Газовые рампы
Рампа – система состоящая из труб и трубопроводной арматуры, которые соединяет газовые баллоны и потребителя газа - для расходных рамп, либо источник и наполняемые газовые баллоны – для наполнительных рамп.
Применяемые материалы для изготовления рамп должны удовлетворять требованиям ГОСТ 29090-91 (Материалы, используемые в оборудовании для газовой сварки, резки и аналогичных процессов. Общие технологические требования) и ГОСТ 12.2.052-81(Оборудование, работающее с газообразным кислородом. Общие требования безопасности)
Классификация газовых рамп
По способу подачи газа бывают:
А) Разрядные - служат для непрерывной централизованной подачи технических газов к потребителю от баллонов с давлением до 20 Мпа. Рампа разрядная, как правило, представляет собой коллектор с установленной на нем арматурой и регулятором давления.
Рисунок 1. Рампа разрядная.
- Труба рампы (делают из нержавеющей стали по ГОСТу 9941-81 или из латуни по ГОСТу 494-2014)– по ней двигается газ по направлению к потребителю.
- Вентиль сбросной – открывают для удаления газа из рампы.
- Вентиль запорный (баллонный) – служит для подачи газа из баллонов в трубу рампы.
- Штуцер – соединительный элемент для крепления приборов, либо для соединения частей трубопровода.
- Манометр – служит для измерения давления.
- Вентиль запорный рамповый – перекрывает поток газа между рампой и потребителем.
- Регулятор давления - уменьшает давление газа, доводит его до параметров, которые необходимы потребителю.
Б) Наполнительные газовые рампы предназначение для наполнение баллонов техническими газами до давления 200 кгс/см2(20Мпа). Наполнение производится от воздухораспределительных установок, компрессоров высокого давления, газификаторов, газификационных установок.
Рисунок 2. Рампа наполнительная.
- Труба рампы (делают из нержавеющей стали по ГОСТу 9941-81 или из латуни по ГОСТу 494-2014)– по ней двигается газ по направлению к потребителю.
- Вентиль сбросной – открывают для удаления газа из рампы.
- Вентиль запорный (баллонный) – служит для подачи газа из баллонов в трубу рампы.
- Штуцер – накидная гайка для крепления приборов, либо для соединения частей трубопровода.
- Манометр – служит для измерения давления.
- Вентиль запорный рамповый – перекрывает поток газа между рампой и потребителем.
- Предохранительный клапан – защищает рампу от избыточного давления, которое может повредить систему. Клапан отрывается, когда давление превышает допустимый предел (настраивается индивидуально) и сбрасывает избыточное давление.
По конструкции:
А) Перепускная – это комплект оборудования для подключения двух (и более) групп баллонов к рабочей магистрали. Газовая схема включает в себя как минимум два баллонных коллектора и один соединительный коллектор. Каждый коллектор имеет общий вентиль для управления включением группы. Перепускная рампа предназначена для организации непрерывной подачи газа потребителю посредством поочередного включения групп баллонов в работу с их своевременной заменой.
Перепускная рампа может быть как разрядной, так и наполнительной.
Рисунок 3. Рампа наполнительная перепускная.
Б) Составная газовая рампа предназначена для непрерывного централизованного снабжения потребителей техническими газами из баллонов под давлением до 20МПа(200 кгс/см2). Особенностью данного изделия является то, что коллектор состоит из унифицированных узлов. Каждый узел разработан так, что может быть соединен с другим узлом посредством резьбового соединения. На любой узел через унифицированные переходники устанавливается манометр, либо предохранительный клапан, либо баллонный вентиль. Таким образом достигается простота сборки, высокая скорость подготовки продукции к отгрузке и ремонтопригодность. При выходе любого узла из строя, есть возможность его демонтировать для ремонта и продолжить эксплуатацию всего изделия.
Рисунок 4. Рампа составная расходная.
3. По типу газа, используемого потребителем:
- Рампы для кислорода, инертных газов (кислородная рампа, азотная рампа)
- Рампы для горючих газов (водород, метан)
- Рампы для пропана
- Рампы для ацетилена. Их выделяют в отдельную группу из-за особых требований к безопасному рабочему давлению при транспортировке ацетилена по трубопроводу.
4. По типу технологического исполнения:
- Рампы с одной ветвью.
- Рампы с двумя и более ветвями.
5. По уровню автоматизации:
- Рампа ручная. Ручное переключение с израсходованной ветви на ветвь с полными баллонами.
Рисунок 5. Рампа с ручным управлением.
- Рампа полуавтоматическая. Происходит автоматическое переключение с израсходованной ветви на ветвь с полными баллонами, а после замены пустого баллона возврат в исходное состояние производится вручную.
Рисунок 6. Рампа с полуавтоматическим управлением.
