ГОСТ Р 58424-2019. Национальный стандарт Российской Федерации. Предохранительные устройства для станций и установок регулирования давления газа. Устройства защитного отключения газа для давления на входе до 10 МПа
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 Общие положения и определение типа предохранительных запорных устройств
3.1.1 устройство защитного отключения (safety shut-off device): Устройство, которое должно функционировать и оставаться в открытом положении при нормальных рабочих условиях и автоматически и полностью отключать поток газа, когда контролируемое давление превышает заданные значения (контроль повышения давления и/или мониторинг давления).
3.1.2 отключающее устройство прямого действия (direct acting shut-off device): ПУ, в котором элемент обнаружения давления непосредственно подключен к расцепляющему механизму (см. рисунок 1).
1 - байпас; 2 - устройство повторной фиксации; 3 - механизм
отключения; 4 - линия дыхания; 5 - элемент настройки;
контроллер; 7 - сенсорная линия; 8 - привод; 9 - точка
восприятия; 10 - закрывающий элемент
Рисунок 1 - Пример защитного отключающего
устройства прямого действия
3.1.3 отключающее устройство непрямого действия (indirect acting shut-off device): ПУ, в котором энергия, необходимая для перемещения закрывающего элемента или для управления регулятором, обеспечивается внутренним или внешним источником питания (см. рисунки 2 - 3).
1 - байпас; 2 - привод; 3 - устройство повторной фиксации;
4 - выпускной трубопровод; 5 - механизм отключения;
6 - контроллер; 7 - сенсорная линия; 8 - загрузка линии
давления (от внутреннего источника питания); 9 - загрузки
линии давления (от внешнего источника питания); 10 - сапун
(дыхательная/выхлопная труба); 11 - точка зондирования;
12 - закрывающий элемент
Рисунок 2 - Пример защитного отключающего
устройства с косвенным воздействием
1 - байпас; 2 - привод напорный трубопровод; 3 - устройство
повторной фиксации; 4 - выпускной трубопровод; 5 - механизм
отключения; 6 - контроллер; 7 - сенсорная линия;
8 - загрузка (от внешнего источника питания); 9 - загрузки
линии давления (от внутреннего источника питания);
10 - сапун (дыхательная/выхлопная труба); 11 - точка
зондирования; 12 - закрывающий элемент;
13 - редуктор давления (если применимо)
Рисунок 3 - Пример защитного отключающего
устройства с косвенным воздействием
3.1.4 отсечное устройство (cut-off device): ПУ, предназначенное для отключения потока газа, которое реагирует динамически медленнее, чем устройство закрывания, когда контролируемое давление превышает заданные значения.
Пример - ПУ с использованием привода, приводимого в действие газом трубопровода или внешней энергией.
3.1.5 устройство быстрого закрывания (slam shut device): ПУ, предназначенное для быстрого отключения потока газа, когда контролируемое давление превышает заданные значения.
Пример - ПУ нагруженное пружиной или весом.
3.1.6 точка зондирования (sensing point): Точка, из которой контролируемая переменная подается на ПУ.
3.1.7 размер ПУ (SSD size): Номинальный размер диаметра входного соединения, определяемый в соответствии с ГОСТ 28338.
3.1.8 серии предохранительных отсечных устройств (series of safety shut-off devices): ПУ с одинаковой концепцией конструкции, отличающиеся только по размеру.
3.2 Термины и определения компонентов устройств безопасности
3.2.1 основные компоненты (main components): Функционально связанные друг с другом части устройства отключения (контроллер, механизм отключения, привод, запорный элемент и ресивер), позволяющие ручное открытие ПУ (см. рисунки 1 - 3).
3.2.2 закрывающий элемент (closing member): Часть ПУ, которая полностью отключает поток газа.
3.2.3 механизм расцепляющего приспособления (trip mechanism): Механизм, который освобождает закрывающий элемент, активируемый контроллером.
3.2.4 приводное устройство (actuator): Устройство, активируемое механизмом отключения, который закрывает закрывающий элемент.
3.2.5 устройство повторной фиксации (relatching device): Устройство, которое позволяет полностью открыть ПУ.
3.2.6 корпус (body): Внешняя твердая оболочка, содержащая канал протока текучей среды с концевыми соединениями для труб, которая обеспечивает поток под основным давлением.
3.2.7 седло клапана (valve seat): Соответствующие уплотнительные поверхности в ПУ, которые полностью контактируют друг с другом только тогда, когда закрывающий элемент находится в закрытом положении.
3.2.8 кольцо седла (seat ring): Деталь, смонтированная в компоненте ПУ, чтобы обеспечить возможность ремонта седла.
