.webp)
.webp)
.webp)
.webp)
.webp)
.webp)
.webp)
.webp)
Оставьте заявку
на звонок
наши специалисты свяжутся
с Вами в ближайшее время
с Вами в ближайшее время
Заявка успешно отправлена
Ошибка отправки заявки
или позвоните нам сами
Кейс: регулятор давления и запорно-регулирующие клапаны на одном газовом узле DN100 PN25
1. Введение: контекст и особенности объекта
Ключевая задача газового узла — точное регулирование. Часто требуется не только стабилизировать давление, но и управлять расходом. В нашем кейсе мы решали эту проблему, подбирая тандем регулятора давления пилотного типа и запорно-регулирующих клапанов для газового узла DN100 PN25. Разделение этих функций — залог надёжной работы системы. Разберём типичные ошибки проектирования.
Инжиниринговая компания проектировала узел подготовки и распределения природного газа для промышленного объекта.
Условия эксплуатации:
- рабочая среда — природный газ;
- один типоразмер по трубопроводу: DN100 PN25;
- несколько ветвей с различными режимами по расходу и давлению;
- требование заказчика — минимизировать номенклатуру арматуры и ЗИП.
По опросным листам было видно, что на одном объекте требуется как регулятор давления газа, так и запорно-регулирующие клапаны. Задача заключалась в том, чтобы разделить функции оборудования и при этом сохранить простую схему эксплуатации для службы обслуживания.
2. Принцип работы регуляторов давления в данном проекте
Для стабилизации давления на двух участках узла были выбраны регуляторы давления газа «после себя» пилотного типа:
АТОМ-ATLANT-P 300 DN100 PN25
Данный регулятор работает по схеме «после себя»: поддерживают давление в выходной линии, редуцируя его с магистрального уровня до заданного диапазона. Величина перепада давления Δp = p₁ − p₂ учитывалась при выборе конструкции и диапазонов настроек.
Особенности применённых регуляторов давления пилотного типа:
- основное седло разгружено, управление потоками ведётся через пилот;
- исполнение НЗ (нормально-закрытое) — при пропадании управляющего сигнала регулятор акрывается;
- заданный класс герметичности IV по ГОСТ 9544-2015;
- работа в режимах редуцирования давления без перехода в критические скоростные и кавитационные режимы (для газа кавитация не является определяющим фактором, но перепады давления и шум учитывались при расчётах).
В данном кейсе многоступенчатое дросселирование внутри корпуса не требовалось, однако при больших перепадах (например, с 8,0 МПа до 0,2 МПа) такие схемы используются для ограничения скорости потока и снижения шума. Этот подход заложен в линейках регуляторов давления, ориентированных на высокие Δp.
Малорасходные регуляторы на воду
Наименование серии РД
Тип присоединения
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/2 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
Номинальный диаметр, DN, мм
DN10
DN15
DN10
DN10
DN10
Номинальное давление, PN, кгс/см2
16-250
16-250
16-250
16-250
16-250
Рабочая среда
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
Диапазон настройки регулируемого давления
0-1 /0-5 / 0-8 /0-11 бар
0-1 /0-5 / 0-8 /0-11 бар
0-3 /0-12 / 0-20 /0-27 бар
0-25 /0-81 / 0-135 /0-180 бар
0-25 /0-81 / 0-135 /0-180 бар
Пропускная способность, Kv, м3/ч
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
Температура рабочей среды, С
-60...+200
-60...+150
-60...+200
-60...+150
-60...+150
Климатическое исполнение
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
Минимальный рабочий перепад давления, кгс/см2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Точность поддержания давления %
до±10
до±10
до±10
до±10
до±10
Материал корпуса
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
Малорасходные регуляторы на газ
Наименование серии РД
Тип присоединения
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/2 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
Номинальный диаметр, DN, мм
DN10
DN15
DN10
DN10
DN10
Номинальное давление, PN, кгс/см2
16-250
16-250
16-250
16-250
16-250
Рабочая среда
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
Диапазон настройки регулируемого давления
0-1 /0-5 / 0-8 /0-11 бар
0-1 /0-5 / 0-8 /0-11 бар
0-3 /0-12 / 0-20 /0-27 бар
0-25 /0-81 / 0-135 /0-180 бар
0-25 /0-81 / 0-135 /0-180 бар
Пропускная способность, Kv, м3/ч
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
Температура рабочей среды, С
-60...+200
-60...+150
-60...+200
-60...+150
-60...+150
Климатическое исполнение
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
Минимальный рабочий перепад давления, кгс/см2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Точность поддержания давления %
до±10
до±10
до±10
до±10
Материал корпуса
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
3. Типы и особенности запорно-регулирующего клапана URAN H400
Для участка, где требовалось управлять расходом газа, был применён ручной запорно-регулирующий клапан:
В отличие от регулятора давления, запорно-регулирующий клапан не поддерживает давление автоматически. Его задача — обеспечить требуемый расход и возможность ручной настройки режима.
