Op maat verstelbare hogedruk-aardgasregelaar: selectie- en installatiegids

Een stadspoortstation dat gas van 24 bar afneemt en dit aan een middendruknetwerk van 1,6 bar levert, zal de hele middag zijn setpoint vasthouden en om drie uur 's ochtends voorbij de 2,1 bar kruipen, wanneer de vraag daalt tot een tiende van de ontwerpstroom. Die kloof tussen het naamplaatje en de werkelijke operationele band is de reden waarom kopers stoppen met bestellen uit catalogusrijen en beginnen met het specificeren van een op maat verstelbare hogedruk-aardgasregelaar.

Catalogusregelaars zijn gedimensioneerd rond een enkel ontwerppunt: één vaste veer, één vaste opening en een veerkast die niemand van plan was te herschikken. Bij distributiewerk zijn de meeste klachten die een fabrikant bereiken, zoals jacht, kruipende uitlaatdruk en gescheurde membranen na twee winters, eerder terug te voeren op een mismatch tussen de geïnstalleerde eenheid en de daadwerkelijke turndown-band van het station dan op een fabricagefout.

Jiangsu Changrun Intelligent Gas Equipment Co., Ltd. bouwt regelaars, regelkasten en gasonderdelen op een terrein van 10.000 vierkante meter met vijf bewerkingswerkplaatsen, en meer dan de helft van het personeel werkt in technische functies. Die mix is ​​van belang voor maatwerk: een specificatie op maat is alleen zinvol als de veren, membranen, lichamen en de testbank die dat bewijst allemaal in dezelfde fabriek zitten.

Waarom kant-en-klare regelaars worstelen met een inlaat van meer dan 10 bar

Boven ongeveer 10 bar inlaat vervalt de catalogusgrootte, omdat de krachten die een regelaar dragen, schaalbaar zijn met de drukval in plaats van met de nominale stroom die op het gegevensblad staat afgedrukt.

Verlaag 24 bar naar 1,6 bar in één stap en het gas overschrijdt 22,4 bar. Er volgen twee gevolgen. Joule-Thomson-koeling verwijdert grofweg 0,5 graden Celsius voor elke druppel druppel aardgas van pijplijnkwaliteit, zodat een warme zomerinlaat de temperatuur onder het vriespunt kan brengen, waar hydraat- en ijsvorming op nat gas begint. De snelheid door de stoel neemt ook toe met de vierkantswortel van de daling, dus een trim die stil is bij 4 bar, is luid bij 25 bar en erodeert de plug binnen een seizoen of twee.

De maatvoering is het derde probleem. Een regelaar die is geselecteerd op 900 Nm3/u en geïnstalleerd op een lijn die achttien uur per dag 40 Nm3/u draait, brengt het grootste deel van zijn leven door aan de uiterste rand van zijn karakteristieke curve, waar de droop het grootst is en de stoelslijtage het snelst.

De drie variabelen die een op maat verstelbare hogedruk-aardgasregelaar definiëren

Drie inputs regelen bijna de hele specificatie: inlaatdrukbereik, turndown-ratio en de gastemperatuur die wordt bereikt na expansie.

Inlaatdrukbereik en lichaamsclassificatie

Specificeer de maximale stroomopwaartse druk inclusief verstoorde omstandigheden en geen stroming, niet het normale bedrijfsgetal, en eis vervolgens een hydrostatische test bij 1,5 maal de maximaal toegestane werkdruk. Een hogedrukregelklep die is gebouwd voor een inlaat van 25 bar, maakt doorgaans gebruik van een behuizing van nodulair gietijzer of koolstofstaal met een roestvrijstalen bekleding. Boven de 40 bar veranderen de wanddikte, flenswaarde en boutbevestiging de gehele montage, en daarmee verandert de prijs.

