indicatorul de temperatură IT21

- presiunea de ieşire din regulator la manometrul M8 a cărei valoare trebuie să fie de 0,9 bar. Robinetul R12 fiind închis manometrul M8 va indica o valoare a presiunii mai mare de 0,9 bar deoarece în această situaţie citim presiunea de închidere a regulatorului Rg2 presiune a cărei valoare nu poate depăşi abaterea admisă de grupa de închidere (+ 10%).

- se armează dispozitivul de blocare DB2 de pe linia de reglare L2. Acest dispozitiv rămâne armat numai dacă valoarea presiunii de ieşire din regulator este în limitele stabilite, lucru ce poate fi constatat la manometrul M8.

- se deschide robinetul R12 iar la manometrul M9 se citeşte valoarea presiunii de ieşire a cărei valoare trebuie să fie de 0,9 bar, dar este posibil ca în funcţie de debitul consumat, valoarea de ieşire a presiunii poate oscila între valorile admise de grupa de reglare (2,5%).

- se porneşte instalaţia de odorizare IO acţionând un contact electric.- se urmăreşte funcţionarea instalaţiei timp de 1015 minute după care

se pune în funcţionare linia de reglare L1 procedându-se astfel:- se deschide lent robinetul R9 de pe linia de reglare L1. În acest mod

linia de reglare L1 este alimentată cu presiune.- se deschide robinetul de by-pass a dispozitivului DB1 de pe linia de

reglare L1. Regulatorul Rg1 fiind reglat la o anumită presiune de ieşire, presiunea poate trece pe partea de ieşire din regulator, iar aparatele montate aval de acest regulator vor indica următoarele date:

- temperatura gazului la ieşire din regulator la indicatorul de temperatură IT11

- presiunea de ieşire din regulator la manometrul M7 a cărei valoare trebuie să fie de 1 bar. Robinetul R11 fiind închis manometrul M7 va indica o valoare a presiunii mai mare de 1 bar deoarece în această situaţie citim presiunea de închidere a regulatorului Rg1 presiune a cărei valoare nu poate depăşi abaterea admisă de grupa de închidere (+ 10%).

92


- se armează dispozitivul de blocare DB1 de pe linia de reglare L1. Acest dispozitiv rămâne armat numai dacă valoarea presiunii de ieşire din regulator este în limitele stabilite, lucru ce poate fi constatat la manometrul M7

- se deschide robinetul R11 iar la manometrul M9 se citeşte valoarea presiunii de ieşire care după cum se va observa, va creşte de la 0,9 bar la 1 bar, dar este posibil ca în funcţie de debitul consumat valoarea de ieşire a presiunii poate oscila între valorile admise de grupa de reglare (2,5%).

În acest moment presiunea realizată de regulatorul Rg1 de pe linia de reglare L1, fiind mai mare, acţionează asupra membranei servoregulatorului de la regulatorul Rg2 de pe linia de reglare L2 şi închide comanda presiunii pe membrana acestuia şi astfel regulatorul Rg2 trece în poziţia închis.

- se deschide robinetul r7 punându-se în funcţiune astfel regulatorul rg pentru reglarea gazului de comandă a elementelor de evacuare automată a lichidelor din separator filtru. Presiunea de ieşire din regulatorul rg se citeşte la manometrul M10.

- se deschid robinetele r3, r4,r5 şi r6 pentru a alimenta cu presiune regulatoarele de nivel RN1…RN4 şi robinetele pneumatice RP1….RP4.

- se deschide robinetul r10.După efectuarea tuturor operaţiilor enumerate mai sus se consideră că

staţia este pusă în funcţiune.

6.2.1.8. Funcţionarea Staţiei de Reglare-Măsurare

Funcţionarea Staţiei de Reglare Măsurare se expune în legătură cu schema izometrică Nr. desen 01PM-00-000/01.O dată staţia pusă în funcţiune, robinetele R1; R2; R3; R4; R5; R7; R9; R10; R11; R12; R15; R16 vor fi complet deschise şi vor rămâne în aceiaşi poziţie pe toată durata funcţionării normale a staţiei. Robinetele R15 şi R16 vor fi sigilate în poziţia deschis pentru a nu fi acţionate întâmplător astfel încât robinetele de descărcare să nu poată intra in funcţiune.

Principiul de funcţionare constă în faptul că atâta timp cât presiunea de pe colectorul de ieşire indicată de manometrul M9 este mai mare decât presiunea reglată pe regulatorul Rg2 de pe lina de reglare L2, linia de reglare L1 este in stare de funcţionare şi linia L2 este in stare de aşteptare (este închisă).

Important în funcţionarea staţiei este faptul că dacă regulatorul Rg1 de pe linia de reglare L1 se defectează sau pot să apară şi alte defecţiuni ale altor elemente care să conducă la scăderea presiunii de ieşire şi când valoarea acesteia ajunge la valoarea reglată a presiunii de ieşire din regulatorul Rg2 de pe linia L2, acesta intră automat în funcţiune. Dacă presiunea de ieşire din regulatorul de pe linia de reglare L1 nu mai scade rămânând la aceiaşi valoare cu cea de pe linia de reglare L2, vor fi în funcţiune ambele linii de reglare. În cazul în care regulatorul Rg1 de pe linia L1 se va închide datorită defecţiunii apărute, va rămâne în funcţiune linia de reglare L2.

93


În cazul în care presiunea de ieşire creşte atingând valoarea de 1,3 bar datorită defectelor apărute pe linia de reglare L1, robinetul de descărcare cu diafragmă servocontrolată RD1 intră în funcţiune şi va evacua surplusul de presiune din instalaţie. Dacă presiunea de ieşire creşte în continuare iar robinetul RD1 nu asigură evacuarea surplusului de presiune la atingerea valorii de 1,35 bar va intra în funcţiune cel de-al doilea robinet RD2.

În cazul în care robinetele RD sunt defecte şi / sau nu pot asigura evacuarea surplusului de presiune, iar presiunea creşte peste 1,5 bar, dispozitivul de blocare DB1 va intra în funcţiune blocând trecerea gazului prin linia de reglare L1. După închiderea liniei de reglare L1 presiunea de pe partea de ieşire scade iar când valoarea ei ajunge la 0,9 bar, valoare la care este reglat regulatorul Rg2 de pe linia de reglare L2, acesta intră automat în funcţiune.

