Оборудование для продувки инертным газом
Безопасно избавиться от влаги, воздуха, кислорода или других газов, без их смешения, улучшить качество металла и т.п. можно с помощью продувки инертными газами. Мы попытаемся ответить на ключевые вопросы и предложить вас способы их решения поставленных перед вами задач.
Процесс продувки, что это такое?
Метод вытеснения нежелательной или опасной среды для предотвращения возможности образования легковоспламеняющейся смеси из трубопровода или емкости. Поговорим об этом более развернуто:
Где применяется процесс продувки?
Нефтехимическая, нефтегазовая отрасль:
Продувка трубопроводов при техническом обслуживании, введении в эксплуатацию, капитальном или плановом ремонте. Продувка выполняется перед запуском, для предотвращения образование взрывоопасных смесей газов в трубопроводе и агрегатах. После осушки и продувки трубопровода снижается уровень кислорода, и создаются условия для беспрепятственного движения нефти/газа и т.п.
Металлургическая отрасль:
Продувка инертным газом производиться для повышения качества металлопродукции и металлопроката в металлургии. Инертный газ запускается непосредственно в ковш с расплавленным металлом. Этот способ продувки стали инертными газами увеличивает эффективность воздействия инертного газа на сталь, дает снижение содержания неметаллических включений, и более эффективную дегазацию. Дегазация — удаление нежелательных растворённых газов или захваченных газовых пузырьков из различных веществ.
Этот процесс достаточно распространен и применим практически во всех сферах деятельности человека.
Например: для удаления влаги и прочих газов из трубопроводов, технологического оборудования и емкостей.
Так же применяется на суднах, танкерах, баржах и даже в автомобилях для предотвращения потенциально горючих сред. В пищевой индустрии для удаления влаги, кислорода и других газообразных соединений при упаковке продуктов питания. И конечно же в пивоваренной промышленности продувка азотом трубопроводов продлевает срок годности пива. Примеров множество и в рамках новостной статьи все перечислить не сможем.
Какой газ используется для продувки?
Продувку необходимо выполнять таким газом, который исключает образование легковоспламеняющейся смеси, а так же сможет удалить влагу и прочие газы из трубопровода. Эту задачу могут выполнить инертные газы.
К инертным газам относят - гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe) и радиоактивный радон (Rn), оганесон (Og).
Инертные газы бесцветны, прозрачны и не имеют запаха и вкуса, не поддерживают горения и не возгораются при нормальных условиях. В небольшом количестве они присутствуют в воздухе и некоторых горных породах.
В этом перечне мы не находим Азо́т (N), хотя его постоянно используют дл продувки. Согласно ГОСТ 9293-74 (ссылка на гост) говорит - " Газообразный азот предназначается для создания инертной атмосферы при производстве, хранении и транспортировании легко окисляемых продуктов, при высокотемпературных процессах обработки металлов, не взаимодействующих с азотом, для консервации замкнутых металлических сосудов и трубопроводов и других целей".
Основной и главной причиной использования Азо́та (N) как продувочного инертного газа - это его доступность на рынке. При выборе газа для продувки выигрывает оптимально выбрать Азот, но необходимо помнить об ограничениях его использования в связке с металлами!
Получив ответ на выше изложенные вопросы, мы постараемся предложить техническое решение для выбора оборудования подключаемого от источника газа к системе продувки:
2. Газификатор холодный криогенный
Рампа разрядная как часть системы продувки понадобилась нашему клиенту который предоставляет услуги в области добычи нефти и природного газа. На нефтегазовом месторождении, где проводиться реконструкция трубопроводов узла одоризации газа (Одорант – вещество, придающее природному газу специфический запах Одоризация – процесс ввода одоранта в поток природного газа. Цель одоризации – выявление утечек природного газа для предотвращения появления взрывоопасной среды и отравления природным газом), сети газоснабжения. В виду не большого объема газа для продувки клиенту необходимо поставить разрядную рампу РР 01-01-200 для Азота в шкафном исполнении.
Согласовав с клиентом чертежи, приступили к производству. Помимо стандартной комплектации рампы мы смогли уменьшить нагрузку клиента и взяли не себя некоторые позиции из проекта - датчик избыточного давления Метран и спец. шильдики с лазерной гравировкой (Рис 1).
Рис 1. Датчик давления метран, Шильдик
Датчики давления серии Метран (Рис 1) предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности, в том числе в пищевой. Обеспечивают непрерывное преобразование измеряемых величин - давления избыточного, абсолютного, давления-разрежения, разности давлений, гидростатического давления нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал и цифровой сигнал на базе HART-протокола.