Turndown-ratio en de droop die het netwerk kan verdragen

Droop is de verandering in uitlaatdruk tussen minimale en maximale stroom bij een vaste veerinstelling, en de grootte ervan hangt vrijwel volledig af van het regelprincipe. De onderstaande cijfers zijn typisch voor aardgas van pijpleidingkwaliteit en zijn eerder nuttig als ontwerprichtlijn dan als gegarandeerde waarden.

Als een station binnen een band van plus of min 2 procent moet blijven bij een turndown van 20:1, kan een direct werkende veereenheid dit niet leveren. Een gebalanceerd plug- of pilot-aangedreven ontwerp kan dat, en de prijs van die keuze is een pilot-lijn die een eigen filter nodig heeft en een iets grotere installatievoetafdruk.

Koud gas, membraanmateriaal en ijsvorming

Membraan- en afdichtingsverbindingen stellen de lage temperatuurlimiet vaker vast dan het metaal. Nitril (NBR) dekt grofweg min 20 tot plus 80 graden Celsius, EPDM is het betere antwoord als het gas aromatische verbindingen vervoert, en fluorelastomeer (FKM) verlengt de bovenkant tot ongeveer 200 graden Celsius, maar verstijft slecht bij diepe kou. Waar de berekende uitzettingstemperatuur onder de min 10 graden Celsius komt, zijn de praktische opties een voorverwarmer stroomopwaarts van de regelaar of een tweetrapsreductie die de daling over twee lichamen verdeelt.

Hogedruk gasdrukregelklep Belangrijk onderdeel van het gassysteem voor het reguleren van gas onder hoge druk tot een stabiele toevoer; beoordeling bij het definiëren van inlaat-, uitlaat-, flow-, temperatuur- en materiaalvereisten. Bekijk Product →

Veerbereik, openingsgrootte en lichaamsmateriaal: vul de specificatietabel in

Een op maat gemaakte specificatie van de regelaar is pas compleet als er vijf regels schriftelijk zijn ingevuld: inlaatbereik, uitlaatbereik, stroomband, gastemperatuurvenster en materiaalklasse.

Twee van die regels veroorzaken het grootste deel van het herwerk. Kopers sturen routinematig een ontwerpstroom in plaats van een stroomband, en ze sturen de normale inlaatdruk in plaats van de maximale druk. Beide waarden zijn gemakkelijk af te lezen op een stationstekening, en beide veranderen de veer en de opening die de fabriek moet passen.

Drukregelaar voor aardgaspijpleiding Drukbalanspijpleidingapparaat voor aardgastransport; nuttig wanneer de stroomband en de maximale inlaatdruk de veer- en openingskeuze begeleiden. Bekijk Product →

Aanpassing, vergrendeling en setpoint-discipline in het veld

Aanpasbaarheid loont alleen als de instelprocedure wordt opgeschreven, omdat de meeste veldproblemen voortkomen uit een veerbereik dat überhaupt nooit tussen het instelpunt stond.

1. Controleer of het instelpunt in het middelste derde deel van het veerbereik ligt. Een uitlaat van 1,6 bar hoort thuis in een veer van 0,8 tot 2,5 bar, niet in een veer van 1,0 tot 1,8 bar die geen ruimte laat voor seizoenssnoei.
2. Stel de uitlaat in met stromend gas en test vervolgens de vergrendeling. Als de stroomafwaartse klep gesloten is, moet de uitlaatdruk stijgen en stoppen, en niet gestaag stijgen; gestage kruip duidt op beschadiging van de stoel, vuil of een lekkageklasse waaraan nooit is voldaan.
3. Noteer het instelpunt, het onderdeelnummer van de veer, het veerbereik en de datum in het stationsbestand. Een regelaar die twee keer per jaar opnieuw wordt afgesteld zonder documentatie, eindigt altijd met de verkeerde veer erin.
4. Controleer dit opnieuw na 24 uur normaal gebruik en nogmaals na de eerste week, omdat nieuwe membranen een vaste waarde krijgen en er vuil in het leidingwerk door de trim heen verdwijnt.

