Regulador de gas natural de alta presión ajustable personalizado: guía de selección y configuración

Una estación de entrada de la ciudad que toma gas a 24 bar y lo entrega a una red de presión media a 1,6 bar mantendrá su punto de ajuste durante toda la tarde, luego pasará lentamente los 2,1 bar a las tres de la mañana, cuando la demanda cae a una décima parte del flujo de diseño. Esa brecha entre la placa de identificación y la banda operativa real es la razón por la que los compradores dejan de realizar pedidos en las filas del catálogo y comienzan a especificar un regulador de gas natural de alta presión ajustable y personalizado.

Los reguladores del catálogo están dimensionados en torno a un único punto de diseño: un resorte fijo, un orificio fijo y una caja de resorte que nadie tuvo la intención de cambiar de rango. En el trabajo de distribución, la mayoría de las quejas que llegan a un fabricante, como oscilaciones, presión de salida lenta y diafragmas rotos después de dos inviernos, se remontan a una falta de coincidencia entre la unidad instalada y la banda de reducción real de la estación, más que a un defecto de fabricación.

Jiangsu Changrun Equipo de gas inteligente Co., Ltd. fabrica reguladores, cajas de regulación y piezas de gas en una superficie de 10.000 metros cuadrados con cinco talleres de mecanizado y más de la mitad de su personal trabaja en funciones técnicas. Esa combinación es importante para el trabajo personalizado: una especificación personalizada solo es útil cuando los resortes, los diafragmas, los cuerpos y el banco de pruebas que los prueba se encuentran dentro de la misma fábrica.

Por qué los reguladores disponibles en el mercado tienen dificultades por encima de la entrada de 10 bar

Por encima de una entrada de aproximadamente 10 bar, el tamaño del catálogo se rompe, porque las fuerzas que desgastan un regulador escalan con la caída de presión en lugar de con el flujo nominal impreso en la hoja de datos.

Baja de 24 bar a 1,6 bar en una sola etapa y el gas cruza los 22,4 bar. Se siguen dos consecuencias. El enfriamiento Joule-Thomson elimina aproximadamente 0,5 grados Celsius por cada bar de caída en el gas natural de calidad del gasoducto, por lo que una entrada cálida en verano puede llevar la temperatura del asiento por debajo del punto de congelación, que es donde comienza la formación de hidratos y hielo en el gas húmedo. La velocidad a través del asiento también aumenta con la raíz cuadrada de la caída, por lo que un ajuste que es silencioso a 4 bar es ruidoso a 25 bar y erosiona el tapón en una temporada o dos.

El tamaño es la tercera cuestión. Un regulador seleccionado a 900 Nm3/h e instalado en una línea que funciona a 40 Nm3/h durante dieciocho horas al día pasa la mayor parte de su vida en el borde más alejado de su curva característica, donde la caída es mayor y el desgaste del asiento es más rápido.

Las tres variables que definen un regulador de gas natural de alta presión ajustable y personalizado

Tres entradas resuelven casi todas las especificaciones: rango de presión de entrada, relación de reducción y temperatura del gas alcanzada después de la expansión.

Rango de presión de entrada y clasificación del cuerpo

Especifique la presión máxima aguas arriba, incluidas las condiciones de perturbación y falta de flujo, no la cifra de funcionamiento normal, luego solicite una prueba hidrostática a 1,5 veces la presión de trabajo máxima permitida. Una válvula reguladora de alta presión construida para una entrada de 25 bar normalmente utiliza un cuerpo de hierro dúctil o acero al carbono con un borde de acero inoxidable. Por encima de 40 bar, el espesor de la pared, la clasificación de las bridas y los pernos cambian todo el conjunto y el precio cambia con ellos.

Relación de cobertura y caída que la red puede tolerar

La caída es el cambio en la presión de salida entre el flujo mínimo y máximo con un ajuste de resorte fijo, y su tamaño depende casi por completo del principio de regulación. Las cifras a continuación son típicas para gas natural de calidad de tubería y son útiles como guía de diseño más que como valores garantizados.

Si una estación debe permanecer dentro de una banda de más o menos 2 por ciento en una relación de reducción de 20:1, una unidad de resorte de acción directa no puede lograrlo. Un diseño de enchufe balanceado o operado por piloto puede hacerlo, y el precio de esa elección es una línea piloto que necesita su propio filtro y un espacio de instalación ligeramente mayor.

Gas frío, material del diafragma y formación de hielo.

Los compuestos de diafragma y sello establecen el límite de temperatura baja con más frecuencia que el metal. El nitrilo (NBR) cubre aproximadamente entre menos 20 y más 80 grados Celsius, el EPDM es la mejor respuesta cuando el gas transporta compuestos aromáticos, y el fluoroelastómero (FKM) extiende el extremo superior hasta alrededor de 200 grados Celsius pero se endurece mucho en condiciones de frío intenso. Cuando la temperatura de expansión calculada es inferior a -10 grados centígrados, las opciones prácticas son un precalentador delante del regulador o una reducción de dos etapas que divide la caída entre dos cuerpos.

Válvula reguladora de presión de gas de alta presión Componente clave del sistema de gas para regular el gas a alta presión para lograr un suministro estable; revisión al definir los requisitos de entrada, salida, flujo, temperatura y materiales. Ver producto →

Rango de resorte, tamaño del orificio y material del cuerpo: Cómo completar la tabla de especificaciones

Una especificación de regulador personalizado está completa solo cuando se escriben cinco líneas: rango de entrada, rango de salida, banda de flujo, ventana de temperatura del gas y clase de material.