În cazul în care apare o defecţiune la regulatorul de pe linia de reglare L2, şi acest fapt ar conduce la creşterea presiunii de ieşire peste valoarea admisă, în momentul în care se atinge valoarea de 1,3 bar robinetul RD1 va intra în funcţiune şi va evacua surplusul de presiune din instalaţie. Dacă presiunea de ieşire creşte in continuare iar robinetul RD1 nu asigură evacuarea surplusului de presiune la atingerea valorii de 1,35 bar va intra în funcţiune cel de-al doilea robinet RD2.

În cazul în care robinetele RD sunt defecte şi/sau nu pot asigura evacuarea surplusului de presiune, iar presiunea creşte peste 1,7 bar, dispozitivul de blocare DB2 va intra în funcţiune blocând trecerea gazului spre consumator.

După ce şi linia de reglare L2 a fost blocată presiunea gazului va scădea până la zero. În această situaţie consumatorii nu mai sunt alimentaţi cu gaz.

În situaţia în care linia de reglare L1 este în funcţiune şi apare un defect care ar conduce la scăderea presiunii până în momentul în care aceasta ar ajunge la valoarea de 0,9 bar, linia de reglare L2 trebuie să intre în funcţiune. Presupunând faptul că linia de reglare L2 este defectă şi nu intră în funcţiune presiunea de pe linia de reglare L1 scade în continuare până la atingerea valorii de 0,6 bar, moment în care va intra în funcţiune dispozitivul de blocare DB1şi va bloca trecerea gazului spre consumatori, presiunea scade până la zero.

În situaţia în care linia de reglare L1 este în funcţiune şi apare un defect care ar conduce la scăderea presiunii până în momentul în care aceasta ar ajunge la valoarea de 0,9 bar, linia de reglare L2 va intra în funcţiune. Dacă apare un defect pe linia de reglare L2 care ar conduce la scăderea presiunii de ieşire, dar şi linia de reglare L1 continuă să rămână defectă, presiunea de ieşire va scădea, iar la atingerea valorii de 0,6 bar dispozitivul de blocare DB1 va intra în funcţiune şi va bloca trecerea gazului prin această linie. În acest caz staţia continuă să funcţioneze pe linia de reglare L2. Dacă defectul de pe linia de reglare L2 persistă, presiunea va scădea iar când va atinge valoarea de 0.5

94


bar, dispozitivul de blocare DB2 va bloca trecerea gazului spre consumator, situaţie în care consumatorii nu vor mai fi alimentaţi cu gaz. Deci se constată că la apariţia unei defecţiuni a staţiei de reglare măsurare, care să conducă la o funcţionare defectuoasă în afara parametrilor prescrişi prin intermediul dispozitivelor de blocare se blochează total trecerea gazului spre consumatori.

În situaţia în care consumatorii rămân fără gaz este nevoie a se lua măsuri de repunere în funcţiune a staţiei. Dacă este necesară remedierea unor defecte care nu permit repunerea în funcţiune a nici unei linii de reglare, se pot livra gaze pe ocolitor deschizând robinetul R14, respectiv închizând robinetele R9, R10, R11 şi R12. Reglarea presiunii se face din robinetele R7 şi R14, urmărindu-se permanent valoarea presiunii de ieşire la manometrul M9.

Funcţionarea instalaţiei de evacuare automată a lichidelor din separatorul filtru constă în următoarele:

- regulatorul rg fiind pus în funcţiune asigură gazul de comandă alimentând astfel regulatoarele de nivel RN1……RN4.

- regulatoarele de nivel sunt prevăzute cu un flotor montat în interiorul separatorului filtru atât pe partea de separare cât şi pe partea de filtrare. Flotorul urmăreşte nivelul lichidului printr-o mişcare de balansare iar în momentul când lichidul ajunge la nivelul superior la care a fost reglat, tija pe care este montat flotorul comandă deschiderea căii de acces a gazului de comandă pe robinetele pneumatice RP1….RP4.

- presiunea gazului de comandă care a ajuns pe membrana robinetelor pneumatice dezvoltă o forţă care determină depărtarea ventilului de pe scaun şi în acest mod lichidele sun evacuate în recipientul de stocare a lichidelor RSL.

- după ce lichidele au fost evacuate, implicit nivelul scade, tija pe care este montat flotorul comandă închiderea căii de acces a gazului de comandă pe robinetele pneumatice RP1….RP4. În felul acesta se închide calea de golire a lichidelor din separatorul filtru.

Nivelul minim al lichidelor atât din partea de separare cât şi din partea de filtrare va fi reglat astfel încât racordurile robinetelor pneumatice RP1…RP4 să fie sub acest nivel pentru a nu avea pierderi de gaz în atmosferă.

Robinetele r1, r2, r11…până la r17 se utilizează pentru depresurizarea tronsoanelor de conductă când acestea au fost izolate şi au rămas sub presiune. De asemenea se mai utilizează şi la efectuarea unor reglări a elementelor de pe staţie.

Măsurarea debitului de gaze se face prin intermediul contorului cu turbină tip FLUXI-TZ G 2500 DN 200, C1, montat pe linia de reglare L1. Utilizarea contorului C2 de pe linia de reglare L2 se face în următoarele situaţii:

- în cazul apariţiei unei defecţiuni la contorul C1, situaţie în care se deschid robinetele R6 şi R8 şi se închid robinetele R5, R7 şi R13 iar prin

95


deschiderea robinetului r11 se depresurizează tronsonul, putându-se astfel interveni asupra contorului.

- în cazul în care se doreşte verificarea funcţionării contorului C1, situaţie în care se vor deschide robinetele R6 şi R13 şi se vor închide robinetele R5 şi R8.NOTĂ:

Contorul C2 nu trebuie neapărat să aparţină staţiei, el putând fi înlocuit cu un mosor. În această situaţie este indicat ca amonte de robinetul R8 să se monteze un blind pentru a avea garanţia maximă că în timpul funcţionării staţiei nu vor trece gaze nemăsurate spre consumatori.

În funcţionarea staţiei de reglare pot exista mai multe regimuri de funcţionare. Pentru a putea explicita aceste regimuri de funcţionare se fac următoarele notaţii:

PrL1 – presiunea de ieşire din regulatorul Rg1PrL2 – presiunea de ieşire din regulatorul Rg2PbcL1 – presiunea de blocare la creştere a dispozitivului DB1 de pe linia

de reglare L1PbsL1 – presiunea de blocare la creştere a dispozitivului DB1 de pe linia

de reglare L1PbcL2 – presiunea de blocare la creştere a dispozitivului DB2 de pe linia

de reglare L2PbsL2 – presiunea de blocare la creştere a dispozitivului DB2 de pe linia

de reglare L2Pd – presiunea de descărcare a robinetului de descărcare cu diafragmă

servocontrolată.Pr - presiunea de ieşire măsurată pe colector la manometrul M9.

