Планируете провести газификацию вашего дома? Или, возможно, занимаетесь установкой автономной системы газоснабжения с газовым хранилищем? В таком случае важно учитывать газовые конденсатосборники.
Эти устройства существенно облегчают эксплуатацию газового оборудования, увеличивают срок службы как самого оборудования, так и газопроводов и дымоходов, а также минимизируют вероятность возникновения различных проблем. Правильный выбор и установка конденсатосборника повышают качество газа и обеспечивают безопасность работы всей системы.
В данной статье мы рассмотрим, какие задачи выполняют конденсатосборники в газопроводах, какие загрязнения они собирают, каковы их разновидности и отличия, принцип работы этих устройств, а также аспекты их установки и обслуживания.
Краткое содержание статьи
Зачем нужен конденсатосборник на газопроводе?
Как метан, так и сжиженная пропан-бутановая смесь нуждаются в тщательной очистке. Это обусловлено условиями их хранения и эксплуатации, а также несовершенством систем газораспределения.
Среди примесей, которые могут присутствовать в газе, выделяются следующие:
- Вода может попадать в газопровод в процессе его монтажа, проверки или продувки. Кроме того, она может проникать через даже самые мелкие трещины. Вода способствует коррозии металлических элементов и разрушению дымоходов.
- Бутан (в жидком виде) может образовываться из пропан-бутановой смеси и не испаряться при низких температурах. Это может привести к тому, что при горении жидкий бутан создаст факел в горелке или провоцирует взрыв в котле.
- Мелкие твердые частицы могут проникать в систему из старых резервуаров или трубопроводов, повышая вероятность засорения форсунок.
Каждая из этих примесей может представлять определенную опасность: вода и жидкий бутан могут вызвать пожары, а твердые частицы способствуют забиванию форсунок.
Конденсатосборник отвечает за фильтрацию, накопление и удаление нежелательных включений из газа.
Конструкция конденсатосборника включает следующие элементы: 1) газопровод; 2) давление уравнительной линии; 3) запорные клапаны; 4) продувочная труба; 5) вывод для конденсата; 6) накопитель конденсата, размещаемый под газопроводом.
В этом устройстве собираются все тяжелые компоненты, в том числе и жидкий бутан, что помогает избежать потенциально опасных ситуаций.
Строение и принцип работы сборника
Конденсатосборники низкого давления имеют принципиальные отличия от тех, что предназначены для газопроводов среднего или высокого давления.
Они представляют собой вертикально расположенные цилиндрические контейнеры с выпуклым или коническим дном, на стенках которых с обеих сторон приварены патрубки для подключения к газопроводу, а через крышку ведет трубка, выходящая на поверхность для сбора конденсата под специальным козырьком.
Газ движется через верхнюю часть емкости от одного патрубка к другому, а все жидкие и твердые примеси оседают на дне. В таких системах недостает давления для того, чтобы выпустить жидкость через патрубки, поэтому ее необходимо откачивать насосом, наподобие того, как вы пьете напиток через трубочку.
В надземных конденсатосборниках иногда выводная трубка располагается снизу, и конденсат естественным образом стекает при открытии крана.
Конденсатосборники среднего и высокого давления функционируют как расширительные резервуары, в которых газ проходит процесс отстаивания. Благодаря значительному увеличению сечения, поток замедляется, что позволяет тяжелым жидким и твердым частицам оседать.
Основной элемент устройства – сборник – представляет собой цилиндрическую емкость с выпуклыми концами, как у цистерны. Сверху от сборника отходят два патрубка: один предназначен для самотечного поступления конденсата из трубопровода, а другой — для возврата газов, попавших в сборник вместе с жидкостью, обратно в газопровод.
В устройствах среднего и высокого давления продувочная трубка обязательна оборудована краном, а не пробкой, как в случае с низким давлением. В некоторых обстоятельствах давление газа может быть достаточно высоким для того, чтобы удалить конденсат при открытии крана, особенно в надземных установках.
