Конденсатосборники для газопровода: особенности конструкции и функции, монтаж и техническое обслуживание

Планируете подключение газа в свой дом? Либо вы создаете независимую газовую систему с использованием газгольдера? В таком случае, вам будет полезно ознакомиться с концепцией газовых конденсатосборников.

Эти устройства не только минимизируют возможные проблемы при использовании газа, но и увеличивают эксплуатационный срок как оборудования, использующего газ, так и самого газопровода и дымоходов. Правильно подобранный и установленный конденсатосборник значительно улучшает качество газа и повышает безопасность работы всей газовой системы.

В данной статье мы рассмотрим, какую роль играют конденсатосборники на газопроводе, какие примеси могут в них скапливаться, их разновидности и отличия, принципы их работы, а также правила установки и обслуживания.

Для чего необходим конденсатосборник на газопроводе?

Как метан, так и сжиженная пропан-бутановая смесь требуют дополнительной фильтрации. Это необходимо из-за условий их хранения и использования, а также недостатков газораспределительных систем.

Примеси в газах могут быть различными:

1. Вода может попасть в газопровод на этапе строительства, во время проверки или продувки, а также через даже мельчайшие щели. Она вызывает коррозию стальных частей и может повреждать дымоход.
2. Жидкий бутан может рекомбинироваться из смеси пропан-бутана, не испаряется при низких температурах и не поднимается по газопроводу. В результате он создает факел в горелке или может стать причиной перегрева и взрыва в котле.
3. Мелкие твердые частицы могут попадать в газ из резервуаров и трубопроводов, особенно если они уже имеют признаки износа. Они могут забивать форсунки.

Каждая из перечисленных примесей представляет собой свою опасность. Вода и жидкий бутан могут вызывать риски, такие как образование факела или аварии, а твердые частицы частично блокируют форсунки.

Конденсатосборник отвечает за фильтрацию, накопление и удаление посторонних частиц.

Конструкция конденсатосборника включает: 1) газопровод; 2) линию для выравнивания давления; 3) запорную арматуру; 4) продувочную трубку; 5) конденсатоотвод; 6) накопитель конденсата, который устанавливается под газопроводом.

В данном устройстве накапливаются все тяжелые вещества, такие как жидкий бутан, что предотвращает возникновение потенциально опасных ситуаций.

Конструкция и принцип работы конденсатосборников

Конденсатосборники, предназначенные для низкого давления, существенно отличаются от аналогичных устройств, разработанных для работы с газопроводами среднего и высокого давления.

Они представляют собой вертикальный цилиндр с выпуклым или конусообразным дном. К верхней части стенок с обеих сторон приварены патрубки для подключения к газопроводу, а через крышку идет трубка к поверхности земли, под специальный козырек – для откачивания конденсата.

Газ движется через верхнюю часть сосуда от одного патрубка к другому, в то время как все жидкие и твердые примеси оседают на дно. В таких системах давление газа недостаточно для вывода жидкости через него, и приходится использовать насос, как когда вы пьете через соломинку.

В некоторых наземных конденсатосборниках отводящая трубка может находиться внизу, и конденсат стекает под действием силы тяжести при открывании крана.

Конденсатосборники среднего и высокого давления устроены как расширительные резервуары, где газ «отстаивается». Благодаря увеличению площади сечения, скорость потока снижается, и там оседают все тяжелые жидкости и твердые частицы.

Основной элемент агрегата – это сборник, представляющий собой цилиндрическую емкость с выпуклыми концами, как у цистерны. Сверху от него отходят два патрубка: один для самотечного поступления конденсата из трубопровода, другой – для возврата газа обратно в трубопровод.

Продувочная труба для удаления конденсата в устройствах среднего и высокого давления всегда оснащена краном – в отличие от первого варианта с пробкой. В некоторых случаях давление газа может быть достаточным, чтобы удалить весь конденсат при открывании крана. Это чаще происходит с конденсатосборниками, установленными на поверхности земли.

