Отказ в пломбировке измерительного комплекса и предписание на переделку трубной обвязки узла учета расхода газа (УУРГ или шкафного пункта ШУУРГ) — частая проблема при вводе в эксплуатацию котельных, производственных цехов и коммерческих зданий в Алматы. Инспекторы газораспределительной организации («КазТрансГаз-Аймак») при приемке коммерческого узла строго проверяют не только заводские паспорта счетчика и корректора, но и гидродинамические условия в подводящем трубопроводе. Если перед турбинным или ротационным расходомером смонтирован крутоизогнутый отвод без соблюдения нормативного расстояния, поток газа приобретает спиралевидную закрутку и неравномерную эпюру скоростей, что искажает показания прибора на 3–8% в пользу завышения или занижения расхода.

Для сборки измерительных линий, фильтрационных узлов и байпасных линий в системах газоснабжения низкого и среднего давления (до 0,3–0,6 МПа) базовым конструкционным материалом выступает стальная водогазопроводная труба (ВГП) по ГОСТ 3262-75. Монолитная стенка обычной и усиленной серии гарантирует сохранение строгой прямолинейности и круглости сечения при сварке, исключая вибрации и овальность измерительного канала.

Гидродинамика измерительного участка: расчет длин до и после счетчика

Точность коммерческого измерения объема газа напрямую зависит от профиля скорости газового потока на входе в чувствительный элемент счетчика. Любое местное сопротивление — кран, переход, тройник или отвод — создает вихревые зоны и турбулентные пульсации, для выравнивания которых требуется прямолинейный участок трубы постоянного диаметра без внутренних выступов грата и кромок сварных швов.

Длина успокоительных прямолинейных участков рассчитывается в калибрах условного прохода (Ду / DN) и строго регламентируется паспортом конкретного типа расходомера и межгосударственными стандартами (ГОСТ 8.586, ГОСТ Р 8.740). Для ротационных счетчиков (типа RVG, RABO, Delta), работающих по принципу вытеснения фиксированного объема камерами роторов, требования к прямолинейным отрезкам менее жесткие: обычно требуется не менее 2 Ду до счетчика и 1–2 Ду после него. Однако для турбинных преобразователей (типа TRZ, СГ16МТ, TZ/Fluxi), где частота вращения турбинки зависит от кинетической энергии струи, норматив составляет от 5 Ду до 10 Ду до расходомера и не менее 3–5 Ду после него.

При наличии перед узлом учета двух пространственных отводов в разных плоскостях (трехмерного колена), которые создают сильное кручение потока, длина прямого участка без струевыпрямителя увеличивается до 15–20 Ду. Монтаж струевыпрямителя пластинчатого или трубчатого типа (решетки Дзержинского) позволяет сократить требования к прямому участку до 5 Ду, что критично при дефиците места в малогабаритном помещении газовой котельной.

Сортамент труб ВГП и конструктивные узлы газоизмерительной линии

При закупке металлопроката для обвязки УУРГ снабженцу важно выбирать трубы ВГП с подтвержденным 100% ультразвуковым контролем сварного шва на заводе-изготовителе. Согласно требованиям норм промышленной безопасности РК, в газоизмерительных узлах запрещено использовать трубы со следами коррозии, расслоениями на торцах или отклонением по толщине стенки более допустимого стандартом ГОСТ 3262-75.

Внутренний диаметр подводящей и отводящей трубы измерительного участка обязан совпадать с номинальным диаметром патрубков счетчика с допуском не более ±1%. Ступенька на стыке фланца и трубы высотой более 0,5 мм вызывает срыв пограничного слоя и генерацию высокочастотных вихрей, искажающих работу турбинки расходомера. Поэтому приварка стальных фланцев по ГОСТ 33259-2015 к измерительной трубе выполняется строго соосно, а внутренний корневой валик сварного шва аккуратно зачищается заподлицо со стенкой трубы шлифовальной борфрезой на длину не менее 2 Ду от фланца.

