Gázszerelvények és berendezések: változatok + kiválasztási jellemzők

A gázvezeték egy mérnöki szerkezet, amelynek minden egyes eleme és szerelvénye egy meghatározott funkcionális feladatot old meg, és felelős a hálózat biztonságáért, minőségéért és zavartalan működéséért. A sokféle gázszerelvény és berendezés a kivitelezés bonyolultságában, a gyártási anyagban, a rendeltetésben és a típusokban különbözik.

A gázvezetékek szerelvényei – ez a szerelvények és eszközök széles osztálya, amelyeket gázvezetékekre, valamint készülékekre szerelnek fel. Segítségükkel történik a gázáram be-/kikapcsolása, irányának, mennyiségének, nyomásának megváltoztatása, vagy a gázok teljes eltávolítása. Ezen alkatrészek széles választéka osztályozott, ennek köszönhetően viszonylag könnyen eligazodhatunk a gázszerelvények osztályozásának kérdésében.

Vizsgáljuk meg együtt a gázvezeték-szerelvények sokféleségét és kiválasztásuk sajátosságait.

A gázszerelvények és berendezések rendeltetése

Gázszerelvények és gázberendezések a földgáz szállítására, ellátására és elosztására használt csővezetékekre történő felszerelésre szolgálnak. E mechanizmusok segítségével történik a gázáram be- és kikapcsolása, nyomásának, mennyiségének, irányának megváltoztatása. A szerelvények olyan alapvető jellemzőkkel rendelkeznek, mint a névleges nyomás (megengedett) és a névleges átmérő.

A névleges nyomás alatt a max nyomást értjük 20 °C hőmérsékleten, amely mellett a különböző elemek és szerelvények csővezetékkel való csatlakozásainak hosszú távú működése garantált. A névleges átmérő (DN) egy olyan jellemző, amelyet a csővezeték-hálózatokban az összekötendő részek általános paramétereként használnak.

A gázvezeték nemcsak csöveket, hanem nagyszámú gázszerelvényt is tartalmaz, amely biztosítja annak megbízható működését.

A szerelvények legtöbb fajtája elzáró vagy fojtó szerkezetből áll. Ezek olyan szerkezetek, amelyek teste kívülről fedéllel van lezárva.

A házban egy záróelem mozog. A záróelem nyergeihez viszonyított elmozdulása következtében változik a gáz áthaladási területének nagysága. Ez a folyamat a hidraulikus ellenállás változását okozza.

Az egyszerű szerkezet, a kedvező ár és a gázfojtók széles hőmérséklet-tartományban való használhatósága – ezek a gázfojtók fő előnyei.

A gázvezeték részeinek kikapcsolásakor érintkező záróelem- és nyeregfelületeket tömítőfelületeknek nevezik. A fojtó típusú eszközökben a záróelem és a nyereg felületei, amelyek a munkaközeg szállítására szolgáló szabályozott átjárót képeznek, a fojtófelületek nevet viselik.

A gázvezeték-szerelvények osztályozása

Az összes létező gázszerelvény-fajta rendeltetése szerint a következőkre osztható:

• elzáró. Az olyan szerelvény, amelyet a gázvezeték, készülékek, berendezések egyes szakaszainak időszakos kikapcsolására használnak. Ebbe a fajtába tartoznak a gázcsapok, tolózár-szelepek;
• biztonsági. A gáznyomás előírt határértékek fölé emelkedésének kockázata elleni védelemre szolgál. Ebbe a szerelvényfajtába tartozik a biztonsági leeresztőszelep;
• szabályozó. A nyomás változtatására és adott határok között tartására szolgál. Ilyenek a fojtószelepek, tolózárak stb.;
• visszacsapó. A gáz áramlási irányának megváltozásának megakadályozására;
• vészhelyzeti és elzáró. A gáz áramlásának gyors automatikus megszakítására a hibás szakasz irányába, ha az előírt üzemmód megsérül. Ebbe a fajtába tartozik az elzáró-biztonsági szelep;
• kondenzátum-elvezető. Azt, amely eltávolítja automatikus üzemmódban a kondenzátumot, amely felhalmozódik a kondenzátum-gyűjtőkben és a csővezetékhálózatok alsó szakaszain;
• ellenőrző. Meghatározza az áthaladó közeg nyomását, hőmérsékletét stb.

A szerelvény vezérlési mód szerint két típusú lehet: kézi vezérlésű és automatikus. Az elsőt kézi manipulációkkal vagy hajtómű segítségével működtetik: pneumatikus, hidraulikus, elektromágneses, elektromos.

