Принцип работы газораспределительного механизма: Устройство газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания: назначение, принцип работы

Устройство, Принцип Работы и Назначении, Основные Неисправности, Способы Диагностики и Ремонта

Основой любых силовых агрегатов и главной составляющей двигателей внутреннего сгорания является сложный газораспределительный механизм (ГРМ). Назначение газораспределительного механизма состоит в управлении впускными и выпускными клапанами двигателя. На такте впуска он открывает впускной клапан, смесь, состоящая из воздуха и топлива или воздуха (для дизельных двигателей), попадает в камеру сгорания. На такте выпуска — открытием выпускного клапана из камеры сгорания ГРМ удаляет отработанные газы.

Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из следующих элементов:

1. Распределительный вал — изготовляется из чугуна или стали — в задачу которого входит открывание/закрывание клапанов газораспределительного механизма при работе цилиндров. Он монтируется в картере, который перекрывает крышка газораспределительного механизма, или в головке блока цилиндра. При вращении вала на цилиндрических шейках происходит воздействие на клапан. На него воздействуют кулачки, расположенные на распределительном валу. На каждый клапан воздействует свой кулачек.
2. Толкатели, изготовленные также из чугуна или стали. В их задачу входит передача усилия от кулачков на клапаны.
3. Клапаны впускные и выпускные. В их задачу входит подача топливно-воздушное смеси в камеру сгорания и удаления отработочных газов. Клапан представляет из себя стержень с плоской головкой. Основным отличием впускных и выпускных клапанов является диаметр головки. Впускной состоит из стали с хромированным покрытием, а выпускной — из жаропрочной стали. Клапанный стержень изготавливается в виде цилиндра с канавкой, необходимой для фиксирования пружины. Клапана двигаются только по направлению ко втулкам. Чтоб масло не попадало в камеру сгорания цилиндра, производят установку уплотнительного колпачка. Его изготавливают из маслостойкой резины. На каждый клапан крепятся внутренняя и наружная пружина, для крепления используют шайбы, тарелки.
4. Штанги. Они необходимы для передачи усилия от толкателей к коромыслу.
5. Привод газораспределительного механизма. Он передает вращение коленвала на распредвал и тем самым приводит его в движения, причем движется он со скоростью в 2 раза меньше, чем скорость коленвала. На 2 вращения коленвала распредвал делает 1 вращение — это и называется рабочим циклом, при котором происходит 1 открытие клапанов.

Схема устройства ГРМ

Таково устройство ГРМ и общая схема газораспределительного механизма. Теперь следует разобраться, каков принцип работы газораспределительного механизма.

Работа газораспределительного механизма

Работа системы газораспределения поделена на четыре фазы:

1. Впрыск топлива в камеру сгорания цилиндра.
2. Сжатие.
3. Рабочий ход.
4. Удаления газов из камеры сгорания цилиндра.

Рассмотрим подробнее принцип действия газораспределительного механизма.

1. Подача топлива в камеру сгорания цилиндра происходит за счет движения коленвала, который передает свое усилие на поршень и он начинает движения из так называемой ВМТ (это точка, выше которой поршень не поднимается) в НМТ (это точка, соответственно, ниже которой поршень не опускается). При этом движении поршня одновременно открывается впускной клапан и топливно-воздушная смесь заполняет камеру сгорания цилиндра. Впрыснув положенное количество топливно-воздушной смеси клапан закрывается. При этом коленвал поворачивается на 180 градусов от своего начального положения.
2. Сжатие. Дойдя до НМТ поршень продолжает свое движение. Меняя свое направление в ВМТ, в этот момент в цилиндре и происходит сжатие топливно-воздушной смеси. При подходе поршня к высшей точке фаза сжатия заканчивается. Коленчатый вал продолжает свое движения и поворачивается на 360 градусов. И на этом фаза сжатия закончена.
3. Рабочий ход. Воздушно-топливная смесь воспламеняется свечей зажигания, когда поршень находится в высшей точке цилиндра. При этом достигается максимальный момент сжатия. Затем поршень начинает двигаться к нижней точке цилиндра, так как на поршень оказывают огромное давление газы, образовавшиеся при горении воздушно-топливной смеси. Это движение и есть рабочий ход. При опускании поршня до НМТ фаза рабочего хода считается завершенной.
4. Удаления газов из камеры сгорания цилиндра. Поршень движется к высшей точке цилиндра, все это происходит при усилии, которое оказывает коленчатый вал газораспределительного механизма двигателя. При этом открывается выпускной клапан и поршень начинает избавлять камеру сгорания цилиндра от газов, которые образовались после сгорания топливно-воздушной смеси в камере сгорания цилиндра. После достижения высшей точки и освобождения ее от газов. Поршень начинает свое движение в низ. Когда поршень доходит да НМТ, то рабочая фаза удаления газов из камеры сгорания цилиндра считается законченной, а коленчатый вал совершает оборот на 720 градусов от своего начального положения.

Для точной работы клапанов газораспределительной системы происходит синхронизация с работой коленчатого вала двигателя.

Неисправности ГРМ

Основные неисправности газораспределительного механизма:

• Уменьшение компрессии и хлопки в трубопроводах. Как правило, происходит после появления нагара, раковин на поверхности клапана, их прогорания, причиной чего является не плотное прилегания впускных и выпускных клапанов к седлам. Также оказывают влияние такие факторы, как деформации ГБЦ, поломка или износ пружин, заедание клапанного стержня во втулке, полное отсутствие промежутка между коромыслом и клапанами.
• Уменьшение мощности, троение мотора, а также металлические стуки. Появляются эти признаки, потому что впускные и выпускные клапана не полностью открываются, и часть воздушно-топливной смеси не попадает в камеру сгорания цилиндра. Следствием этого является большой тепловой зазор или поломка гидрокомпенсатора, что и становится причиной неполадки и не штатной работы клапанов.
• Механический износ деталей, таких как: направляющих втулок коленвала, шестерни распредвала, а также смещение распредвала. Механический износ деталей, как правило, происходи при достаточном сроке работы мотора и работы двигателя в критических пределах.
• Так же происходит выход из строя двигателя по причине износа зубчатого ремня, который имеет свой гарантийный срок службы, цепи, которая при длительном сроке работы и постоянном на нее воздействии становится менее работоспособной, успокоителя цепи и натяжителя зубчатого ремня.

В данных случаях не редко заменяют газораспределительный механизм, однако возможен и ремонт поврежденной детали газораспределительного механизма.

Диагностика ГРМ

Газораспределительный механизм имеет 2 свойственные неполадки — неплотное примыкание клапанов к гнездам и невозможность полностью открыть клапаны.

Неплотное примыкание клапанов к гнездам обнаруживается по таким показателям: хлопки, возникающие иногда во впускной либо выпускной трубе, уменьшение мощности мотора. Факторами неплотного закрытия клапанов могут быть:

• возникновение нагара на поверхности клапанов и гнезд;
• формирование раковин на рабочих фасках и искривление головки клапана;
• неисправность пружин клапанов.

Неполное открытие клапанов сопровождается стуком в троящем моторе и уменьшением его мощности. Данная поломка возникает в следствии значительного промежутка меж стержнем клапана и носком коромысла. К характерным поломкам для ГРМ нужно причислить кроме того изнашивание шестерен распредвала, толкателей, направляющих клапана, смещение распредвала и изнашивание втулок и осей коромысел.

Практика демонстрирует, что на газораспределительный механизм приходится примерно четвертая часть всех отказов мотора, а уже на предотвращение этих отказов и восстановление ГРМ уходит 50% трудоёмкости обслуживания и ремонтных работ. Для диагностирования поломок применяют следующие параметры:

1. определяют фазы газораспределительного механизма автомобиля;
2. измеряют тепловой зазор между клапаном и коромыслом;
3. измеряют промежуток между клапаном и седлом.

Измерение фаз газораспределения

Подобное диагностирование ГРМ двигателя выполняется на заглушенном моторе с помощью особого набора устройств, среди которых имеются указатель, моментоскоп, малка-угломер и прочие дополнительные приборы. Для того, чтобы фиксировать период раскрытия впускного клапана на 1-ом цилиндре, необходимо покачивать вокруг своей оси коромысло, а далее направить коленвал мотора до момента появления зазора меж клапаном и коромыслом. Малка-угломер для замера разыскиваемого зазора ставится прямо на шкив коленвала.

Измерение теплового промежутка между клапаном и коромыслом

Тепловой зазор измеряют при помощи набора щупов либо иного особого устройства. Это набор из металлических пластинок длиной в 100мм, толщина которых обязана быть не больше 0,5мм. Коленвал мотора поворачивают вплоть до верхней предельной точки, в период такта сжатия подобранного для контроля цилиндра. Непосредственно благодаря щупам разной толщины, поочередно вставляемым в сформировавшееся отверстие, и измеряется зазор.

Данный метод не может дать результата при диагностировании ГРМ, когда неравномерен износ торца штока и бойка коромысла, а трудоемкость этого метода весьма значительная. Увеличить точность замеров позволяет особое устройство, которое состоит из корпуса и индикатора по типу часов. Подпружиненная подвижная рама содержит персональное соединение с ножкой этого индикатора. Раму фиксируют между коромыслом и клапанной пружиной. Когда открывается клапан, в период поворота коленвала, на индикаторе ставят 0. Распознает тепловой зазор последующее показание прибора, снимаемое в период поворота коленвала.

Определение промежутка между клапаном и седлом

Его можно оценить по объему воздуха, который будет выходить через уплотнитель перекрытых клапанов. Эта процедура прекрасно объединяется с чисткой форсунок. Когда они уже сняты, убирают валики коромысел и прикрывают все клапаны. Затем в камеру сгорания под большим давлением происходит подача сжатого воздуха. Поочередно на любом из контролируемых клапанов ставят устройство, которое позволяет измерить расход воздуха. Если потеря воздуха превысит разрешенную, выполняется ремонт газораспределительного механизма.

Процесс ремонта ГРМ

Частенько необходимо производить техническое обслуживание газораспределительного механизма. Основной проблемой являются износ шеек, кулачков вала и увеличение зазоров в подшипниках. Для того, чтобы устранить зазор в подшипниках коленчатого вала, производят его ремонт путем шлифовки опорных шеек и углубления канавок для подачи масла. Шейки нужно отшлифовать под ремонтный размер. После завершения ремонтных работ по восстановлению коленвала, нужно произвести проверку высоты кулачков.

На опорных поверхностях под шейки коленвала не должно быть никаких даже самых незначительных повреждений, а корпуса подшипников обязаны быть без трещин. После чистки и промывки распредвала обязательно нужно проверить зазор между его шейками и отверстием опоры головки цилиндра.

Для определения точного зазора требуется знать диаметр шейки распредвала, это позволит произвести установку соответствующего ей подшипника. Установив его на корпус, замерьте внутренний диаметр подшипника, затем отнимите его от диаметра шейки и таким образом найдете величину зазора. Он не может превышать 0,2мм.

Цепь не должна иметь никаких механических повреждений, быть растянутой более чем на 4мм. Цепь газораспределительного механизма можно регулировать: отверните стопорный болт на пол оборота, поверните коленвал на 2 оборота, затем стопорный болт нужно повернуть до упора.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Принцип работы газораспределительного механизма

Принцип работы газораспределительного механизма

Мы думаем, что каждый автомобилист знает о том, что каждый двигатель внутреннего сгорания работают по одному принципу. В камерах сгорания происходит процесс сжигания газовой смеси, которая состоит из пара горючего и воздуха.

Для того, что бы подача газовой смеси в камеру сгорания и процесс отведения продуктов сгорания данной смеси осуществлялся правильно, применяют определенный механизм, он называется газораспределительный механизм или же ГРМ ауди, это может быть и ГРМ Фольксваген пассат или ГРМ для любого другого автомобиля. Задача каждого ГРМ состоит в управлении клапанами подачи для топливной смеси в рабочие цилиндры двигателей. А клапаны выпуска выводят продукты сгорания из него. Можно сказать, что это устройство практически несет ответственность за согласованную, синхронную работу выпускных и впускных клапанов, или же просто управляет этой работой. Газораспределительный механизм имеет несколько важных узлов: это управляющие кулачки, ауди ремень грм, распределительный вал, целая система клапанов, состоящих из возвратных пружин.

Давайте же рассмотрим, в чем состоит принцип работы газораспределительного механизм, это и гидрокомпенсатор Фольксваген, а так же для других марок, и катализатор ауди, и распредвал ауди. Когда вал совершает вращательные движения, то кулачки нажимают на клапаны, тем самым открывая их в подходящий момент, что просто необходимо для впрыскивания топлива, или же выхлопа продуктов сгорания. Затем, кулачек проворачивается, вызывая снятия давления с клапана, возвратная пружина устанавливает его на нулевую позицию, когда кулачек отходит на место и закрывается. Комплект ГРМ помпа audi просто необходим владельцам машины этой марки.

Очевидно, что все действия клапанов по закрытию или же открытию должны быть синхронизированы. Именно это и обеспечивает не только максимальную мощность двигателя, аи защищает от удара поршня по открытому клапану. Такой удар приводить зачастую к значительным поломкам двигателя. Это говорит о том, что если изношена любая, пусть самая мелкая деталь ГРМ, например для ауди а4 грм, поврежден ремень грм ауди а4, или же touareg цепь грм больше не выполняет своих функций, то вам просто придется покупать запчасти на ауди а4для капитального ремонта всего двигателя.

Распределительный вал вращается путем передачи вращения непосредственно от коленчатого вала, используя ременчатую либо же цепную передачу. Вид передачи определяется моделью автомобиля, заметим, что цепная передача считается более надежной, а в современных машинах все чаще используют ременные передачи.

Для передачи вращения используют зубчатые ремни, такие как ремень грм ауди а4,или же ремень грм ауди а6, или же ремень грм фольксваген пассат, фольксваген гольф ремень грм. Частота вращения распредвала и вала коленчатого достаточно высока. Зубчатые ремни исключают вероятность проскальзывания, которая может вызвать закрытие клапана в ненужный момент и его выходу из строя от удара поршня.

Газораспределительная звездочка жестко закреплена в передней части коленвала, она осуществляет вращение вместе с валом. Через звездочку и цепь передается вращение на распределительный вал. Здесь имеются выступы особого вида профиля, еще называют кулачками. Второе название распределительного вала – кулачковый вал.

Вращаясь вал кулачка, движется по окружности, он надавливает на часть клапана сверху, преодолевает сопротивление пружины, а затем уже и открывает сам клапан. Когда кулачок совершает дальнейший поворот, пружина разжимается и закрывает клапан. Этот механизм ГРМ еще называют верхнеклапанным, он с цепным приводом и расположением распредвала сверху. Это говорит о том, что газораспределительный вал начинает вращение с цепью, находясь в верхней части двигателя, или же ГРМ приводит во вращение цепь в верхней части двигателя. Вот откуда и повелось название ГРМ с верхним расположением распредвала.

Это вся информация о принципе работы ГРМ, естественно, что мы не успели бы описать всех деталей для нормального функционирования этого механизма. Например, об устройстве регулировки тепловых зазоров, устройстве натяжения цепи привода механизма, устройстве смазки всех элементов, мы описали лишь самые основополагающие моменты работы ГРМ.

Устройство ГРМ и принцип работы

Автор admin На чтение 7 мин. Просмотров 1.2k.

Устройство ГРМ

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания – наиболее распространенный силовой агрегат, использующийся в современном автомобилестроении. Свое название он получил по количеству фаз, необходимых для осуществления одного цикла работы, или поворота коленчатого вала на 720 градусов.

Фаза впрыска топлива или топливно-воздушной смеси, сжатие рабочего тела поршнем, рабочий ход и выпуск отработанных газов. В модели идеального двигателя все фазы разнесены во времени, перекрытие между ними отсутствует, что, в свою очередь, обеспечивает получение максимально возможных рабочих значений мощности, крутящего момента и оборотов двигателя.

На практике, к сожалению, дела обстоят несколько хуже. Устройство газораспределительного механизма, отвечающего за исполнение фазы впрыска топлива и удаление выхлопных газов, его схема и принцип работы – основная тема данной статьи.

Общая схема и взаимодействие частей

Своевременное открытие впускных и выхлопных клапанов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания обеспечивается работой газораспределительного механизма или ГРМ.

Данное устройство состоит из распределительного вала с кулачками, необходимого количества коромысел или толкателей клапанов, пружин и собственно клапанов. Шестерня распредвала, ремень или цепь, используемые для передачи вращения от коленвала, и механизм натяжения цепи так же являются частью ГРМ.

1. Фаза впрыска топлива. Поршень начинает движение от верхней мертвой точки к нижней. Открывается клапан подачи горючего, и топливно-воздушная смесь заполняет разреженное пространство цилиндра. Отмерив необходимую дозу ТВС, клапан закрывается. Коленчатый вал повернулся на 180 градусов от начального положения.
   
2. Фаза сжатия. Достигнув нижней мертвой точки, поршень меняет направление движения к ВМТ, осуществляя сжатие топливно-воздушной смеси. При достижении верхней мертвой точки фаза сжатия рабочего тела оканчивается. Коленчатый вал совершил поворот на 360 градусов.
   
3. Фаза рабочего хода. В момент нахождения поршня в ВМТ и достижения максимальной расчетной степени сжатия, происходит воспламенение топливно-воздушной смеси. Под действием стремительно расширяющихся газов поршень движется к нижней мертвой точке, совершая рабочий ход. При достижении НМТ третья фаза работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания считается оконченной. Коленчатый вал совершил поворот 540 градусов.
   