Типоразмер счетчика / Диаметр Ду (DN)Толщина стенки трубы ВГП (обыкновенная / усиленная), ммМин. прямой участок до счетчика (турбинный / ротационный), ммМин. прямой участок после счетчика, ммМакс. допустимая скорость потока газа, м/с
Ду 32 (1 1/4")3,2 / 4,0320 / 64160 / 6415
Ду 50 (2")3,5 / 4,5500 / 100250 / 10015
Ду 80 (3")4,0 / 4,5800 / 160400 / 16020
Ду 100 (4")4,0 / 4,51000 / 200500 / 20020
Ду 150 (6")4,5 / 5,01500 / 300750 / 30025

Байпасная линия и фильтрационный блок: правила обвязки и арматура

Коммерческий узел учета расхода газа проектируется с возможностью непрерывной работы котельной во время регламентной поверки расходомера, замены фильтрующего картриджа или аварийной ревизии датчиков. Для этого параллельно измерительной линии монтируется обводная байпасная магистраль из труб ВГП аналогичного диаметра.

Согласно требованиям безопасности газораспределительных систем в Республике Казахстан, байпасная линия УУРГ оснащается двумя последовательно установленными запорными органами (кранами шаровыми газовыми стальными) со штуцером продувки между ними либо поворотной заглушкой (обтюратором) для создания видимого разрыва в нормальном режиме работы. В рабочем состоянии запорная арматура на байпасе опломбируется газовой службой в закрытом положении, исключая безучетное потребление газа.

Перед измерительным участком обязательно монтируется газовый фильтр (типа ФГ, ФС, ФГМ) с номинальной тонкостью фильтрации не грубее 50–80 мкм. Сетчатый или волокнистый фильтр защищает прецизионные подшипники турбинки и зазоры роторов от окалины, сварочного града и твердой пыли. Для контроля загрязнения фильтра на патрубках фильтрационного блока из труб ВГП ввариваются импульсные штуцеры Ду 15 под дифференциальный манометр или индикатор перепада давления (ДПД). Превышение допустимого перепада (обычно свыше 5–10 кПа) сигнализирует о необходимости очистки фильтра.

Защита от блуждающих токов и сейсмические требования в Алматинской области

Для предотвращения протекания паразитных блуждающих токов от подземного распределительного газопровода через измерительный электронный комплекс и корректор объема газа на вводе в узел учета монтируется изолирующее фланцевое соединение (ИФС) или диэлектрическая изолирующая муфта. Диэлектрическая вставка разрывает гальваническую цепь, защищая микропроцессорный вычислитель от выгорания и предотвращая электрохимическую коррозию прецизионных узлов счетчика.

В условиях сейсмической зоны Алматы и предгорных районов Алматинской области (с расчетной сейсмичностью 9–10 баллов по СН РК 2.03-30-2017) трубная обвязка УУРГ и связанных шкафных газорегуляторных пунктов (ГРПШ) не должна создавать консольных механических напряжений на корпусе расходомера. Для этого соблюдаются следующие правила монтажа:

  • Измерительная линия жестко опирается на собственные напольные или настенные регулируемые опоры до и после счетчика, разгружая фланцы расходомера от массы труб и арматуры;
  • Запрещается устранять несоосность подводящих труб натягом болтов на фланцах счетчика — непараллельность привалочных плоскостей фланцев не должна превышать 0,2 мм на 100 мм диаметра;
  • Трубные плети на вводе в помещение оснащаются гибкими компенсационными вставками или сейсмическими коленами для компенсации взаимных смещений фундамента и газопровода при колебаниях грунта;
  • Все сварные соединения измерительной линии подлежат 100% визуально-измерительному контролю (ВИК) и неразрушающему радиографическому контролю (РК) с оформлением заключений аттестованной лаборатории для предоставления технадзору.