A kézi vezérlés folyamata nagy erőfeszítésekkel és időveszteséggel jár. Sokkal gyakrabban szerelnek be hajtóművet, és megtartják a vészhelyzeti vezérlés lehetőségét balesetek esetére. A második típus pedig automatikus működésű eszközök segítségével működik.

A gázvezetékek karimás csatlakozását a víz alatti vagy föld alatti szakaszról a föld feletti szakaszra való átmeneteknél használják. Ez a fajta csatlakozás segít az elektrokémiai korrózió elleni küzdelemben.

A csatlakoztatás módja szerint a gázellátó rendszerek berendezései és szerelvényei a következők lehetnek:

• Karimás – amelyeket az 50 mm-nél nagyobb áteresztőnyílású szerelvényekhez használnak. A csövekhez való csatlakoztatás a karimák összecsavarozásával történik. Az ilyen csatlakozás fő előnye a többszöri áttelepítés lehetősége, nagy szilárdság és megbízhatóság. Emellett megemlíthető az univerzális alkalmazhatóság. Hátrányként csak az ilyen alkatrészek nagy tömegét és nagy méreteit emelik ki.
• Toldós – a 65 mm-es vagy annál kisebb áteresztőnyílású berendezések csatlakoztatására használják. A csatlakoztatás belső menetes toldókkal történik. A toldós csatlakozások hátránya, hogy a menet fokozatosan elkopik.
• Csonkos külső menettel. Az egyik berendezést a menet segítségével csavarják a másikba.
• Hegesztett – ezek ma már ritkán használt, nem szétszedhető csatlakozások. E módszer előnyei a megbízható tömítettség és a karbantartási tevékenységek minimalizálása. A hátrányok közé sorolható a javítás szükségessége esetén felmerülő bontási nehézség, amikor a gázvezeték szakaszt egyszerűen le kell vágni.
• Nippeles – a szerelvények csatlakoztatása nippel segítségével történik.
• Szorító – a csonkot a csövek karimáihoz menetes csapokkal és anyákkal erősítik, amelyek a szerelvény mentén helyezkednek el.
• Csonkcsatlakozós – a szerelvények csatlakoztatása csonk, anyacsavar és tömítőgyűrűk segítségével történik. Ez egy megbízható csatlakozási módszer, bontási lehetőséggel.

A felsoroltakon kívül a gázszerelvények csatlakoztatásának más módjai is léteznek, de ezeket nem használják olyan gyakran.

A gázkarimás szűrő a gázközeg por- és szennyeződésektől való tisztításához szükséges, ami növeli a gázkészülékek élettartamát és működési megbízhatóságát.

Azt sem szabad elfelejteni, hogy az elvégzett csatlakozás minőségétől függ a csővezeték funkcionalitása és a teljes gázelosztó rendszer megbízhatósága.

A gázszerelvények jelölésrendszere

A gáziparban használt szerelvények szabványosítottak. Minden alkatrészen kötelezően négy részből álló kód található.

A kód első két számjegye a szerelvény típusa:

• 11 – csövekhez való csapok;
• 14,15 – elzárószelepek;
• 16 – visszacsapó emelőszelepek;
• 17 – biztonsági szelepek;
• 19 – visszacsapó forgószelepek;
• 25 – szabályozószelepek;
• 30, 31 – elzárótolók;
• 32 – tolózárak.

A kód második helyén a ház gyártási anyagának jelölése áll: szénacél – sz, saválló rozsdamentes acél – nzs, szürkeöntvény – cs, temperöntvény – kcs, bronz, sárgaréz – br, viniloplaszt – vp, ötvözött acél – ls, alumínium – a.

Az öntöttvasból készült gázcsappantyú sokkal kevésbé korrodálódik, de törékenyebb, mint az acélból készült hasonló szerkezet.

A kód harmadik helyén az alkatrész sorszáma áll. A negyediken a tömítőgyűrűk anyagának jelölése található: bronz vagy sárgaréz – b, rozsdamentes acél – nzs, gumi – r, ebonit – e, babbitt – bt, tömítőgyűrűk nincsenek – bk.

Az elzáró szerelvények jellemzői

A zárószerelvények leggyakrabban gázrendszerekben fordulnak elő. A gázvezeték nyomásának szabályozására használják, és ugyanazon az elven működnek, mint a vízvezetékekben. A gáziparban azonban magasabb biztonsági követelményeket támasztanak az alkatrészekkel szemben.