В подземных резервуарах накопленная жидкость сможет самостоятельно подняться по отводящей трубке и слиться в специальный резервуар только при давлении не менее 15-20 кПа. При более низких температурах жидкость может замерзать, что препятствует отводе конденсата и может повредить трубку до разрыва.

Чтобы предотвратить замерзание зимой, в подземных конденсатосборниках высокого и среднего давления предусмотрен дополнительный стояк, заполненный газом, который устанавливается параллельно отводящей трубке. Он соединен с основным у поверхности земли и создает обратное давление, что предотвращает выведение жидкости в мороз.

Кроме того, такие конденсатосборники обычно имеют дополнительное оборудование, включая манометр для контроля давления, датчик уровня жидкости, показывающий количество накопленного конденсата, сигнализатор заполнения, который предупреждает о необходимости обслуживания устройства и сброса жидкости.

Не редкость наличие автоматической системы удаления жидкости. На конденсатосборнике, установленном перед компрессором, сигнализатор заполнения может автоматически отключить устройство.

Советы по выбору конденсатосборников

Исходя из характеристик вашего газопровода, на рынке доступно множество моделей конденсатосборников. Некоторые производители готовы изготовить устройство любой модификации на индивидуальный заказ, если подходящей модели не представлено в ассортименте.

Газовые системы варьируются по форме, давлению, условиям эксплуатации и другим параметрам, что приводит к соответствующему разнообразию конденсатосборников.

Неправильно выбранный агрегат может оказаться неэффективным или слишком громоздким и дорогим, поэтому разумно доверить окончательный выбор специалистам. Для того чтобы немного разбавить это многообразие, рассмотрим основные отличия и принципы выбора по обозначенным параметрам.

Критерий #1 — форма конденсатосборника

Сам конденсатосборник может быть как в горизонтальном, так и в вертикальном положении: в виде трубки или небольшой цистерны, либо в форме горшка. То, как должен располагаться конденсатосборник, определяется не только формой, но и расположением патрубков – они всегда ориентированы горизонтально.

Форма устройства не всегда напрямую зависит от расчетного давления: встречаются вертикальные модели для магистральных труб и мини-цистерны, предназначенные для работы при низком давлении.

Вертикальные конденсатосборники, как правило, используются на газгольдерах, их подключают как к резервуару, так и к вертикальной трубе, подающей газ в дом, при этом сосуд для сбора конденсата располагается вертикально, поперечно трубопроводу.

Горизонтальные модели чаще устанавливаются на опорах или висят под горизонтальной трубой, располагаясь параллельно ей. Как правило, они имеют высокое давление и большие объемы.

Критерий #2 — давление газопровода

Важно выбрать конденсатосборник, способный работать при том же давлении, что и весь газопровод. Существуют три типа: для низкого, среднего и высокого давления.

Иногда конденсатосборники поставляются уже в комплекте с отрезком газовой трубы, что позволяет сократить количество сварочных работ на месте установки.

Они различаются не только размерами и диаметром патрубков для подключения, но и внутренним устройством, способом установки и обслуживающим механизмом. Неправильное соответствие давления может сделать эксплуатацию неэффективной и даже опасной.

Критерий #3 — дополнительные параметры оборудования

Помимо формы и давления, конденсатосборники могут отличаться и другими характеристиками:

• Объем – варьируется от нескольких сотен миллилитров до нескольких кубометров, в зависимости от склонности газопровода к образованию конденсата, состава газовой смеси, климатических условий, объема транспортируемого газа и места установки конденсатосборника.
• Материал, из которого изготовлен приемник конденсата – чаще всего используется нержавеющая сталь. Этот материал может долго противостоять коррозии и воздействию влаги и жидкого бутана. Тем не менее, в некоторых случаях конденсатосборники, особенно большие, производят из обыкновенной стали, предварительно обработанной специальными составами для защиты.
• По месту установки конденсатосборники бывают как подземными, так и надземными. На надземных обязательно должна быть маркировка «Газ», «Огнеопасно».
• Гидроизоляция должна соответствовать стандартам, действующим для газопроводов. Обычно используют полиэтиленовые ленты, иногда применяется битумная мастика или битумно-полимерное покрытие. Для надземных конструкций достаточно защиты водостойкой краской, которая имеет желтый цвет.
• Патрубки для подключения к газопроводу могут отличаться по диаметру и могут быть предназначены как для сварных соединений, так и для неразъемных соединений между сталью и пластиком.