Ключевые инженерные характеристики запорно-регулирующего клапана в контексте проекта:
- единый DN/PN с регуляторами давления (DN100 PN25);
- фланцевое присоединение с КОФ, совместимое с общей обвязкой узла;
- конструкция, допускающая стабильную работу при перепадах давления, заданных в опросном листе;
- возможность ручного дросселирования потока без перехода в критические режимы по скорости.
Таким образом, запорно-регулирующий клапан URAN H400 решает задачу по управлению потоком, тогда как регуляторы давления ATLANT P300 отвечают за стабилизацию выходного давления в своих ветках.
4. Сравнение принципов работы и применения на объекте
На рассматриваемом объекте регулятор давления и запорно-регулирующие клапаны выполняют разные функции:
Регуляторы давления ATLANT P 300 (пилотного типа)
- редуцирование давления с магистрального уровня до рабочих значений;
- поддержание давления «после себя» независимо от колебаний на входе в пределах допустимого Δp;
- автоматическая коррекция степени открытия при изменении расхода.
Запорно-регулирующий клапан URAN H400
- ручное управление расходом на одной из ветвей;
- возможность дросселирования для увязки реальных режимов работы с расчётными;
- выполнение запорной функции при необходимости отключения участка.
Выбор комбинации «регулятор давления +запорно-регулирующий клапан» на одном DN100 PN25 позволил:
- разделить задачи по давлению и расходу;
- использовать общий корпусный диаметр и PN для всей арматуры;
- унифицировать ЗИП и сократить номенклатуру запасных частей.
5. Типичные ошибки и как они были учтены в проекте
При проектировании аналогичных узлов редуцирования давления и регулирования потока часто возникают типовые ошибки. В данном кейсе они были учтены на стадии подбора оборудования.
1. Неправильная оценка Δp и режимов редуцирования
Ошибочный расчёт перепада давления может привести к выбору арматуры, работающей вблизи предельных режимов. В проекте Δp для регуляторов давления был рассчитан с запасом, что исключило работу в зоне потенциального критического течения.
2. Отсутствие многоступенчатого дросселирования при больших перепадах
При очень больших Δp требуется многоступенчатое дросселирование или каскад устройств. В данном случае перепады давления позволили применить одноступенчатую схему, однако при расчётах рассматривался сценарий увеличения входного давления и возможность перехода к многоступенчатым решениям.
3. Игнорирование фильтрации перед регулятором давления
Поскольку регуляторы давления чувствительны к загрязнениям, в проекте были предусмотрены фильтрующие элементы перед арматурой. Это важно для сохранения класса герметичности и ресурса седла.
4. Ошибочный выбор «до себя» вместо «после себя»
Для узла требовалось стабилизировать давление на выходе к потребителям, поэтому использованы регуляторы давления «после себя». Выбор «до себя» в такой конфигурации привёл бы к неустойчивому режиму.
5. Недооценка роли запорно-регулирующих клапанов
Иногда пытаются «повесить» на один регулятор давления и задачу стабилизации давления, и функцию регулирования расхода. В данном случае роль дросселирующего органа была явно отдана URAN H400, что упростило эксплуатацию и настройку узла.
6. Заключение: выводы для проектировщиков и эксплуатации
Рассматриваемый кейс показывает, как на одном объекте могут совместно применяться регулятор давления газа пилотного типа и запорно-регулирующий клапан. Разделение функций между ATLANT P300 и URAN H400 позволило:
- обеспечить устойчивое редуцирование давления «после себя» на двух ветвях;
- получить управляемый ручной контур по расходу;
- сохранить единый DN100 PN25 и унифицированный подход к ЗИП;
- учесть типичные ошибки проектирования на стадии подбора оборудования.
Для проектировщиков и эксплуатационных служб ключевой вывод заключается в необходимости рассматривать узел не как набор отдельных устройств, а как единую систему с распределёнными функциями: регулятор давления для стабилизации параметров и запорно-регулирующие клапаны для управления потоками.
заказать быстрый расчет изделия
Выбирая АЗ АТОМ
Вы делаете выбор в пользу надежности и качества
Написать управляющему директору
ООО “АЗ АТОМ” Малафееву Н.В.
ООО “АЗ АТОМ” Малафееву Н.В.
.svg)
Thank you! Your submission has been received!
Oops! Something went wrong while submitting the form.
Подписаться на рассылку
Технические обновления, кейсы, спецпредложения
Спасибо! Вы подписались на рассылку
Оставьте заявку
на звонок
наши специалисты свяжутся
с Вами в ближайшее время
с Вами в ближайшее время
Ошибка отправки заявки
или позвоните нам сами
Оставьте заявку
Рассылка от "АЗ АТОМ"
Thank you! Your submission has been received!
Oops! Something went wrong while submitting the form.