4. Фаза удаления отработанных газов. Под действием коленчатого вала поршень начинает движение к верхней мертвой точке, вытесняя из объема цилиндра продукты сгорания топливно-воздушной смеси через открывшийся выхлопной клапан. По достижении поршнем ВМТ, фаза выхлопа считается завершенной, коленчатый вал совершил оборот на 720 градусов.
   

Для достижения такой точности по времени открытия впускных и выхлопных клапанов, газораспределительный механизм синхронизирован с оборотами коленчатого вала двигателя. Ремень или цепь передает вращение распределительному валу, кулачки которого, нажимая на коромысла, открывают поочередно впускные и выпускные клапаны ГРМ.

Классификация ГРМ

Нижнеклапанные двигатели

Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания прошел долгий путь от 1900-х годов до наших дней.

Нижнеклапанные двигатели с распредвалом в блоке цилиндров, использовались повсеместно, вплоть до середины двадцатого века. Схема и устройство впускных и выпускных клапанов, расположенных в ряд тарелками вверх, обеспечивала простоту изготовления и малошумность двигателя. Основным минусом подобной конструкции был сложный путь топливно-воздушной смеси, неоптимальный режим наполнения цилиндров, и, как следствие, меньшая мощность силового агрегата.

Газораспределительный механизм такого вида использовался вплоть до 90-х годов двадцатого столетия в грузовых автомобилях. Пример тому – ГАЗ 52, выпуск которого закончился в 1991 году.

Смешанное расположение клапанов

Попытки повысить мощностные характеристики ДВС привели к созданию двигателя со смешанным расположением клапанов. Впускные находились в головке блока цилиндров, а выпускные – в блоке, как у обычного «нижнеклапанника».

Распределительный вал один, так же расположенный в блоке цилиндров. Клапана, отвечающие за впуск топливно-воздушной смеси управлялись посредством штанг – толкателей, через которые передавалось усилие с распредвала, выхлопные – с помощью привычного коромысла.

Такая компоновочная схема обеспечивала более низкую температуру ТВС, и, как следствие, более высокую мощность, по сравнению с нижнеклапанными двигателями внутреннего сгорания.

Верхнеклапанные двигатели

Газораспределительный механизм, клапаны впускной и выхлопной системы которого находятся в головке блока цилиндров, а распредвал – в самом блоке, был сконструирован Дэвидом Бьюиком в самом начале двадцатого столетия. Управление клапанами осуществлялось посредством штанг – толкателей, воздействовавших на коромысла.

Подобная компоновочная схема обладает высокой надежностью, за счет передачи вращения от коленчатого вала к распределительному, с помощью шестерни. Зубчатый ремень, изношенный в процессе эксплуатации, может оборваться, нанеся серьезные повреждения клапанному механизму ГРМ, изношенная же передаточная шестерня лишь немного сдвинет фазы газораспределения, что опытный водитель заметит по изменениям в работе двигателя.

Минусом является некоторая инерционность подобной конструкции, что накладывает ограничения на обороты двигателя, а, следовательно, на крутящий момент и степень форсирования. Использование более чем двух клапанов на цилиндр приводит к усложнению газораспределительного механизма и увеличению габаритных размеров двигателя. Четырехклапанные двигатели такой компоновки используются в грузовых автомобилях КамАЗ, дизельных тепловозных двигателях.

Газораспределительный механизм автомобиля «Волга» двадцать первой модели был устроен именно по верхнеклапанной схеме.

• Двигатели, в которых распредвал и клапаны газораспределительного механизма располагаются в головке блока цилиндров, обозначаются аббревиатурой SOHC. Принцип действия и устройство механизма управления клапанами ГРМ отличается большим разнообразием. Существует схема открытия клапанов при помощи коромысел, рычагов и толкателей. Наибольшее распространение подобное устройство двигателей получило в период с середины 60-х до конца 80-х годов двадцатого столетия. В данный момент такие двигатели устанавливаются на недорогие легковые автомобили.
• Двигатели, газораспределительный механизм которых включает в себя два распредвала, обозначается аббревиатурой DOHC. При использовании двух клапанов на цилиндр, каждый распределительный вал открывает свой ряд клапанов. Такое устройство ГРМ позволяет уменьшить инерцию коленчатого вала, и тем самым значительно увеличивает обороты и мощность ДВС. Принцип работы двигателя, использующего четыре и более клапана на цилиндр, ничем не отличается от вышеописанного. Подобные силовые агрегаты демонстрируют большую, чем у двухклапанных аналогов, мощность и устанавливаются на большинство современных автомобилей.

В двигателях с подобным типом газораспределительного механизма важную роль играет устройство привода распредвалов. В качестве передаточного элемента используется цепь, находящаяся в герметично закрытом объеме, и омывающаяся маслом, или зубчатый ремень, находящийся на внешней стороне двигателя.

Поломка привода ГРМ зачастую приводит к печальным последствиям. Оборвавшийся ремень, износившийся в процессе эксплуатации, вызывает мгновенную остановку распределительного вала, вследствие чего некоторые клапаны остаются в открытом состоянии. Удар поршня по выступающей тарелке наносит серьезные повреждения головке блока цилиндров. В особо тяжелых случаях ремонт невозможен и требуется замена данного элемента двигателя.

Устройство десмодромного газораспределительного механизма

Для двигателей, конструкция ГРМ которых допускает использование пружин для закрывания клапанов, существует ограничение по максимальному количеству оборотов в минуту. При достижении значения в 9000 об/мин пружины не смогут обеспечить нужную скорость срабатывания, что неизбежно приведет к поломке двигателя.

Принцип десмодромного ГРМ заключается в использовании двух распределительных валов, один из которых производит открытие, а второй, закрытие клапанов. В таком двигателе нет ограничения на развиваемые обороты, ведь скорость срабатывания механизма напрямую зависит от скорости вращения коленвала.

Создание газораспределительного механизма с изменяемыми фазами стало возможным относительно недавно, с началом использования в двигателестроении бортовых компьютеров и электронных управляющих блоков. Система электромагнитных клапанов, меняющая режим работы согласно команд микропроцессора, позволяет снимать с двигателя мощность, приближающуюся к расчетной, при минимальном расходе топлива.

Замена ремня ГРМ своими руками

Снимая изношенный ремень, и устанавливая на его место новый, легко изменить взаимное расположение коленчатого и распределительного валов. В этом случае сместятся фазы газораспределения двигателя, что приведет к нарушениям в работе, вплоть до поломки. Метки на шестернях приводного механизма служат для визуального контроля настройки ГРМ.

Сняв непригодный ремень, необходимо совместить метки шестерней коленчатого и распределительного валов с прорезями в кожухе приводного механизма. Назначение этой операции – установка условного «нуля», с которого и начнется работа двигателя. Далее следует аккуратно установить запасной ремень, стараясь не сместить метки на шестернях.

Следующий шаг – осмотр и регулировка усилия натяжного ролика. Назначение этого узла в удержании ремня на шестернях приводного механизма. Правильность регулировки ролика можно проверить, повернув натянутый ремень пальцами. Если удастся провернуть на девяносто градусов – натяжной механизм отрегулирован хорошо. Если ремень повернется на угол меньший, чем 90 градусов, то он перетянут, если на больший, то недотянут.

Очень важно при монтаже не брать ремень ГРМ промасленными руками. Это может привести к проскакиванию на шестернях приводного механизма.

Купленный на придорожной АЗС ремень следует тщательно осмотреть. При нарушении условий хранения, даже новый ремень привода ГРМ пойдет трещинами и не сможет быть использован по назначению.

Видео, иллюстрирующее работу ГРМ

Мне нравится3Не нравится

Что еще стоит почитать

Газораспределительный механизм: принцип работы

Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм для своевременной подачи воздуха или топливно-воздушной рабочей смеси в цилиндры ДВС и последующего выпуска из цилиндров отработавших газов. Главной функцией ГРМ на четырехтактных поршневых моторах, которые имеют сегодня наибольшее распространение, становится открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов. Другими словами, ГРМ осуществляет управление фазами газораспределения.

ГРМ устанавливается в головке бока цилиндров. Механизм состоит из одного распределительного вала или нескольких таких валов. Также имеются приводы к распредвалу и клапаны, которые открывают и закрывают впускные и выпускные отверстия в камерах сгорания (впускные и выпускные клапаны). Дополнительно имеется целый ряд передаточных элементов в устройстве ГРМ: толкатели, штанги, коромысла, а также вспомогательные решения в виде регулировочных элементов, пружин клапанов, систем поворота клапанов и т.д. Получается, что газораспределительный механизм представляет собой клапаны с приводом и распределительный вал с приводом.

Конструкции газораспределительного механизма могут отличаться. Главной особенностью выступает расположение клапанов и распределительного вала. 

Среди существующих ДВС выделяют нижнеклапанные и верхнеклапанные двигатели, а также моторы со смешанным расположением клапанов. Нижнеклапанные агрегаты имеют боковое расположение клапанов, а для верхнеклапанных существует определение «подвесных клапанов».

По расположению распределительного вала встречаются двигатели с распредвалом в блоке цилиндров, с распредвалом в головке блока цилиндров, а также ДВС, где распределительный вал отсутствует. С учетом таких конструктивных особенностей клапанный механизм четырёхтактных ДВС получил целый ряд самостоятельных типов и разновидностей.

Читайте также

Газораспределительный механизм двигателя — (ГРМ)

Главная » Двигатели » Газораспределительный механизм двигателя — принцип действия

просмотров 2 519

Многие слышали что такое газораспределительный механизм двигателя, но как работает ремень или цепь ГРМ и по какому алгоритму и принципу мало кому известно.

Самый сложный узел бензинового двигателя и почему ошибка в несколько градусов ремня газораспределительного механизма может сделать  работу двигателя совершенно неэффективным.

Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания по праву считается самым сложным и капризным узлом. Нормальная работа двигателя во многом зависит от точности и стабильности его работы. Сложные задачи регулировки газового обмена, правильного распределения фаз выпуска продуктов горения и наполнения новой смесью обеспечиваются целым набором хитроумных приспособлений и механизмов.

По важности работу газораспределительного механизма можно назвать вторым мозгом или диспетчерским центром управления потоками энергии.

Принципы работы — Газораспределительный механизм

Казалось бы, простая, в теории, задача – обеспечить своевременное открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов на практике превращается в непростую и противоречивую систему. Отточенные механические расчеты на практике корректируются поправками на переходные процессы движения воздуха из-за его высокой инертности. Способность горячих выхлопных газов в процессе движения менять свои теплофизические свойства заставляют применять теоретически нерациональные решения.

Главными факторами, влияющими на качество и степень наполнения камеры сгорания ДВС являются момент закрытия впускных клапанов и момент их закрытия.

Момент закрытия впускного клапана от инерциального напора воздуха, движущегося по впускному коллектору в камеру сгорания. Чем выше напор, тем лучше и быстрее наполняется рабочий объем, тем раньше может закрыться впускной клапан.

Давление потока воздушно-топливной смеси во впускном коллекторе из-за высокой скорости ниже атмосферного. Если сравнить параметры выхлопного потока горячих газов – можно сказать, что их давление температура и скорость на порядок выше параметров впускного потока. Это значит, что через одинаковое поперечное сечение окна клапана выхлопные газы покинут рабочий объем намного быстрее, чем, эквивалентная по объему, новая порция холодной смеси воздуха и топлива наполнит камеру сгорания.

С целью использования компрессионного эффекта выхлопных газов выпускные клапана закрывают с небольшим опозданием. Благодаря этому создается эффект, когда выпускной и впускной клапана открыты одновременно. Покидающие рабочий объем выхлопные газы с высокой скоростью обтекают днище камеры сгорания и тем самым создают дополнительное разрежение, помогающее свежей смеси наполнять камеру. Но подобный эффект хорошо работает только при высоких оборотах двигателя.

На малых оборотах закрытие выпускного клапана с задержкой во времени приводит к частичному перетеканию выхлопных газов в область всасывающего тракта, снижая тем самым качество наполнения камеры сгорания. Основную часть времени двигатель работает в диапазоне средних оборотов, при которых оптимальное время закрытие выпускного клапана находится где-то в промежуточном значении приведенных выше случаях. Именно для средних оборотов оптимизируются фазы и время закрытия клапанов. При понижении или повышении оборотов оптимальное значение времени закрытия уже не будет соответствовать заложенному в параметрах газораспределительного механизма (ГРМ).

Поэтому в современных двигателях уже стало обыденным явлением применение систем управления фазами открытия и закрытия клапанов. Значительное усложнение газораспределительного механизма двигателя с лихвой компенсируется повышением эффективного КПД двигателя.

Огромное значение на эффективность и экономичность ДВС оказывает правильная установка времени и длительности открытия выпускного клапана. С момента его открытия завершается процесс расширения продуктов сгорания, от того насколько поздно будет начат выброс выхлопных газов из рабочего пространства зависит степень расширения газов теплового цикла.

Хорошо известный цикл Аткинсона, применяемый американскими инженерами в 50-х годах прошлого века, использовал очень позднее открытие выпускных клапанов. Благодаря чему степень расширения газов достигала 12-14, вместо 9-10 характерных для современных двигателей, с увеличенным на 15% коэффициентом полезного действия. Но литровая мощность (мощность с 1 литра рабочего объема) двигателей с циклом Аткинсона значительно уступала даже обычным серийным образцам двигателей.

Из-за своей высокой экономичности двигатели с циклом Аткисона широко применялись в первых гибридных образцах автомобилей. Так, например, в первых, уже легендарных моделях гибрида Toyota Prius, в качестве привода ДВС, использовался низкооборотистый двигатель с объемом в 1,4 литра, мощностью в 54 л.с., с КПД почти в 28%.

Цепь и ремень газораспределительного механизма двигателя

Многие задаются вопросом в чем отличие ремня и цепи газораспределительного механизма, все очень просто.

Ремень газораспределения менее надежен, но у него низкий коэффициент шума, то есть двигатель работает гораздо тише, и ремень требуется менять каждые 60 — 120 тысяч километров, для каждой модели установлен свой пробег заводом изготовителем. Разрабатываются и усовершенствуются двигатели с ремнем газораспределения, так создан ремень газораспределительного механизма работа которого происходит в газа-масляной среде, с распылением масла форсунками непосредственно на него.

Цепь газораспределительного механизма более надежна и шумна, и имеет гораздо больший ресурс пробега, но по мере эксплуатации автомобиля имеет свойство при больших нагрузках растягиваться.

Так же вы можете прочитать про замену цепи и ремня ГРМ

Проголосуйте, понравилась ли вам статья? Загрузка…

Назначение и принцип работы ГРМ

ГРМ — это один из наиболее ответственных и сложных узлов в автомобиле. Газораспределительный механизм управляет впускными и выпускными клапанами двигателя внутреннего сгорания. На такте впуска ГРМ выполняет открытие впускного клапана, благодаря чему воздух и бензин попадают в камеру сгорания. На такте выпуска открывается выпускной клапан и удаляются отработанные газы. Давайте подробно рассмотрим устройство, принцип действия, типичные поломки и многое другое.

Основные узлы ГРМ

Основным элементом газораспределительного механизма является распредвал. Их может быть несколько или же один в зависимости от конструктивных особенностей ДВС. Распределительный вал выполняет своевременное открытие и закрытие клапанов. Изготавливается из стали или чугуна, а устанавливается в блоке цилиндров или картере.

Отсюда можно сделать вывод, что есть несколько конструкций двигателей — с верхним и нижним расположением распределительного вала. На валу имеются кулачки, которые при вращении распредвала оказывают действие через толкатели на клапан. Для каждого клапана предусмотрен свой толкатель и кулачок.

Впускные и выпускные клапаны необходимы для подачи топливно-воздушной смеси в камеру сгорания и удаления отработанных газов. Впускные клапаны выполняют из стали с хромированным покрытием, а выпускные — из жаропрочной стали. Клапан имеет стержень, на котором крепится тарелка. Обычно впускные и выпускные клапаны отличаются между собой диаметром тарелки. Также к ГРМ стоит отнести штанги и привод.

Устройство газораспределительного механизма

Стоит еще несколько слов сказать об устройстве впускных и выпускных клапанов. Стержень клапана имеет цилиндрическую форму и канавку для установки пружины. Движение клапанов возможно только в одном направлении — к втулкам. Для того чтобы моторное масло не попадало в камеру сгорания, ставят уплотнительные колпачки из маслостойкой резины.

Есть еще такой узел, как привод ГРМ. Это передача вращения с коленчатого на распределительный вал. Примечательно то, что на два оборота коленвала приходится один распределительного. Собственно, это является рабочим циклом, при котором происходит открытие клапанов. Стоит заметить, что мотор с двумя распределительными валами более мощный и имеет выше КПД.

Особенно это заметно на высоких оборотах. К примеру, когда ДВС оснащается одним распредвалом, то маркировка выглядит так: 1,6 литра и 8 клапанов. А вот два вала — это уже всегда в два раза большее количество клапанов, то есть 16. Ну а сейчас пойдем дальше.

Принцип работы газораспределительного механизма

Принцип действия на всех моторах, если речь идет о таких типах, как ДВС, практически одинаков. Всю работу можно условно разделить на 4 этапа:

• впрыск топлива;
• сжатие;
• рабочий цикл;
• удаление отработанных газов.