3.2.9 контроллер (controller): Устройство, которое включает в себя:
- установочный элемент для настройки заданного значения давления срабатывания;
- элемент обнаружения давления, который имеет функцию для обнаружения обратной связи контролируемого давления (например, мембрана);
- блок, который сравнивает установленное значение давления срабатывания с контролируемым давлением;
- систему, которая дает энергию для работы механизма отключения.
3.2.10 байпас (bypass): Устройство, позволяющее ручное выравнивание давления через закрытый ПУ.
3.2.11 арматура (fixtures): Устройства, функционально связанные с основными компонентами ПУ.
3.2.12 нагрузочная линия давления (loading pressure line): Линия, соединяющая контроллер и/или исполнительный механизм с внутренним или внешним источником питания.
3.2.13 части, содержащие давление (pressure containing parts): Части, неспособность которых выполнять свою функцию приведет к выбросу остаточного топливного газа в атмосферу.
Примечание - К ним относят корпус, закрывающий элемент, контроллеры, колпаки, глухие фланцы и трубы для обработки и измерения давления, но исключают компрессионные фитинги, мембраны, болты и другие крепежные детали.
3.2.14 внутренняя металлическая перегородка (inner metallic partition wall): Металлическая стенка, которая разделяет камеру на две отдельные камеры, содержащие разные давления при нормальных условиях эксплуатации.
3.2.15 измерительная линия (sensing line): Линия, соединяющая точку считывания давления и контроллер.
3.2.16 выпускная линия (exhaust line): Линия, соединяющая контроллер и/или привод ПУ с атмосферой для безопасного выпуска топливного газа в случае закрытия и/или отказа какой-либо части.
3.2.17 линия дыхания (сапун) (breather line): Линия, соединяющая атмосферную сторону элемента, определяющего давление с атмосферой.
Примечание - В случае неисправности в элементе измерения давления линия дыхания может стать выпускной линией.
3.3 Термины, обозначения и определения, связанные с функциональными характеристиками
3.3.1 давление (pressure): Все давления, указанные в этом стандарте, представляют собой статические избыточные давления, за исключением атмосферного давления.
Примечание - Давление выражается в МПа (кгс/см2) <1>.
--------------------------------
<1> 1 кгс/см2 = 105 Па = 1 000 мбар = 10-1 МПа = 105 Н/м2.
3.3.2 перепад давления (differential pressure): Разница между двумя значениями давления в двух разных точках.
3.3.3 давление загрузки (loading pressure): Давление газа из восходящего или нисходящего трубопровода или воздуха из внешнего источника, используемого в качестве источника энергии для контроллера и/или исполнительного механизма.
3.3.4 контролируемое давление (monitored pressure): Выходное давление регулятора давления станции/установки, которое контролирует и защищает ПУ.
3.3.5 переменные возмущения (disturbance variables): Переменные, влияющие на работу ПУ.
Примечание - К переменным возмущениям относят:
- изменения расхода;
- изменения температуры;
- механические воздействия;
- влияние влаги;
- влияние газоанализаторов;
- пыль, конденсат или другие посторонние материалы;
- динамическая сила на замыкающем элементе, создаваемая потоком газа.
3.3.6 давление срабатывания (trip pressure): Значение давления, при котором закрывающий элемент переходит в закрытое положение.
Примечание - Для давления срабатывания используют следующие обозначения:
- для контроля избыточного давления - pdo;
- для контроля нижней границы давления - pdu.
3.4 Возможные значения всех переменных
3.4.1 фактическое значение давления срабатывания (actual value of the trip pressure): Значение давления, при котором закрывающий элемент ПУ начинает двигаться.
Примечание - Для фактического значения давления срабатывания используют следующие обозначения:
- для контроля избыточного давления - pdio;
- для контроля нижней границы давления - pdiu.
3.4.2 максимальное значение (maximum value): Значение, которое обозначается индексом "max", добавленным к символу переменной, а также:
- к которому может быть скорректирована любая переменная или которым она ограничена;
- которое может достигать любая переменная во время серии измерений или в течение определенного периода времени.
3.4.3 минимальное значение (minimum value): Самое низкое значение, которое указывается индексом "min", добавленным к символу переменной:
- к которому может быть скорректирована любая переменная или которым она ограничена;
- которое может достигать любая переменная во время серии измерений или в течение определенного периода времени.
3.5 Термины, символы и определения, относящиеся к заданному значению давления срабатывания
3.5.1 точка настройки (set point): Номинальное значение давления срабатывания при заданных условиях.
Примечание - Для точки настройки используют следующие обозначения:
- для контроля избыточного давления - pdso;
- для контроля нижней границы давления - pdsu.
3.5.2 установленный диапазон (set range): Весь диапазон точек настройки, который можно получить с использованием ПУ путем регулировки и/или замены некоторых компонентов (например, регулировка среднего значения настройки или элемента обнаружения давления).