REGIMURI DE FUNCŢIONARE A STAŢIEI

REGIMUL 1 - regim normal de funcţionare.

PrL2 Pr Pd , (0,9 Pr 1,3)

ceea ce presupune că linia 1 de reglare L1 este în funcţiune iar linia 2 de reglare L2 este în aşteptare.

REGIMUL 2- regim normal de funcţionare.

PbsL1 Pr PrL2 , (0,6 Pr 0,9)

96


Acest regim presupune că presiunea de ieşire din regulatorul Rg1 de pe linia 1 de reglare scade datorită creşterii debitului sau datorită unei defecţiuni apărute la regulator. Presiunea de ieşire ajunge la valoarea reglată pentru presiunea de ieşire din regulatorul Rg2 montat pe linia de reglare L2 şi acesta intră şi el în funcţiune. Ambele regulatoare sunt în funcţiune.


PbsL2 Pr PbsL1, (0,5 Pr 0.6)

Acest regim presupune că presiunea de ieşire de pe colectorul de ieşire Pr este cuprinsă între presiunea de blocare la scădere de pe linia de reglare L2 şi presiunea de blocare la scădere de pe linia de reglare L1. În această situaţie linia de reglare L1 este blocată iar linia de reglare L2 este în funcţiune.


Pd Pr PbcL1, (1,35 Pr 1,5)

Elementele de pe staţie funcţionează în felul următor:- linia de reglare L2 este în aşteptare;- linia de reglare L1 este în funcţiune iar presiunea de ieşire este

peste limita admisă de către grupa de închidere a regulatorului Rg1 iar robinetul de descărcare RD1 intră în funcţiune eliminând intermitent surplusul de presiune.

REGIMUL 5

- regim normal de funcţionare de scurtă durată.PbcL1 Pr PbcL2, (1,5 Pr 1,7)

Elementele de pe staţie funcţionează în felul următor:- linia de reglare L1 este închisă- linia de reglare L2 este în aşteptare.

Regulatorul Rg1 de pe linia de reglare L1 este blocat în poziţie deschis iar robinetele de descărcare RD1,RD2 sunt defecte. În această situaţie presiunea de ieşire creşte astfel încât depăşeşte valoarea la care a fost reglat dispozitivul de blocare la creştere DB1; acesta intră în funcţiune şi blochează trecerea gazului prin linia de reglare L1. Presiunea de ieşire va scădea până va ajunge la valoarea presiunii de reglare a regulatorului Rg2 de pe linia de reglare L2 care va intra automat în funcţiune.

REGIMUL 6

97


- regim de avarie de scurtă durată.Pr PbcL2, (Pr 1,7)

Ambele linii de reglare sunt blocate.Regulatorul Rg2 de pe linia de reglare L2 este blocat în poziţie deschis

iar robinetele de descărcare RD1,RD2 sunt defecte. În această situaţie presiunea de ieşire de pe colector Pr creşte peste valoarea presiunii la care este reglat dispozitivul de blocare DB2 la creştere, acesta intră în funcţiune şi va bloca total trecerea gazului spre consumatori.

REGIMUL 7

- regim de avarie.Pr PbsL2

Ambele linii de reglare sunt blocate.Presiunea de ieşire de pe colector Pr scade până atinge valoarea la care a fost reglat dispozitivul de blocare DB2 la scădere, acesta intră în funcţiune şi va bloca total trecerea gazului spre consumatori.

6.2.1.9. Sistemul de automatizare, achiziţie, monitorizare şi transmitere a datelor la distanţă

6.2.1.9.1. Noţiuni generale

Sistemele de transmitere a datelor la distanţă sunt părţi integrante ale mediilor industriale complexe sau cu component aflate la distanţă, dând posibilitatea colectării informaţiilor de la un număr ridicat de puncte ce trebuiesc controlate şi supravegheate în timp real, pentru evaluarea procesului şi luarea deciziilor ce se impun. Rezultă o îmbunătăţire atât a conducerii procesului tehnologic cât şi o eficientizare a proceselor de monitorizare şi control prin furnizarea în timp real a informaţiilor luării unor decizii.

Un sistem SCADA trebuie să implementeze, după caz, una sau mai multe din următoarele funcţii:

- funcţia de alarmă: reprezintă capacitatea sistemului de supraveghere de a realiza o acţiune predefinită ca răspuns la o condiţie de alarmă;

- funcţia analogică: reprezintă capacitatea sistemului de supraveghere de a accepta, a afişa şi a înregistra mărimi analogice furnizate de traductoarele de parametri sau de alte dispozitive externe specializate în furnizarea unor mărimi analogice;

98


- funcţia de control: reprezintă capacitatea sistemului de supraveghere de a opera automat sau manual, în mod selectiv asupra elementelor de execuţie ale sistemului. Controlul poate fi analog sau digital.

- funcţia de indicare: reprezintă capacitatea sistemului de supraveghere de a accepta, înregistra si a afişa selectiv starea unuia sau a mai multor component ale sistemului;

- funcţia de memorare: reprezintă capacitatea sistemului de supraveghere de a accepta şi a memora valorile digitale ale mărimilor proprii sistemului, cu posibilitatea de afişare şi înregistrare a acestora;

- funcţia de secvenţiere a evenimentelor: reprezintă capacitatea sistemului de supraveghere de a recunoaşte un eveniment predefinit, de a asocia evenimentului timpul în care acesta s-a produs, respectiv de a prezenta evenimentele în ordinea în care acestea s-au produs.

6.2.1.9.2. Componentele unui sistem SCADA

Componentele unui sistem SCADA sunt: - staţie master;

- sistemul de comunicaţie;- staţie de achiziţie date din teren RTU.

Staţia master este în principiu un sistem de calcul şi conţine:- calculator principal ( server );- calculator de rezervă;- interfaţă utilizator care este componenta software prin care operatorul uman controlează sistemul;- dispozitive de intrare–ieşire ( monitor, tastatură, mouse, imprimantă.)- interfeţe de comunicaţie.

Sistemul de comunicaţie este format din:- interfeţe de comunicare ( modem );- mediul de transmisie ( linie telefonică, cablu optic, linie electrică aeriană, unde radio);- protocoale de comunicaţie LAN pentru distanţe scurte, TCP/IP (INTERNET) pentru distanţe mari.