В подземных резервуарах жидкость поднимается по выходной трубке за счет давления всего 15-20 кПа, и выплескивается в специальный контейнер. Однако на поверхности она может замерзнуть, что приведет к остановке отвода конденсата и возможно разрушению трубки.
Чтобы устранить риск замерзания в зимний период, подземные конденсатосборники высокого и среднего давления дополнительно оснащаются стояком, заполненным газом, который устанавливается параллельно с выводной трубкой. Это создает в ней обратное давление, предотвращая выход жидкости в мороз.
Такие конденсатосборники часто имеют дополнительное оборудование. Это может быть манометр для контроля давления в резервуаре, датчик уровня жидкости для отслеживания объема собранного конденсата, а также сигнализатор заполнения, который подает сигнал, когда нужно обслужить устройство и откачать жидкость.
Также в таких системах могут быть предусмотрены устройства автоматического слива жидкости. Например, сигнализатор заполнения в конденсатосборнике, установленном перед компрессором, может автоматом отключать его при достижении определенного уровня.
Рекомендации по выбору конденсатосборников
В зависимости от особенностей вашего газопровода, на рынке представлено множество различных конденсатосборников. Некоторые производители могут изготовить устройство по индивидуальным требованиям, если стандартные модели вам не подходят.
Газовые системы разнообразны по различным параметрам: форме, давлению, условиям эксплуатации, наполнению и т.д., что открывает множество вариантов конденсатосборников.
Неправильно выбранный агрегат может оказаться неэффективным или излишне громоздким и дорогим. Поэтому мы рекомендуем доверить окончательное решение профессионалам. Однако, чтобы немного разобраться в этом многообразии, стоит изучить их основные характеристики и принципы выбора.
Критерий #1 — форма сборника конденсата
Емкость для сбора конденсата может иметь горизонтальное положение, как трубка или небольшая цистерна, либо вертикальное, напоминающем горшок. Определить, в каком положении должен находиться выбранный конденсатосборник, можно не только по его форме, но и по расположению патрубков для подключения: они всегда ориентированы горизонтально.
Форма конденсатосборника не всегда зависит от расчётного давления: встречаются как вертикальные для магистральных труб, так и мини-цистерны для низкого давления.
Вертикальные конденсатосборники обычно монтируются на газгольдерах и соединяются с резервуаром и вертикальной трубой для подачи газа в дом. При этом контейнер для сбора конденсата располагается вертикально, параллельно трубопроводу.
Горизонтальные модели чаще всего устанавливаются под горизонтальной трубой, и часто имеют высокий давление и большие объемы.
Критерий #2 — давление в газопроводе
Важно выбирать конденсатосборник, адаптированный к давлению, аналогичному давлению в газопроводе. Существуют три типа: для низкого, среднего и высокого давления.
Иногда конденсатосборники уже поставляются с врезками для газовых труб, что минимизирует необходимость в сварочных работах на месте.
Эти агрегаты различаются не только размерами и диаметром трубок для подключения, но и внутренней конструкцией, способами установки и обслуживания. Поэтому несоответствие давления может сделать использование устройства опасным и неэффективным.
Критерий #3 — другие параметры оборудования
Помимо формы и давления, конденсатосборники также могут варьироваться по следующим характеристикам:
- Объем— от нескольких сотен миллилитров до нескольких кубометров, что зависит от склонности газопровода к образованию конденсата, состава газовой смеси, климатических условий, объема транспортируемого газа и места установки.
- Материал— обычно используется нержавеющая сталь, которая демонстрирует стойкость к воздействию влаги и жидкого бутана. Однако, довольно часто конденсатосборники больших объемов изготавливают из обычной стали, которая обрабатывается как снаружи, так и внутри защитными составами.
- По месту установки, конденсатосборники подразделяются на подземные и надземные. У надземных обязательно присутствует маркировка «Газ», «Огнеопасно».