Примечание - Для установленного диапазона используют следующие обозначения:
- для контроля избыточного давления - Wdo;
- для контроля нижней границы давления - Wdu.
3.5.3 определенный диапазон заданий (specific set range): Весь диапазон уставки, который можно получить с использованием ПУ путем регулировки без замены любого компонента.
Примечание - Для определения диапазона заданий используют следующие обозначения:
- для контроля избыточного давления - Wdso;
- для контроля нижней границы давления - Wdsu.
3.6 Термины, символы и определения, относящиеся к потоку
3.6.1 нормальные условия (normal conditions): Абсолютное давление pn, равное 1,013 кгс/см2, и температура Tn, равная 273,15 °К (0 °C).
Примечание - В настоящем стандарте использовано значение температуры 273 °К.
3.6.2 объем газа (gas volume): Объем газа при нормальных условиях.
Примечание - Объем газа выражается в метрах кубических (м3).
3.6.3 объемный расход Qn (volumetric flow rate): Объем газа при рабочих условиях, которые протекают через ПУ в единицу времени, пересчитываемый при нормальных условиях.
Примечание - Объемный расход выражается в метрах кубических в час (м3/ч) при нормальных условиях.
3.7 Термины, символы и определения, связанные с точностью и некоторыми другими характеристиками
3.7.1 отклонение давления срабатывания (trip pressure deviation): Разница между фактическим значением давления срабатывания и заданной точкой в процентах от установленного значения (см. рисунок 4).
1 - установленное значение давления срабатывания (pdso);
2 - фактическое значение давления срабатывания (pdio);
3 - отклонение от давления срабатывания;
4 - группа точности (AG); 5 - повторная фиксация
разность срабатывания
Рисунок 4 - Контролируемое давление и давление срабатывания
3.7.2 группа точности AG (accuracy group): Максимально допустимое абсолютное значение отклонения давления срабатывания (см. рисунок 4).
3.7.3 диапазон рабочего давления на входе bpu (inlet operating pressure range): Диапазон рабочего давления на входе, для которого ПУ обеспечивает заданную группу точности.
3.7.4 время отклика ta (response time): Временной интервал между достижением предельного значения давления срабатывания в точке обнаружения и полным закрытием закрывающего элемента.
3.7.5 повторная фиксация разности (relatching difference): Минимальная разница между установленным значением давления срабатывания и контролируемым давлением, которое требуется для правильной перезагрузки ПУ.
3.7.6 падение давления (pressure drop): Падение давления газа, проходящего через корпус ПУ, при определенных условиях эксплуатации.
3.8 Термины, обозначения и определения, относящиеся к проектированию и испытаниям
3.8.1 рабочее давление компонента p (component operating pressure): Давление газа, возникающее в любой части во время работы ПУ.
3.8.2 максимальное рабочее давление pmax (maximum component operating pressure): Максимальное рабочее давление компонента, при котором часть ПУ будет непрерывно работать, в определенных условиях.
3.8.3 давление на входе pu (inlet pressure): Давление на входе, при котором ПУ может непрерывно работать, в определенных условиях.
3.8.4 максимальное давление на входе pumax (maximum inlet pressure): Максимальное давление на входе, при котором ПУ может непрерывно работать, в определенных условиях.
3.8.5 максимальное допустимое давление PS (maximum allowable pressure): Максимальное давление, при котором корпус, его внутренние металлические перегородки и некоторые другие детали, содержащие давление, сконструированы с учетом требований к прочности, установленные в настоящем стандарте.
3.8.6 удельное максимально допустимое давление PSD (specific maximum allowable pressure): Давление, для которого сконструированы определенные ПУ, где PSD < PS.
3.8.7 номинальное давление (nominal pressure): Числовое обозначение, относящееся к давлению, которое является удобным числом для справочных целей в соответствии с ГОСТ 33259.
Примечание - Для конкретной цели настоящего документа этот термин применяется к фланцам.
Пример - Фланцы PN 16.
3.8.8 испытательное давление (test pressure): Давление, приложенное к секции ПУ в течение ограниченного периода времени, для определения характеристик.
3.8.9 предельное давление pl (limit pressure): Давление, при котором становится очевидным выход из строя любого компонента ПУ или его вспомогательных устройств.
3.8.10 коэффициент безопасности (safety factor): Отношение предельного давления к максимально допустимому давлению PS или к определенному максимально допустимому давлению PSD, применяемое для:
- корпуса ПУ: Sb (только PS);
- части ПУ, содержащей другое давление: S (PS или PSD).
3.8.11 диапазон рабочих температур (operating temperature range): Диапазон рабочей температуры, при котором компоненты ПУ и вспомогательные устройства могут работать непрерывно.
3.8.12 сила закрытия FS (closing force): Сила, создаваемая пружиной, весовым элементом или давлением для срабатывания закрывающего элемента.