Влияние конструкции на срок службы
Как уже упоминалось в других статьях, устранение всех негативных факторов, влияющих на «экономический срок службы» и «безопасное использование», возможно путем сочетания правильных материалов с хорошей конструкцией.
Теперь рассмотрим влияние двух различных подходов к проектированию регуляторов на «безопасность» и «экономический срок службы». Потому что «безопасное» и «экономичное» использование — взаимосвязанные понятия.
C.1. Устранение рисков, связанных с высоким давлением, посредством проектирования
Как мы подробно обсуждали в других статьях, риски, возникающие из-за высокого давления, представляют собой наиболее важную проблему «безопасности» и «срока службы» регулятора.
Площадь частей регулятора, подверженных высокому давлению, должна быть максимально минимизирована посредством проектирования; если это невозможно, следует принять дополнительные меры для снижения рисков утечек в долгосрочной перспективе. Ниже представлены проекты первого этапа для двух различных изделий (Рисунок 1 и Рисунок 2).
В аналогичной конструкции изделия, показанной на рисунке 2, входное давление поступает непосредственно в регулятор, воздействуя на пластиковые детали и большую поверхность клапана сброса давления или на поверхность крышки.
Однако в конструкции Gazkon, показанной на рисунке 1, входное давление снижается до 300 мбар перед входом в регулятор, оставаясь при этом внутри входного соединения. Как естественное следствие, полностью исключается риск передачи «высокого давления» на выходную сторону, что обеспечивает «безопасную» работу. Кроме того, поскольку на крышку и винты первой ступени не воздействует давление, исключается необходимость «обслуживания», поскольку предотвращаются утечки и другие риски с течением времени. Это наиболее важный фактор для «длительного экономического срока службы».
Еще одна конструктивная проблема наблюдается в системе балансировки давления регулирующего вала первой ступени. Как показано на изделии ниже, балансировка вала первой ступени осуществляется за счет «входного» давления, создаваемого за ним. В этой системе по мере увеличения входного давления вал первой ступени перемещается в направлении открытия. Поэтому, особенно если он подвергается воздействию «скачка давления в магистрали», упомянутого в разделе 1.1.2, существует риск того, что он не будет должным образом закрываться и передавать входное давление на выход. По этой причине регуляторы давления, содержащие систему регулирования такого типа, должны быть оснащены предохранительным клапаном SSV (рис. 3). Как это часто бывает на рынке, использование таких изделий без клапана SSV сопряжено с крайне опасными рисками.
Рисунок 3. Стандартное изделие с добавленным блоком SSV
С другой стороны, на рисунке 1 показано, как этот риск устраняется при «правильном» проектировании. Поскольку вал первой ступени уравновешивается «рычажной» системой, входное давление не попадает в регулятор. В то же время, поскольку вал первой ступени перемещается вместе с давлением, возрастающее входное давление полностью блокирует вход регулятора, предотвращая высокое давление в трубопроводе, которое могло бы вызвать «давление аварийной сети» на входе регулятора. В этой системе, поскольку регулятор первой ступени не содержит подвижного «уплотнительного кольца», это не вызовет никаких внутренних утечек и гарантирует «длительный экономический срок службы».
C.2. Предотвращение коррозионных рисков посредством проектирования
Последствия внешней коррозии, упомянутые в разделе 2.1 данного исследования, могут быть устранены с помощью правильного проектирования, а также выбора материала, чтобы уменьшить его влияние на «экономический срок службы».
В представленной ниже конструкции крышка первой ступени также является частью, несущей внутреннее давление. Поэтому она не должна подвергаться коррозии. Даже локальное истончение или перфорация приведут к внешним протечкам.
Однако, если используется конструкция крышки первой ступени, не контактирующая с газом, как показано на рисунке 1, то даже при коррозии крышки исключается возможность внешней утечки и т.д. Это фактор, который продлит «экономический срок службы».
C.3. Устранение рисков внутренней утечки за счет конструкции
Помимо создаваемого им риска для безопасности, внутренняя утечка в регуляторе также сокращает «экономический срок службы», поскольку приводит к срабатыванию предохранительного оборудования и, следовательно, к необходимости «обслуживания». Поэтому важно не устранять риск внутренней утечки с помощью предохранительного оборудования, такого как предохранительный клапан, а полностью устранять его за счет конструкции. Таким образом, поскольку не будет необходимости в обслуживании, обеспечивается «длительный экономический срок службы».
Рассматривая две разные конструкции на рисунках 1 и 3 с этой точки зрения, можно увидеть, что конструкция предохранительного клапана на рисунке 3 имеет сигнальные каналы, которые могут вызывать передачу давления на выход, или подвижные уплотнительные кольца, которые могут протекать в случае неисправности. Именно поэтому для устранения риска был добавлен предохранительный клапан SSV.
С другой стороны, в конструкции, показанной на рисунке 1, отсутствуют сигнальные каналы или протекающие уплотнительные кольца и т. д., передающие входное давление на выход. В то же время, поскольку отсутствует система подвижных уплотнительных колец, нет риска внутренней утечки. Следовательно, нет необходимости в предохранительном клапане SSV. Это исключает необходимость в обслуживании, обеспечивая пользователю безопасное использование с «длительным экономическим сроком службы».
Рекомендации для пользователей
В заключение, из вышеизложенного становится ясно, что для безопасного использования регулятора с «длительным экономическим сроком службы» он должен быть разработан с учетом правильной философии и с использованием правильных материалов, выходя за рамки обычных конструкций и шаблонов.
Поддельные изделия, к которым мы привыкли сегодня, на самом деле не очень подходят с точки зрения «безопасного» и «долговечного» использования. Аналогично, подход к регулированию на основе SSV, который на первый взгляд кажется правильным, явно не является «безопасным» и «долгосрочным» экономическим решением, особенно для регуляторов, предоставляющих услуги.
Важнейшая миссия нашей компании — использовать опыт, накопленный за последние 30 лет, понимание условий и потребностей нашей страны, на благо этого сектора. Исходя из этой миссии, мы больше всего надеемся, что данное исследование, подготовленное с целью внести вклад в развитие нашего сектора, принесет пользу газораспределительным компаниям и обеспечит экономическую выгоду для нашей страны.