Staţia de achiziţie date din teren conţine:- interfaţă de comunicaţie, care realizează conexiunea cu staţia master, echipamentele electronice inteligente, module de intrări digitale (contacte de întrerupătoare şi relee), module de ieşiri digitale (bobine pentru relee, electroventile sau alte dispozitive), module de intrări analogice (traductoare

99


de parametri), module de ieşiri analogice (controlere, înregistratoare şi contoare);- hardware capabil să realizeze controlul procesului şi procesarea datelor (calculator)- interfaţă locală operator uman (tastatură, afişaj cu cristale lichide);- software de control.

6.2.1.9.3. Descrierea Staţiei de Reglare Măsurare cu elemente de automatizare achiziţie, monitorizare şi transmitere a parametrilor la distanţă.

Descrierea Staţiei de Reglare Măsurare cu elemente de automatizare achiziţie, monitorizare şi transmitere a parametrilor la distanţă se face în legătură cu proiectul de execuţie desen Nr. 02MP-00-000/01. Staţia are în componenţă următoarele:

- instalaţia de separare filtrare care este prevăzută pe partea de intrare cu flanşa electroizolantă FE1 după care se află montat manometrul indicator IP0 şi traductorul de presiune TP0. Instalaţia propriu-zisă este formată din două rampe de separare filtrare delimitate de robinetele R2,R4 respectiv R1,R3, pe care sunt montate separatoarele filtre SF1 respectiv SF2. Fiecare separator filtru este echipat cu elemente de automatizare după cum urmează:

- IN1; IN3 pentru indicarea nivelului lichidului în partea de filtrare;- IN2; IN4 pentru indicarea nivelului lichidului în partea de

separare;- IN5 pentru indicarea nivelului de lichidelor în recipientul de

stocare a lichidelor RSL;- DEL1;DEL3 dispozitiv de evacuare automată a lichidelor din

partea de filtrare;- DEL2; DEL4 dispozitiv de evacuare automată din partea de

separare;-TN1;TN3 traductor de nivel care semnalizează şi transmite către

RTU depăşirea nivelului maxim admis datorat funcţionării necorespunzătoare a sistemului de evacuare a lichidelor din partea de filtrare;

-TN2;TN4 traductor de nivel care semnalizează şi transmite către RTU depăşirea nivelului maxim admis datorat funcţionării necorespunzătoare a sistemului de evacuare a lichidelor din partea de separare;

- TN 5 traductor de nivel care semnalizează şi transmite către RTU nivelul lichidului din recipientul de stocare a lichidelor RSL

- TPD1 traductor de presiune diferenţială care semnalizează şi transmite către RTU căderea de presiune de pe separatorul filtru SF1;

- TPD2 traductor de presiune diferenţială care semnalizează şi transmite către RTU căderea de presiune de pe separatorul filtru SF2;

100


- VE1 ventil electromagnetic care poate fi acţionat de la distanţă în vederea evacuării lichidelor din separatorul SF1 atunci când TN2 semnalizează depăşirea nivelului maxim admis datorat funcţionării necorespunzătoare a sistemului de evacuare a lichidelor din partea de filtrare;

- VE1 ventil electromagnetic care poate fi acţionat de la distanţă în vederea evacuării lichidelor din separatorul SF2 atunci când TN1 semnalizează depăşirea nivelului maxim admis datorat funcţionării necorespunzătoare a sistemului de evacuare a lichidelor din partea de filtrare.

- instalaţia de măsurare este formată din două linii de măsurare delimitate prin robinetele R5, R7 respectiv R6, R8. Una din linii constituie linia activă ( linia de reglare L1 ) pe care este montat contorul cu turbină C1, iar cealaltă linie este linie de rezervă ( linia de reglare L2 ) pe care se află montat contorul cu turbină C2. Contoarele cu turbină sunt echipate cu corectoare ale volumului de gaz tip SEVC-D care sunt conectate la RTU.

- aval de contoarele cu turbină atât pe linia de reglare L1 cât şi pe linia de reglare L2 se află montate următoarele elemente:

- indicatoarele de presiune IP1,IP2;- indicatoarele de temperatură IT1,IT2;- traductoarele de presiune TP1,TP2 şi traductoarele de

temperatură TT1,TT2 care opţional pot fi conectate la RTU.

- instalaţia de reglare este compusă din două linii de reglare echipate identic si anume cu:

- dispozitivele de blocare la sub şi suprapresiune DB1,DB2 care sunt echipate fiecare cu câte un semnalizator de stare a dispozitivului SSD1,SSD2 care semnalizează şi transmit la RTU poziţia clapetei;

- regulatoare de presiune Rg1,Rg2.- aval de regulatoarele de presiune pe ambele linii de reglare se află

următoarele elemente:- indicatoarele de presiune IP3 şi IP4 care indică presiunea de

ieşire din regulatoare;- indicatoare de temperatură IT11, IT21 care indică temperatura

gazului la ieşirea acestuia din regulatoare;- traductoare de presiune TP11, TP21 precum şi traductoarele de

temperatură TT11 şi TT21 care sun conectate la RTU;

- pe colectorul de ieşire se află montate robinetele de descărcare RD1,RD2 care sunt prevăzute cu semnalizatorul de curgere a gazului prin robinet SCRD care are rolul de a semnaliza şi de a transmite către RTU curgerea gazului prin robinet datorită apariţiei unui defect pe linia de reglare care are ca efect creşterea presiunii de ieşire peste limita admisă. Tot pe

101


colectorul de ieşire se află montat indicatorul de presiune IP5 care indică presiunea de ieşire şi traductorul de presiune TP12 conectat la RTU.

- instalaţia de odorizare este şi ea conectată la RTU.

Realizarea unui sistem SCADA este extrem de costisitoare şi se justifică dacă :

- debitele de gaze intrate într-un sistem sunt mai mari sau egale cu debitele de gaz ieşite şi dacă există o rezervă cu ajutorul căreia valorile reale se aduc în jurul valorilor stabilite;

- există organizare administrativă şi tehnică compatibilă cu sistemul SCADA şi mai ales decizională;

- există personal competent de operare, de întreţinere şi depanare a sistemului(personal de informaticieni, analişti, programatori care să întocmească şi să instaleze softurile necesare);

- există cunoaşterea perfectă a cererii şi ofertei şi dacă sunt programe de previziuni pentru perioada curentă, medie şi îndelungată.

7. ANALIZA TEHNICO- ECONOMICĂ

Dimensionarea numericului de personal şi a structurii acestuia din sistemul de transport gaze este în funcţie de gradul de automatizare în vederea transmiterii la distanţă a datelor referitoare la funcţionarea staţiei.

