Gasarmatur og udstyr: varianter og særlige forhold ved valg

En gasledning er en ingeniørkonstruktion, hvor hvert element og komponent løser en vigtig specifik funktionel opgave og sikrer sikkerhed, kvalitet og uafbrudt drift af netværket. Forskellige gasarmaturer og udstyr adskiller sig i kompleksitet, materiale, formål og typer.

Armatur til gasledninger er en bred klasse af anordninger og enheder, der monteres på gasledninger samt på apparater. Med deres hjælp udføres afbrydelse/tænding, ændring af retning, mængde, tryk af gasstrømmen eller fuldstændig fjernelse af gasser. Det brede udvalg af disse dele er klassificeret, hvilket gør det nemt at forstå spørgsmålet om klassifikation af gasarmatur.

Lad os sammen undersøge hele mangfoldigheden af armatur til gasrørledninger og særlige forhold ved valg af den.

Formål med gasarmatur og udstyr

Gasarmatur og gasudstyr er beregnet til montering på rørledninger, der anvendes til transport, forsyning og distribution af blåt brændstof. Med disse mekanismer tændes og slukkes tilførslen, ændres tryk, mængde og retning af gasstrømmen. Armaturet har grundlæggende karakteristika som nominelt tryk (konventionelt) og nominel diameter.

Ved nominelt tryk forstås det max tryk ved temperatur 20 grader, hvorved der garanteres lang levetid for forskellige forbindelser af elementer og komponenter med rørledningen. Nominel diameter (DN) – er en karakteristik, der anvendes i rørledningsnetværk som en fælles parameter for de dele, der skal forbindes.

En gasrørledning omfatter ikke kun rør, men også en stor mængde gasarmatur, der sikrer dens pålidelige funktion

Størstedelen af armaturtyperne består af en afspærrings- eller reguleringsanordning. Det er konstruktioner i form af et hus, der er lukket udvendigt med et låg.

Inde i huset bevæger et spjæld sig. Som følge af spjældets bevægelse i forhold til dets sæder ændres arealet af den sektion, som gassen passerer igennem. Denne proces forårsager en ændring i den hydrauliske modstand.

Enkel konstruktion, overkommelig pris og mulighed for at bruge gasspjæld i et bredt temperaturområde – det er de vigtigste fordele ved gasspjæld.

De overflader på spjældet og sædet, som kommer i kontakt under afbrydelser af gasledningsdele, kaldes tætningsflader. I drosseltype-anordninger kaldes spjæld- og sædeflader, som danner en regulerbar passage til transport af arbejdsmediet, for drosselflader.

Klassifikation af armatur til gasledninger

Alle eksisterende typer af gasarmatur kan, afhængigt af deres formål, inddeles i:

• afspærringsarmatur. Armatur, der anvendes til periodisk afbrydelse af individuelle sektioner af gasledning, apparater, udstyr. Til denne type hører gashaner, ventiler, skydespjæld;
• sikkerhedsarmatur. Tjener til at forebygge risikoen for, at gastrykket stiger over de fastsatte grænser. Til denne type armatur hører en sikkerhedsaflastningsventil;
• reguleringsarmatur. Beregnet til at ændre og opretholde trykket inden for fastsatte grænser. Dette omfatter spjæld, spjældventiler osv.;
• tilbageslagsarmatur. For at forhindre ændring af gasstrømmens retning;
• nød- og afspærringsarmatur. Til hurtig automatisk stop af gasstrømmen mod den nødstedte sektion i tilfælde af afvigelse fra den fastsatte driftstilstand. Til denne type hører en afspærrings-sikkerhedsventil;
• kondensatafledningsarmatur. Den, som fjerner i automatisk tilstand kondensat, der ophobes i kondensat-beholdere og på de nederste sektioner af rørledningsnetværk;
• kontrolarmatur. Bestemmer trykket af den gennemstrømmende masse, temperatur osv.