Подача горючего в камеру сгорания осуществляется за счет движения коленчатого вала из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю мертвую точку (НМТ). При начале движения поршня открываются впускные клапаны, и топливно-воздушная смесь подается в камеру сгорания. После этого клапан закрывается, коленвал за это время проворачивается на 180 градусов от исходного положения.

После того как поршень доходит до НМТ, он поднимается вверх. Следовательно, начинается фаза сжатия. Когда достигается ВМТ, фаза считается законченной. Коленвал в это время проворачивается на 360 градусов от своего начального положения.

Рабочий ход и удаление газов

Когда поршень достигает ВМТ, происходит воспламенение рабочей смеси от свечей зажигания. В это время достигается максимальный момент сжатия и оказывается высокое давление на поршень, который начинает движение к нижней мертвой точке. Когда поршень опустится, то рабочий ход можно считать законченным.

Заключительная фаза — удаление отработанных газов из камеры сгорания. Когда поршень достиг НМТ и начинает свое движение к ВМТ, происходит открытие выпускного клапана и избавление камеры сгорания от газов, которые образовались в результате горения топливно-воздушной смеси.

При достижении поршня НМТ фазу удаления газов принято считать законченной. При этом коленчатый вал от своего начального положения проворачивается на 720 градусов. Для достижения максимальной точности необходима синхронизация газораспределительного механизма двигателя с коленчатым валом.

Основные неисправности ГРМ

От того, насколько своевременно и качественно будет проводиться техническое обслуживание мотора, зависит его техническое состояние. В процессе эксплуатации все элементы подвергаются износу. Это касается и ГРМ. Основные неисправности механизма выглядят следующим образом:

• Низкая компрессия и хлопки в выпускной системе. В процессе эксплуатации двигателя внутреннего сгорания образуется нагар, который становится причиной неплотного прилегания клапана к седлу. На клапанах появляются раковины, а иногда и сквозные отверстия (прогар). Также компрессия падает из-за деформации головки блока цилиндров и прохудившейся прокладки.
• Заметное падение мощности и тяги, посторонние металлические стуки и троение. Основная причина — неполное открытие впускных клапанов в результате большого теплового зазора. Часть воздушно-топливной смеси не попадает в камеру сгорания. Это происходит из-за выхода из строя гидрокомпенсаторов.
• Механический износ деталей. Происходит в процессе эксплуатации двигателя и считается нормальным явлением. В зависимости от периодичности и качества обслуживания ДВС признаки критического износа на одном типе силового агрегата могут проявляться при различном пробеге.
• Износ цепи или ремня ГРМ. Цепь растягивается и может перескочить или вовсе порваться. Это касается и ремня, срок службы которого ограничен не только пробегом, но и временем.

Как выполняется диагностика ГРМ?

Газораспределительный механизм ВАЗ или любой другой машины работает по одному принципу. Следовательно, способы диагностики и основные неисправности, как правило, одни и те же. Основные поломки — неполное открытие клапанов и неплотное прилегание к гнездам.

Если клапан не закрывается, то появляются хлопки во впускном и выпускном коллекторах, а также снижается тяга и мощность мотора. Происходит это из-за нагара на гнездах и клапанах, а также по причине потери упругости пружин.

Диагностика проводится довольно просто. Первым делом проверяют фазы газораспределения. Дальше замеряют тепловые зазоры между коромыслом и клапаном. Помимо этого проверяется зазор между седлом и клапаном. Если говорить о механическом износе деталей, то больше всего поломок связано с критическим износом шестеренок, в результате чего ремень или цепь неплотно прилегают к зубу и возможно проскальзывание.

Фазы ГРМ и тепловой зазор

Самостоятельно продиагностировать состояние фаз газораспределительного механизма довольно сложно. Для этого необходим набор таких инструментов, как малка-угломер, моментоскоп, указатель и др. Процедура выполняется на заглушенном двигателе.

Малка-угломер устанавливается на шкив коленчатого вала. Проверяется период открытия клапана всегда в 1-м цилиндре. Для этого вручную проворачивают коленчатый вал до появления зазора между клапаном и коромыслом. С помощью малки-угломера на шкиве определяют зазор и делают выводы.

Самый простой, но наименее точный метод замера теплового зазора выполняется с помощью набора пластин длиной 100 мм и максимальной толщиной 0,5 мм. Выбирается один из цилиндров, на котором будут проводиться замеры. Его необходимо довести до ВМТ с помощью ручного поворота коленчатого вала.

В сформировавшийся зазор вставляются пластины. Метод не дает 100%-й точности и результата. Ведь допустимая погрешность зачастую слишком велика. Кроме того, если имеется неравномерный износ бойка коромысла и штока, то полученные данные вообще можно во внимание не брать.

Обслуживание ГРМ

Как показывает практика, большая часть поломок газораспределительного механизма связана с несвоевременным ТО. К примеру, производитель рекомендует менять ремень каждые 120 тысяч километров. Владелец же не берет во внимание эти данные и использует ремень по 200 тысяч. В результате последний рвется, сбиваются метки ГРМ, клапаны сталкиваются с поршнями и требуется капитальный ремонт.

Это же касается и такого элемента механизма, как водяной насос. Он создает необходимое давление охлаждающей жидкости для ее циркуляции по системе. Разрушение крыльчатки или выход из строя уплотнительной прокладки приводят к серьезным проблемам с двигателем. Ролики и натяжитель тоже подлежат замене. Любой подшипник рано или поздно выходит из строя.

Если своевременно менять ролики и сам натяжитель, то шанс столкнуться с такой проблемой минимален. Заклинивание ролика очень часто приводит к обрыву ремня. Именно поэтому необходимо выполнять своевременное техническое обслуживание газораспределительного механизма.

О ремонте ГРМ

В большинстве случаев при обрыве ГРМ на средних и высоких оборотах требуется капитальный ремонт двигателя. Практически всегда замене подлежит цилиндро-поршневая группа. Но даже при нормальной эксплуатации детали подвергаются износу.

Первым делом страдают шейки, кулачки, а также существенно увеличиваются зазоры в подшипниках коленвала. Выполняются все работы только специалистами при помощи высокоточного оборудования.

Все проточки делаются под ремонтные размеры, которые закладываются заводом-изготовителем. Обычно предусмотрено 2 капитальных ремонта, после чего двигатель необходимо менять на аналогичный.

Немного информации о метках

Как уже было отмечено выше, ГРМ — узел сложный и крайне ответственный. Если привод газораспределительного механизма не синхронизирован, то завести автомобиль не выйдет. Основная причина рассинхронизации — сбитые метки. Ремень или цепь могут ослабиться из-за выхода из строя натяжителя или естественного износа.

Метки выставляются относительно коленчатого вала. Для этого снимается шкив, что позволит нам увидеть шестеренку, на ней есть метка, которая должна совпадать с отметкой на масляном насосе или блоке. Соответствующие метки имеются и на распределительных валах.

Используя инструкцию по эксплуатации, выставляют метки ГРМ. Очень важно понимать, что от правильности выполнения работ зависит результат. Перепрыгнувший на один зуб ремень — это не страшно, мотор будет работать, но с отклонениями. Если же метка уйдет на несколько делений, то завести авто будет невозможно.

Качественные запасные части

Мы разобрались с тем, каково назначение газораспределительного механизма. Вы уже знаете, что это очень ответственный узел, который должен регулярно обслуживаться. Но важно учитывать еще и качество запасных частей. Ведь именно от них зачастую зависит срок службы ГРМ.

Квалифицированная установка оригинальных комплектующих системы газораспределительного механизма практически полностью гарантирует бесперебойную работу узла в течение срока до планового обслуживания. Что касается сторонних производителей, то тут нет никаких гарантий, особенно если речь идет о комплектующих из Китая посредственного качества.

Подведем итоги

Чтобы узел работал исправно, его необходимо вовремя обслуживать. Стоит понимать, что чем сложнее мотор, тем дороже обойдется комплект ГРМ. Но экономить однозначно не стоит. Ведь скупой платит дважды. Поэтому лучше один раз купить дорогие запасные части и спать спокойно.

Замену водяной помпы при ее неисправности можно приравнять к полной замене механизма. Далеко не любая конструкция двигателя позволяет допускать такие ошибки, ведь это будет стоить приличных денег. На некоторых силовых агрегатах обрыв ремня не приводит к капиталке, но на это рассчитывать не стоит.

Смотрите также:

Бриллианты пролетариата

Дело — труба. Может ли замерзнуть выхлопная система автомобиля?

Эффект дежавю: обзор советских автомобилей

Автомобили с пробегом: за и против

Быстроногие бегемоты

Дорогами Победы

Конструкция газораспределительного механизма МТЗ 80

Например, Двигатели ММЗ

Данная система осуществляет впуск воздуха и выпуск отходящих газов. Срабатывает агрегат в определенные промежутки времени.

На тракторах используются газораспределительные механизмы МТЗ 80 с подвесными клапанами.

Запчасти МТЗ размещаются в головке цилиндров.

Схема действия механизма на всех тракторах идентичная. Различаются запчасти только размерами и конструкцией.

Основные составные элементы:

• Распредвал;
• Шестеренки;
• Толкатели;
• Штанги;
• Оси МТЗ;
• Клапаны с пружинами;
• Тарелки;
• Сухари.

Работает механизм по следующей схеме.

Благодаря толкателям через распредвал приводятся в действие клапаны. В процессе задействованы штанги, а также коромысла МТЗ и винты. Распределительный вал МТЗ начинает вращение от коленчатого. Состоит деталь из шеек с кулачками.

На опорных элементах вал вращается во втулках в картере. Кулачки установлены в строгом порядке, определяющемся работой цилиндров. Соответствующее положение позволяет сохранить последовательность открывания. У каждого цилиндра по два клапана.

Надежная посадка деталей обеспечивается за счет специальных пружин. Устройство у впускного и выпускного клапанов одинаковое. На осях МТЗ надеты коромысла. Стойки крепятся посредством шпилек. Винт с контргайкой вкручен в отверстии на коромысле.

На толкателях предусмотрен канал для слива масла.

При поломках газораспределительного механизма МТЗ 80 необходим ремонт.

При выполнении работ советуем соблюдать рекомендации производителя.

Запчасти МТЗ к трактору вы можете заказать на нашем сайте с доставкой в любой город Ростовской области.

	Наименование	Артикул	Ост.	Цена
	Ось	1520-2308053	2	309,00
	Ось	1520-2308037-01	0	1 960,00
	Ось	64221-5001874	0	199,00
	Ось	6501-5001862	0	315,00
	Ось	5516-3108254	0	45,00
	Ось	5336-3403098-10	0	186,00
	Ось	5516-2815013	0	2 666,00
	Ось	5516-2815033	0	2 541,00
	Ось	55165-1830028	0	5 054,00
	Ось (6-20h21x120) (ОАО МТЗ)	915204	0	254,00
	Ось (ВЗТЗЧ)	1520-2308037	2	2 044,00
	Ось (ВЗТЗЧ)	2522-2301037	1	1 553,00
	Ось (Кобринагромаш)	50-1701434А	3	682,00
	Ось (ОАО МАЗ)	93865-2720186	0	139,00
	Ось (ОАО ММЗ)	245-3701052-Д	0	617,00
	Ось (ОАО МТЗ)	80-1601335	1	1 480,00
	Ось (ОАО МТЗ)	52-2301054-А	2	126,00
	Ось (ОАО САЗ)	70-1601335	3	290,00
	Ось + гайка	52-1802094 РН	9	827,00
	Ось балансира	6303-2918040	0	10 445,00
	Ось балансира п/прицепа	941-2918054-01	0	3 459,00
	Ось балансира п/прицепа в сборе (шайбы+гайки)	941-2918054-СБ	0	2 106,00
	Ось вилки	54321-2409027-10	0	1 141,00
	Ось вилки	201-1722057	0	629,00
	Ось дополнительная	9389-3012005	0	220 706,00

Еще статьи по теме:

Магнето на трактор: принцип работы и установка

Пускач на МТЗ – изучаем устройство пускового двигателя трактора

Пуск двигателя трактора Беларус 1523

Демонтаж и устройство сателлита МТЗ

Технические особенности шкворней

Система подачи наркозного газа

Indian J Anaesth. 2013 сентябрь-октябрь; 57 (5): 489–499.

Sabyasachi Das

Кафедра анестезиологии, Медицинский колледж Северной Бенгалии, Дарджилинг, Западная Бенгалия, Индия

Субхраджьоти Чаттопадхьяй

Кафедра анестезиологии, Медицинский колледж Северной Бенгалии, Дарджилинг, Западная Бенгалия, Индия

9000 Анестезиология, Медицинский колледж Северной Бенгалии, Дарджилинг, Западная Бенгалия, Индия

Кафедра анестезиологии, Медицинский колледж Северной Бенгалии, Дарджилинг, Западная Бенгалия, Индия

Адрес для переписки: Проф.Сабьясачи Дас, отделение анестезиологии, Медицинский колледж Северной Бенгалии, Сушрута Нагар, Дарджилинг — 734 012, Западная Бенгалия, Индия. Электронная почта: moc.liamg@8691ihcasaybas

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Unported, что разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинал работа правильно процитирована.

Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Система подачи анестезиологического газа разработана, чтобы обеспечить безопасную, экономичную и удобную систему подачи медицинских газов к месту использования.Доктрина системы подачи наркозного газа основана на четырех основных принципах: идентичность, непрерывность, адекватность и качество. Знания о системе газоснабжения — неотъемлемая часть безопасной анестезиологической практики. Несчастные случаи, связанные с неисправностью или неправильным использованием подачи медицинского газа в операционные, унесли много жизней. Медицинскими газами, используемыми в анестезии и интенсивной терапии, являются кислород, закись азота, медицинский воздух, энтонокс, диоксид углерода и гелиокс. Кислород — один из наиболее широко используемых газов для жизнеобеспечения и респираторной терапии, помимо анестезиологических процедур.В этой статье делается попытка описать производство, хранение и доставку анестезирующих газов. При проектировании анестезиологического оборудования необходимо учитывать местные условия, такие как климат, спрос и энергоснабжение. Операционная политика системы газоснабжения должна предусматривать резервный план для удовлетворения чрезвычайных потребностей больницы в случае потери основного источника подачи.

Ключевые слова: Баллоны, коллекторы, медицинские газы, трубопроводы, испарители с вакуумной изоляцией

ВВЕДЕНИЕ

Производство, хранение и доставка анестезиологического газа представляют собой составную систему.

Схема такой системы должна гарантировать, что доставка газа безопасна, целесообразна и экономична. [1] Медицинские газы, обычно используемые для анестезии и интенсивной терапии, — это кислород, закись азота, медицинский воздух, энтонокс, диоксид углерода и гелиокс. По определению, газ — это вещество, которое остается только в газообразном состоянии под давлением, и любое повышение давления не может сжижать его до тех пор, пока оно превышает его критическую температуру. С другой стороны, вещества, которые сосуществуют как в жидком, так и в газообразном состоянии под давлением, точно определяются как «пары» в истинном смысле слова, поскольку их можно сжижать при соответствующем давлении ниже их критической температуры.[2] Для простоты и газы, и пары будут описаны в этой статье как обезболивающие. Медицинский вакуум, хотя и не является газом, является неотъемлемой частью системы подачи медицинских газов и будет рассмотрен кратко. Медицинские газы, такие как кислород и воздух, могут подаваться в больших объемах, а другие, такие как закись азота, медицинский воздух и энтонокс, могут подаваться из коллекторов баллонов. Затем эти газы по трубопроводам поступают в стенные выпускные отверстия. Медицинские газы также можно подавать непосредственно из переносных баллонов.

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

По окончании изучения этой статьи читатели смогут описать следующее:

• Принципы, связанные с производством, хранением и доставкой анестезирующих газов,

• Вопросы, касающиеся безопасности при работе с анестезирующими газами,

• Функция обычно используемой системы подачи анестезиологического газа и

• Ответы на вопросы, часто задаваемые на экзаменах в аспирантуре.

КИСЛОРОД

Производство

Процесс отделения атмосферного кислорода путем перегонки состоит из двух основных этапов: сжижения воздуха и фракционной перегонки жидкого воздуха на его компоненты. Сжижение воздуха было впервые достигнуто Хэмпсоном и фон Линде (1895 г.) [3]. Воздух сжимается, охлаждается до температуры окружающей среды и проходит через теплообменник к расширительному клапану и устройству смены. Охлаждение Джоуля-Томсона происходит при расширении газа, и охлажденный газ проходит обратно через теплообменник, охлаждая сжатый газ, текущий в камеру расширения.

