Двухклапанная коробка НЗФС: конструкция и применение в системах газоснабжения
Двухклапанная коробка НЗФС — узел запорно-предохранительной арматуры, предназначенный для установки на газопроводах низкого и среднего давления с целью автоматического отключения подачи газа при аварийном повышении или понижении давления сверх допустимых пределов. Изделие относится к категории предохранительных запорных клапанов (ПЗК) и монтируется перед регуляторами давления в пунктах редуцирования газа (ГРП, ГРПШ, ГРУ).
Конструктивные особенности двухклапанного исполнения
Корпус НЗФС отлит из серого чугуна и рассчитан на условный проход DN 50, DN 80, DN 100 и DN 150. Двухклапанная схема подразумевает наличие двух последовательно расположенных запорных элементов в одном корпусе: основного клапана и контрольного (дублирующего). Такая компоновка обеспечивает герметичное перекрытие потока даже при частичном износе или засорении одного из седел, что критично для систем, где недопустим пропуск газа в аварийном режиме.
Управление клапанами осуществляется через мембранный привод, воспринимающий импульс давления после регулятора. Настройка порогов срабатывания производится регулировочными пружинами: верхний предел — 0,002–0,06 МПа, нижний — 0,0005–0,003 МПа в зависимости от модификации. Взвод клапана после срабатывания выполняется вручную подъемом рычага, что исключает самопроизвольное открытие при кратковременных скачках давления.
Принцип работы и контролируемые параметры
В рабочем положении клапан удерживается открытым за счет усилия пружины взвода и давления газа в импульсной линии. При повышении давления сверх верхнего уставки мембрана прогибается вверх, сжимая настроечную пружину, и через шток освобождает защелку — клапан под действием собственного веса и перепада давления садится на седло. Аналогично при падении давления ниже нижнего предела мембрана опускается, и клапан закрывается, предотвращая «подсос» воздуха в газопровод при разрежении.
Импульсная линия подключается к выходному коллектору после регулятора давления. Для контроля герметичности затвора в корпусе предусмотрены контрольные отверстия, позволяющие диагностировать утечки без демонтажа узла. Присоединение к трубопроводу — фланцевое по ГОСТ 33259, что обеспечивает удобство монтажа и обслуживания в условиях ГРП.
Материалы и условия эксплуатации
Корпусные детали изготавливаются из чугуна марки СЧ20, уплотнительные поверхности седла и клапана — из коррозионностойкой стали или фторопласта, мембрана — из маслобензостойкой резины. Рабочая среда — природный газ по ГОСТ 5542, а также другие неагрессивные горючие газы. Температурный диапазон эксплуатации составляет –45…+60 C, что позволяет применять изделие в неотапливаемых шкафных ГРПШ и на открытых площадках.
Двухклапанные коробки НЗФС применяются в следующих инженерных системах:
- пункты редуцирования газа (ГРП, ГРПШ) промышленных предприятий;
- узлы учета и редуцирования котельных установок;
- газораспределительные сети коммунального хозяйства;
- технологические газопроводы металлургических и химических производств;
- системы газоснабжения объектов энергетики.
Технические характеристики типоразмеров
| DN | Рабочее давление, МПа | Верхний предел срабатывания, МПа | Нижний предел срабатывания, МПа | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 0,6 | 0,002–0,03 | 0,0005–0,002 | 18 |
| 80 | 0,6 | 0,002–0,06 | 0,0005–0,003 | 32 |
| 100 | 0,6 | 0,002–0,06 | 0,0005–0,003 | 45 |
| 150 | 0,6 | 0,003–0,06 | 0,001–0,003 | 78 |
Монтаж и обслуживание
Установка двухклапанной коробки НЗФС выполняется на горизонтальном участке газопровода мембраной вверх. Перед монтажом необходимо проверить соответствие фактического давления настройкам пружин, указанным в паспорте изделия. Импульсная трубка подключается к выходному патрубку регулятора давления на расстоянии не менее 5 DN от фланца. После монтажа проводится пневматическое испытание на герметичность при давлении 0,1 МПа с обмыливанием сварных швов и фланцевых соединений.
Периодичность проверки срабатывания — не реже одного раза в квартал. Проверка выполняется плавным повышением или понижением давления в импульсной линии с фиксацией момента закрытия клапана по манометру. При отклонении фактических порогов от паспортных значений более чем на 10 % производится перенастройка регулировочными гайками. Замена мембраны требуется при появлении трещин или потере эластичности, что определяется по увеличению времени срабатывания и пропуску газа в закрытом положении.
Вопросы и ответы
Чем двухклапанная коробка НЗФС отличается от одноклапанной?
Двухклапанное исполнение содержит два последовательных запорных элемента в одном корпусе, что обеспечивает дублирование герметизации. При отказе одного клапана второй перекрывает поток, что повышает надежность защиты газового оборудования и исключает пропуск газа в аварийных ситуациях.
Какие давления настройки поддерживает НЗФС?
Верхний предел срабатывания регулируется в диапазоне 0,002–0,06 МПа, нижний — 0,0005–0,003 МПа в зависимости от типоразмера и модификации. Точные значения указываются в паспорте конкретного изделия и устанавливаются при пусконаладке.
Для каких сред применима двухклапанная коробка НЗФС?
Изделие рассчитано на природный газ по ГОСТ 5542 и другие неагрессивные горючие газы с температурой не ниже –45 C. Применение для агрессивных или влажных сред требует согласования с производителем.
Как часто необходимо проверять срабатывание клапана?
Проверка работоспособности выполняется не реже одного раза в квартал, а также после каждого срабатывания в аварийном режиме. Регламент технического обслуживания устанавливается эксплуатирующей организацией с учетом требований нормативных документов.