Efter styringsmåde kan armatur være af to typer: manuelt styret og automatisk. Den første aktiveres ved manuelle manipulationer eller ved hjælp af et drev: pneumatisk, hydraulisk, elektromagnetisk, elektrisk.

Processen med manuel styring er kendetegnet ved anvendelse af store kræfter og tidsspilde. Meget oftere installeres et drev, og muligheden for nødstyring bevares i tilfælde af uheld. Og den anden type virker ved hjælp af anordninger til automatisk udløsning.

Flangesamling af gasledninger anvendes ved overgange fra undervands- eller underjordisk sektion til overjordisk. Denne type samling hjælper med at bekæmpe elektrokemisk korrosion.

Efter tilslutningsmetode er udstyr og enhver armatur til gasforsyningssystemer:

• Flangede – anvendes til armaturer med en passage for medie større end 50 mm.  Tilslutning til rør sker ved at skrue flanger sammen. Den største fordel ved en sådan forbindelse er muligheden for gentagne geninstallationer, høj styrke og pålidelighed. Man kan også bemærke universel anvendelighed. Som ulempe fremhæves kun den store vægt og store dimensioner af sådanne dele;
• Muffeforbindelser – bruges til tilslutning af udstyr med en passage på 65 mm eller mindre. Tilslutning sker ved hjælp af muffer med gevind placeret indvendigt. Ulempen ved muffeforbindelser er, at gevindet gradvist slides;
• Tapforbindelser med udvendigt skåret gevind. En anordning skrues ved hjælp af gevindet ind i en anden anordning;
• Svejseforbindelser – dette er i dag sjældent anvendte ikke-skilbare samlinger. Fordelene ved denne metode er pålidelig tæthed og minimal vedligeholdelse. Til ulemperne hører den vanskelighed ved demontering, der opstår ved reparation, når en sektion af gasledningen simpelthen skæres af;
• Nippelforbindelser – tilslutning af armaturet sker ved hjælp af en nipple;
• Spændeforbindelser – rørstudser forbindes til rørflanger med studse og møtrikker, der er placeret langs armaturet;
• Stutsforbindelser – tilslutning af armaturet sker ved hjælp af en stuts, en overfløjet møtrik og tætningsringe. Dette er en pålidelig forbindelsesmetode med mulighed for demontering.

Ud over de ovennævnte findes der andre metoder til tilslutning af gasarmaturer, men de anvendes ikke så ofte.

Et gasflangefilter er nødvendigt for at rense gasmediet for støv og urenheder, hvilket øger levetiden og pålideligheden af gasapparater.

Man skal heller ikke glemme, at rørledningens funktionalitet og hele gasdistributionssystemets pålidelighed afhænger af kvaliteten af den udførte forbindelse.

Symboler for gasarmatur

Armaturer, der anvendes i gasbranchen, er standardiserede. Hver del har en obligatorisk kode bestående af 4 dele.

De første 2 cifre i koden er armaturets type:

• 11 – ventiler til rørledninger;
• 14,15 – spærreventiler;
• 16 – tilbageslagsventiler (løftetype);
• 17 – sikkerhedsventiler;
• 19 – tilbageslagsventiler (svingtype);
• 25 – reguleringsventiler;
• 30, 31 – skydeventiler;
• 32 – spjældventiler.

På andenpladsen i koden står betegnelsen for husets fremstillingsmateriale: kulstofstål – s, syrebestandigt rustfrit stål – nzh, gråt støbejern – ch, duktilt støbejern – kch, bronze, messing – br, vinylplast – vp, legeret stål – ls, aluminium – a.

En gasskydeventil af støbejern er meget mindre udsat for korrosion, men den er mere skør end en tilsvarende ventil fremstillet af stål.

På tredjepladsen i koden står delens løbenummer. På fjerdepladsen findes betegnelsen for materialet i tætningsringene: bronze eller messing – b, rustfrit stål – nzh, gummi – r, ebonit – e, babbit – bt, ingen tætningsringe – bk.