O automatizare corespunzătoare duce la reducerea numericului de personal şi asigură supravegherea continuă şi eficientă a funcţionării.

Avantajele tehnico-economice ale automatizării Staţiilor de Reglare-Măsurare, prin transmiterea la distanţă a datelor şi conducerea prin dispecerat, se regăsesc în:

- reducerea pierderilor de gaze prin urmărirea şi depistarea la timp a unor defecte ce pot să apară şi totodată se poate asigura intervenţia în timp util pentru înlăturarea defectului.

- asigurarea unor soluţii tehnologice de rezervă pentru cazuri de avarii şi posibilitatea de a realiza manevre rapide pentru diminuarea urmărilor şi micşorarea duratei rezolvării lor.

- sistemele automatizate de dispecerizare permit optimizarea vârfurilor de consum în condiţii mai bune mai ales în ceea ce priveşte vârfurile zilnice şi orare prin urmărirea permanentă a variaţiei zestrei.

102


- în cadrul unui sistem automatizat de conducere, fluxul informaţional şi cel decizional este mult îmbunătăţit deoarece informaţiile sunt concrete.

- creşte siguranţa în funcţionare, prin urmărirea în mod practic şi permanent a instalaţiilor din dotare.

- se modernizează şi se îmbunătăţeşte precizia măsurătorilor mai ales în ceea ce priveşte determinarea debitelor de gaze.

- timpul de obţinere a datelor şi informaţiilor este foarte scurt ceea ce duce la acţionarea în timp util în vederea eliminării unor defecte.

8. CONDIŢII DE EXPLOATARE, ÎNTREŢINERE ŞI VERIFICARE

S.R.M. va funcţiona fără personal permanent de supraveghere în spaţiu închis şi încuiat în prezenţa beneficiarului căruia i se va înmâna un rând de chei.

Se recomandă verificarea periodică a S.R.M., în special la orele de consum maxim şi minim, de către personal autorizat şi instruit.

Frecvenţa verificărilor şi personalul de verificare se va stabili de formaţia de exploatare.

Exploatarea filtrelor, regulatoarelor şi a conductelor ce echipează S.R.M. se face în conformitate cu normele tehnice şi de siguranţă, înscrise în cartea tehnică, emisă de producătorul aparatului.

La verificarea periodică se va urmări:– Integritatea S.R.M.;– Dacă sunt scăpări de gaze;– Încadrarea parametrilor P, T în regim corect de exploatare;– Căderile de presiune pe filtre;– Starea funcţionării aparatelor de măsură şi control.

Dacă se constată o cădere de presiune în filtre peste limitele admise

103


(maxim 0,5 bar), linia respectivă se va izola prin închiderea robineţilor şi se va scoate de sub presiune cu ajutorul robineţilor de depresurizare.

Se vor demonta cartuşele filtrante şi se vor curăţa, eventual înlocui, în cazul deteriorării lor.

Dacă se constată în corpul filtrelor existenţa apei, se vor lua măsuri de purjare periodică sau, după caz, de montare în amonte a unei instalaţii de separare.

Pe tot timpul furnizării gazelor pe unul din ocolitoare (regim de avarie), staţia va fi supravegheată de personal calificat. Personalul de supraveghere va asigura la ieşirea din S.R.M. presiunea gazelor ce se impune în regim de avarie, stabilită de şeful de formaţie de exploatare. În cazul în care nu se poate asigura o presiune a gazelor pentru funcţionarea în regim de siguranţă a consumatorilor, se va scoate S.R.M. din funcţiune. În această situaţie unitatea de exploatare se va asigura de închiderea tuturor punctelor de consum deservite de S.R.M.

Repunerea în funcţiune se face conform prevederilor Normativului pentru Întreţinerea şi exploatarea reţelelor de distribuţie şi a instalaţiilor de utilizare a gazelor naturale în vigoare, numai după eliminarea cauzelor ce au condus la această situaţie şi după asigurarea că toate punctele de consum sunt închise şi consumatorii sunt anunţaţi de repunerea în funcţiune.

Instrucţiunile de exploatare se vor completa cu norme şi instrucţiuni specifice destinaţiei, amplasamentului şi cele specifice unităţii de exploatare.

Întreţinerea staţiilor de reglare – măsurare se realizează prin revizii şi verificări periodice al căror caracter este dat de instrucţiunile de întreţinere indicate în cărţile sau fişele tehnice al fiecărui component al staţiei.

Periodic se va verifica starea de funcţionare a manometrelor şi termometrelor, care se vor înlocui imediat în caz de deteriorare.

Instalaţiile de legare la pământ vor fi verificate cel puţin de două ori pe an în perioadele cu starea cea mai defavorabilă a solului (sol uscat sau sol îngheţat).

Rezultatul măsurătorilor va fi înscris Într-un registru cu regim special. Prizele a căror rezistenţă a fost găsită necorespunzătoare vor fi îmbunătăţite în termenul cel mai scurt.

Staţiile de reglare – măsurare vor fi revizuite planificat cel puţin o dată pe an. Întreţinerea şi reparaţiile se vor realiza de către personal calificat.

Operaţiunile planificate de revizie se pot efectua cu livrare de gaze către consumator sau dacă este necesar, cu întreruperea alimentării acestuia.

Dacă se livrează la consumator se va trece alimentarea acestuia pe ocolitorul staţiei, instalaţia de filtrare – reglare – măsurare se va izola şi se va aerisi.

Dacă se impune întreruperea alimentării consumatorului, revizia nu va începe până ce consumatorul nu a fost anunţat.

Toate armăturile se vor numerota cu vopsea roşie conform schemei tehnologice.

104


La exterior, pe uşile şi împrejmuirile staţiei, se vor aplica tăbliţe avertizoare cu inscripţia “Pericol de explozie”, “Apropierea cu foc strict oprită”, “Intrarea strict oprită”, “Fumatul strict oprit”. Se va aplica şi desenul şi indicatorul pentru pericol de explozie prevăzut în STAS 297/2.