• Дополнительные устройства. Помимо входного и выходного патрубков, обязательно присутствует трубка для отвода или откачивания конденсата, а также могут быть предусмотрены соединения для манометра, датчиков уровня жидкости, сигнализаторов заполненности резервуара и устройств для уравнивания давления.

Пользователи, как правило, приобретают конденсатосборник для личных газгольдеров, когда создают систему автономного газоснабжения для своих домов.

Газгольдеры для частных домов предлагаются в различных объемах, и их качество, а также условия эксплуатации влияют на выбор соответствующего конденсатосборника.

Для этих целей обычно используются компактные устройства с вертикальной, стаканоподобной ёмкостью и длинной трубкой для удаления конденсата. Такие системы чаще всего размещаются под землёй, непосредственно при входе газгольдера, и обычно не требуют дополнительного оборудования.

Конденсатосборники, предназначенные для высоких давлений, устанавливаются на магистральных трубопроводах, у газораспределительных станций и перед крупными промышленными пользователями. Они имеют значительный объем и корпус в форме цистерны, а также почти всегда дополнены различными датчиками и сигнализаторами.

Этапы установки конденсатосборника

Метод и порядок подключения конденсатосборника зависят от его расположения.

Основные места, где следует собирать и отводить конденсат из газа, таковы:

1. На выходе из газгольдера в автономных системах газоснабжения.
2. На низких участках газопровода или в точке соединения труб с обратным наклоном.
3. В начале (или «голове») газопровода – на выходе из нефтеперерабатывающего завода, после ГРС или резервуара.
4. Перед компрессором, чтобы избежать сбоев в его работе, а также перед заводами и другими крупными потребителями.
5. На выходе газа из компрессора – в этом месте конденсат собирается, если компрессор остановлен или reservoirs откачивали нефть, заполняя их газом.

Создание плана расположения конденсатосборников является задачей главного инженера газопроводной компании.

Он принимает решение не только касательно мест установки устройств и расстояний между ними, но и по характеристикам, типам и размерам. После установки экземпляров необходимо явно обозначить их местонахождение с помощью специальных знаков, которые указывают направление и расстояние до оборудования.

Установленный подземный конденсатосборник должен находиться на безопасном расстоянии от водоёмов, колодцев, деревьев и строений, и его местоположение также должно быть обозначено знаками.

При выборе места установки конденсатосборника следует учитывать удобство для последующего обслуживания. Необходимо обеспечить свободный доступ как к трубке для откачивания конденсата, так и возможность его раскопки для обслуживания или ремонта. Сам агрегат должен находиться не менее чем в 2 метрах от ближайшей стены, соединение же с трубой – не ближе 1 метра. Запрещается также монтировать устройства выше уровня промерзания почвы.

Частные пользователи могут столкнуться с необходимостью установки конденсатосборника исключительно на газгольдере, и это вопрос требует особого внимания. Газгольдер размещается на расстоянии не менее 10 метров от дома, согласно нормам, и трубопровод до основания дома часто прокладывают горизонтально под землёй.

В такой конфигурации трубопровод делится на две части с противоположным уклоном, и конденсатосборник устанавливается на их соединении, в самой низкой точке. Под агрегат заливают небольшой фундамент, а сам его ставят на ножки для уменьшения коррозии. Вход и выход устройства сваркой соединяются с газовой трубой, а трубка для откачки конденсата удлиняется до уровня земли, затыкается пробкой и накрывается крышкой.

Подключение конденсатосборника должно производиться исключительно неразъёмными соединениями, использующейся сваркой, а резьбовые и фланцевые соединения не допускаются. Это необходимо для обеспечения безопасности эксплуатации и снижения вероятности утечек.