Метод, обычно используемый для промышленного производства большого объема кислорода, — это фракционная перегонка воздуха. Затем он подается на площадку в виде бледно-голубого жидкого кислорода, охлажденного до -183,1 ° C при абсолютном давлении 1 бар, который поставляется либо в виде криогенной жидкостной системы (CLS), либо в меньших единицах в виде жидкостного баллона. Альтернативой баллонной подаче для использования в малых масштабах являются кислородные концентраторы или химические реакции, такие как кислородные свечи (хлорат натрия и железный порошок), используемые на подводных лодках и в надземных аварийных источниках кислорода в качестве самолетов.[4]

Фракционная перегонка воздуха включает охлаждение и сжатие воздуха в жидкость и разделение ее на основные составляющие газы; кислород, азот и аргон. Сначала фильтруется воздух; примеси удаляются, а затем охлаждается до -200 ° C. Углекислый газ замерзает при -79 ° C, поэтому в этот момент его не используют, а кислород сжижается только при -183 ° C. При -200 ° C жидкий воздух (теперь свободный от углекислого газа) проходит в нижнюю часть фракционирующей колонны, которая теплее в нижней части (-185 ° C), чем в верхней (-195 ° C).Сжиженный азот (азот сжижается при -195 ° C) кипит, возвращается в газообразную форму и выходит через верх колонны, оставляя жидкий кислород и аргон. Оба имеют схожие точки кипения и, следовательно, требуют еще одной ректификационной колонны для получения чистого кислорода. [5]

Кислородные концентраторы

Они также известны как адсорберы с переменным давлением. Их можно рассматривать как альтернативу традиционным источникам снабжения там, где нет надежной подачи жидкого кислорода, например, на оффшорных площадках или площадках, где критерии безопасности для жидкостных установок не могут быть соблюдены.Эти устройства могут быть небольшими, предназначенными для подачи кислорода одному пациенту, или могут быть достаточно большими для подачи кислорода в систему медицинских газопроводов.

Компонентами этой системы являются: Дуплексные компрессоры и молекулярные сита, ресиверы, осушители, вакуумные насосы, фильтры, регуляторы давления в трубопроводе, система управления, система контроля производительности по кислороду и резервный коллектор баллона.

Кислородные концентраторы работают по принципу адсорбции (под давлением) других газов из атмосферы на поверхность адсорбирующего материала, известного как цеолит.Поскольку кислород не адсорбируется цеолитом, он может свободно проходить в хранилище для использования. Цеолит представляет собой гидратированные силикаты алюминия щелочноземельных металлов в порошковой или гранулированной форме. Цеолит запечатывают в сосуде, известном как слой сита. Сита сит работают попарно: один адсорбирует, а другой регенерирует. Окружающий воздух фильтруется и сжимается компрессором до 137 кПа, а затем подвергается воздействию колонны цеолитных молекулярных сит, образующих очень большую площадь поверхности, при определенном давлении.Сито избирательно задерживает азот и другие нежелательные компоненты воздуха. Они выбрасываются в атмосферу после нагрева колонки и создания вакуума. Переключение между столбцами осуществляется таймером. Процесс способен производить кислород с концентрацией около 95%. Остальное состоит в основном из аргона с небольшим процентным содержанием азота.

Во время анестезии с закрытым контуром может происходить накопление аргона. Следовательно, чтобы избежать этого, требуются более высокие потоки свежего газа.Поскольку в процессе выделяется много тепла, вентиляция и охлаждение являются обязательными.

Если установка выходит из строя, коллектор аварийного баллона будет подавать в трубопровод при более высоких концентрациях (99,5%), чем рабочая норма завода, составляющая 95%. Это может повлиять на оборудование нижестоящего уровня, особенно в отделениях интенсивной терапии.

Эта система с низким расходом (2-4 л / мин) и низким давлением может непрерывно обеспечивать кислородом пациентов с хронической обструктивной болезнью легких. Типичный блок работает от сети и может обеспечивать до 5 л / мин кислорода с концентрацией 94%.Его можно протянуть по всему дому через небольшие настенные розетки [].

Жидкий кислород

Растущие потребности больниц привели к внедрению криогенных систем жидкого кислорода как для резервного, так и для сетевого питания. Основным компонентом CLS является испаритель с вакуумной изоляцией (VIE). Система также включает в себя панель управления и систему телеметрии. Больницы должны иметь запас кислорода минимум на 2 недели, но его следует увеличить, если есть проблемы, связанные с родами.

Большое количество жидкого кислорода хранится в VIE, поскольку объемный кислород более экономичен и удобен по сравнению с коллекторами баллонов. Жидкий кислород получают путем фракционной перегонки жидкого воздуха. Один объем жидкого кислорода дает в 842 раза больше его объема кислорода в газообразной форме при температуре 15 ° C и одном атмосферном давлении. [6] VIE — это большая изолирующая колба с двойными стенками, в которой внутренний корпус из нержавеющей стали отделен от внешнего корпуса из углеродистой стали слоем перлита (изоляционного материала) с высоким вакуумом 0.16-0,3 кПа [7] Жидкий кислород (до 1500 л) хранится внутри контейнера при температуре около -160 ° C, что намного ниже критической температуры (-118 ° C) кислорода, и при давлении 5-10 атмосфер. Жидкий кислород находится на дне сосуда, а газ находится наверху под давлением 10,5 бар. Температуру сосуда поддерживает высоковакуумный кожух. Поскольку невозможно поддерживать идеальную изоляцию, внутренний контейнер пытается отбирать тепло из атмосферы, хотя последствия этого компенсируются испарением жидкости во время его использования.Емкость для хранения опирается на весы для измерения массы жидкости. В последнее время вместо него использовался манометр дифференциального давления, который измеряет разницу давлений между дном и верхом сосуда. Это предупреждает дистрибьютора о низком уровне предложения. [8] По мере испарения жидкого кислорода его масса уменьшается, что снижает давление на дне. При меньшем потреблении давление внутри сосуда повышается, и для предотвращения этого предохранительный клапан открывается при 1700 кПа и выдувает газ в атмосферу.И наоборот, давление в сосуде будет падать, если есть высокий спрос. В верхней части VIE находится линия отвода пара, из которой можно отводить жидкий кислород; можно заставить жидкость присоединиться к паропроводу после ограничителя и пройти либо через перегреватель, либо обратно в верхнюю часть VIE. После прохождения пароперегревателя (состоящего из неизолированных змеевиков медных трубок) пары кислорода проходят через ряд регуляторов давления для снижения давления до давления в распределительном трубопроводе 410 кПа.Свежие запасы жидкого кислорода при необходимости перекачиваются из танкера в судно [Рисунки и].

(a) Испаритель с вакуумной изоляцией (схема), (b) Испаритель с вакуумной изоляцией (наглядно)

ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ

Управляет давлением и потоком газа в трубопроводе. Он предназначен для пропускания потока 3000 л / мин из основного источника VIE и 1500 л / мин через коллектор аварийного цилиндра. Он имеет дублирующие регуляторы для безопасности. Они предназначены для контроля давления на уровне 4.1 бар для основного питания и 3,7 бар для аварийного питания баллона.

Панель управления передает состояние тревоги на центральную панель сигнализации, обычно расположенную в отделении неотложной помощи, а вторичные панели расположены в критических зонах по всей больнице.

Телеметрическая система

Обеспечивает непрерывный мониторинг.

Требования к месту установки

Он должен располагаться внутри огороженной территории, быть доступным для автоцистерн. Все опасные здания, легковоспламеняющиеся материалы, общественный доступ, транспортные средства и водостоки должны находиться на расстоянии не менее 5 м, а в некоторых случаях 8 м от ближайшей точки комплекса.Состав непосредственно перед заливным соединением должен быть бетонным и должен быть спроектирован таким образом, чтобы удерживать любую пролившуюся жидкость, поскольку в случае пролития жидкости увеличивается риск возгорания. Гудрон и асфальт нельзя использовать поблизости, так как они образуют взрывоопасную смесь при контакте с жидким кислородом.

ГАЗОВЫЕ БАЛЛОНЫ

Баллоны высокого давления используются для хранения и транспортировки сжатых или жидких медицинских газов. Газовые баллоны, изначально изготовленные из стали, в настоящее время изготавливаются из различных материалов, что позволяет использовать их в самых разных условиях окружающей среды.Доступны алюминиевые цилиндры для использования в сканерах магнитно-резонансной томографии. Молибденовая сталь легкая, устойчивая к коррозии и имеет высокую прочность на разрыв. Существуют баллоны, изготовленные из алюминия или стали с внешней оболочкой из кевлара или углеродного волокна, что позволяет легким баллонам заполнять их до более высокого давления [9]. Для транспортировки пациентов доступны легкие баллоны с встроенной ручкой. Переносные газовые баллоны используются для реанимации недышащих пациентов во время сердечно-легочной реанимации. Клапан по запросу выпускает более высокий поток кислорода в ответ на повышенную потребность.В отличие от непрерывного потока, клапаны по запросу сохраняют кислород, ограничивая передачу на инспираторную фазу дыхания и сводя к минимуму неправильное использование, которое имеет место во время выдоха. Цилиндры имеют цветовую маркировку и содержат жидкость в сочетании с паром или газом, в зависимости от критической температуры вещества.

Верхний конец цилиндра называется шейкой и заканчивается конической резьбой, в которую вставлен клапан. Резьба уплотнена материалом, плавящимся при воздействии сильного тепла на цилиндр.Это позволяет газу уйти, что снижает риск взрыва. Год последнего осмотра баллона и дата следующего испытания указываются на пластиковом диске вокруг горловины баллона [Таблицы и] [6].

Таблица 1

Физические свойства и цветовая кодировка медицинских газов в баллонах [10]

Таблица 2

Номенклатура, размеры и вместимость медицинских газовых баллонов [[10]

Блок клапанов

Клапан баллона действует как механизм входа и выхода из газового тракта.Между выпускным отверстием клапана и устройством размещается сжимаемое уплотнение хомута (уплотнение Бодока) для создания газонепроницаемого соединения. Блок клапанов ввинчивается в открытый конец горловины цилиндра. Клапан изготовлен из латуни и иногда хромирован. Поворот продольного шпинделя (который установлен внутри сальника и плотно закреплен в клапанном блоке) открывает клапан. Между блоком и горловиной цилиндра установлен предохранительный штуцер. Он состоит из материала (металл Вуда), который плавится при низкой температуре, позволяя газу улетучиваться при пожаре, тем самым снижая риск взрыва.Типы клапанов для газовых баллонов: выпуклые, маховички и встроенные клапаны. Клапан новой конструкции позволяет включать и выключать вручную без ключа.

Система безопасности Pin index

Это предотвращает ошибки идентификации цилиндров. Для каждого медицинского газа на траверсе наркозного аппарата существует особая конфигурация штифта. На клапанном блоке есть отверстия, которые позволяют правильно установить в вилку только соответствующий газовый баллон. Выходное отверстие для газа в клапанном блоке будет уплотняться относительно шайбы вилки, когда штифт и отверстия будут правильно совмещены.Если используется несколько шайб, штифты в вилке могут не выдаваться достаточно далеко, чтобы войти в стыковочные отверстия, и PISS не будет работать должным образом [].

Цилиндры большего размера имеют соединения типа «выпуклый нос», которые позволяют привинчивать регулятор на место. Эти регуляторы не имеют газовых соединений.

Размер

Цилиндры производятся разных размеров (A-J). Размеры A и H не используются для медицинских газов. Баллоны, прикрепленные к наркозному аппарату, обычно имеют размер E.

Этикетка

Содержимое баллона можно определить по этикетке баллона. Этикетка баллона состоит из следующих данных:

• Название, химический символ, фармацевтическая форма, спецификация продукта.

• Номер лицензии и доля составляющих газов в газовой смеси.

• Идентификационный номер вещества и номер партии.

• Предупреждения об опасности и инструкции по технике безопасности.

• Кодовый размер цилиндра.

• Объем цилиндра.

• Максимальное давление в баллоне.

• Дата заполнения, срок годности и срок годности.

• Руководство по эксплуатации.

• Меры предосторожности при хранении и обращении.

На цилиндрах выгравированы следующие отметки:

Испытания

Используемые цилиндры проверяются и тестируются производителями через регулярные промежутки времени, обычно в течение 5 лет.Они проходят внутреннее обследование с помощью эндоскопа. Испытания на сплющивание, изгиб и удар проводятся не менее чем на одном цилиндре из каждых сотен. Они проходят гидравлические испытания или испытания под давлением: цилиндр подвергается воздействию высокого давления около 22 000 кПа, что более чем на 50% превышает их нормальное рабочее давление. Каждый сотый цилиндр после изготовления разрезают на полосы и испытывают на разрыв.

Заполнение

Для газов, которые хранятся в баллонах как сжатые газы (например, воздух, кислород и гелий), степень наполнения определяется путем измерения давления в баллоне.По мере опорожнения баллона давление линейно снижается и точно показывает, сколько газа осталось в баллоне.

Такие газы, как закись азота и двуокись углерода, сжижаются в цилиндрах под давлением. Манометр считывает давление паровой фазы над жидкостью и не показывает количество жидкости в цилиндре. Когда газ истощается, жидкость закипает, заменяя использованный газ, и давление остается постоянным при постоянной температуре. Единственный метод определения количества наполнения — вычесть вес тары цилиндра (вес пустого цилиндра) из его фактического веса.

Баллоны, содержащие сжиженные газы, никогда не заполняются жидкостью полностью, так как повышение температуры может привести к повышению давления и риску разрушения баллона. Таким образом, эти цилиндры лишь частично заполняются жидкостью в зависимости от климата, в котором они используются. Коэффициент наполнения — это отношение массы газа в баллоне к массе воды, которую цилиндр может удерживать при заполнении. Поскольку 1 л воды весит 1 кг, степень заполнения баллона — это масса закиси азота в килограммах, деленная на внутренний объем баллона в литрах.[11] В умеренном климате коэффициент заполнения как закиси азота, так и диоксида углерода составляет 0,75. В тропическом климате баллоны заполняются до степени заполнения 0,67.

Продолжительность потока газа

• Баллоны E содержат 22 кубических фута (куб. Футов) кислорода при заполнении (давление 2200 фунтов на квадратный дюйм).

• Один кубический фут кислорода равен 28,3 л.

• Фактор резервуара: (22 × 28,3) л / 2200 psi = 0,28 л / psi.

• Следовательно, время, в течение которого проработает танк (в минутах).

  = (Фактор резервуара [манометрическое давление — 500]) / л расхода.

  = (0,28 л / фунт / кв. Дюйм [2000 — 500 фунт / кв. Дюйм]) / 8 л / мин.

  = 52,5 мин.

Меры предосторожности

• Перед использованием необходимо снять пластиковую упаковку клапана. Перед подключением баллона к наркозному аппарату клапан следует слегка приоткрыть и закрыть (треснуть) так, чтобы порт был направлен в сторону от пользователя. Это снижает вероятность взрыва и удаляет частицы пыли, масла и жира из выходного отверстия, которые в противном случае попали бы в наркозный аппарат.

• Клапан должен открываться медленно, когда он подсоединен к наркозному аппарату или регулятору. Если газ быстро проходит в пространство между клапаном и вилкой, быстрое повторное сжатие будет генерировать большое количество тепла. Это адиабатический процесс (тепло не теряется и не извлекается из окружающей среды). Присутствующие в этом пространстве частицы пыли и жира могут воспламениться от тепла, что приведет к возгоранию или взрыву. Когда он подсоединен к наркозному аппарату или регулятору, клапан следует открывать медленно.

• Клапан баллона должен быть полностью открыт во время использования (количество оборотов, необходимых для его открытия, полностью зависит от типа клапана).

• Во время закрытия следует избегать чрезмерной затяжки клапана. Это может привести к повреждению уплотнения между клапаном и горловиной цилиндра. Перед использованием уплотнение Bodok необходимо проверить на предмет повреждений. Запасная пломба должна быть легко доступна.

ОПАСНОСТИ ДЛЯ ЦИЛИНДРА

Неправильный резервуар (несмотря на PISS), неправильное содержимое, неправильные клапаны, неправильный цвет, неправильная этикетка, поврежденные клапаны, удушье, пожар, взрывы (быстрый выброс содержимого или взлет резервуара), загрязнение, кража N ₂ O (злоупотребление психоактивными веществами), переполнение, термическое повреждение (сообщалось об обморожении при рекреационном использовании N ₂ O).

Хранение

Их нельзя хранить вместе с баллонами немедицинского назначения. Место хранения должно:

• Храниться под навесом или в закрытом помещении и не подвергаться воздействию экстремальных температур.

• Предназначен для предотвращения несанкционированного доступа.

• Имейте доступ для транспортных средств для доставки и ровную поверхность пола.

• Держите подальше от горючих материалов или источников возгорания.

• Имейте предупреждающие надписи, запрещающие курение или использование открытого огня.

• Разрешить хранение больших баллонов вертикально, а малых баллонов — горизонтально.

• Быть чистым, сухим и хорошо вентилируемым.

• Разрешить вращение цилиндров, чтобы в первую очередь использовались самые старые.

• Разрешить разделение полных и пустых баллонов, а также баллонов с разными газами.

• Разрешить разделение различных газов и размеров баллонов.

Коллектор цилиндра

Коллектор используется для подачи кислорода, закиси азота и энтонокса.Есть незначительные различия в работе для каждого газа, в целом они разработаны и работают по одним и тем же принципам. Конфигурация коллектора среднего баллона содержит два равных блока газовых баллонов с центральной панелью управления, которая обеспечивает нормальное выходное давление в четыре бара. Большие цилиндры обычно делятся на две группы: первичные (рабочий банк) и вторичные (резервный банк). Две группы поочередно снабжают трубопроводы. Количество цилиндров зависит от ожидаемого спроса.Все цилиндры в каждой группе подключены к коллектору через медную выхлопную трубу с газовым соединением и уплотнением. Каждое соединение имеет обратный клапан, позволяющий заменить отдельный цилиндр в случае утечки или разрыва выхлопной трубы. Цилиндры прикреплены отдельными цепями к задней балке. Все цилиндры подключены через обратные клапаны к общей трубе. Он, в свою очередь, подключен к трубопроводу через регуляторы давления. Общая емкость коллектора должна быть основана на поставке в течение 1 недели с запасом не менее 2 дней на каждую группу и запасом 3-дневных запасных баллонов, хранящихся в помещении коллектора.Любые дополнительные баллоны следует хранить в общем хранилище медицинских газов. Коллекторы закиси азота имеют нагреватели, установленные на линии подачи, чтобы предотвратить замерзание в периоды высокого спроса.