În S.R.M. vor fi afişate într-un loc ferit de intemperii următoarele:– autorizaţia de funcţionare;– tabelul personalului care ere acces în staţie;– schema tehnologică a instalaţiei, cu numerotarea robinetelor,

în conformitate cu cea existentă în staţie;– tabel cu parametrii nominali, maximali şi minimali, admişi în

funcţionarea instalaţiei;– instrucţiuni de lucru, de tehnica securităţii şi PSI specifice

S.R.M;– tabel cu numerele de telefon ale: pompierilor, şefului

regionalei, şefului de sector, etc.Lucrările normale de întreţinere a instalaţiilor tehnologice în funcţionare

(reglări, strângeri şi ajustări uşoare) se vor realiza cu scule antiscânteie. Folosirea sculelor şi dispozitivelor normale este permisă numai cu luarea următoarelor măsuri suplimentare, ca şi în cazul lucrărilor cu foc deschis:

– blocarea robineţilor şi blindarea staţiei;– scoaterea instalaţiilor tehnologice respective de sub presiune;– aerisirea permanentă a instalaţiei.

Periodicitatea reviziilor şi reparaţiilor curente va fi stabilită de şeful formaţiei de lucru prin grafice anuale sau instrucţiuni tehnice pentru fiecare tip de instalaţie în parte, cu aprobarea conducerii.

Aparatele de măsură şi control vor fi supuse verificărilor periodice, în conformitate cu legislaţia metrologică în vigoare.

În incinta staţiei se vor executa lucrări de sudură cu permis de foc şi numai după scoaterea staţiei din funcţiune.

Tot ca măsuri de siguranţă, mai sunt următoarele:– Marcarea;– Protejarea;– Ambalarea;– Transportul;– Documentaţia tehnică;– Garanţii.

MarcareaMarcarea fiecărei staţii de reglare măsurare se face cu plăcuţă fixă într-

un loc vizibil, pe care trebuiesc înscrise vizibil şi durabil următoarele date:– marca de fabrică a întreprinderii producătoare;– tipul staţiei de reglare – măsurare;– seria şi anul de fabricaţie;– presiunea nominală, în bar;

105


– presiunea de încercare, în bar;– domeniul presiunilor de ieşire;– debitul maxim de gaz, în Nm3/h;– masa staţiei de reglare – măsurare, în kg;–semnul organului C.T.C.

Toate ansamblele, staţiile de reglare – măsurare, trebuie să fie marcate de firmele care le-au produs.

Pe corpul regulatorului se marchează prin turnare sau poansonare, sensul de curgere al gazului.

Pe conducte se vor marca cu săgeţi cu vopsele distincte ce vor indica sensul de curgere al gazului.

ProtejareStaţiile de reglare – măsurare se vor grundui cu minium de plumb şi pe

urmă se vor vopsi cu vopsea sau bronz alaun.Piesele care nu se vopsesc se vor proteja cu un strat de vaselină.Racordurile, ştuţurile de legătură, prizele de presiune şi temperatură vor

fi obturate pentru protejare contra impurităţilor.Suprafeţele de etanşare ale flanşelor vor fi acoperite sau înfundate cu

capace, respectiv dopuri protectoare din lemn sau alte materiale corespunzătoare, evitând deteriorarea lor.

AmbalareStaţiile de reglare – măsurare se vor livra ambalate de către

întreprinderea producătoare. Ambalarea trebuie să asigure o protecţie eficace împotriva degradărilor posibile în timpul transportului şi depozitării.

Manometrele, termometrele şi contorul cu turbină vor fi ambalate separat în ambalaje care să asigure integritatea în timpul transportului şi depozitării.

TransportTransportul se va face cu mijloace de transport care să asigure protecţia

instalaţiei şi a aparaturii împotriva deteriorării mecanice şi a şocurilor.Se interzice utilizarea racordurilor staţiilor de reglare – măsurare ca

locuri de prindere la diferite manipulări.

Documentaţia tehnică de însoţireFiecare staţie de reglare – măsurare va fi însoţită de certificat de calitate,

cuprinzând cel puţin următoarele:– denumirea întreprinderii producătoare;– seria şi anul de fabricaţie;– caracteristicile tehnice ale staţiei de reglare – măsurare;– termenul de garanţie;– semnătura şi semnul organului CTC al producătorului.

Fiecare staţie de reglare – măsurare va fi însoţită de unul sau mai multe

106


“Instrucţiuni de montare, exploatare, întreţinere şi verificare”.

Garanţii– Producătorul va garanta calitatea şi buna funcţionare a staţiei de

reglare – măsurare produse de el.– Termenul de garanţie este de 12 luni de la data punerii în funcţiune,

dar nu mai mult de 18 luni de la data livrării.– În termenul de garanţie producătorul este obligat să repare sau să

înlocuiască orice piesă defectă sau întreg produsul a cărui defect s-a produs din cauza materialului, construcţiei, execuţiei, ca urmare a nerespectării prevederilor prezentului caiet de sarcini.

– Garanţia este valabilă numai în condiţia respectării de către beneficiar a instrucţiunilor de montare, exploatare, întreţinere şi manipulare, livrate o dată cu staţia de reglare – măsurare.

– Garanţia încetează la termenele stabilite mai sus sau înainte de acestea, dacă se constată că beneficiarul nu a respectat în totalitate instrucţiunile menţionate mai sus sau a operat modificări sau reparaţii fără acordul scris al producătorului.

9. PRESCRIPŢII DE TEHNICA SECURITĂŢII, PROTECŢIA MUNCII, PREVENIREA SI STINGEREA INCENDIILOR

Toate lucrările de încercare, exploatare, întreţinere şi revizie ale staţiei de reglare-măsurare gaze naturale, se vor efectua în conformitate cu prescripţiile de tehnica securităţii muncii, specifice reţelelor care folosesc instalaţii de gaze naturale.

Se vor respecta următoarele :- Norme unice de protecţia muncii în foraj-extracţie ţiţei şi gaze

naturale, transport-distribuţie gaze; 1982 Norma C.9/1 transportul gazelor naturale prin conducte.

- Instrucţiuni de protecţia muncii în construcţia conductelor magistrale elaborate de fosta I.M.C.M. Braşov ed.1969.

- Instrucţiuni de lucru, protecţia muncii la transportul şi manevrarea utilajelor şi materialelor gazeifere.

- Norme privind executarea transporturilor cu mijloace auto de către SERA.

- Ordinul MP nr.,2/1982 privind măsuri de protecţia muncii.- Norme republicane de protecţia muncii ed.1975.

107


- Instrucţiuni proprii de protecţia muncii ale fostei IECMGM Mediaş.

- Ordinul nr.1/1982 al fostului MP privind măsurile de întărire a ordinei, disciplinei şi eficienţa muncii în industria petrolieră şi de gaze.

- Prescripţiile normativului I6-86 pentru proiectarea şi executarea reţelelor şi instalaţiilor de utilizare gaze naturale.