- Наружная гидроизоляция должна соответствовать той, что используется на газопроводах. Чаще всего это полиэтиленовые ленты, но могут быть применены и другие материалы, такие как битумная мастика. Для надземных устройств достаточно водостойкой краски, желательно желтого цвета.
- Патрубки для подключения различаются по диаметру и могут быть рассчитаны как на сварные, так и на неразъемные соединения.
- Дополнительное оборудование. Вот помимо входных и выходных патрубков, обязательно имеется трубка для отвода собранного конденсата. Также в сборках могут использоваться разъемы для манометра, датчиков уровня жидкости, сигнализаторов заполнения резервуара и для уравнения давления.
Частные лица обычно покупают конденсатосборники для своих газгольдеров при организации системы автономного газоснабжения для дач или загородных домов.
Газгольдеры, установленные в частных домах, могут различаться по объему, качеству газа и условиям использования, что непосредственно влияет на выбор конденсатосборника.
В большинстве случаев используют компактные устройства с вертикальными резервуарами, напоминающими стаканы, и длинными трубками для удаления конденсата. Такие устройства чаще всего размещаются под землей, в непосредственной близости от газгольдера и обычно не требуют дополнительного оборудования.
Конденсатосборники, предназначенные для работы под высоким давлением, устанавливаются на магистральных трубопроводах, в зонах газораспределительных станций и перед крупными промышленными потребителями. Они имеют большую емкость и, как правило, представлен в форме цистерны, а также оборудованы специализированными датчиками и сигнализаторами.
Порядок установки конденсатосборника
Способ подключение конденсатосборника зависит от его размещения.
Наиболее подходящие места для сбора и удаления конденсата из газа могут быть следующими:
- На выходе из газгольдера в системах автономного газоснабжения.
- В участках с низким уровнем газовой трубы или в обозреваемом соединении труб с уклоном в противоположную сторону.
- На начальной точке газопровода – около нефтеперерабатывающего завода, после газорегуляторной станции или резервуара для хранения.
- Перед компрессором, чтобы избежать сбоев в его работе, а также перед заводами и другими крупными потребителями.
- На выходе газа из компрессора – здесь происходит сбор конденсата, если компрессор не работает или когда происходит откачка нефти из резервуаров, заполняя их газом.
Создание плана размещения конденсатосборников является задачей главного инженера предприятия, занимающегося транспортировкой и распределением газа для населения.
Он отвечает не только за выбор мест установки таких устройств и расстояния между ними, но и за их тип, размер и другие характеристики. После проведения монтажа, специальные таблички, указывающие местоположение, должны точно обозначать направление и расстояние до оборудования.
Установленный подземный конденсатосборник должен находиться на безопасном расстоянии от водоемов, колодцев, деревьев и зданий, а место его размещения обозначается специальными табличками.
При выборе местоположения конденсатосборника важно учитывать удобство дальнейшего обслуживания. Необходимо обеспечить свободный доступ к трубкам для удаления конденсата, а также возможность его откопки в случае обслуживания, замены или ремонта. Устройство должно располагаться на расстоянии не менее 2 метров от ближайшей стены, а его соединение с трубопроводом – не ближе 1 метра от стены. Также запрещено устанавливать такие устройства выше линии промерзания грунта.
Частные пользователи могут столкнуться с необходимостью установки конденсатосборника непосредственно на газгольдере; мы детально рассмотрим этот вопрос. Газгольдер монтируется в удалении от жилья, согласно нормативным требованиям – на расстоянии не менее 10 метров, поэтому трубопровод до введения в дом прокладывается обычно горизонтально под землей.
В данной схеме трубопровод делится на два участка с противоположным уклоном, и на их соединении, в самой низкой точке, устанавливается конденсатосборник. Для него закладывается небольшой фундамент, а сам агрегат устанавливается на ножках, чтобы минимизировать коррозию. Вход и выход устройства привариваются к газопроводу, а трубка для удаления конденсата удлиняется до поверхности земли, затыкается пробкой и закрывается крышкой.
