Манометры систем газоснабжения
Манометры систем газоснабжения: классификация, применение, требования безопасности
Манометры являются неотъемлемым элементом систем газоснабжения, обеспечивающим контроль, безопасность и эффективность технологических процессов. Их основная функция – измерение избыточного давления газовой среды. Корректный выбор, монтаж и эксплуатация манометров напрямую влияют на бесперебойность подачи газа, предотвращение аварийных ситуаций и достоверность коммерческого учета. В данной статье рассматриваются типы, конструктивные особенности, нормативные требования и практические аспекты применения манометров в газовой отрасли.
1. Классификация манометров для газовых систем
Манометры, применяемые в газоснабжении, классифицируются по нескольким ключевым признакам: принципу действия, назначению, классу точности, типу присоединения и стойкости к внешним воздействиям.
1.1. По принципу действия
- Деформационные (пружинные). Наиболее распространенный тип. Принцип действия основан на упругой деформации чувствительного элемента (трубчатой пружины Бурдона, мембранной коробки, сильфона) под действием давления. Деформация через передаточный механизм преобразуется в угловое перемещение стрелки. Отличаются простотой, надежностью, широким диапазоном измерений.
- Электроконтактные (сигнализирующие). Конструктивно представляют собой деформационный манометр, оснащенный одной или двумя группами электрических контактов. При достижении давлением заданного уставного значения контакты замыкаются или размыкаются, формируя сигнал для систем автоматики, блокировки или аварийной сигнализации.
- Дифференциальные. Предназначены для измерения разности давлений в двух точках. Применяются для контроля засорения фильтров-грязеуловителей, работы регуляторов давления, в системах учета расхода газа (в составе диафрагменных или турбинных расходомеров).
- Цифровые (электронные). Используют тензорезисторные, пьезоэлектрические или емкостные датчики давления. Преобразуют измеряемое давление в электрический сигнал. Обеспечивают высокую точность, возможность интеграции в системы АСУ ТП, дистанционную передачу данных, регистрацию показаний. Требуют источника питания.
- Технические (рабочие). Для оперативного контроля давления в технологических точках: на выходе из ГРП/ГРУ, на вводе в здание, перед и после газового оборудования.
- Контрольные (образцовые). Повышенного класса точности (0.4; 0.6; 1.0) для поверки и калибровки рабочих манометров непосредственно на месте эксплуатации.
- Эталонные. Высшего класса точности (0.05; 0.1), используемые в лабораториях для поверки контрольных манометров.
- Самопишущие. Регистрируют показания давления на диаграммной ленте или в электронном виде для анализа режимов работы в течение суток или более длительного периода.
- Федеральный закон № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
- СП 62.13330.2011 «Газораспределительные системы».
- ПБ 12-529-03 «Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления».
- ГОСТ 2405-88 «Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические условия».
- ГОСТ Р 8.905-2015 «Средства измерений давления. Государственная поверочная схема».
- Заводские инструкции по монтажу и эксплуатации.
- На вводе газопровода в здание (перед запорной арматурой).
- Перед и после газового регулятора (для контроля входного и выходного давления).
- На коллекторах и рамповых установках.
- На фильтрах (дифференциальные манометры для контроля перепада).
- На технологических линиях котельных, ЦТП и промышленных потребителей.
- Эксплуатировать прибор при отсутствии пломбы или поверительного клейма с истекшим МПИ.
- Допускать колебания давления, превышающие верхний предел измерения.
- Применять прибор для измерения давления кислорода, ацетилена или других сред, не указанных в паспорте.
- Производить подтяжку соединений или ремонт под давлением.
1.2. По назначению
2. Конструктивные и эксплуатационные особенности
Конструкция манометра для газовых сред должна обеспечивать герметичность и безопасность. Корпус, как правило, изготавливается из стали или алюминиевого сплава. Стекло – ударопрочное. Критически важным элементом является межповерочный интервал (МПИ), который для манометров на опасных производственных объектах, к которым относятся системы газоснабжения, составляет 1 год (если иное не указано в документации на конкретное средство измерения).
Шкала манометра должна быть градуирована в единицах, принятых в нормативной документации: МПа, бар, кгс/см². Рабочее давление должно находиться в пределах от 1/3 до 2/3 верхнего предела измерения шкалы. Работа в последней трети шкалы (свыше 2/3) недопустима из-за повышенного износа механизма, а в первой трети – не обеспечивает достаточной точности.
Особое внимание уделяется материалу разделительной мембраны (в мембранных разделителях) или внутренним покрытиям, если газ содержит агрессивные компоненты (сероводород, меркаптаны).