Egenskaber ved afspærringsarmatur

Afspærringsarmatur findes oftest i gassystemer. Det anvendes til regulering af gastrykket i rørledningen og fungerer efter samme princip som i vandledninger. Dog stilles der højere sikkerhedskrav til komponenterne i gasindustrien.

Hvis gaskoncentrationen i luften når en kritisk værdi, er den mindste gnist nok til at forårsage en egentlig katastrofe.

Afhængigt af bevægelsestypen for den funktionelle mekanisme opdeles afspærringsarmatur til gasrørledninger i følgende typer:

• hane – i hanen bevæger låseelementet sig med et roterende legeme, samtidig med at det drejer om sin egen akse. I forhold til strømningsretningen kan det placeres vilkårligt;
• spjæld – i denne del roterer et skiveformet element om sin egen akse i en vinkel eller vinkelret i forhold til strømningen;
• ventil – i denne del bevæger låselegemet på spindlen sig frem- og tilbage parallelt med strømningen;
• skydeventil – i denne bevæger reguleringselementet sig vinkelret på strømningen.

Man kan opsummere, at afspærringsarmatur omfatter enheder, der er beregnet til tæt afspærring af sektioner af gasrørledningen. Disse enheder skal garantere tæt afspærring, hurtig betjening, lavt hydraulisk modstand og brugervenlighed.

Arbejdsprincip for skydeventil

Oftest på rørledninger blandt forskellige typer afspærringsarmatur til gasudstyr ses skydeventiler. De anvendes, når gasstrømmen skal afspærres i gasrørledninger med nominelle diametre fra 50 mm til 2000 mm, når arbejdstrykket ligger i intervallet 0,1–20 MPa.

I skydeventiler reguleres gasstrømmen ved at ændre spjældets position i forhold til tætningsfladerne. Spindlen ikke-udtrækkende trækkes ikke ud af dækslet, når den åbnes. Når den drejes for at åbne åbningen, skrues låsemøtrikken på den og løfter eller sænker spjældet. I denne type skydeventiler er bevægelsesmekanismen inde i arbejdsmediet, så den er mere udsat for korrosionens negative virkning.

Apparatet med udtræksspindel bevæger spindel og lukkeorgan ved at dreje en gevindbøsning, hvorved den øvre del af spindelen skydes opad. Fordelen ved denne konstruktion er, at det udvendige miljø ikke påvirker køremekanismen.

Skydeventiler adskiller sig efter lukkeorganets opbygning i 2 typer. Kileventiler har et lukkeorgan med tætningsflader, der er placeret i en bestemt vinkel i forhold til hinanden. De fremstilles også med et hængslet lukkeorgan, bestående af 2 skiver og en massiv kile. Parallelle skydeventiler har et lukkeorgan bestående af 2 skiver, mellem hvilke der er en udvidende kile.

Spjæld af drosseltype anvendes ofte på grund af deres enkelhed og pålidelighed. Drosselspjældet regulerer jævnt gasstrømmen, der passerer gennem det.

For gasledninger konstrueret til tryk op til 0,6 MPa anvendes skydeventiler fremstillet af gråjern; for gasledninger, der anvender tryk over 0,6 MPa – af stål.

Men hvilke fordele kan man fremhæve ved skydeventiler sammenlignet med andet afspærringsarmatur? I åben position er der en ubetydelig modstand mod strømmen, desuden er der ingen drejning af gasmediet. Skydeventiler har en lille monteringslængde. De er nemme at vedligeholde og giver mulighed for gasstrøm i begge retninger.

Separat i denne kategori kan man fremhæve spjæld. De hører til afspærrings- og reguleringsudstyr, hvorved gasstrømmen reguleres, og det er også muligt at stoppe gasforsyningen i gasledningen. Spjæld består af et hus, et afspærrende skiveelement og en drivaksel.