В любой группе все клапаны баллона открыты. Это позволяет им опорожняться одновременно. Подача автоматически переключается на вторичную группу, когда первичная группа почти пуста. Переключение осуществляется с помощью чувствительного к давлению устройства, которое определяет, когда баллоны почти пусты.При переключении активируется электрическая сигнальная система, которая предупреждает персонал о необходимости замены цилиндров. Рядом с механизмами имеется система безопасности [7], предотвращающая выброс всего газового содержимого. Подсоединяется выпускная труба, позволяющая выпускать избыточный газ в атмосферу.

При отключении электричества не должно быть прерывания подачи газа через коллектор баллона. Либо оба банка, либо банк по умолчанию продолжат подавать кислород до тех пор, пока не будет восстановлено электричество [].

Меры предосторожности

Коллектор следует размещать в хорошо вентилируемом помещении, построенном из огнестойкого материала, будь то кирпич или бетон, вдали от главного здания больницы. Коллекторное отделение не следует использовать как склад для общих баллонов. В идеальном случае он должен быть расположен так, чтобы был обеспечен доступ для средств доставки, чтобы предотвратить переноску баллонов на большие расстояния. Помещение должно быть хорошо освещенным, иметь температуру от 10 до 40 ° C и иметь достаточное количество предупреждающих знаков снаружи и внутри здания.Все пустые баллоны следует немедленно удалить из коллектора. Только обученный персонал должен иметь право менять баллоны, и при замене баллонов следует заполнять журнал активности.

ТРУБОПРОВОДЫ

Трубопроводный медицинский газ и вакуум (PMGV) — это система, в которой газы доставляются из центральных точек подачи в различные точки подачи в больнице под давлением около 400 кПа.

Кислород, закись азота, энтонокс и медицинский вакуум обычно поставляются по всей трубопроводной системе, которая сделана из специального высококачественного фосфорсодержащего деокисленного медного сплава без содержания мышьяка, который предотвращает разложение содержащихся в нем газов, а также обладает бактериостатическими свойствами.Используемые фитинги должны быть только медь-медь, изготовленные из специального серебряного припоя. Это снижает коррозию труб. Размер труб различается в зависимости от спроса, который они несут. Для выхода из коллектора обычно используются трубы диаметром 42 мм. Скрытые трубопроводы меньшего размера диаметром 15 мм в конечном итоге заканчиваются выпускными отверстиями для газа, которые устанавливаются заподлицо на стенах, или подвешиваются на потолочной стреле, либо в виде подвесных шлангов, монтируемых на группы. Эти выходы газа на терминале [] имеют цветовую кодировку, помечены названием газа и имеют самоуплотняющиеся розетки, которые автоматически отключаются, что позволяет проводить сервисные работы на отдельных агрегатах без отключения крупных частей системы.Они должны иметь узел быстроразъемного зонда, который можно снимать для обслуживания, но нельзя случайно подключить к другому выпускному отверстию для газа.

Гибкие шланги с цветовой кодировкой соединяют выходы с наркозным аппаратом. У них есть зонд Шредера на одном конце и газовый резьбовой соединитель на другом конце. В клапане Schraeder для конкретного газа используется уникальная система индексации манжеты с уникальным диаметром, который подходит для соответствующей выемки на выходе терминала только для определенного газа [].На конце наркозного аппарата каждый шланг соединен с помощью уникального соединителя. Он имеет форму гайки и зонда. Гайка имеет одинаковый диаметр и резьбу для всех газовых систем, но ее можно прикрепить к анестезиологическому аппарату только при правильной фиксации датчика. Профиль имеет две цилиндрические формы, которые образуют уникальное сочетание. В Великобритании это называется резьбовым соединением без взаимозаменяемости (NIST). [12] Этот термин неоднозначен, поскольку резьбовой соединитель не зависит от газа.В США используется аналогичная система, называемая системой безопасности с индексированием диаметра (DISS). Однако диаметры составляющих различных соединений меньше и несовместимы с системой NIST [].

Зонды Шредера для разных газов

Невзаимозаменяемые резьбовые соединения для разных газов

Шланги в сборе производятся в виде отдельных узлов. Металлические втулки (втулки из нержавеющей стали, расположенные снаружи шланга) удерживают шланги и рассчитаны на то, чтобы выдерживать усилия при снятии, а также прижимать шланг к зубчатым втулкам оконечных выходов и зондов NIST с такой силой, что, если была предпринята попытка развести их, шланг растягивался и ломался до того, как компоненты разделялись.Это предотвращает повторное подсоединение неправильного соединителя к неправильному шлангу. [12]

Изоляция трубопроводной сети присутствует во многих местах за счет запорных клапанов, вводимых в эксплуатацию в стратегических точках, чаще всего на входе в каждый клинический сектор. Они называются блоком обслуживания клапанов зоны (AVSU) []. Доступ к запорным клапанам AVSU можно получить с помощью стандартной техники выталкивания / выталкивания из разбитого стекла или пластика, чтобы изолировать подачу газа на конкретную клиническую территорию в случае обслуживания, установки, пожара или любой другой чрезвычайной ситуации.AVSU также обеспечивает самоуплотнение.

Проблемы с трубопроводом

Некоторые из проблем — это недостаточное давление (чаще всего сообщается), повреждение во время строительных проектов, пожар, кража резервуаров N ₂ O, окружающая среда (землетрясения, молния), истощение централизованного снабжения, человеческая ошибка ( случайное закрытие запорного клапана), обструкции (мусор следующие установки), перегибы, утечка, непроходимость шланга, загрязнение.

Меры предосторожности

Резервный блок цилиндров должен быть доступен на случай отказа основного питания.Сигнализация низкого давления обнаруживает отказ подачи газа. Тест одиночного шланга выполняется для обнаружения перекрестного соединения. Для выявления неправильного подключения выполняется испытание буксиром. Соблюдаются правила установки, ремонта и модификации ПМГВ. Анестезиологи несут ответственность за подачу газов из терминального выхода в наркозный аппарат. Аптеки, снабжение и инженерные службы разделяют ответственность за газопроводы «за стеной». Существует риск возгорания из-за изношенных или поврежденных шлангов, которые предназначены для переноса газов под давлением из первичных источников, таких как аппараты ИВЛ и анестезиологические аппараты.Из-за сильного износа риск разрыва наиболее высок в кислородных шлангах, используемых с транспортными устройствами. Рекомендуется регулярный осмотр и замена с интервалом в 2-5 лет всех шлангов для медицинских газов.

ОКСИД АЗОТА

N2O получают путем нагревания нитрата аммония до 250 ° C. Если температура регулируется должным образом, будет меньше производиться аммиака и более высоких оксидов азота. Эти примеси удаляются промывкой водой, кислотами, щелочами и растворами перманганата перед сушкой и помещением в цилиндры в виде жидкости.Закись азота поставляется в баллонах, содержащих от 450 до 18 000 л газа.

Закись азота имеет критическую температуру выше комнатной, поэтому она хранится в виде жидкости в цилиндрах под давлением, а пары закиси азота присутствуют в пространстве над жидкостью. Фактическое давление полного цилиндра составляет от 4400 до 5000 кПа. Для испарения жидкости используется энергия из окружающей среды — скрытая теплота испарения. Это приводит к значительному падению температуры внутри регулятора давления в цилиндрах, что приводит к замораживанию любого присутствующего водяного пара и возможной закупорке выхода регулятора.Этого можно избежать с помощью термостатических регуляторов.

ENTONOX

Это смесь кислорода и закиси азота в соотношении 50:50, подаваемая в виде газа. Газовая смесь хранится в баллонах или рядах баллонов и подается с помощью двухступенчатого регулятора давления, второй из которых включает регулирующий клапан. Газовый поток возникает при вдохе пациента. Он производится путем смешивания этих двух отдельных компонентов вместе с использованием эффекта Пойнтинга или эффекта ламинирования.

Эффект Пойнтинга

Когда газообразный кислород под высоким давлением проходит через жидкую закись азота, происходит испарение жидкости, образуя смесь кислорода и закиси азота в соотношении 50:50.[10]

Псевдокритическая температура

Это температура, при которой смесь газов разделяется на составные части. [13]

Entonox разделяется на закись азота и кислород при −5,5 ° C при 117 барах, −7 ° C при 137 бар (давление в баллоне) и −30 ° C при 4 барах (давление в трубопроводе). Если достигается псевдокритическая температура, существует опасность первоначальной подачи 100% кислорода, за которой следует 100% закись азота — гипоксический газ. Чтобы избежать этого, перед использованием баллоны необходимо хранить в горизонтальном положении в течение 24 часов, температура которых значительно превышает критическую.Если содержимое хорошо перемешано путем многократного переворачивания, баллоны можно использовать раньше, чем через 24 часа. Также можно использовать большие цилиндры, оборудованные погружной трубкой, конец которой оканчивается жидкой фазой. Это приводит к тому, что в первую очередь используется жидкая фаза, предотвращая доставку кислорода с концентрацией менее 20%.

МЕДИЦИНСКИЙ ВОЗДУХ

Медицинский воздух в основном используется в респираторной терапии в качестве источника энергии для аппаратов ИВЛ и для смешивания с кислородом. Он также используется как движущий газ для распыляемых лекарств и химиотерапевтических агентов.Хирургический воздух под более высоким давлением также используется для питания различных хирургических инструментов и других устройств, таких как жгуты, пневматические дрели и пилы (в качестве альтернативы для этой цели можно использовать азот). Он подпадает под стандарты Европейской Фармакопеи [8], хотя во многих случаях он получен непосредственно из нашего окружения. Медицинский воздух подается тремя способами: сжатый воздух, синтетический воздух и баллонные коллекторы. [2]

Сжатый медицинский воздух образуется путем всасывания окружающего воздуха в компрессор.Система спроектирована таким образом, что, если один компрессор не работает, остальные насосы могут поддерживать потребность в обслуживании. Компрессоры подают этот сжатый воздух в ресивер, а затем в серию фильтров-осушителей и сепараторов, которые удаляют конденсированную воду, твердые частицы и смазочное масло из системы до того, как сжатый воздух попадет в систему подачи трубопровода, в противном случае масло и повышенное парциальное давление кислород может быть взрывоопасным. Затем регуляторы снижают давление до 400 кПа.Хирургический воздух, необходимый для работы оборудования, подается по отдельным трубопроводам с давлением 700 кПа. Примеси, не содержащие твердых частиц, такие как окись углерода и двуокись серы, не удаляются системой фильтрации, и в зонах с высоким загрязнением воздуха они могут привести к подаче воздуха недостаточной чистоты.

Несмотря на то, что воздух не стерилен, воздух медицинского класса чистый и при стандартной температуре и давлении не должен содержать более:

Всего 0,5 мг масляного тумана в виде твердых частиц / кубический метр воздуха, 5.5 мг угарного газа / кубический метр воздуха, 900 мг углекислого газа / кубический метр воздуха, без влаги, без бактериального загрязнения.

Синтетический воздух получают смешиванием жидкого азота с жидким кислородом в газообразном состоянии. Его преимущество в том, что не требуется источник питания и нет проблем с загрязнением. Если такие системы установлены для подачи как кислорода, так и медицинского воздуха, азот можно использовать в качестве источника энергии для хирургических инструментов.

HELIOX

За последнее десятилетие смесь из 21% кислорода и гелия стала предметом особого интереса, особенно при лечении обострения бронхиальной астмы.[13] Низкая плотность (0,1669) гелия позволяет создавать смеси, которыми легче дышать, чем естественным воздухом, и, следовательно, снижает работу дыхания. Помимо того, что гелий является благородным газом, он является вторым по распространенности элементом во Вселенной. Его получают путем фракционной перегонки природного газа с концентрацией до 1% [1]. Газовая смесь heliox хранится в баллонах с черным корпусом и бело-коричневой четвертью плеча под давлением 13 700 кПа в газообразном состоянии [6].

ДИОКСИД УГЛЕРОДА

Он легко доступен как побочный продукт процесса производства водорода [14] (для аммиака и других процессов гидрирования).Реакция нефти или природного газа с водяным паром и / или кислородом дает смесь водорода и монооксида углерода, которая затем может реагировать с большим количеством пара с образованием водорода и диоксида углерода. Последний затем отделяется от водорода путем абсорбции в щелочной среде, из которой регенерируется почти чистый CO ₂ . Затем побочный газ очищается и сушится перед сжижением и заполнением цилиндров. Чаще всего он используется в качестве инсуффляционного газа во время лапароскопии. Однако он использовался в качестве стимулятора дыхания в 1930-х годах во время остановки дыхания и первоначально был включен в наркозные аппараты.Смертельные случаи, связанные с его неправильным использованием, привели к первоначальному производству расходомеров, способных подавать только 600 мл / мин, затем к гашению хомутов цилиндров и, наконец, к отказу от их использования.

МЕДИЦИНСКИЙ ВАКУУМ

Считается частью инфраструктуры газоснабжения, хотя технически это не газ. Система состоит из насоса, ресивера и фильтра. Насос способен создавать отрицательное давление -400 мм рт. Ст. И пропускать поток воздуха 40 л / мин.Газ всасывается в систему через одну или две ловушки, чтобы уменьшить его загрязнение, а затем в резервуар с давлением от -550 до -650 мм рт. Вакуум поддерживается с помощью насосов, которые, как и система подачи медицинского воздуха, способны обеспечить полностью функциональную систему в случае ее выхода из строя. [7]

РЕЗЮМЕ

Безопасность пациента является основной задачей при проектировании, установке, вводе в эксплуатацию и обслуживании системы подачи анестезиологического газа. В систему встроено множество встроенных зон безопасности.Кислород — один из широко используемых медицинских газов, предназначенный в первую очередь для жизнеобеспечения, анестезии и респираторной терапии. В первую очередь медицинский воздух используется в качестве источника энергии для вентиляторов и небулайзеров. Медицинский воздух обычно сочетается с воздухом или кислородом для механической вентиляции пациентов в операционной или в отделении интенсивной терапии. Закись азота часто смешивают с воздухом или кислородом для обезболивания и анестезии. 50% -ная смесь кислорода и закиси азота, широко известная как энтонокс, используется в качестве обезболивающего средства в родильных домах.Двуокись углерода требуется регулярно для инсуффляции во время лапароскопических операций. Гелий-кислородная смесь полезна для лечения пациентов с обструкцией дыхательных путей, а также для облегчения респираторного дистресса. Медицинский вакуум обслуживается почти в каждой клинической зоне с помощью центрально расположенных вакуумных насосов. При обращении с анестезирующим газом, его транспортировке и хранении следует соблюдать особую осторожность. Оценка риска должна включать опасения, связанные с использованием кислорода и других газов.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы искренне благодарят Linde India Ltd. за помощь.и Praxair India Pvt. Ltd. за предоставление фотографий и разрешение на их публикацию в Indian Journal of Anesthesia.

Сноски

Источник поддержки: Нет

Конфликт интересов: Не заявлено

ССЫЛКИ

1. Вествуд М., Райли У. Медицинские газы, их хранение и доставка. Anaesth Intensive Care Med. 2012; 13: 533–8. [Google Scholar] 2. Лав-Джонс С., Маги П. Медицинские газы, их хранение и доставка. Anaesth Intensive Care Med.2007; 8: 2–6. [Google Scholar] 3. Спенс А.А., Фи Дж. П., Нанн Дж., Росс Дж., Гарретт М., Генри П. и др., Редакторы. 2-е изд. Оксфорд: 2005. Медицинские газы: их свойства и использование; С. 85–96. [Google Scholar] 6. Аль-Шейх Б., Стейси С. 4-е изд. Лондон: Черчилль Ливингстон, Эльзевир; 2013. Основы анестезиологического оборудования; С. 2–12. [Google Scholar] 7. Лондон: канцелярия; 2006. Департамент здравоохранения. Технический меморандум в области здравоохранения 02-01. Медицинские газопроводные системы, часть A «Проектирование, установка, валидация и проверка»; стр.41–51. [Google Scholar] 8. Хайли Д. Медицинские газы, их хранение и доставка. Anaesth Intensive Care Med. 2009; 10: 523–7. [Google Scholar] 9. Британская кислородная компания Group PLC. Таблица данных цилиндра. [Последний доступ 25 июня 2013 г.]. Доступна с: http://www.bocmedical.co.uk 10. Маги П., Тули М. Подача газа и наркозный аппарат. В: Маги П., Тули М., редакторы. Физика, клинические измерения и оборудование анестезиологической практики для FRCA. 2-е изд. Нью-Йорк: издательство Оксфордского университета; 2011 г.С. 287–300. [Google Scholar] 11. Ловелл Т. Медицинские газы, их хранение и доставка. Anaesth Intensive Care Med. 2004; 5: 10–4. [Google Scholar] 12. Бланд Х. Подача обезболивающих и других медицинских газов. В: Дэйви А., Диба А., редакторы. Анестезиологическое оборудование отделения. 5-е изд. Китай: Эльзевьер Сондерс; 2005. С. 23–45. [Google Scholar] 14. Спенс А.А., Фи Дж. П., Нанн Дж., Росс Дж., Гарретт М., Генри П. и др., Редакторы. 2-е изд. Оксфорд: 2005. Медицинские газы: их свойства и использование; С. 135–6. [Google Scholar]

Газоснабжение — обзор

1 Введение

Природный газ обеспечивает примерно четверть мировых потребностей в первичной энергии, продаваемой на коммерческой основе.Непрерывный и неуклонный рост потребления газа в домашних хозяйствах, промышленности и на электростанциях постепенно превратил природный газ в основной источник энергии. Основными драйверами этого развития являются технические и экономические преимущества природного газа. Это чистое, универсальное и легко контролируемое топливо, для которого не требуется хранение на месте. Ожидается дальнейший рост потребления газа вследствие относительно низкого содержания углерода в нем по сравнению с углем и нефтепродуктами. Исходя из этого, газ часто считается формой энергии, которая станет «топливным мостом» для устойчивой энергетической системы где-то после 2050 года.