Ha a gáz koncentrációja a levegőben eléri a kritikus értéket, akkor elég a legkisebb szikra is, és valódi katasztrófa következhet be.

A funkcionális mechanizmus mozgástípusa szerint a gázvezetékek zárószerelvényei a következő típusokra oszthatók:

• csap – a csapban a záróelem forgó testtel rendelkezik, és a saját tengelye körül forogva mozog. Az áramlás irányához képest tetszőlegesen helyezkedhet el;
• záróelem – ebben az alkatrészben a korong alakú elem a saját tengelye körül forog, az áramláshoz képest szögben vagy merőlegesen;
• szelep – az alkatrészben a zárótest az orsón oda-vissza mozog az áramlással párhuzamosan;
• tolózár – ebben a szabályozóelem az áramlásra merőlegesen mozog.

Összefoglalva, a zárószerelvények közé tartoznak azok a berendezések, amelyek a gázvezeték szakaszainak tömített lezárására szolgálnak. Ezeknek a berendezéseknek garantálniuk kell a lezárás tömítettségét, a műveletek gyorsaságát, kis hidraulikus ellenállást és a karbantartás kényelmét.

A tolózár működési elve

Leggyakrabban a gázberendezések különböző típusú zárószerelvényei közül a tolózárakat találjuk a csővezetékeken. Pontosan ezeket használják, amikor a gázáramot le kell zárni olyan gázvezetékekben, amelyek névleges átmérője 50 mm és 2000 mm között van, és az üzemi nyomás 0,1–20 MPa tartományban van.

A tolózárakban a gázáramlást a záróelem tömítőfelületekhez viszonyított helyzetének változtatásával szabályozzák. Az nem kinyúló orsó nyitáskor nem nyúlik ki a fedélből. Amikor a nyílás kinyitásához forgatják, az anyamenet rácsavarodik az orsóra, felemelve vagy leengedve a záróelemet. A tolózárak ezen fajtájában a menetes szerkezet a munkaközeg belsejében található, ezért jobban ki van téve a korrózió káros hatásának.

A kihúzható orsóval rendelkező berendezés az orsó és a záróelem mozgatását a menetes hüvely elforgatásával végzi, miközben az orsó felső része felfelé nyúlik ki. Ennek a konstrukciónak az előnye, hogy a külső környezet nem befolyásolja a futószerkezetet.

A tolózárak a zárószerkezet kialakítása szerint 2 típusba sorolhatók. Az ékes tolózárak záróeleme tömítőfelületekkel rendelkezik, amelyek egymáshoz képest meghatározott szögben helyezkednek el. Emellett gyártanak csuklós záróelemmel is, amely 2 tárcsából és egy tömör ékből áll. A párhuzamos tolózárak záróeleme 2 tárcsából áll, amelyek között egy távtartó ék található.

A fojtó típusú csappantyúkat egyszerűségük és megbízhatóságuk miatt gyakran alkalmazzák. A fojtószelep simán szabályozza a rajta áthaladó gáz áramlását.

A legfeljebb 0,6 MPa nyomásra tervezett gázvezetékeknél szürkeöntvényből készült tolózárakat alkalmaznak, a 0,6 MPa-nál nagyobb nyomású gázvezetékeknél pedig acélból készülteket –.

De milyen előnyöket lehet megemlíteni a tolózárak esetében a többi elzárószerelvényhez képest? Nyitott állapotban csekély az áramlási ellenállás, emellett nincs gázközeg irányváltása. A tolózárak kis építési hosszal rendelkeznek. Könnyen karbantarthatók, és lehetővé teszik a gáz áramlását bármely irányba.

Ebben a kategóriában külön kiemelhetők a csappantyúk. Ezek elzáró-szabályozó berendezések, amelyek segítségével szabályozható a gáz áramlása, valamint lehetséges a gázellátás megszakítása a gázvezetékben. A csappantyúk házból, záró tárcsás szerkezetből és hajtótengelyből állnak.

A csappantyúk széles hőmérséklet- vagy közegnyomás-tartományban alkalmazhatók. Egyszerű felépítésűek, kis tömegűek és csekély anyagigényűek. A csappantyúk építési hossza kicsi, és minimális számú elemük van. Nagy előnyük – a megfizethető ár.