Spjæld kan anvendes i et bredt temperaturområde eller tryk. De har en enkel konstruktion, lav vægt og lille metalforbrug. Spjældene har en lille monteringslængde og et minimalt antal elementer. Deres store fordel er den overkommelige pris.

Trykket i moderne gasledninger overvåges af mange følsomme sensorer, der registrerer de mindste afvigelser og sender information om dem til operatørens kontrolpult.

Hvad bruges haner til?

Ud over de ovennævnte enheder omfatter afspærringsarmatur haner og ventiler, der er nødvendige for hurtig tilslutning/frakobling af en enhed eller regulering af arbejdsmediets strømning. Disse dele kan efter lukkeorganets form opdeles i kugleformede, cylindriske og koniske.

For at opnå en højere tætning i hanen indføres der under tryk en speciel konsistent smørelse mellem tætningsfladerne. Den påfyldes i en hul kanal i den øverste del, og ved at skrue en bolt presses den gennem kanalerne ind i det eksisterende mellemrum mellem proppen og huset.

I ventilens hus fungerer en kugle som lukkeorgan, og i lukkeorganet er der et gennemgående hul, hvis diameter svarer til gasledningens diameter.

Proppen løftes en smule opad, spalten øges, og let drejning sikres. Messingpakning og kugleventil forhindrer, at smøremiddel presses ud med efterfølgende gaslækage.

Ud over ventiler, der kræver smøring, anvendes der i gasrørledninger enkle drejeventiler. De kan opdeles i spænd-, paknings- og selvforseglingstyper. De kan installeres på overjordiske gasrørledninger, indendørs gasrørledninger, på hjælpelinjer (på udluftningsrørledninger osv.).

Kondensatsamlere og kompensatorer

Til opsamling og fjernelse af vand og kondensat på de laveste niveauer i gasrørledninger installeres kondensatbeholdere.

De kan have forskellig kapacitet: stor kapacitet er nødvendig, hvis den transporterede gas har høj fugtighed, mindre kapacitet er egnet til transport af tør gas. Derudover, afhængigt af trykket i det passerende arbejdsmedie, skelnes kondensatbeholdere i enheder til lavt, mellem og højt tryk.

Lavtryksenheder – er en beholder med et tommerrør ført ud under gasdækket. Røret ender i en muffe og en prop. Gennem det fjernes kondensat, måles tryk, og gasrørledningen udluftes.

Mellem- og højtryksenheder er desuden udstyret med et ekstra beskyttelsesrør og en ventil på den indre stigerør. Øverst på stigerøret er der et hul til udligning af arbejdsmediets tryk i hylsteret og i stigerøret. Uden hullet ville kondensat under gastryk fylde stigerøret, hvilket kunne føre til brud ved lave temperaturer.

En gas kondensatbeholder gør det muligt at fjerne vand og kondensat fra gas, der transporteres gennem gasrørledningssystemet. Denne enhed er især relevant om vinteren.

Under påvirkning af gastrykket foretages automatisk pumpning af kondensat. Når hanen er lukket, modvirker gassen kondensatet, og det glider ned. Når hanen åbnes, stiger kondensatet op til overfladen.

Ved drift af gasrørledninger kan temperaturforskellen nå flere grader. En så stor ændring kan forårsage spænding på flere titalls MPa. Derfor, for at sikre normal drift af gasrørledningen, skal der bruges kompensatorer. De kan være linseformede, U-formede, lyreformede osv.

En gaskompensator forlænger levetiden for en gasrørledning betydeligt. Men ved installation af en sådan enhed skal man tage hensyn til det nominelle og maksimale gastryk i systemet.

Linse- og bælgkompensatorer er mere almindelige. U-formede og lyreformede kompensatorer fremstilles af bøjede, ofte sømløst trukne rør. Deres største ulempe – store dimensioner. I bjergområder og seismo-farlige områder installeres gummistof-anordninger, som kan optage deformationer både i længde- og tværretning.