В отличие от других основных источников энергии, таких как нефть и уголь, газ не продается на реальном мировом рынке. Это связано с тем, что газ становится доступным для потребителей посредством сложных систем добычи и транспортировки, по которым он часто перемещается с удаленных месторождений к своим пользователям. Географическая досягаемость этих трубопроводных систем транспортировки и распределения имеет важное значение для развития спроса и предложения.

Традиционно разработка и эксплуатация этих систем представляла собой серьезную проблему из-за связанных с этим больших рисков и неопределенностей.Огромные инвестиции должны быть вложены в объекты, которые после постройки имеют только одну цель и предназначение и не имеют альтернативы. Кроме того, производители, перевозчики и потребители связаны отношениями взаимной зависимости. В ответ на эти характеристики и специфические местные установки систем были установлены различные договорные отношения и организационные структуры, чтобы снизить связанный с этим риск и установить условия торговли на более длительный период времени, чтобы производители, а также потребители ‘инвестиции не будут поставлены под угрозу.

Это привело к развитию действительно региональных газовых рынков в различных регионах США, а затем и в континентальной Европе, Великобритании, Японии, Советском Союзе и Латинской Америке. Каждый рынок имеет свою собственную рыночную структуру, характерные институциональные рамки и роль правительств и местных властей, а также конкретные результаты с точки зрения экономики спроса и предложения.

В 1980-е годы в экономической мысли начал формироваться постепенный сдвиг, в ходе которого были поставлены под сомнение стабилизирующая роль государства и необходимость контроля над рынками в целом.Утверждалось, что государство никогда не сможет координировать экономику более эффективно, чем рынок. Государство никогда не сможет получить и обработать необходимую для этого информацию, а неудачи правительства подорвут эффективность экономики. Более того, в процессе планирования правительство подвергалось серьезному риску оказаться затронутым группами интересов или политическим тупиком. Аргументы в пользу реструктуризации были подкреплены призывом объединить национальные и региональные рынки товаров, поскольку теория международной торговли утверждала, что экономическое благосостояние повысится, если производство будет осуществляться в наиболее эффективном месте или стране.Поскольку страны сильно различаются по своим запасам энергоресурсов, национальные (энергетические) рынки должны быть интегрированы в такой степени, чтобы процесс производства и торговли энергией больше не ограничивался национальными территориями. Для достижения этого национальные торговые режимы должны были устранить существующие барьеры для торговли, в то время как физическая инфраструктура для эффективной транспортировки энергии между странами и внутри стран, такая как трубопроводы, порты и железные дороги, должна была быть развита.

Постепенно в нескольких газопотребляющих регионах начались процессы структурных и нормативных изменений.Опять же, на развитие этих процессов повлияли местные, экономические и (гео) политические обстоятельства. Это отражается во времени этих процессов, скорости их развития и структурных моделях, выбранных для преобразования «систем» газоснабжения в реальные «рынки» газа. В этой статье представлены некоторые иллюстрации того, как были организованы некоторые из основных газовых рынков в прошлом, и как они реструктурируются в настоящее время. Из-за нехватки места в нем не дается широкий обзор таких разработок.Он также не дает количественного обзора фактического развития потребления и поставок газа в обсуждаемых странах и регионах.

»Транспортировка природного газа NaturalGas.org

Транспортировка природного газа

Для эффективного и действенного перемещения природного газа из регионов добычи в регионы потребления требуется разветвленная и продуманная транспортная система. Во многих случаях природный газ, добываемый из конкретной скважины, должен пройти большое расстояние, чтобы достичь точки использования.Система транспортировки природного газа состоит из сложной сети трубопроводов, предназначенных для быстрой и эффективной транспортировки природного газа от места его происхождения в районы с высоким спросом на природный газ. Транспортировка природного газа тесно связана с его хранением: если транспортируемый природный газ не потребуется немедленно, его можно поместить в хранилища, когда он понадобится.

На маршруте транспортировки есть три основных типа трубопроводов: система сбора, система межгосударственных трубопроводов и система распределения.Система сбора состоит из трубопроводов низкого давления и небольшого диаметра, по которым неочищенный природный газ транспортируется от устья скважины до перерабатывающего завода. Если природный газ из конкретной скважины имеет высокое содержание серы и диоксида углерода (высокосернистый газ), необходимо установить специальный трубопровод для сбора высокосернистого газа. Кислый газ является коррозионным, поэтому его транспортировка от устья скважины к очистительной установке должна производиться осторожно. Обзор обработки и переработки природного газа.

Трубопроводы можно охарактеризовать как межгосударственные и внутригосударственные.Межгосударственные трубопроводы аналогичны межгосударственным магистралям: они транспортируют природный газ через государственные границы, а в некоторых случаях — через всю страну. С другой стороны, внутригосударственные трубопроводы транспортируют природный газ в пределах определенного государства. В этом разделе будут рассмотрены только основные сведения о межгосударственных газопроводах, однако обсуждаемые технические и эксплуатационные детали по существу одинаковы для внутригосударственных трубопроводов.

Межгосударственные газопроводы

Межгосударственные газопроводы

Источник: Национальная лаборатория энергетических технологий, DOE

Сеть межгосударственных газопроводов транспортирует переработанный природный газ с перерабатывающих заводов в добывающих регионах в районы с высокими потребностями в природном газе, особенно в большие густонаселенные городские районы.Как видно, трубопроводная сеть простирается по всей стране.
Межгосударственные трубопроводы — это «магистрали» транспортировки природного газа. Природный газ, который транспортируется по межгосударственным трубопроводам, движется по трубопроводу под высоким давлением, от 200 до 1500 фунтов на квадратный дюйм (psi). Это позволяет сократить объем транспортируемого природного газа (до 600 раз), а также объем транспортировки природного газа по трубопроводу.

В этом разделе будут рассмотрены компоненты системы межгосударственных трубопроводов, строительство трубопроводов, а также проверка и безопасность трубопроводов.Для получения дополнительной информации о межгосударственных газопроводах в целом щелкните здесь, чтобы посетить веб-сайт Межгосударственной ассоциации природного газа Америки.

Компоненты трубопровода

Межгосударственные трубопроводы состоят из ряда компонентов, которые обеспечивают эффективность и надежность системы, которая доставляет такой важный источник энергии круглый год, двадцать четыре часа в сутки, и включает в себя ряд различных компонентов.

Трубопроводы передачи

Транзитные трубы

Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Передаточные трубы могут иметь диаметр от 6 до 48 дюймов, в зависимости от их функции.Некоторые компоненты трубных секций могут даже состоять из труб небольшого диаметра, всего 0,5 дюйма в диаметре. Однако эта труба небольшого диаметра обычно используется только в системах сбора и распределения. Магистральные трубопроводы, являющиеся основным трубопроводом в данной системе, обычно имеют диаметр от 16 до 48 дюймов. Боковые трубопроводы, по которым природный газ подается в магистраль или из нее, обычно имеют диаметр от 6 до 16 дюймов. Диаметр большинства крупных межгосударственных трубопроводов составляет от 24 до 36 дюймов.Сам трубопровод, обычно называемый «линейной трубой», состоит из прочного материала из углеродистой стали, спроектированного в соответствии со стандартами, установленными Американским институтом нефти (API). Напротив, некоторые распределительные трубы изготовлены из высокотехнологичного пластика из-за необходимости гибкости, универсальности и простоты замены.

Магистральные трубопроводы производятся на сталелитейных заводах, которые иногда специализируются на производстве только трубопроводов. Существует два различных метода производства: один для труб малого диаметра, а другой — для труб большого диаметра.Для труб большого диаметра, от 20 до 42 дюймов в диаметре, трубы производятся из листов металла, которые сгибаются в форму трубы, а концы свариваются вместе, образуя отрезок трубы. С другой стороны, трубы малого диаметра могут изготавливаться без швов. При этом металлический стержень нагревается до очень высоких температур, а затем делается отверстие в середине стержня для получения полой трубы. В любом случае труба проверяется перед отправкой с сталелитейного завода, чтобы убедиться, что она соответствует стандартам давления и прочности для транспортировки природного газа.

Труба

Line также покрыта специальным покрытием для предотвращения коррозии после помещения в землю. Покрытие предназначено для защиты трубы от влаги, вызывающей коррозию и ржавчину. Есть несколько различных техник нанесения покрытия. Раньше трубопроводы покрывали специальной каменноугольной эмалью. Сегодня трубы часто защищают так называемой эпоксидной смолой, которая придает трубе заметный голубой цвет. Кроме того, часто используется катодная защита; Это метод пропускания электрического тока через трубу для предотвращения коррозии и ржавчины.

Компрессорные станции

Как уже упоминалось, природный газ находится под высоким давлением, поскольку он проходит через межгосударственный трубопровод. Для обеспечения того, чтобы природный газ, протекающий по любому трубопроводу, оставался под давлением, необходимо периодически производить сжатие этого природного газа вдоль трубы. Это достигается с помощью компрессорных станций, обычно размещаемых с интервалами от 40 до 100 миль вдоль трубопровода. Природный газ поступает на компрессорную станцию, где сжимается турбиной, двигателем или двигателем.

A Компрессорная станция

Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Турбинные компрессоры получают энергию за счет использования небольшой части природного газа, который они сжимают. Сама турбина служит для работы центробежного компрессора, который содержит тип вентилятора, который сжимает и перекачивает природный газ по трубопроводу. Некоторые компрессорные станции управляются с помощью электродвигателя, который вращает центробежный компрессор того же типа.Этот тип сжатия не требует использования природного газа из трубы, однако требует наличия поблизости надежного источника электроэнергии. Поршневые двигатели, работающие на природном газе, также используются для питания некоторых компрессорных станций. Эти двигатели напоминают очень большой автомобильный двигатель и работают на природном газе из трубопровода. Сгорание природного газа приводит в действие поршни снаружи двигателя, которые служат для сжатия природного газа.

Помимо сжатия природного газа, компрессорные станции также обычно содержат какой-либо тип сепаратора жидкости, очень похожий на те, которые используются для осушки природного газа во время его обработки.Обычно эти сепараторы состоят из скрубберов и фильтров, которые улавливают любые жидкости или другие нежелательные частицы из природного газа в трубопроводе. Хотя природный газ в трубопроводах считается «сухим» газом, нередко определенное количество воды и углеводородов конденсируется из газового потока во время транспортировки. Сепараторы жидкости на компрессорных станциях обеспечивают максимальную чистоту природного газа в трубопроводе и обычно фильтруют газ перед сжатием.

Узлы учета

Помимо сжатия природного газа для уменьшения его объема и проталкивания его по трубе, узлы учета периодически размещаются вдоль межгосударственных газопроводов.Эти станции позволяют трубопроводным компаниям контролировать количество природного газа в своих трубах. По сути, эти измерительные станции измеряют поток газа по трубопроводу и позволяют трубопроводным компаниям «отслеживать» поток природного газа по трубопроводу. Эти узлы учета используют специальные счетчики для измерения расхода природного газа по трубопроводу, не препятствуя его движению.

Клапаны

Клапан заземления

Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Межгосударственные трубопроводы включают большое количество арматуры по всей своей длине.Эти клапаны работают как шлюзы; они обычно открыты и позволяют природному газу свободно течь, или их можно использовать для остановки потока газа на определенном участке трубы. Существует множество причин, по которым трубопровод может ограничивать поток газа в определенных областях. Например, если часть трубы требует замены или технического обслуживания, клапаны на любом конце этой части трубы могут быть закрыты, чтобы обеспечить безопасный доступ инженеров и рабочих бригад. Эти большие клапаны могут быть размещены через каждые 5–20 миль вдоль трубопровода и подлежат регулированию в соответствии с правилами техники безопасности.

C Станции управления и системы SCADA

Компании, занимающиеся трубопроводом природного газа, имеют потребителей на обоих концах трубопровода — производителей и переработчиков, которые подают газ в трубопровод, а также потребителей и местных газовых компаний, которые забирают газ из трубопровода. Чтобы управлять природным газом, который поступает в трубопровод, и гарантировать, что все клиенты получают своевременную поставку своей части этого газа, требуются сложные системы контроля для отслеживания газа, когда он проходит через все участки, что может быть очень долгим. трубопроводная сеть.Для выполнения этой задачи по мониторингу и контролю природного газа, проходящего по трубопроводу, централизованные станции контроля газа собирают, ассимилируют и обрабатывают данные, полученные от станций мониторинга и компрессорных станций по всей длине трубы.

Станция управления трубопроводом

Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Большая часть данных, получаемых станцией управления, предоставляется системами диспетчерского управления и сбора данных (SCADA).Эти системы по существу представляют собой сложные системы связи, которые проводят измерения и собирают данные вдоль трубопровода (обычно на измерительных или компрессорных станциях и арматуре) и передают их на централизованную станцию ​​управления. Показания расхода через трубопровод, рабочего состояния, давления и температуры могут использоваться для оценки состояния трубопровода в любой момент времени. Эти системы также работают в режиме реального времени, а это означает, что между измерениями, выполненными вдоль трубопровода, и их передачей на станцию ​​управления есть небольшая задержка.
Данные передаются на централизованную станцию ​​управления, что позволяет инженерам трубопроводов всегда точно знать, что происходит вдоль трубопровода. Это позволяет быстро реагировать на сбои в работе оборудования, утечки или любую другую необычную активность на трубопроводе. Некоторые системы SCADA также включают возможность удаленного управления определенным оборудованием вдоль трубопровода, включая компрессорные станции, что позволяет инженерам централизованного центра управления немедленно и легко регулировать скорость потока в трубопроводе.

Строительство газопровода

По мере увеличения использования природного газа возрастает потребность в транспортной инфраструктуре для удовлетворения возросшего спроса. Это означает, что трубопроводные компании постоянно оценивают потоки природного газа через США и строят трубопроводы, чтобы обеспечить транспортировку природного газа в районы, которые недостаточно обслуживаются.

Обследование полосы отвода

Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Строительство газопроводов требует тщательного планирования и подготовки.Помимо фактического строительства трубопровода, необходимо завершить несколько разрешительных и регулирующих процессов. Во многих случаях, до начала процессов получения разрешений и доступа к земле, компании, работающие с природным газом, готовят технико-экономический анализ, чтобы убедиться, что существует приемлемый маршрут для трубопровода, который оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду и уже существующую общественную инфраструктуру.

Если трубопроводная компания получит все необходимые разрешения и выполнит все нормативные требования, можно начинать строительство трубы.Завершено обширное обследование предполагаемого маршрута, как с воздуха, так и на суше, чтобы гарантировать отсутствие неожиданностей во время фактического монтажа трубопровода.

Установка трубопровода очень похожа на процесс на сборочной линии, при этом участки трубопровода завершаются поэтапно. Во-первых, путь трубопровода очищается от всех устранимых препятствий, включая деревья, валуны, кусты и все остальное, что может помешать строительству. После того, как трасса трубопровода очищена в достаточной степени, чтобы позволить строительному оборудованию получить доступ, секции труб укладываются вдоль намеченной траектории — процесс, называемый «натягиванием» трубы.Эти участки труб обычно имеют длину от 40 до 80 футов и зависят от их назначения. То есть на определенных участках предъявляются разные требования к материалу покрытия и толщине трубы.

«Натягивание» трубы

Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

После установки трубы вдоль уложенной трубы выкапываются траншеи. Эти траншеи обычно имеют глубину от пяти до шести футов, поскольку правила требуют, чтобы труба располагалась как минимум на 30 дюймов ниже поверхности.Однако на некоторых участках, включая дорожные переходы и водоемы, труба заглублена еще глубже. После того, как траншеи вырыты, труба собирается и контурируется. Это включает сварку секций трубы вместе в один непрерывный трубопровод и, при необходимости, его небольшой изгиб, чтобы он соответствовал контуру траектории трубопровода. Покрытие наносится на концы труб. Покрытие, наносимое на стане для нанесения покрытий, обычно оставляет концы трубы чистыми, чтобы не мешать сварке. Наконец, все покрытие трубы проверяется на отсутствие дефектов.

После того, как труба сварена, согнута, покрыта и осмотрена, ее можно опускать в ранее вырытые траншеи. Это делается с помощью специального строительного оборудования, которое поднимает трубу ровно и опускает ее в траншею. После опускания в землю траншея тщательно засыпается, чтобы труба и ее покрытие сохраняли целостность. Последний этап строительства трубопровода — это гидростатические испытания. Он состоит из проточной воды под давлением, превышающим давление, необходимое для транспортировки природного газа, по всей длине трубы.Это служит испытанием, чтобы убедиться, что трубопровод достаточно прочен и нет каких-либо утечек трещин, прежде чем природный газ будет прокачиваться по трубопроводу.