- Рампа автоматическая. Этот тип разрядной рампы полностью автоматизирован, за исключением того, что баллоны меняются вручную.
Рисунок 7. Рампа с автоматическим управлением.
Рампы автоматического и полуавтоматического действия для обеспечения бесперебойной подачи могут иметь систему контроля и сигнализации давления газа в баллонах с передачей информации на расстояние.
6. По типу источника газа:
Рампы для газовых баллонов
Баллонами называются металлические сосуды, которые используют для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением выше атмосферного. Их изготавливают обычно из бесшовных труб, материалом которых является углеродистая и легированная стали. Для сжиженных газов - пропана и бутана, а в некоторых случаях для растворения ацетилена, допускается использование сварных баллонов. Емкость баллонов от 0,4 до 55 л. Самые распространенные баллоны емкостью 40 л баллоны для кислорода и других сжатых газов представляют собой стальные сосуды . В горловине баллона сделано отверстие с конусной резьбой, куда ввертывается запорный вентиль. Баллоны бесшовные для газов высоких давлений изготовляют по ГОСТу 949 – 73 из труб углеродистой и легированной стали. Баллоны 150 (чугунные) и 150Л (из лигированной стали) применяют для кислорода, водорода, азота, метана, сжатого воздуха и редких газов. Для сжатого воздуха и метана используют также баллоны 200 (чугунные) и 200Л (из лигированной стали). Для углекислого газа применяют баллоны 150 л, для ацетилена, аммиака и других газов с давлением до 100 кгс/см2 - баллоны 100 л.
Баллоны VÍTKOVICE (Чехия)
Бесшовные стальные баллоны высокого давления (рабочее давление 200-350 бар) предназначены для транспортировки и хранения технических газов, применяемых в промышленности, строительстве, здравоохранении, пищевой промышленности и огнетушительной технике.
При производстве продукции компания «VÍTKOVICE CYLINDERS a.s.» применяет уникальную технологию изготовления обратного прессования для баллонов диаметром вплоть до 406 мм. В настоящее время компания располагает современным, полностью автоматизированным и роботизированным технологическим оборудованием, которое позволяет выпускать стальные баллоны высшего мирового уровня.
Рампы для моноблоков
Моноблок – это мобильная и компактная установка, состоящая из 12 баллонов, заключенных в каркасный металлический контейнер и объединенных единым коллектором, для хранения, транспортировки и централизованной раздачи больших объемов технических газов (кислород, азот, аргон). Моноблоки удобны при погрузо-разгрузочных работах.
В состав моноблока входят баллоны обычного (150 атм) и повышенного (200 атм) давления, изготовленные из углеродистой и легированной стали.
Рисунок 8. Моноблок из 12 баллонов.
-
Использование моноблока позволяет:
- организовать работу с техническими газами на более высоком технологическом уровне
- значительно сократить трудозатраты, используемые человеческие ресурсы и финансовые средства.
Обозначения моноблоков:
12-40-150У – в моноблоке 12 баллонов объемом 40 литров, давление 150 атм, углеродистая сталь
12-40-200У – в моноблоке 12 баллонов объемом 40 литров, давление 200 атм, углеродистая сталь
12-40-150Л - в моноблоке 12 баллонов объемом 40 литров, давление 150 атм, легированная сталь
12-40-200Л - в моноблоке 12 баллонов объемом 40 литров, давление 200 атм, легированная сталь
В случае большого расхода газа или газовых смесей наиболее оптимально использовать газовый "Моноблок" - компактный агрегат из двенадцати сорокалитровых баллонов заключенных в металлическую раму в вертикальном положении. Баллоны объединены единым коллектором, через который происходит подача газа. К основным преимуществам моноблока относятся: - сокращение трудоемкости при потреблении газа, погрузо-разгрузочных работах, перевозке;
- защита баллонов и вентилей от ударов и других внешних механических воздействий;
- единый срок технического переосвидетельствования баллонов;
- уменьшение вероятности случайного использования баллонов под другие газы
моноблок соответствует европейским стандартам.
Следует отметить, что разделение достаточно условное, потому что отличие этих типов заключается только конструкцией. Схемное решение остается одинаковым.
7. По типу несущей конструкции:
А) Рампа с настенным креплением
Б) Рампа с настенным креплением и опорой на полу
8. По типу размещения рампы разделяют на:
А) Открытые
Б) Шкафные
Подавляющее большинство клиентов используют малое количество баллонов – до 3х, имеют небольшое количество сменных баллонов, поэтому для безопасного использования баллоны устанавливают в закрытые металлические шкафы. При таком расположение газовых баллонов ограничивается прямой доступ персонала к оборудованию, шкаф защищает баллоны от погодных условий, также придает более эстетический вид.
Основные требования предъявляемые к шкафам:
- Должны иметь удобный доступ персонала ко всем размещённым в нём баллонам и арматуре для управления газовыми потоками.