Измеряемые (вычисляемые) параметры:
- Разность давлений
- Избыточное/Разрежение
- Абсолютное
Диапазон измерения давления, МПа: до 68,947
Диапазон измерения разности давления, МПа: 13,1789
Температура окружающей среды, °С: от -60 до 85
Температура измеряемой среды, °С: от -60 до 120
Основная приведенная погрешность, %: до ± 0,075
Выходной сигнал: 4-20мА HART, 0-5мА
Степень пылевлагозащиты: IP66
Материалы разделительной мембраны: Нерж. сталь 316L
Исполнение по взрывозащите: Exia; Exd
Сборка с разделительными мембранами: Есть
Самодиагностика: Стандартная
Межповерочный интервал: 6 лет
Дисплей: ЖК-индикатор с возможностью использования локального интерфейса оператора
Собрав шкаф нанесли грунтовое покрытие (Рис 2.) и после, лакокрасочное покрытие (Рис 3). В виду того, что монтаж и присоединение к трубопроводам клиент планирует провести на месте, согласовали местоположение ложемента для баллона и рампы относительно левой внутренней стороны шкафа. Дополнительно оснастили каркас шкафа горизонтальными закладными для возможности смещения крепления кронштейна стенового вправо или лево.
Рис 2. Шкаф рамповый грунтовое покрытие.
Рис 3. Шкаф рамповый.
Рис. 4 РР 01-01-200 для Азота.
Продолжая практику корректного подбора составных частей, приступили к сборке азотной рампы.
Разрядная рампа (Рис. 4.) будет работать с обычными 40-ка литровыми баллонами, изготовленными по ГОСТ 949-73. Газ из одного баллона с азотом под давлением 15МПа будет поступать в рампу РР 01-01-200. После редуцирования до давления 0,6 МПа, газообразный азот поступает в трубопровод. Для присоединения баллона к Рампе используем змеевик медный ду 6 мм на входе и выходе с накидной гайкой G3/4".
В Азотной рампе РР 01/01/200 использовали Вентиль баллонный Feilun QJG150-4, DN4, PN200 для подключения к 40-ка литровому газовому баллону. Конструктивно предусмотрели и продувочный вентиль, который присоединяться к трубопроводу газосброса (Рис. 3.2).
Рис. 5. Вентиль баллонный Feilun QJG150-4, Вентиль продувочный Feilun QJG150-4.
В конструкции рампы предусмотрен манометр и предохранительный клапан на высокую линию с давлением срабатывания 22 МПа На выходе из рампы использовали проходной запорный клапан Клапан запорный К-1409-250 (Рис. 6).
Рис. 6. Манометр, предохранительный клапан на высокую линию, вентиль рамповый К-1409.
После рампы уславливается регулятор давления с диапазоном давлений от 0 до 1 МПа типа RP1AC производства A-Flow . Регулятор выполнен из нержавеющей стали имеет несколько конфигураций присоединительных портов с резьбой присоединения NPT ¼". На входе/выходе регулятор может быть укомплектован присоединительными фитингами с резьбами G3/4”, W21.8x1/14” и W21.8x1/14” LH. По запросу регуляторы могут быть укомплектованы выходным запорным клапаном. Регулятор подходит для работы с газами: O2 – кислород, H2 – водород, CО2 – углекислота, AR – аргон, СН4 – метан, HE – гелий.
Клиент решил установить дополнительную защиту от повышения давления в линии трубопровода после редуктора. Поэтому регулятор оснащен предохранительным клапаном типа RV1 производителя Hy-Lok с давлением срабатывания 0,7 МПа. Корпус пред. клапана выполнен из нерж. стали, имеет вариаций входных и выходных от трубных зажимов типа Hy-Lok 6-12 мм и ¼" – ½" до сочетания резьбовых NPT ½", NPT 3/8, G½", G¼" внутреннего и наружного исполнения. Давление срабатывания пред. клапана настраивается в диапазоне от 0,06 МПа до 41 МПа. Предохранительный клапан предназначен для сброса избыточного давления в трубопровод газосброса. (Рис. 7).
Рис.7. 
При реализации этого заказа мы помогли решить клиенту несколько проблем:
- Увеличили срок эксплуатации оборудования. Ранее использовали баллон с редуктором. Мы предложили использовать полноценное, безопасное оборудование – Рампу разрядную РР 01-01-200 в шкафном исполнении.
- Установили предохранительную араматуру на высокую и низкую линии давления.
- Улучшили конструкцию шкафа для возможности смещения крепления (стеновой кронштейн) рампы по горизонтали в шкафу.
- Упростили подключения линии газосброса к рампе использовав стандартные резьбовые соединяя, соответствующие используемому газу.
- Выполнили отгрузку оборудования за 25 раб. дней вместо оговоренных 40 раб. дней. с поставкой дополнительных позиций.
- Уменьшили документальную нагрузку на оборудование, при проверках. На оборудование произведенное по нашему ТУ есть отказное письмо от Росстехнадзора об отказе в проведении обязательной сертификации заявленной продукции по ТР ТС 010 и 032
Комплект документов который входит в поставку с рампой:
- Паспорт и инструкция по эксплуатация разрядной рампы
- Паспорт и инструкция по эксплуатация баллонного вентиля
- Паспорт и инструкция по эксплуатация продувочного вентиля
- Паспорт и инструкция по эксплуатация рампового вентиля
- Паспорт и инструкция по эксплуатация манометра с отметкой с датой поверки
- Паспорт и инструкция по эксплуатация регулятора давления
- Паспорт и инструкция по эксплуатация предохранительного клапана с шильдиком
- Отказное письмо Ростехнадзора