A modern gázvezetékek nyomását számos érzékeny szenzor figyeli, amelyek a legkisebb eltéréseket is rögzítik, és továbbítják az azokkal kapcsolatos információkat a diszpécseri pulthoz.

Mire valók a csapok?

A fent felsorolt eszközökön kívül az elzárószerelvények közé tartoznak a csapok és szelepek, amelyek a készülék gyors csatlakoztatásához/leválasztásához vagy a munkaközeg áramlásának szabályozásához szükségesek. Ezeket az alkatrészeket a záróelem alakja alapján gömb alakú, hengeres és kúpos típusokra lehet osztani.

A csapban a magasabb szintű tömítés elérése érdekében a tömítőfelületek közé nyomás alatt speciális kenőzsírt vezetnek be. Ezt a felső rész üreges csatornájába töltik, és a csavar becsavarásával a csatornákon keresztül a dugó és a ház közötti meglévő résbe préselik.

A csap házában a záróelem szerepét egy golyó tölti be, a zárótesten pedig egy átmenő nyílás van kialakítva, amelynek átmérője megegyezik a gázvezeték átmérőjével.

A dugó kissé felemelkedik, a rés megnő, és biztosítja a könnyű elfordítást. A sárgaréz tömítés és a golyós szelep megakadályozza a kenőanyag kinyomódását és a gáz átszivárgását.

A kenést igénylő csapok mellett a gázvezetékekben egyszerű forgatható csapokat is használnak. Ezek feszítős, tömítős és öntömítő típusokra oszthatók. Felszerelhetők föld feletti gázvezetékekre, épületen belüli gázvezetékekre, valamint segédvezetékekre (például öblítő gázvezetékekre stb.).

Kondenzvízgyűjtők és kompenzátorok

A víz és kondenzátum összegyűjtésére és eltávolítására a gázvezetékek legalacsonyabb szintjein kondenzvíz-gyűjtőket telepítenek.

Különböző űrtartalmúak lehetnek: nagy űrtartalom szükséges, ha a szállított gáz magas nedvességtartalmú, kisebb pedig a száraz gáz szállításához alkalmas. Ezenkívül az áthaladó munkaközeg nyomásának nagyságától függően a kondenzvíz-gyűjtők alacsony, közepes és magas nyomású berendezésekre oszlanak.

Alacsony nyomású berendezések – egy tartály, amelyből egy hüvelykes cső vezet a gázszőnyeg alá. A cső egy csatlakozóval és dugóval végződik. Ezen keresztül távolítják el a kondenzátumot, mérik a nyomást, és öblítik át a gázvezetéket.

Közepes és magas nyomású berendezések ezenkívül egy további védőcsővel és egy csappal vannak felszerelve a belső állócsövön. Az állócső tetején egy nyílás található a munkaközeg nyomásának kiegyenlítésére a burkolatban és az állócsőben. Nyílás nélkül a kondenzátum a gáz nyomása alatt feltöltené az állócsövet, ami alacsony hőmérsékleten annak szakadásához vezethet.

A gázkondenzvíz-gyűjtő lehetővé teszi a víz és kondenzátum eltávolítását a gázvezeték-rendszeren keresztül szállított gázból. Ez a berendezés különösen télen fontos.

A gáz nyomásának hatására történik a kondenzátum automatikus eltávolítása. Amikor a csap zárt, a gáz ellenáll a kondenzátumnak, és az lefelé csúszik. Amikor a csap kinyílik, a kondenzátum a felszínre emelkedik.

Gázvezetékek üzemeltetése során a hőmérsékletkülönbség akár több fokot is elérhet. Ilyen nagy mértékű változás több tíz MPa feszültséget okozhat. Ezért a gázvezeték normál működésének biztosításához kompenzátorokat kell használni. Ezek lehetnek lencsés, U-alakú, líra alakú stb.

A nyomásgázkompenzátor jelentősen meghosszabbítja a gázvezeték élettartamát. Az ilyen berendezés telepítésekor azonban figyelembe kell venni a gáz névleges és maximális nyomását a rendszerben.

Gyakoribbak a lencsés és a harmonikás kompenzátorok. Az U-alakú és líra alakú kompenzátorokat hajlított, gyakran varrat nélküli csövekből készítik. Fő hátrányuk a nagy méretek. A hegyvidéki és szeizmikusan veszélyeztetett területeken lévő csővezetékekre gumiszövet szerkezeteket szerelnek, amelyek képesek felvenni a deformációkat hossz- és keresztirányban egyaránt.