- Стандартная конструкция шкафа должна вмещать до трёх баллонов объёмом 40 или 50 л отечественного или импортного производства
- Шкаф должен являться несущей конструкцией для газоразрядной рампы (газоразрядных узлов).
- В одном шкафу не допускается устанавливать баллоны с окислителями и горючими газами.
- Баллоны должны иметь присоединительные резьбы в соответствии с действующим стандартом.
- Применяемая арматура, регуляторы давления и другие элементы рамп должны быть надежны и ремонтопригодны.
- Рампы с горючими газами должны иметь в своём составе разрядный узел с инертным газом (азот, аргон) для продувки и дегазации рампы и трубопроводов.
Рисунок 9. Рампа в шкафном исполнении.
Рампы для чистых газов. Рампы разрядные обеспечивают подачу газов чистоты 6.0 (99,9999% об.) Современные комплектующие и технические решения гарантируют высокое качество газа. В конструкции рампы применяются трубные фитинги из нержавеющей стали, регуляторы давления (GCE) с нержавеющими мембранами, змеевики к баллонам из нержавеющей стали со встроенным фильтром и обратным клапаном. Все элементы закреплены на нержавеющей панели. Рампа может быть дополнительно укомплектована устройствами финишной очистки, которые удаляют из газа примеси — влагу, кислород, углеводороды и защищают дорогостоящее оборудование и технологические процессы в случае ошибочного подключения баллона с газом плохого качества. Применение: аналитика, газовая хроматография, атомная абсорбционная спектрометрия, микроэлектроника, лазерная техника, фармацевтика и т.д. Рампа разрядная состоит из регулятора давления с мембраной из нержавеющей стали, коллектора с отсечными вентилями к каждому баллону и дренажным вентилем, манометров входного и выходного давления, предохранительного клапана на линии низкого давления. Подсоединение баллонов осуществляется с помощью нержавеющих змеевиков с коленом. Для горючих и коррозионно активных газов выполняется общий дренажный коллектор.
Выбор рампы
При выборе рампы важно учитывать масштабы и особенности производства, для которого будет использоваться газовая рампа. Необходимо знать следующие параметры:
- применяемый газ
- рабочее давление
- пропускную способность
1) Если вы планируете использовать рампу для наполнения баллонов – вам подойдет наполнительная, в случае если вы используете рампу для производственного процесса – вам нужна расходная рампа.
2) В зависимости от объемов потребляемого газа можно использовать перепускную рампу (с возможностью полностью отключать одну ветвь рампы, в то время как будет работать другая), которая состоит из двух ветвей и коллектора между ними, либо одноветьевую рампу. Количество баллонов подбираете согласно нуждам вашего предприятия.
3) Кислородные рампы должны быть обезжирены, чтобы не произошло возгорание остаточных органических соединений.
4) При подборе рампового запорного вентиля нужно учитывать его условный диаметр, так как он будет влиять на пропускную способность рампы, если вы установите вентиль с недостаточным диаметром, то его величины может не хватить для достижения необходимого давления.
5) Редуктор давления подбирается по требуемым давлениям до редуктора (входное) и после редуктора (выходное). Входное давление – это давление в баллонах. Выходное давление – это давление, необходимое для производственного процесса. После подбора редуктора по давлению важно обратить внимание пропускную способность.
6) При выборе манометров предельно допустимое рабочее давление не должно превышать 3/4 верхнего предела измерений. Обязательно нужно знать свойства вещества и пределы измеряемого давления.
Виды манометров.- жидкостные манометры – используют для измерения жидкостей;
- пружинные манометры – используют для измерения газов, имеют простую конструкцию, надежные, измеряют давление до 400 МПа.При выборе пружинного манометра следует стремиться к тому, чтобы указывающая стрелка в рабочем положении находилась в средней части шкалы. Это условие диктуется тем, что при крайних положениях стрелки пружинные манометры дают менее точные показания.
- мембранные манометры – используют для измерения газов, удобны для применения в вязких средах, имеют больше проходное сечение по сравнению с пружинными;
- электроконтактные манометры (ЭКМ) применяют в системах автоматического контроля, регулирования и сигнализации;
Требования безопасности.
Рампы должны отвечать требованиям безопасности по ГОСТу 12.2.008 и ГОСТу 12.2.003.
При конструировании, изготовлении, эксплуатации и испытании рамп перепускных необходимо соблюдать:
- «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ03-576-03)
- «Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления» (Приказ ростехнадзора №542 от 15.11.2013)
- «Правила пожарной безопасности в РФ» (Постановление Правительства РФ от 25.04.2012 N 390 О противопожарном режиме)
Автор статьи:
специалист по работе с корпоративными клиентами
ООО "Крионика"
Домашних елена Петровна