Forbindelsesarmatur til gasledninger

Under installationen af gasrørledningen kan det blive nødvendigt at forbinde rør af forskellige materialer eller forskellige diametre. I dette tilfælde indsættes et forbindelsesflangeelement – hjælpekomponenter til samling.

Til denne kategori af armaturer hører flangeadaptere, klemmer, blindpropper, samlemuffer, bøjninger, kryds, t-stykker, kort sagt dele, der ikke har en spærre- og reguleringsmekanisme i deres konstruktion.

Samlearmatur vil være nødvendig, hvis der opstår behov for at forbinde rør af forskellige materialer, sektioner af rørledninger med forskellige diametre, samt ved bøjninger og forgreninger.

Til forgrening af gasrørledningen bruges t-stykker og bøjninger. De installeres, når røret når et distributionsafsnit for en bebyggelse, men denne bebyggelse ikke er endestationen.

Ved hjælp af reguleringsarmatur deles rørledningen, og en del af den transporterede gas går til bebyggelsen, mens en anden del transporteres videre.

Stålt-stykker fremstilles af forskellige stålkvaliteter. De kan bruges i næsten ethvert arbejdsmiljø. De sikrer en høj kvalitet af rørforbindelsen og har god tæthed.

InstrumenterKIPiAi gasrørledningssystemer

Ud over alt ovenstående anvendes der i gasrørledningssystemer mange instrumenter KIPiA (kontrol- og måleinstrumenter og automatik).

Ud over gasarmaturer installeres der på gasrørledninger KIPiA. Dette muliggør konstant overvågning af udstyrets tilstand og forløbet af den teknologiske proces. Samt hurtig identifikation af før-nødsituationer og nødsituationer.

De mest efterspurgte enheder, der anvendes i gassystemer, er:

• gasalarmanordninger;
• udstyr til nødafbrydelse af indkommende gas;
• udstyr til måling af volumen af passeret gas;
• elektroniske regulatorer for passeret gasvolumen;
• autonome strømforsyningsenheder;
• gasventiler til automatisering af forskellige processer og optimering af rørledningsdrift;
• gasregulatorer til regulering af volumen af det medium, der passerer gennem et bestemt afsnit af rørledningen.

Sådanne enheder er højteknologisk udstyr, der anvendes under meget forskellige forhold.

Særlige forhold ved valg af armatur og udstyr

Når du vælger armatur til gasrørledninger, bør du være særlig omhyggelig med de kemiske og fysiske egenskaber af det materiale, det er lavet af.

De mest efterspurgte materialer til fremstilling af gasarmatur er støbejern og stål. Dette skyldes krav om øget styrke og pålidelighed. Polymerelementer, der er velegnede til vandrør, er ikke anvendelige her, og desuden kan de let beskadiges.

Stål er det mest populære materiale til fremstilling af gasarmatur. Sådant udstyr har en overkommelig pris og høj styrke.

Specialister anbefaler ikke at bruge udstyr med tætningsindsatser af bronze på gasrørledninger. Dette skyldes, at LPG indeholder svovlbrinte, som kan have en negativ indvirkning på bronze og kobberlegeringer.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Om, hvordan vedligeholdelse af afspærringsarmatur på gasledningen udføres, kan du lære af følgende video:

Om konstruktionsmæssige egenskaber ved kile- og slangeventiler vil blive diskuteret i denne video:

Alle gasrørledninger er genstande med forhøjet fare, så valget af gasarmatur og udstyr bør tages alvorligt, og om nødvendigt bør du rådføre dig med specialister. Kun kvalitets gasafspærringsarmatur kan sikre let vedligeholdelse, hurtig reparation og høj tæthed af rørledningssamlinger.

Hvis du har spørgsmål til artiklens emne, eller kan du tilføje interessante oplysninger til vores materiale, så efterlad venligst dine kommentarer i boksen nedenfor.