Конденсатосборник подключается только с использованием сварки, так как крепление с использованием резьбовых соединений или фланцев недопустимо. Это обеспечивает безопасность эксплуатации и снижает риск утечек.
Если газ поднимается на поверхность вертикально от газгольдера, то место для сбора конденсата располагается в начале трубопровода. В этом случае один патрубок приваривается к трубе, а второй – либо к ней немного ниже, либо к самому резервуару. Трубка для удаления конденсата выводится параллельно газовому стояку.
Нюансы обслуживания оборудования
По заранее составленному графику, разработанному инженерами газоснабжающего предприятия, осуществляется продувка конденсатосборников и проверка их техсостояния. Эти мероприятия являются рискованными, так как в конденсате содержатся не только вода, но также легковоспламеняющиеся вещества, такие как жидкий бутан, который зачастую составляет основную часть жидкости. Обслуживание проводят двое специалистов, только в дневное время и не во время грозы.
Запрещается сливать конденсат сразу в автоцистерны – только в стационарные металлические емкости с оградой или в котлованы. Если рядом находится нефтепровод, конденсат разрешается сливать в него.
Для опустошения конденсатосборника низкого давления понадобится насос, мотопомпа или вакуумная цистерна. Из конца трубки убирается пробка, соединяется шланг насоса, открывается кран и запускается насос. Процесс продолжается, пока из насоса не прекращается поступление жидкости, затем его отключают, кран закрывают, шланг отсоединяют и ставят пробку обратно.
Конденсатосборники небольшого объема можно обслужить и ручным насосом, а в некоторых моделях, предназначенных для надземного монтажа, сливать конденсат можно самотёком.
Конденсатосборники средних и высоких давлений, как правило, не нуждаются в насосе. Они имеют два стояка: один для конденсата и другой для газа, на каждом из которых имеется кран, обычно открывают только газовый.
Чтобы освободить резервуар от жидкости, поворачивают оба вентиля: закрывают газовый и открывают конденсаторный. Жидкость извлекается под давлением газа из магистрали. Для экономии времени и минимизации затрат труда, этот процесс возможно автоматизировать с помощью специальных контрольно-измерительных приборов.
Задержка с удалением конденсата может привести к гидроудару или образованию пробки, что не только затруднит подачу газа, но и может нанести повреждения трубопроводу.
Кроме удаления собранного конденсата, обходчики газопровода проверяют наличие и корректность табличек, указывающих на место их установки, а также состояние самого агрегата и сопряженной с ним запорной арматуры. При необходимости, ремонт производится сразу или составляется акт, по которому далее выезжает специальная группа.
Как обойтись без газовых конденсатосборников?
Установка конденсатосборника на газопроводе обеспечивает безопасность и сохранность оборудования.
Однако существуют и альтернативные решения. Чаще всего такие меры направлены на предотвращение образования конденсата. К ним относятся испарители, которые возвращают парообразный бутан в газгольдер, теплоизоляция и подогрев трубопровода, а также его укладка ниже уровня промерзания, использование труб большего диаметра.
Подогрев газопровода помогает предотвратить образование самой опасной фазы конденсата – жидкой стадии бутана, но его установка и дальнейшая эксплуатация требуют значительных затрат.
Тем не менее, применение таких методов не всегда возможно и эффективно, и зачастую обходитя дороже установки конденсатосборника.
Выводы и полезное видео по теме
Для лучшего понимания принципа работы конденсатосборника предлагаем ознакомиться с следующим видеоматериалом:
Наглядный ролик о том, что такое газовый конденсат можно увидеть в следующем сюжете:
Мы рассмотрели необходимость газовых конденсатосборников, их виды и механизмы работы, а также детально обсудили ключевые критерии выбора подходящей емкости. Также обсудили аспекты установки и обслуживания конденсатосборников, а также существующие альтернативные решения.
А вы уже имели счастливую возможность работы с этим оборудованием? С каким именно и по какому поводу? Делитесь своим опытом и информацией по данной теме – форма для обратной связи находится ниже под этой записью.