- Norme departamentale de protecţia muncii în industria constructoare de maşini . MICM 1974.

- Normativ departamental pentru stabilirea distanţelor din punct de vedere al prevenirii incensiilor, între obiectivele componente ale instalaţiilor tehnologice din industria extractivă de petrol şi gaze.

- Normativ pentru proiectarea şi executarea construcţiilor şi instalaţiilor de petrol şi gaze din punct de vedere al prevenirii şi stingerii incensiilor (indicativ NPCIPG 1977).

- Norme PSI la exploatarea construcţiilor şi instalaţiilor privind unităţile fostului M.M.P.G. sub ramura petrol şi gaze ediţia 1976.

Din punct de vedere a protecţiei mediului şi a situării staţiei de reglare-măsurare problema principală este ca aceasta să fie bine situată astfel încât să respecte normele de estetică şi încadrare în mediul ales precum şi norme de siguranţă exterioară; să fie îngrădită, încuiată, îngrijită şi să nu prezinte pericole pentru vecinătăţile sale.

10. MĂSURI DE PROTECŢIE A MEDIULUI ÎNCONJURĂTOR

Mediul înconjurător include elemente invizibile (temperatura aerului, presiunea şi mişcarea maselor de aer, umiditatea din aer şi sol, etc), ele fiind privite nu ca o sumă de obiecte pusă la grămadă, ci strâns corelate şi intercondiţionate.

Mediul poate fi în echilibru sau în dezechilibru în funcţie de aceste elemente constituente.

Omul, prin activităţile şi înfăptuirile lui, se face vizibil în acest cadru (mediul înconjurător) şi ca atare, mediul înconjurător poate include destul de frecvent şi un fond de elemente social-economice.

In România, protejarea mediului înconjurător este reglementată prin lege (Legea Protecţiei Mediului nr.137/1995), care prevede ca autorităţile pentru protecţia mediului, să emită acorduri şi autorizaţii de mediu.

Principiile care stau la baza protejării mediului oriunde în lume:- precauţia în luarea deciziilor ;- prevenirea riscurilor ecologice ;- conservarea biodiversităţii şi a ecosistemelor specifice cadrului

biogeografic natural .

108


- sănătatea oamenilor.Cererea de acord de mediu este oblifatorie pentru investiţii noi şi

modificarea celor existente.Cererea de autorizaţie este obligatorie la punerea în funcţie a

obiectivelor noi care au acord de mediu.Acordul sau autorizaţia de mediu se eliberează în baza studiului de

impact al activităţii asupra mediului înconjurătorLa construirea unui obiectiv nou se ţine cont de factorii de mediu care

pot fi sau nu afectaţi. Aceşti factori de mediu sunt: apa, aerul, solul, subsolul, flora, fauna, aşezările umane, monumentele naturii.

Pentru factorul de mediu: apa, gradul de poluare se apreciază prin doi termeni: cantitatea de ozigen din apă şi prezenţa unor produşi străini, nocivi sau toxici în anumite cantităţi.

In timpul construirii unui obiectiv, din cadrul industriei gaziere manipularea şi depozitarea combustibilului, uleiului pentru utilajele aflate în dotare, reprezintă principala sursă de poluare a apelor (de suprafaţă sau de adâncime).

Poluarea apelor se mai poate produce în principal prin deversarea apelor reţinute din gazele naturale, ape care au conţinut ridicat de săruri, hidrocarburi lichide etc.

Pentru factorul de mediu, aerul, poluarea acestuia în industria gazieră se realizează prin noxele emise în at,osferă, care provin din arderea metanului şi prin refulările periodice a gazelor naturale.

Un alt factor perturbator este zgomotul care produce asupra organismului uman o serie de efecte fiziologice şi psihologice. La un nivel ridicat al intensităţii, zgomotul poate produce efecte patologice ireversibile.

Solul este o vastă uzină a naturii care produce o mare cantitate de biomasă, folosită ca hrană de o parte din vieţuitoare. Atât în timpul construirii obiectivelor dar şi în timpul întreţinerii şi exploatării lor rezultă reziduri solide care provin din activitatea menajeră, industrială, comercială, agricolă etc, care reprezintă o sursă de poluare.

Flora şi fauna sunt afectate mai puţin de obiectivele construite dar ele influenţează toate elementele mediului înconjurător, având tendinţa de a atenua caracteristicile sale extreme şi de a le uniformiza.

Din punct de vedere al peisajului, obiectivul nu trebuie să producă un dezechilibru ci să dea impresia unei naturalizări. Amplasarea obiectivului se va face într-un mod armonios în peisaj, putând chiar să-i aducă un grad în plus de frumuseţe.

Dezvoltarea uneltelor şi mai ales, masinismul au dat omului posibilităţi de a interveni masiv în mediu, cu scopul iniţial de a-şi îmbunătăţi nivelul de trai.

Prin urmare, conservarea mediului rămâne doar o intenţie frumoasă câtă vreme nu sunt cunoscute şi respectate legile ei ;

109


- Cunoaşterea profundă a naturii, a echilibrului din natură, a interconexiunilor dintre elementele mediului.

- Interacţiunea dintre om şi mediu cuprinde atât elemente fizice şi biotice, cât şi sociale, orice abordare unilaterală riscă să agraveze efectele presiunii umane asupra mediului.

- Prevenirea degradării mediului şi necesitatea considerării deşeurilor ca resursă.

- Armonizarea intereselor immediate cu cle permanente sau de lungă durată.

- Ocrotirea mediului.Poluarea şi lupta împotriva ei nu este doar o problemă tehnică, ci una

financiară, economică şi de concepţie.

11. CONCLUZII. CONTRIBUŢII. PROPUNERI.

In primul rând, trebuie precizat faptul că acest proiect încearcă să scoată în evidenţă importanţa procesului de măsurare-reglare şi modalităţi de îmbunătăţire ale acestui proces. Trebuie precizat faptul că la nivelul operaţiei de reglare-măsurare, în ţara noastră se înregistrează pierderi importante datorate fie tehnologiei şi aparaturii învechite şi depăşeşte, fie unor erori de citire şi înregistrare a operatorilor.

Ca urmare, proiectul încearcă să aducă în prim-plan necesitatea utilizării unor contoare şi regulatoare performante. La acest capitol al aparatelor de măsură putem spune că tehnica evoluează destul de rapid dând posibilitatea apariţiei unor aparate cu precizii ridicate şi de durată de viaţă mai mare.

În forma în care a fost proiectată, Staţia de Reglare-Măsurare poate funcţiona asigurând parametri impuşi în tema de proiectare.