Dos de esas líneas causan la mayor parte del trabajo repetido. Los compradores envían habitualmente un flujo de diseño en lugar de una banda de flujo, y envían la presión de entrada normal en lugar de la máxima. Ambos valores son fáciles de leer en un plano de estación, y ambos cambian el resorte y el orificio que debe encajar de fábrica.

Regulador de presión de gasoducto natural Dispositivo de tubería de equilibrio de presión para el transporte de gas natural; útil cuando se selecciona la banda de flujo y la presión máxima de entrada, el resorte guía y el orificio. Ver producto →

Ajuste, bloqueo y disciplina de puntos de ajuste en el campo

La capacidad de ajuste vale la pena sólo cuando el procedimiento de configuración está escrito, porque la mayoría de los problemas de campo provienen de un rango de resorte que nunca estuvo entre paréntesis del punto de ajuste en primer lugar.

1. Verifique que el punto de ajuste se encuentre en el tercio medio del rango del resorte. Una salida de 1,6 bar pertenece a un resorte de 0,8 a 2,5 bar, no a un resorte de 1,0 a 1,8 bar que no deja espacio para recortes estacionales.
2. Configure la salida con gas fluyendo y luego pruebe el bloqueo. Con la válvula aguas abajo cerrada, la presión de salida debe aumentar y detenerse, no aumentar de manera constante; La fluencia constante indica daños en el asiento, residuos o una clase de fuga que nunca se cumplió.
3. Registre el punto de ajuste, el número de pieza del resorte, el rango del resorte y la fecha en el archivo de la estación. Un regulador reajustado dos veces en un año sin documentación siempre termina con el resorte incorrecto en su interior.
4. Vuelva a verificar después de 24 horas de operación normal y nuevamente después de la primera semana, porque los diafragmas nuevos requieren un ajuste y los desechos de las tuberías se eliminan a través del borde.

Cuando un proyecto debe cumplir una norma documentada, estas comprobaciones deben incluirse en el expediente de entrega junto a la clase de presión y el rango de resorte. Se tratan más detalles sobre cómo se verifican las compilaciones personalizadas en las notas sobre Estándares personalizados para reguladores de presión de gas natural. .

Protección contra sobrepresión: dónde se ubica la válvula de alivio

Un regulador de presión controla la presión pero no protege el sistema aguas abajo; La protección contra sobrepresión es una capa separada que debe dimensionarse para el caso de apertura fallida.

• Un regulador monitor en serie, configurado de 0,2 a 0,3 bar por encima del punto de ajuste de trabajo para que permanezca en silencio hasta que el regulador activo se desvíe.
• Un dispositivo de cierre de seguridad que se activa aproximadamente 1,3 veces el punto de ajuste, seleccionado según la clase de dispositivo requerida por EN 14382.
• Una válvula de alivio de elevación total, dimensionada para el flujo máximo que el regulador puede pasar con la presión aguas arriba al máximo.
• Tuberías aguas abajo clasificadas para la presión que llegaría si todos los dispositivos anteriores fallaran al mismo tiempo.

En una estación de entrada de 25 bar que alimenta una tubería principal aguas abajo de 4 bar, el flujo en el peor de los casos suele ser de dos a tres veces la demanda normal. Es el número único que decide el orificio de la válvula de alivio, y también es el número que decide si una combinación de monitor más cierre rápido es más barata que un dispositivo de ventilación grande.

Válvula de alivio de seguridad automática de gas Válvula automática de alivio de gas para liberación de sobrepresión; relevante cuando el flujo en el peor de los casos determina el tamaño del orificio de alivio y las opciones de alivio versus monitor. Ver producto →

Preguntas frecuentes: Reguladores de gas natural de alta presión ajustables personalizados

¿Puede un regulador cubrir una reducción de flujo de 20:1?

Sí, pero no una unidad de resorte de acción directa. Un diseño de tapón equilibrado mantiene aproximadamente un 5 por ciento de caída en esa banda y un diseño operado por piloto aproximadamente un 1,5 por ciento, mientras que un regulador de acción directa de catálogo normalmente se moverá entre un 10 y un 15 por ciento entre el flujo total y el flujo mínimo. Haga coincidir el principio regulador con la banda antes de comparar precios.

¿Cómo elijo el rango de resorte correcto para un regulador ajustable?

Coloque el punto de ajuste en el tercio medio del rango del resorte y deje espacio en ambos lados. Para una salida de 1,6 bar, un resorte de 0,8 a 2,5 bar es una buena elección; un resorte de 1,0 a 1,8 bar no lo es, porque el recorte estacional y el primer invierno de asentamiento del diafragma empujarán un punto de ajuste que comienza cerca del tope de su rango fuera de la ventana ajustable.

¿Un regulador personalizado todavía necesita un monitor o una válvula de alivio?

Sí. El regulador es la capa de control y un monitor, un dispositivo de cierre de seguridad o una válvula de alivio de elevación total es la capa de protección. Dimensione el dispositivo de alivio para el flujo que pasaría por un regulador completamente abierto con la presión aguas arriba al máximo y confirme que el punto de descarga y la chimenea de ventilación se encuentren fuera del área de trabajo del operador.

¿Qué información debe incluirse en una solicitud de cotización?

Seis valores son suficientes para una respuesta firme, y cada uno de ellos elimina una ronda de ida y vuelta:

• Presión de entrada máxima y mínima
• Punto de ajuste y tolerancia de salida requeridos
• Caudal mínimo y máximo en Nm3/h
• Temperatura del gas más fría y más caliente en el asiento
• Tamaño de conexión, estándar de brida y material del cuerpo.
• Norma aplicable, como EN 334 o EN 14382