Если газ выводится на поверхность вертикально, непосредственно от газгольдера, место для сбора конденсата будет в начале трубопровода. В этом случае один патрубок приваривается к трубе, а второй – либо к ней немного ниже, либо непосредственно к резервуару. Трубка для откачки конденсата выводится параллельно газовому стояку.

Характеристики обслуживания оборудования

В соответствии с графиком, который составлен инженером газопоставляющей компании, производится продувка и техническая проверка состояния конденсатосборников. Эти работы требуют осторожности, так как конденсат может содержать не только воду, но и легко воспламеняемый жидкий бутан, который зачастую может составлять большую часть жидкости. Поэтому обслуживание выполняется двумя специалистами в дневное время и не во время грозы.

Также запрещено сливать конденсат в автоцистерну — лишь в стационарные металлические ёмкости с защитой или в котлован. Если поблизости имеется нефтепровод, конденсат может сливаться туда.

Для опорожнения конденсатосборника низкого давления потребуется насос, мотопомпа или вакуумная цистерна. Из конца трубки извлекается пробка, к ней подключается шланг от насоса, открывается кран и запускается насос. Откачка продолжается до тех пор, пока из насосной системы не перестанет поступать жидкость, затем его выключают, кран закрывается, шланг отсоединяется, и пробка устанавливается обратно.

Для конденсатосборников с небольшой ёмкостью возможно использование ручного насоса, а у некоторых моделей для надземного монтажа жидкости можно сливать самотёком.

Конденсатосборники среднего и высокого давления, как правило, не требуют насоса. В их конструкции предусмотрены два стояка: для конденсата и газа, и на каждом из них установлен кран, при этом обычно открывается только кран для газа.

Для удаления жидкости из резервуара достаточно повернуть оба вентиля: газовый закрывают, а конденсационный открывают. Жидкость будет вытекать под действием газа из магистрали. Чтобы сократить время и затраты, этот процесс может быть автоматизирован с помощью контрольно-измерительных приборов и системы автоматизации.

Если тормоз конденсата не будет осуществлен вовремя, гидравлический удар или образование пробки могут препятствовать подаче газа и даже повредить трубопровод.

Кроме извлечения собранного конденсата, обходчики газопровода проверяют наличие и корректность знаков, указывающих на расположение конденсатосборников, а также состояние самого агрегата и связанной с ним запорной арматуры. При необходимости осуществляется срочный ремонт или составляется акт, по которому впоследствии выезжает специальная бригада.

Альтернативы газовым конденсатосборникам

Конденсатосборники, установленные на газопроводе, являются гарантией безопасности и сохранности оборудования.

Тем не менее, существуют и альтернативные методы, зачастую направленные на предотвращение образования конденсата. Среди таких средств – испарители, которые возвращают парообразный бутан обратно в газгольдер, теплоизоляция и подогрев трубопровода, закладывание его ниже уровня промерзания, использование труб с увеличенным диаметром.

Подогрев газопровода предотвращает формирование самой опасной фракции конденсата – жидкой фазы бутана, однако его установка и дальнейшая эксплуатация требуют значительных затрат.

Однако использование альтернатив не всегда возможно и эффективно, а зачастую бывает дороже, чем установка конденсатосборника.

Заключение и полезное видео по теме

Чтобы более наглядно понять принцип действия конденсатосборника, предлагаем вам к просмотру следующее видео:

Полезное пособие по понятиям о газовом конденсате можно увидеть в следующем сюжете:

Мы обсудили, в чём состоят преимущества газовых конденсатосборников, какие их разновидности существуют, как они функционируют и на что обращать внимание при выборе подходящей ёмкости. Также рассмотрели нюансы установки и обслуживания этих устройств, а также возможные альтернативные решения.

А вы сталкивались с подобным оборудованием? Как именно и по каким причинам? Делитесь своим опытом использования и другой информации по данной теме – форма обратной связи находится ниже этой публикации.