A gázvezetékek összekötő szerelvényei

A gázvezeték szerelése során szükség lehet különböző anyagú vagy eltérő átmérőjű csövek összekötésére. Ebben az esetben összekötő karimás elemet – a toldás segédalkatrészeit – építenek be a hálózatba.

Ehhez a szerelvénykategóriához tartoznak a karimás adapterek, bilincsek, záródugók, összekötő hüvelyek, ívek, keresztidomok és T-idomok, egyszóval azok az alkatrészek, amelyek szerkezetében nem szerepel elzáró-szabályozó mechanizmus.

Összekötő szerelvényekre akkor van szükség, ha különböző anyagú csöveket vagy eltérő átmérőjű csővezeték-szakaszokat kell összekötni, valamint íveknél és elágazásoknál.

A gázvezeték elágaztatására T-idomok és ívek szolgálnak. Ezeket olyan esetekben szerelik be, amikor a cső elér egy település ellátására szolgáló elosztó szakaszt, azonban ez a település nem végállomás.

A szabályozó szerelvények segítségével a csővezeték megoszlik: a szállított gáz egy része a településre távozik, a másik része pedig továbbhalad.

Az acél T-idomokat különböző acélminőségekből gyártják. Szinte bármilyen üzemi közegben használhatók. Kiváló minőségű csőkötést biztosítanak, és jó tömítettséggel rendelkeznek.

MűszerekKIPiAGázvezeték-rendszerekben

A fentieken kívül a gázvezeték-rendszerekben számos KIPiA (ellenőrző- és mérőműszerek, valamint automatika) műszert alkalmaznak.

A gázszerelvényeken kívül a gázvezetékekre KIPiA-t is telepítenek. Ez lehetővé teszi a berendezések állapotának és a technológiai folyamat menetének folyamatos ellenőrzését, valamint a meghibásodás előtti és baleseti helyzetek gyors felismerését.

A gázrendszerekben leggyakrabban használt berendezések a következők:

• gázérzékelők;
• berendezés a beérkező gáz vészhelyzeti elzárásához;
• berendezés az átáramlott gáz térfogatának mérésére;
• az átáramlott gázmennyiség elektronikus szabályozói;
• autonóm tápellátó egységek;
• gázszelepek különböző folyamatok automatizálásához és a csővezetékek működésének optimalizálásához;
• gázszabályozók a csővezeték valamely szakaszán áthaladó közeg mennyiségének szabályozására.

Az ilyen eszközök kiváló technológiájú berendezések, amelyek a legkülönfélébb körülmények között üzemelnek.

A szerelvények és berendezések kiválasztásának jellemzői

A gázvezetékekhez való szerelvények kiválasztásakor különös gonddal kell eljárni az anyag kémiai és fizikai tulajdonságai tekintetében, amelyből készült.

A gázszerelvények gyártásához a legkeresettebb anyagok az öntöttvas és az acél. Ez a megnövelt szilárdsági és megbízhatósági követelményeknek köszönhető. A polimer elemek, amelyek kiválóan alkalmasak vízvezetékekhez, itt nem használhatók, ráadásul könnyen megsérülhetnek.

Az acél a legnépszerűbb anyag a gázszerelvények gyártásához. Az ilyen berendezések megfizethető áron és nagy szilárdsággal rendelkeznek.

A szakemberek nem javasolják a gázvezetékeken bronz tömítőbetétekkel ellátott berendezések használatát. Ennek oka, hogy a PB-gáz kéntartalmú vegyületeket tartalmaz, amelyek káros hatással lehetnek a bronzra és a rézötvözetekre.

Következtetések: hasznos videó a témában

Arról, hogy hogyan történik a gázvezetéken lévő elzáró szerelvények karbantartása, a következő videóból tájékozódhat:

Az ék- és tömlőtolózár szerkezeti jellemzőiről lesz szó ebben a videóban:

Minden gázvezeték fokozottan veszélyes létesítménynek minősül, ezért a gázszerelvények és berendezések kiválasztását teljes komolysággal kell végezni, és szükség esetén szakemberekkel kell konzultálni. Csak a kiváló minőségű gázelzáró szerelvények képesek biztosítani a karbantartás kényelmét, a javítás gyorsaságát és a csővezeték-csomópontok nagyfokú tömítettségét.

Ha kérdése van a cikk témájával kapcsolatban, vagy érdekes információkkal egészítené ki az anyagunkat, kérjük, hagyjon megjegyzést az alábbi blokkban.