Трубка опускания

Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Прокладку труб через ручьи или реки можно выполнить одним из двух способов. Открытый переход предполагает рытье траншей на дне реки для размещения трубы.Когда это делается, сама труба обычно оснащается бетонным кожухом, который гарантирует, что труба остается на дне реки, и добавляет дополнительное защитное покрытие для предотвращения утечки природного газа в воду. В качестве альтернативы может использоваться форма направленного бурения, при которой «туннель» пробуривается под рекой, через которую может проходить труба. Те же методы используются для пересечений дорог — либо через дорогу выкапывается открытая траншея, которая заменяется после установки трубы, либо под дорогой может быть пробурен туннель.

После того, как трубопровод был установлен и перекрыт, предпринимаются значительные усилия для восстановления пути трубопровода до его исходного состояния или для смягчения любых экологических или других воздействий, которые могли возникнуть в процессе строительства. Эти шаги часто включают замену верхнего слоя почвы, заборов, оросительных каналов и всего остального, что могло быть удалено или нарушено в процессе строительства. Для получения дополнительной информации о строительстве газопровода посетите веб-сайт Межгосударственной газовой ассоциации Америки.

Контроль и безопасность трубопроводов

Свинья — Инструмент для осмотра трубопровода

Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Чтобы обеспечить эффективную и безопасную работу разветвленной сети газопроводов, трубопроводные компании регулярно проверяют свои трубопроводы на предмет коррозии и дефектов. Это достигается за счет использования сложного оборудования, известного как «умные свиньи».«Умные скребки — это интеллектуальные роботизированные устройства, которые перемещаются по трубопроводу для оценки внутренней части трубы. Умные скребки могут проверять толщину и округлость трубы, проверять наличие признаков коррозии, обнаруживать мелкие утечки и любые другие дефекты внутри трубопровода, которые могут либо препятствовать потоку газа, либо представлять потенциальную угрозу безопасности для работы трубопровод. Отправка «умного» скребка по трубопроводу уместно называется «очисткой» трубопровода.

Помимо проверки с помощью умных свиней, существует ряд мер предосторожности и процедур, позволяющих минимизировать риск несчастных случаев.Фактически, транспортировка природного газа — один из самых безопасных способов транспортировки энергии, в основном из-за того, что инфраструктура закреплена и находится под землей. По данным Министерства транспорта (DOT), трубопроводы — самый безопасный способ транспортировки нефти и природного газа. По данным Управления безопасности трубопроводов Департамента транспорта США в 2009 году, по данным Управления безопасности трубопроводов Департамента транспорта, в 2009 году погибло более 100 человек в год, а в системах распределения — 10 смертей.Чтобы узнать больше о безопасности трубопроводов, посетите Управление безопасности трубопроводов DOT.

Некоторые меры безопасности, связанные с трубопроводами природного газа, включают:

• Воздушное патрулирование — Самолеты используются для предотвращения строительных работ слишком близко к трассе трубопровода, особенно в жилых районах. Согласно INGAA
, несанкционированное строительство и земляные работы являются основной угрозой безопасности трубопровода.
• Обнаружение утечек — Оборудование для обнаружения природного газа периодически используется персоналом трубопроводов на поверхности для проверки на утечки.Это особенно важно в регионах, где природный газ не одорирован.
• Указатели трубопроводов — Знаки на поверхности над трубопроводами природного газа указывают на наличие подземных трубопроводов для населения, чтобы уменьшить вероятность любого вмешательства в трубопровод.
• Отбор проб газа — Регулярный отбор проб природного газа в трубопроводах обеспечивает его качество, а также может указывать на коррозию внутри трубопровода или приток загрязняющих веществ.
• Профилактическое обслуживание — Это включает в себя тестирование клапанов и устранение поверхностных препятствий для проверки трубопровода.
• Реагирование на чрезвычайные ситуации — Трубопроводные компании имеют обширные группы реагирования на чрезвычайные ситуации, которые тренируются на случай возникновения широкого спектра потенциальных аварий и чрезвычайных ситуаций.
• Программа одного звонка — Все 50 штатов ввели так называемую программу «одного звонка», которая предоставляет экскаваторам, строительным бригадам и всем, кто заинтересован в копании земли вокруг трубопровода, по одному номеру телефона, который может быть вызывается, когда планируются какие-либо раскопки.Этот звонок предупреждает трубопроводную компанию, которая может пометить район или даже послать представителей для наблюдения за раскопками. Национальный трехзначный номер для одного звонка — «811».

В то время как крупные межгосударственные газопроводы транспортируют природный газ из регионов переработки в регионы-потребители и могут напрямую обслуживать крупных оптовых потребителей, таких как промышленные предприятия или потребители электроэнергии, именно система распределения фактически доставляет природный газ большинству розничных потребителей, в том числе бытовые потребители природного газа.

Глоссарий терминов — Хранение и транспортировка

А ДО Н.Э D E F G ПРИВЕТ J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

А

Агент — лицо или компания, назначенные клиентом для действовать в качестве его агента для заключения контракта от имени клиента.

Переуступка — Передача контракта (например, для трубопровода или емкости для хранения) на постоянной или временной основе от одной стороны к другой.

Авторизованный перерасход — Газ, разрешенный к использованию взяты выше уровня, указанного в контракте с клиентом.Разрешенное превышение относится к объемы спроса по контракту, складские площади, закачка и отбор параметры.

В начало

B

Backhaul — транзакция, в результате которой природный газ транспортируется в направлении, противоположном физическому поток транспортной системы. Обычно это достигается повторная подача газа в точке выше по потоку до точки получения.

Backstopping — Услуга, предоставляющая альтернативные поставки природного газа в случае, если газ потребителя не поставляется.Если клиенты покупают газ у местных дистрибьюторской компании, то эта услуга предоставляется автоматически.

Банковский счет за газ (BGA) — A совокупно баланс суточных разниц между общими количествами газа полученная Enbridge Gas (за исключением топлива) от заказчика и общая количества газа, распределяемого Enbridge Gas до конечных точек использования.

миллиардов кубических футов (Bcf) — Единица измерения емкости, часто для подземных складских помещений.

Bright — также известный как Bright Compressor Станция — одна из двух магистральных компрессорных станций (вторая — Лобо. Компрессорная станция) вдоль системы Enbridge Gas ‘Dawn-Parkway. Яркий расположен к западу от Китченер-Ватерлоо. Компрессорные установки вдоль с трубопроводной сетью используются для транспортировки природного газа от Рассвета до Бульвар.

Британский Thermal Unit (Btu) — Единица измерения количества термического энергия. Одна британская тепловая единица равна количеству тепловой энергии, необходимой для подъема температура одного фунта воды один градус по Фаренгейту и составляет точно определено как равное 1,055.05585262 джоулей, округлено до 1055,056 джоулей для большинства приложений.

Наконечник горелки — Физическая точка, в которой потребляется природный газ.

Рабочий день — Часть дня в течение которые работают большинство предприятий, обычно с 9 утра до 5 вечера. понедельник до пятницы.

В начало

С

C1 — Транспортные услуги, предлагаемые Enbridge Gas, который позволяет клиенту доставлять газ между любыми двумя точками на Система Enbridge Gas.Контракты C1 могут быть как долгосрочными, так и краткосрочными, и может транспортировать газ по тем же путям, что и другие виды услуг. Узнать больше о C1 Транспортные услуги.

Обратный вызов —, также известный как обратный вызов Parkway — Enbridge Gas имеет право называть франчайзинговую доставку разделенного клиента. обязанность Parkway. Обязательство доставки Parkway для разукрупненных клиенты будут ограничены указанным количеством дней. Клиент не обязан доставлять газ в любой день, кроме выезда на бульвар количества по запросу Enbridge Gas.

Выпуск мощностей — Назначение, передача или передача твердых прав на транспортировку газа другому вечеринка, проводимая на постоянной или временной основе, и присужденная предложивший самую высокую цену.

City Gate — Пункт доставки или пункт взаимоподключения магистральных трубопроводов и Местные распределительные компании.

Городские ворота Цена — привела стоимость природного газа в Местная дистрибьюторская компания (LDC).

Подтверждение — Договор на короткий срок прерываемый услуга перевозки или обмена длительностью от 1 до 31 дня. А Подтверждение не требует дополнительной проверки кредитоспособности и может переместить Отправитель на другой уровень приоритета обслуживания.

Когенерация — (1) Любой из нескольких процессов которые либо используют отходящее тепло, образующееся при производстве электроэнергии, для удовлетворить потребности в отоплении или переработать отработанное тепло для выработки электроэнергии или производить механическую энергию.(2) Использование одного источника первичного топлива. в поршневом двигателе или газовой турбине для выработки как электрического, так и тепловая энергия для оптимизации топливной экономичности. Доминирующий спрос на энергия может быть электрической или тепловой. Обычно это термический с избыточная электрическая энергия, если таковая имеется, передается в местное энергоснабжение линии сбытовых компаний.

Товарный сбор — В отношении трубопровода ставки, товарная ставка возмещает те переменные затраты, связанные с каждая единица транспортированного или хранимого природного газа.

Компрессорное топливо — Природный газ, сжигаемый в качестве топлива управлять компрессором для повышения давления в трубопроводной системе. Обычно выражается в процентах от перевезенных объемов.

Конденсат — Конденсат образуется при «тяжелые» углеводороды, такие как этан, пропан, бутан и пентан конденсируются, поскольку давление на поверхности внезапно падает. Разделители используются для удаления конденсата из природного газа.

Индекс потребительских цен (ИПЦ) — Инфляционный индикатор, измеряющий изменение стоимости фиксированной корзины товары и услуги, включая жилье, электричество, продукты питания и транспорт.ИПЦ публикуется ежемесячно.

Потребление — Количество природного газа используется конечным потребителем.

Предварительные условия — Предопределенные события, что может быть выгодно Enbridge Gas или Грузоотправителю, который должен происходят до вступления договора в полную силу.

Контрактная перевозка — Перевозка трубопровод объемов газа, принадлежащих другой стороне. Трубопровод компания взимает плату за транспортировку.

Контрактная потребность (CD) — Максимальный объем или количество газа, которое Enbridge Gas обязана доставить за один день до клиент по всем услугам или, если того требует контекст, конкретная услуга в точке потребления.

Контрактный год — период двенадцати (12) последовательные месяцы, начиная со дня первой доставки, и каждый дата годовщины после этого, если не согласовано иное.

Канадская ассоциация стандартов (CSA) Код — Стандарт Z662 для нефтегазовых трубопроводных систем.Этот стандарт охватывает проектирование, строительство, эксплуатация и обслуживание нефтегазовых промышленные трубопроводные системы.

Сокращение — Сокращение или временное приостановка обслуживания трубопроводом или LDC из-за лимита возможность передачи.

Амортизирующий газ —, также известный как базовое давление Gas — Общий объем природного газа в резервуаре для хранения. требуется для поддержания минимальной скорости доставки.

Потребительская нагрузка — Общее количество натуральных газ, используемый потребителем в фиксированный период времени.

Топливо, поставляемое заказчиком (CSF) — представляет компрессорное топливо и неучтенный газ (ПГГ), поставленные «натурой» полугруппированные (T1, T3) или разделенные клиенты (U2, U5, U7, U9) а также заказчиками по хранению и транспортировке, пользующимися услугами по ставке M12, M13, M16, C1 или MPSS.

В начало

D

Рассвет — расположен к юго-востоку от Сарнии, Онтарио, Рассвет называют центром, поскольку он представляет собой точку, где Enbridge Gas ‘ системы снабжения, хранения и передачи совпадают.Ряд других трубопроводные системы (например, TCPL, Vector) подключены к Enbridge Gas ‘ система на рассвете.

Deal Sheet — Документ, обобщающий параметры контракта. Включая, но не ограничиваясь, заключение договоров стороны, описание услуги, количество, ставка, срок начала и окончания, а также пункты доставки и получения.

Dekatherm (Dth) — Единица измерения тепловая энергия, эквивалентная 10 термов или одному миллиону британских тепловых единиц.

Дегидратор — Установка по переработке природного газа, которая удаляет водяной пар, проходя мимо. природный газ через гликоль-контактор, который поглощает водяной пар из поток газа и осушает природный газ.

Поставка — В способность резервуара для хранения или трубопровода доставлять газ при заданном давление.

Цена с доставкой — , также известная как цена наконечника горелки — Цена на природный газ, оплачиваемая конечным потребителем. Он включает цена природного газа плюс стоимость переработки, сбора, передача и распространение.

Пункт выдачи — Точка поставки природного газа из Enbridge Gas и название передача происходит по договору.

Спрос — Уровень потребности в природном газе в конкретном месте. Примеры где это можно найти; пункт конечного использования (жилой, коммерческий или промышленный заказчик), в точке поставки населению, точка отбора от магистрального трубопровода или на стыке с другая трубопроводная система.

Плата до востребования — , также известный как Rate — Часть стоимости перевозки или хранения, которую оплачивает Грузоотправитель. используют ли они услугу для покрытия постоянных затрат, которые понесены независимо от того, потребляется ли газ.Плата основана на Контракт Объем потребности. Грузоотправители несут ответственность за оплату спроса заряжать, даже если нет активности.

Прямая покупка — Услуга, посредством которой заказчик или его агент организует поставку газа и / или добычу услуги по транспортировке напрямую, и организует распределение Enbridge Gas услуга по доставке газа конечным потребителям.

Нисходящий поток — Любая точка, расположенная вдоль трубопровода на любом расстоянии. от ориентира по направлению потока трубопровода.

В начало

E

Прошедшее время пропорционально — Часть запланированного количества, которая теоретически до момента вступления в силу внутридневной номинации подтверждено на основе кумулятивного единообразного почасового количества для каждого период номинации затронут.

Конечный пользователь — The конечный пользователь природного газа на территории франчайзинга Enbridge Gas. Конечный пользователь может быть частным, коммерческим или промышленным потребителем.

Вечнозеленый — Автоматическое продление контракта при расторжении, если ни одна из сторон не предоставит уведомление не продлевать.

Обменный газ — который получен (или доставлен) другой стороной в обмен на газ доставлен (или получен от) такой другой стороны, в другом расположение.

Бывшая франшиза — Грузоотправители, расположенные за пределами зоны франчайзинга Enbridge Gas.

В начало

F

Федеральная комиссия по регулированию энергетики (FERC) — А квазинезависимое регулирующее агентство в рамках Министерства энергетики имеет юрисдикцию над продажей электроэнергии между штатами, оптовой торговлей тарифы на электроэнергию, лицензирование гидроэнергетики, транспортировку природного газа и сопутствующие услуги, тарифы на нефтепровод и сертификация газопровода.Что касается газовой промышленности, то общее регулирование принципы FERC определены в Законе о природном газе (NGA), Закон о политике в области природного газа (NGPA) и снятие контроля с устья природного газа Действовать.

Полевая цена — , также известный как Field Gate — Цена, уплаченная за природный газ на устье или выходе из центральной точка сбора в поле.

Фирма — Услуга, которая не подлежит сокращению или прерыванию, за исключением событий форс-мажорных обстоятельств.

Фиксированная цена — Цена, согласованная в начале контракта, которая остается в силе до продолжительность срока действия контракта.

Форс-мажор — Превосходящая или непреодолимая сила, оправдывающая невыполнение нельзя было разумно предвидеть. Это положение, общее в контракты на природный газ, указывает влияние форс-мажорных обстоятельств на права и обязанности сторон по договору.

Франшиза — Каждый муниципалитет в провинции Онтарио может предоставить газовое предприятие право на подачу газа и использование дорожных или коммунальных услуг в пределах его границ.Особые условия муниципального Соглашение о франшизе требует одобрения OEB. Клиенты, получающие регулируемые услуги по распределению газа от газовых компаний рассматриваются Клиенты, работающие по франшизе.

Топливный газ — Газ, который используется в качестве топлива для работы компрессоров, перекачивающих природный газ. через трубопровод, в хранилище или вне его. Обычно выражается как процент перемещенных количеств.

Топливный коэффициент — Количество природного газа, которое должны поставляться в Enbridge Gas для заправки компрессоров Enbridge Gas в в дополнение к газу, который грузоотправитель желает перевезти.Эта сумма указывается в процентах к транспортируемому газу и зависит от службы и путь.

Переключение топлива — Способность котла сжигать альтернативные виды топлива, такие как газ или остаточное топливо. горючее.

В начало

G

Газовый день — Период из 24 часов подряд, начиная с 10:00 по восточному времени. Ссылка дата для любого дня должна быть календарной датой, на которую двадцать четыре (24) часовой период начинается.

Год выпуска — Период из двенадцати (12) последовательных месяцев, обычно начинающийся в ноябре. 1-го и продолжаться до 31 октября следующего года.

Выходная станция — Место, в котором природный газ переходит от одной стороны к другой. другой, ни один из которых не является конечным потребителем газа. Также называется городской станцией ворот или городской пограничной станцией.

гигаджоуль (ГДж) — единица измерения тепла энергия. Один гигаджоуль равен 1 x 109 джоулей. 1 MMBtu = 1,055056 ГДж. Также см. Джоуль и Тепловая ценность.