Wanneer een project aan een gedocumenteerde norm moet voldoen, horen deze controles in het overdrachtsbestand naast de drukklasse en het veerbereik. Meer details over hoe aangepaste builds worden geverifieerd, vindt u in de opmerkingen over op maat gemaakte normen voor aardgasdrukregelaars .

Overdrukbeveiliging: waar de ontlastklep zit

Een drukregelaar regelt de druk maar beschermt het stroomafwaartse systeem niet; overdrukbeveiliging is een aparte laag die op maat moet worden gemaakt voor de defect-open behuizing.

• Een monitorregelaar in serie, ingesteld op 0,2 tot 0,3 bar boven het werkinstelpunt, zodat deze stil blijft totdat de actieve regelaar afdrijft.
• Een veiligheidsuitschakeling die uitschakelt bij ongeveer 1,3 keer het instelpunt, geselecteerd volgens de apparaatklasse vereist door EN 14382.
• Een ontlastklep met volledige lift, gedimensioneerd voor de maximale stroom die de regelaar kan passeren met de stroomopwaartse druk maximaal.
• Stroomafwaartse leidingen die geschikt zijn voor de druk die zou ontstaan ​​als elk apparaat hierboven op hetzelfde moment zou uitvallen.

Op een inlaatstation van 25 bar dat een stroomafwaartse leiding van 4 bar voedt, is de in het slechtste geval voorkomende stroom vaak twee tot drie maal de normale vraag. Het is het enige getal dat de opening van de ontlastklep bepaalt, en het is ook het getal dat bepaalt of een combinatie van monitor en dichtslag goedkoper is dan een groot ontluchtingsapparaat.

Automatische gasveiligheidsklep Automatische gasontlastklep voor overdrukontlasting; relevant wanneer de stroming in het slechtste geval de grootte van de ontlastingsopening en de ontlasting versus monitorkeuzes bepaalt. Bekijk Product →

Veelgestelde vragen: Op maat verstelbare hogedruk-aardgasregelaars

Kan één regelaar een stroomomslag van 20:1 dekken?

Ja, maar geen direct werkende veereenheid. Een gebalanceerd plugontwerp houdt ongeveer 5 procent droop over die band vast en een pilootgestuurd ontwerp ongeveer 1,5 procent, terwijl een direct werkende regelaar uit de catalogus doorgaans 10 tot 15 procent beweegt tussen volledige stroom en minimale stroom. Pas het regelprincipe aan de band aan voordat u prijzen vergelijkt.

Hoe kies ik het juiste veerbereik voor een verstelbare regelaar?

Stel het setpoint in het middelste derde deel van het veerbereik en laat aan beide zijden ruimte vrij. Voor een uitlaat van 1,6 bar is een veer van 0,8 tot 2,5 bar een goede keuze; een veer van 1,0 tot 1,8 bar is dat niet, omdat seizoensmatig trimmen en de eerste winter van diafragma-inzinking een instelpunt zullen pushen dat begint aan de bovenkant van het bereik buiten het verstelbare venster.

Heeft een op maat gemaakte regelaar nog een monitor of een overdrukventiel nodig?

Ja. De regelaar is de controlelaag, en een monitor, een veiligheidsafsluiter of een ontlastklep met volledige lift is de beschermingslaag. Bepaal het ontluchtingsapparaat voor de stroom die een wijd open regelaar zou passeren met de stroomopwaartse druk maximaal, en bevestig dat het afvoerpunt en de ventilatieschoorsteen zich buiten het werkgebied van de operator bevinden.

Welke informatie moet in een offerteaanvraag staan?

Zes waarden zijn voldoende voor een duidelijk antwoord, en elk daarvan elimineert één ronde heen en weer:

• Maximale en minimale inlaatdruk
• Vereist uitlaatinstelpunt en tolerantie
• Minimum en maximum debiet in Nm3/h
• Koudste en heetste gastemperatuur op de stoel
• Aansluitmaat, flensstandaard en lichaamsmateriaal
• Toepasselijke norm, zoals EN 334 of EN 14382