Типичные ошибки при монтаже узлов коммерческого учета газа

Монтажные бригады и закупщики нередко допускают ошибки, которые вскрываются в момент пломбировки или первичной калибровки измерительного комплекса:

  1. Установка прокладок с зауженным внутренним диаметром: если паронитовая или фторопластовая прокладка выступает внутрь проходного сечения трубы хотя бы на 1–2 мм, она работает как диафрагма, создавая мощное возмущение потока прямо перед турбинкой счетчика. Внутренний диаметр прокладки должен быть на 1–2 мм больше внутреннего диаметра трубы.
  2. Использование тонкостенных электросварных труб со смещением шва: прокат с заниженной толщиной стенки деформируется при затяжке шпилек фланца, вызывая овализацию фланцевого сопряжения и заклинивание роторов счетчика.
  3. Неправильное размещение датчиков температуры и давления: гильза термопреобразователя корректора объема газа должна монтироваться строго после расходомера на расстоянии 1–3 Ду под углом 45–60° навстречу потоку, чтобы не создавать турбулентности на входе в счетчик.
  4. Игнорирование продувочных линий: отсутствие продувочной свечи на вводе в УУРГ делает невозможным безопасное вытеснение воздуха газом при первичном пуске, создавая риск повреждения турбинки счетчика ударной волной газовоздушной смеси.

Часто задаваемые вопросы

Какую серию труб ВГП выбрать для обвязки УУРГ — обыкновенную или усиленную?

Для газопроводов низкого давления (до 0,005 МПа) допускается применение обыкновенной серии труб ВГП по ГОСТ 3262-75. Для сетей среднего давления (от 0,005 до 0,3 МПа) и на участках измерительных линий перед турбинными расходомерами рекомендуется закладывать усиленную серию труб с толщиной стенки от 4,0 до 4,5 мм (для Ду 50–100). Усиленная стенка обеспечивает повышенную жесткость измерительного канала, исключает термические поводки при приварке фланцев и гарантирует запас прочности при опрессовке системы давлением 1,5 Рраб.

Можно ли использовать резьбовые соединения на измерительном участке УУРГ?

Непосредственно на измерительной линии до и после расходомера резьбовые соединения не допускаются: разрешены только фланцевые стыки и сварка встык. Резьбовые соединения на трубах ВГП разрешены исключительно для вспомогательных линий: подключения импульсных трубок датчиков перепада давления, гильз термометров, манометров и дренажных пробок на фильтре, при этом резьба должна выполняться строго цилиндрической по ГОСТ 6357-81 с уплотнением анаэробными герметиками или фум-лентой для газа.

Каковы требования к зачистке сварных швов внутри измерительной трубы?

Внутренний грат и корневой наплыв сварного шва в месте приварки фланца к измерительному патрубку должны быть полностью удалены механическим способом (шлифовальным инструментом). Стенка трубы на прямолинейном участке до расходомера должна быть гладкой, без задиров, раковин и окалины, а шероховатость внутренней поверхности не должна превышать Ra 6,3 мкм в соответствии с требованиями методики измерений расхода газа.

Что взять с собой к закупке

Для безошибочной комплектации узла коммерческого учета газа на объекте сформируйте спецификацию со следующими базовыми позициями:

  • Сертифицированная стальная труба ВГП по ГОСТ 3262-75 требуемого Ду (обыкновенная или усиленная серия) с заводским сертификатом соответствия;
  • Стальные плоские или воротниковые фланцы по ГОСТ 33259-2015 с исполнением уплотнительной поверхности, соответствующим ответным фланцам газового счетчика;
  • Комплект диэлектрической защиты — изолирующее фланцевое соединение (ИФС) или изолирующий сгон;
  • Запорная арматура для газа — полнопроходные стальные шаровые краны для измерительной и байпасной линий;
  • Фильтр газовый сетчатый или волокнистый с датчиком перепада давления;
  • Метизы и уплотнительные прокладки из маслобензостойкого паронита ПОН-Б или терморасширенного графита (ТРГ).

На складе металлопроката компании ATLANT MARKET в Алматы доступен полный сортамент стальных водогазопроводных труб по ГОСТ 3262-75, фланцев, отводов и запорной арматуры с возможностью профессиональной нарезки в размер и оперативной отгрузкой на объекты по Алматинской области и всему Казахстану через филиалы в Каскелене и Талдыкоргане.