3. Нормативные требования и стандарты
Применение манометров в системах газоснабжения регламентируется рядом документов:
Согласно требованиям, манометры должны устанавливаться:
4. Таблица выбора манометра в зависимости от точки установки
| Точка установки | Тип манометра | Диапазон измерения, типовой (бар) | Класс точности, не ниже | Особые требования |
|---|---|---|---|---|
| Ввод газопровода в здание (перед счетчиком) | Деформационный, показывающий | 0-6 или 0-10 | 1.5 | Антикоррозионное исполнение, диаметр корпуса не менее 100 мм |
| Линия контроля входного давления ГРУ | Деформационный, показывающий | 0-10 или 0-16 | 1.0 | Часто в комплекте с трехходовым краном для продувки и отключения |
| Линия контроля выходного давления ГРУ | Деформационный, показывающий, часто электроконтактный | 0-0.6; 0-1.0; 0-1.6 | 1.0 | Наличие электроконтактной группы для аварийного отключения при превышении/понижении давления |
| Контроль перепада на фильтре | Дифференциальный манометр (дифманометр) | 0-0.1; 0-0.16 | 1.5 | Установка до и после фильтра, сигнализация о загрязнении |
| Промышленные технологические линии высокого давления | Деформационный, цифровой, с разделителем сред | До 100 и более | 0.6 — 1.0 | Взрывозащищенное исполнение (Ex), коррозионная стойкость, выходной сигнал 4-20 мА |
5. Порядок монтажа и эксплуатации
Монтаж должен производиться в соответствии с проектной документацией. Манометр устанавливается на трехходовой кран или прямое присоединение с помощью ключа, без применения чрезмерных усилий. Запрещается использование прокладок, перекрывающих проходное сечение. Шкала прибора должна быть в удобном для наблюдения положении. Перед манометром, особенно при измерении давления загрязненных сред, рекомендуется устанавливать мембранный разделитель или петлевую трубку (гидрозатвор) для защиты механизма.
В процессе эксплуатации запрещается:
6. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Можно ли использовать обычный водяной или воздушный манометр для газа?
Ответ: Нет, категорически запрещено. Манометры для газовых систем проходят специальные испытания на герметичность, в них используются материалы, совместимые с газовой средой (включая уплотнения), и они маркируются соответствующей надписью («Газ», «Gas»). Использование непредназначенного прибора может привести к утечке газа и созданию взрывоопасной ситуации.
Вопрос 2: Что делать, если стрелка манометра не возвращается к нулю после сброса давления?
Ответ: Такой прибор подлежит немедленной замене и отправке в ремонт/поверку. Эксплуатация манометра с «залипающей» или не возвращающейся к нулю стрелкой запрещена, так как его показания недостоверны. Причиной может быть деформация чувствительного элемента, износ передаточного механизма или загрязнение.
Вопрос 3: Как часто нужно поверять манометры на газовом вводе в жилой дом или котельную?
Ответ: В соответствии с требованиями законодательства в области обеспечения единства измерений и промышленной безопасности, манометры, используемые на объектах газораспределения и газопотребления, подлежат обязательной периодической поверке 1 раз в год, если иной межповерочный интервал не установлен в технической документации на конкретную модель, утвержденной при утверждении типа СИ.
Вопрос 4: Для чего нужен трехходовой кран перед манометром?
Ответ: Трехходовой кран выполняет несколько функций: 1) Плавное подключение манометра к линии давления, предотвращая резкий удар по механизму. 2) Продувка отборного импульсного трубопровода перед подключением прибора. 3) Отключение манометра для его замены или поверки без остановки технологического процесса. 4) Проверка «нуля» прибора путем соединения его полости с атмосферой при рабочем положении «закрыт».
Вопрос 5: В чем преимущество электроконтактных манометров перед использованием отдельного датчика давления и реле?
Ответ: Электроконтактный манометр – это прибор «два в одном»: визуальное индикаторное устройство и коммутационный аппарат. Это обеспечивает компактность, экономию на монтаже, а также прямую и наглядную связь между видимым показанием на шкале и моментом срабатывания контактов. Уставки срабатывания, как правило, выставляются механически непосредственно на шкале прибора.
Заключение
Манометры в системах газоснабжения выполняют критически важную функцию контроля параметров рабочей среды. Их техническое состояние напрямую связано с безопасностью и надежностью всей газораспределительной или газопотребляющей установки. Правильный выбор типа, диапазона измерения и класса точности прибора в соответствии с конкретной задачей, соблюдение регламентов монтажа, эксплуатации и метрологического обслуживания являются обязательными условиями для безаварийной работы. Современные тенденции включают интеграцию цифровых манометров с системами телеметрии и диспетчеризации, что повышает уровень автоматизации и контроля, однако классические деформационные приборы остаются основным рабочим инструментом благодаря своей автономности, надежности и простоте.