Staţia de reglare este proiectată cu două linii de reglare paralele, fiecare linie putând prelua complet sarcina funcţională chiar dacă o linie se defectează, cealaltă intră automat în funcţiune.

Elementele de protecţie care echipează staţia îi asigură o funcţionare în condiţii de siguranţă maximă.

110


În cazul în care robinetul RSDS descarcă presiune, înseamnă că este posibilă apariţia unui defect la regulator. Dacă robinetul descarcă cu o frecvenţă mare este necesară intervenţia pentru remedierea defectului în vederea eliminării unor urmări mai grave, cum ar fi intrarea in funcţiune a dispozitivului de blocare şi întreruperea trecerii gazului spre consumator. Deşi în primă fază din punct de vedere al siguranţei în exploatare, se consideră că blocarea trecerii gazului spre consumator este necesară, dar este mai bine dacă se intervine la defect înainte de a se ajunge la blocarea liniei de reglare. O dată fiind blocată trecerea gazului spre consumator este necesară repunerea în funcţiune a întregului sistem de distribuţie, lucru deosebit de greoi. O repunere în funcţiune constă în mobilizarea personalului, înştiinţarea tuturor consumatorilor, refularea conductei care conduce la mărirea pierderilor tehnologice.

Instalaţia şi aparatura de reglare-măsurare, prin specificul ei (precizia), cere o întreţinere mai atentă şi verificări stricte şi periodice.

Tot pentru a se reduce şi atenua pierderi de gaz prin instalaţii, în proiect se poate observa că am recurs la utilizarea robinetelor cu sferă. Aceşti robineţi îmbunătăţesc caracteristicile instalaţiei prin faptul că reduc pierderile de gaz, iar curgerea este cât mai laminară.

Filtrele şi separatoarele au fost astfel alese încât cantităţile de impurităţi din gaze să fie reduse la minimum posibil, fapt ştiut că aceste impurităţi pot vicia serios măsurarea.

Întreaga instalaţie a fost supradimensionată tocmai pentru a face faţă unor situaţii nedorite de suprasolicitare.

Staţia de reglare mai poate fi dotată cu aparatură care să asigure transmiterea la distanţă a datelor de control şi să dea informaţii în cazul apariţiei unor defecte.

Dintre elementele care pot fi montate în vederea transmiterii la distanţă a datelor sunt:

- traductoare de presiune statică şi diferenţială care să dea informaţii despre valorile presiunilor de intrare şi de ieşire, precum şi valoarea căderii de presiune filtre.

- semnalizatoare de curgere care să indice curgerea gazului prin robinetele de descărcare

- semnalizator stare dispozitive care indică dacă linia de reglare este deschisă sau blocată.

Vorbind de siguranţa procesului şi a instalaţiei trebuie precizat faptul că un rol important îl ocupă şi personalul operator care trebuie să fie instruit şi autorizat în domeniu.

La final trebuie precizat faptul că întreaga instalaţie şi modul de manevrarea a acesteia trebuie să respecte normele şi reglementările privind protecţia mediului.

111


B I B L I O G R A F I E

1. Drug V., Ungureanu O.,Transportul gazelor naturale, Editura Tehnică,

Bucureşti, 1972

2. Gabriel G., Distribuţia şi utilizarea gazelor naturale, Editura Tehnică,

Bucureşti, 1973

3. Ignat V., Schmdt E., Cartea instalatorului de gaze combustibile pentru

industrie

4. Oroveanu T., şi alţii, Colectarea, transportul, depozitarea şi distribuţia

produselor petrolifere şi gazelor, Editura didactică şi pedagogică ,

Bucureşti, 1985

5. Laţa I., Termotehnică, Editura Universităţii “Lucian Blaga.”, Sibiu, 2001

6. Lupu N., Operaţii şi procese tehnologice unitare în industria gazului metan,

Editura Universităţii “Lucian Blaga.”, Sibiu, 2000

112


7. Pavlovschi N., Înmagazinarea şi comercializarea gazelor naturale, Editura

Universităţii “Lucian Blaga.”, Sibiu, 2000.

8. Simescu N., Chisăliţă D., Proiectarea, construirea şi exploatarea

conductelor magistrale de transport gaze naturale, Editura Universităţii

“Lucian Blaga”, Sibiu, 2001.

9. Simescu N, Chisăliţă D., Transportul gazelor naturale prin conducte

magistrale vol.II, Editura Universităţii “Lucian Blaga”, Sibiu 1999.

10. Simescu N., Chisăliţă D., Condiţionarea gazelor naturale, Editura

Universităţii “Lucian Blaga”, Sibiu, 2001.

11. Simescu N., Strategii şi considerente tehnico- economic privind

tranportul gazelor naturale în contextul relaţiei Rezerve - Producţie-Import-

Utilizare. 2000-2010- 2020, Universitatea Sibiu, 2001.

12. Simescu N., Comprimarea gazelor naturale, Editura Universităţii

“Lucian Blaga.”, Sibiu, 1996.

13. Soare Al., Bratu C-tin., Cercetarea hidrodinamică a zăcămintelor de

hidrocarburi, Editura Tehnică, Bucureşti, 1987.

14. Stratulă C., Purificarea gazelor, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică,

Bucureşti, 1984.

15. Ştefănescu D.P., Extracţia gazelor naturale, vol I şi II, 1998.

16. *** NID 3915/95 Proiectarea şi construirea conductele colectoare şi de

transport a gazelor naturale, M. Industriilor, 1995.

17. *** SF-RG1, Odorizarea gazelor naturale, M. Industriilor,1995.

18. *** Colecţia “Revista Naţională de Gaze”.

19. *** Colecţia “Jurnalul de Petrol şi Gaze”.

20. RMG – Booklet, Edition 2000.

21. *** STAS 7134-82. Regulatoare de presiune cu acţionare indirectă-

Condiţii tehnice generale de calitate.

22. *** STAS 996-91. Regulatoare de presiune cu acţionare directă-

Condiţii tehnice generale de calitate.

113


23. *** Prescripţii tehnice pentru proiectarea, executarea şi încercarea în

vederea omologării şi exploatării supapelor de siguranţă-Colecţia ISCIR

C37-96.

24. *** Catalog produse S.C. ARMAX GAZ S.A Mediaş.

25. *** Catalog produse a firmei SCHLUMBERGER –Franţa.

114

Date post:	01-Dec-2015
Category:	Documents
Upload:	catarsis4you
View:	579 times
Download:	4 times

Analiza Critica a SRM

Documents