В начало

H

Теплотворная способность — Единица измерения энергии. объем природного газа и относится к количеству мегаджоулей на кубический метр (МДж / м3), произведенных при полном сгорании при постоянном давлении одного кубометра газа (@ 101.325 кПа и 15 ° C) с газом, свободным от водяного пара и температурой газа, воздуха и продукты сгорания должны иметь стандартную температуру и всю воду образуется в результате реакции горения и конденсируется до жидкого состояния.

Тепловая ценность природного газа является функцией химический состав природного газа.

HUB Balancing Service — Услуга, которая позволяет Грузоотправитель должен иметь общий кредит или остаток на хранении, что позволяет Грузоотправитель должен иметь отрицательное или положительное количество газа в учетная запись.Узнайте больше о наших услугах HUB.

HUB Pricing — См. Приложение 2 Ценообразование.

В начало

I

Цена индекса — Цена, полученная из отраслевой публикации, которая предназначена для представляют собой среднюю цену газа, доставляемого в конкретную точку на трубопровод в определенный период времени или в течение него. Ежемесячно и ежедневно индексы представлены для десятков населенных пунктов по всей Северной Америке, в том числе для Dawn Hub.

Межконтинентальная биржа (ICE) — Межконтинентальная биржа управляет регулируемыми биржами, торгует платформы и клиринговые центры по всему миру, обслуживающие сельское хозяйство, кредитные, валютные, эмиссионные, энергетические и фондовые индексы.ICE — это один из множества ссылок, используемых для определения цены на природный газ.

Франшиза — An «Франчайзинговый» клиент — это тот, кто получает услуги по распространению от Enbridge Gas и физически расположен на территории, покрытой договор франчайзинга. Франшиза относится к области, в которой Union имеет исключительное право на продажу природного газа.

прерывистый — Услуга, которая может быть прекращена после уведомления в любое время.

Interruptible Capacity — Емкость трубопровода или хранилища. система, которая не гарантирована или не имеет гарантированной мощности.Доступность прерывистой мощности может меняться изо дня в день в зависимости от рабочие условия, например, давление нагрузки и температура окружающей среды, и наличие объектов и оборудования, например компрессора единицы измерения.

В начало

Дж

Джоуль (Дж) — Метрическая единица измерения тепловой энергии. Равно количеству необходимой энергии приложить силу в один Ньютон к объекту более одного метра или работу один ватт за одну секунду. В газовой промышленности количество энергия часто выражается в МДж (1×10 ⁶ Дж), ГДж (1×10 ⁹ ), TJ (1×10 ¹² ) или PJ (1×10 ¹⁵ )

В начало

л

Полная стоимость — Общая стоимость природного газа, доставленного в конкретное место.Цена включает фактическую стоимость газа плюс все затраты на транспорт для доставки газа к месту.

Сжиженный природный газ (СПГ) — Природный газ который был переведен в жидкое состояние за счет снижения его температуры до минус 260 градусы Фаренгейта при атмосферном давлении. Когда природный газ в сжиженном состоянии он занимает 1/6000 объема в газообразном состоянии. Объекты, способные сжижать природный газ, позволяют компании хранить природный газ на территории без геологических горных пород, позволяющих хранение природного газа в традиционном понимании.

Коэффициент нагрузки — Отношение средней нагрузки к пиковой в течение определенного периода времени, выражается в процентах. Он указывает на среднее использование система трубопроводов относительно общей пропускной способности системы.

Заем — Газ доставлен грузоотправителю компанией Enbridge Gas до определенного пункта, который подлежит погашению натурой позднее. Узнайте больше о нашем кредите служба.

Лобо — Также известна как компрессорная станция Лобо. Лобо одна из двух магистральных компрессорных станций (другая — Яркая Компрессорная станция) вдоль системы Enbridge Gas ‘Dawn Parkway.Компрессорные установки, расположенные к западу от Лондона, вместе с трубопроводная сеть используется для транспортировки количества природного газа от Рассвета до Бульвар.

Местная распределительная компания (LDC) — Компания, которая получает большую часть своих доходов от операции системы розничной торговли по доставке электричество или газ для максимального потребления.

Местное производство в Онтарио — Производство природного газа в Онтарио, большая часть из которых поставляется или производится на территории франшизы Enbridge Gas где он либо приобретается Enbridge Gas для клиентов службы продаж » потребления или доставлены в Рассвет (по договорам перевозки М-13 с производителями) для продажи производителями другим лицам.

В начало

M

M12 — Транспортные услуги, предлагаемые Enbridge Gas для транспортировки газа из Dawn. на бульвар или Рассвет в Киркуолл. Контракт M12 задуман как долгосрочный контракт на десять и более лет. Узнать больше о Транспортная служба М12.

M13 — Транспортные услуги, предлагаемые Enbridge Gas, разработанные специально для транспортировка природного газа, добываемого в Онтарио, в Dawn. Учиться подробнее о транспортном сервисе M13.

M16 — Транспортные услуги, предлагаемые Enbridge Gas, разработанные специально для транспортировка газа из Dawn в бассейн для хранения, не принадлежащий Enbridge Gas и снова обратно в Рассвет. Узнайте больше о транспортном средстве M16 сервис

График обслуживания рыночных цен (MPSS) — Нерегулируемый график, применяемый к грузоотправителям, которые вступают в услуги, связанные с хранением на франшизе. Посмотреть MPSSschedule.

Максимальный остаток на хранении (MSB) — Максимальное количество природного газа, которое Грузоотправитель может хранить с Enbridge Gas в соответствии с их контрактом на хранение.

Измерительные станции — Место в системе Enbridge Gas, где устанавливается счетчик для измерения различные аспекты природного газа, включая давление, качество и количество.

Метан — Основной компонент природного газ (после обработки). Его химический состав состоит из один атом водорода окружен четырьмя атомами углерода. Чистый метан имеет теплотворная способность 1012 БТЕ на кубический фут.

MMBtu — Один миллион британских тепловых единиц, a стандартная единица измерения, используемая для обозначения количества тепла энергия в топливе и возможности бытовой техники и кондиционирования воздуха системы для производства отопления или охлаждения.Один Btu — это количество тепла требуется для повышения температуры пол-литра воды (которая весит ровно 16 унций) на один градус по Фаренгейту. (M — римский символ для мили или одной тысячи и MM составляет 1000 x 1000 или 106 или более обычно 1 000 000 БТЕ)

MMcf — Миллион кубических футов.

В начало

N

Североамериканский совет по энергетическим стандартам (NAESB) — Совет по энергетическим стандартам Северной Америки (NAESB) выступает в качестве отрасли форум по разработке и продвижению стандартов, которые приведут к бесперебойная торговая площадка для оптовой и розничной торговли природным газом и электричество, по признанию потребителей, бизнес-сообщества, участники и регулирующие органы.

Изменение имени — См. Передача титула.

Управление по регулированию энергетики Канады, ранее называвшееся Национальным энергетическим советом (NEB) — Независимое федеральное агентство, созданное в 1959 г. Канада регулирует международные и межпровинциальные аспекты добычи нефти, газовая и электроэнергетическая промышленность.

Природный газ — Природная смесь углеводородные и неуглеводородные газы, обнаруженные в пористых геологических образования под поверхностью земли, часто связанные с нефть.Химический состав природного газа варьируется, но основной составляющей является метан.

Газ природный, марки —

Попутный газ — природный газ свободный в непосредственный контакт, но не в растворе, с сырой нефтью в резервуар.
Растворенный — природный газ в растворе в сырой нефти в резервуар.
Сухой — газ, содержание воды в котором уменьшено на процесс обезвоживания. Газ, содержащий мало углеводородов или не содержащий их. коммерчески извлекаемый как жидкий продукт.
Сжиженный (СПГ) — см. Сжиженный природный газ.
Не связанный — свободный природный газ, не контактирующий с растворяется в сырой нефти в пласте.
Кислый — газ в естественном состоянии, содержащий такие количества соединений серы, делающие его использование нецелесообразным без очистки из-за его коррозионного воздействия на трубопроводы и оборудование.
Sweet — газ в естественном состоянии, содержащий такие маленькие количества соединений серы, без которых его можно использовать очищающие, оказывающие вредное воздействие на трубопроводы и оборудование.
Wet — природный газ необработанный или частично переработанный природный газ, добываемый из пластов, содержащих конденсируемые углеводороды. В термин подлежит различным юридическим определениям, как указано в некоторых государственные статуи.

Жидкости природного газа (ШФЛУ) — Смеси жидких углеводородов, газообразные в пласте температуры и давления, но могут быть восстановлены путем конденсации и абсорбция. Бензин природный и сжиженные углеводородные газы делятся на эта категория.

Номинация — Запрос в Enbridge Gas о предоставлении услуг по газу в соответствии с Enbridge Gas » положения о выдвижении.

Необязательные поставки — Любое количество газа, которое заказчик не обязан поставлять. и быть полученным Enbridge Gas на твердой основе.

Необязательные расписки — Любое количество газа, от которого заказчик не обязуется получать. Enbridge Gas на твердой основе.

Северная и Восточная производственная зона — Участки системы Enbridge Gas, которая простирается к северу от Торонто до Граница Манитобы и к востоку от Торонто до Корнуолла.

Нью-Йоркская товарная биржа (NYMEX) — крупнейшая в мире биржа товарных фьючерсов и крупнейший торговый форум для энергия и драгоценные металлы. Цена природного газа на NYMEX используется как ориентир для многих торговых центров по всей Северной Америке, в том числе Dawn HUB.

В начало

O

Обязательные поставки — Объем газа, который заказчик обязан поставить Enbridge Gas на твердой основе.

Обязательные расписки — Объем газа, который заказчик обязан получить от Enbridge Gas на твердой основе.

Энергетический совет Онтарио (OEB) — А государственное агентство, ответственное за регулирование природного газа и электроэнергии коммунальные услуги. Это включает установку справедливых и разумных ставок. OEB также лицензирует всех участников электроэнергетики, а также торговцы газом, которые продают потребителям с небольшими объемами.

Вне пиковые нагрузки — Услуги по хранению или транспортировке, предлагаемые в период низкой потребность.

Тысяч кубометров — 10 ³ м ³ — Иногда произносится десять-три-м-три или тысяча кубометров, это — базовая метрическая единица измерения объема природного газа. Одна тысяча кубометров составляет примерно 35 315 кубических футов или 35,3 кубических футов.

Открытый сезон — Период, в течение которого все стороны или все запросы на транспортировку или же складские услуги будут рассмотрены в равной степени.

В начало

-P

Парк — Газ доставляется в Enbridge Gas Грузоотправителем в определенном месте, будет доставлено компанией Enbridge Gas позднее.Узнайте больше об услуге «Парк».

Parkway — Parkway находится в восточной части Enbridge Gas ‘Dawn Система бульваров возле Милтона, Онтарио. В этом месте Enbridge Gas соединяется с TC Energy. Услуги в этот сайт включает в себя коммерческие измерения для TC Energy. Здесь также находится компрессия, чтобы облегчить движение количества между Enbridge Gas и TCPL.

Пиковый день — 24-часовой период наибольшего общего выброса газа.

Пиковое обслуживание — Услуги по хранению или транспортировке, предлагаемые в течение длительного периода времени. потребность.

Peaking Service — Услуга, которая может быть приобретены LDC, которые поставляет газ в LDC только в периоды пикового спроса. Это используется снизить нагрузку на систему НРС.

Петаджоуль (ПДж) — Единица меры энергии. 1 ПДж = 1 x 10 ¹⁵ Дж. Обычно используется, когда имеется в виду большое количество природного газа. 1 ПДж = 1000 ТДж = 1,000,000 ГДж. Также см. Джоуль.

Priority of Service (POS) — Список услуг типы, которые определяют порядок, в котором клиент может прервать или Дискреционное обслуживание будет прервано Enbridge Gas в случае необходимости.Узнать больше о Политика приоритета обслуживания.

Быстрый месяц — Ближайший месяц доставки цены на фьючерсы на NYMEX публикуются в течение торгового месяца.

В начало

Q

Механизм квартальной корректировки ставок (QRAM) — Упрощенный процесс получения разрешений на внесение изменений в Enbridge Gas » товарные ставки для клиентов газовой системы Enbridge.

В начало

R

Оценить — Посмотреть спрос Обвинять.

Тарифная таблица — Тарифы, сборы и положения, согласно которым услуга предоставляется определенному классу клиенты.

Точка приема — Точка, в которой газ получено Enbridge Gas.

Запрос предложений (RFP) — Приглашение потенциального покупателя для поставщиков, часто через процесс торгов, чтобы подать предложение по конкретной услуге или продукту.

В начало

S

Приложение 2 Цены — также известное как HUB Pricing — Приложение 2 стандартного контракта Enbridge с HUB содержит цены на многие из основных услуг компании.это обычно обновляется и публикуется ежемесячно. Это касается всех владельцев HUB заключает контракты и устанавливает цены на многие из наших услуг, которые могут быть прерваны, включая транспортировку, обмен, балансировку и имя меняется. Если указанные цены и услуги приемлемы, тогда клиент может просто подать заявку на услугу без прерывания их существующий контракт HUB. Если клиенту нужно что-то большее индивидуально или в течение более длительного периода времени им следует связаться со своим Менеджер по работе с клиентами. Посмотреть Приложение 2 Ценообразование.

Сезонное обслуживание — Услуга продается только в определенные периоды года. Услуга может быть твердый или прерываемый.

Грузоотправитель — Физическое лицо или компания, которая заключает договор со сбором, передачей или система распределения для транспортировки принадлежащих клиенту природных газ. Грузоотправитель сохраняет право собственности на природный газ, пока он транспортируется или хранится.

Южный операционный район — The южный участок газораспределительной системы Enbridge Gas, который простирается примерно между Виндзором и Оквиллем.

Трубопровод Сент-Клер — А газопровод, соединяющий MichCon (штат Мичиган) Consolidated) и газопроводных систем Enbridge.

Склад подземный — Использование подземных сооружений для хранения газа, которое было перенесены из своего первоначального местоположения для основных целей консервация, более полное использование или трубопроводные объекты и многое другое эффективная и экономичная доставка на рынки. Удобства обычно естественные геологические резервуары, такие как истощенные нефтяные или газовые месторождения или водоносные пески, запечатанные сверху водонепроницаемой покрывающей породой.В сооружения также могут быть искусственными или естественными пещерами.

Летний период — Период с 1 апреля по 31 октября, составляющий 214 дней.

Системный клиент — Клиент, который находится в зоне действия франшизы Enbridge Gas и покупает газ непосредственно от Enbridge Gas и поставляется газораспределительной компанией Enbridge Gas система.

В начало

т

Take or Pay (TOP) — Пункт контракта, который предусматривает, что в течение определенного периода определенная минимальная плата должна быть оплачена за то, будет ли услуга принята или нет покупателем.

Тариф — Тариф, по которому услуга при условии. Посмотреть тарифы.

Телеметрия —, также известная как Телеметрия — Процесс, с помощью которого измеряемые электрические величины от подстанций и генерирующие станции передаются через телекоммуникацию на удаленное местоположение.

Therm — Единица измерения тепловой энергии эквивалентно 100 000 британских тепловых единиц.

Пропускная способность — Общее годовое количество природный газ, транспортируемый через систему транспортировки Enbridge Gas, обычно в течение определенного периода времени.

Передача права собственности — Передача газа от одного потребителя к другому по заранее установленной расположение. Для получения дополнительной информации о передаче титулов просмотрите Прерываемый контракт HUB и График 2 ценообразования.

Передающая компания — Компания, которая получает большую часть своих доходов от передачи природный газ по трубопроводам для потребителей.

Transporter — трубопроводная компания, транспортирует природный газ для грузоотправителя.

В начало

U

Неучтенный газ (УМЗ) — Разница между общим количеством газа, доступным из всех источников, и общий объем газа, учитываемый как поставка, чистый обмен и компания использовать. Эта разница включает утечку или другие фактические потери, неточности из-за неточностей счетчика, колебаний температуры и / или давление, и другие варианты, в частности, из-за измерений производятся в разное время и в разных точках системы.

Несанкционированное превышение скорости — The количество газа, потребляемого сверх требований контракта заказчика, и не предусмотрено специальным разрешением. Применяется несанкционированный перерасход к контрактным объемам спроса, складским помещениям, закачке и отбору параметры.

Unionline — Электронная сеть Enbridge Gas система, которая позволяет клиентам взаимодействовать с Union Gas в электронном виде, включая, но не ограничиваясь, газовые номинации и обмен информацией. Посетите раздел Unionline на сайте наш сайт, чтобы узнать больше.

Union Supplied Fuel — представляет собой топливо скорость, которую собирает Enbridge Gas, которая восстанавливает компрессорное топливо и UFG расходы на его хранение и транспортировку клиентов.

Upstream — Любая точка, расположенная вдоль Трубопровод, и находится любое расстояние от опорной точки в направление противоположное потоку трубопровода.

В начало

В

В начало

Вт

Средневзвешенная стоимость газа (WACOG) — Средневзвешенная стоимость единицы поставки природного газа.WACOG — это рассчитывается как общая стоимость всего природного газа, закупленного в течение базового периода. период, деленный либо на общее закупленное количество (единица производства) или пропускной способности системы (единицы продаж) в течение того же период.

Осадочный бассейн Западной Канады (WCSB) — Западно-канадский осадочный бассейн (WCSB) представляет собой обширный осадочный бассейн. бассейн, лежащий под 1,400,000 квадратных километров (540,000 квадратных миль) Западной Канада, включая юго-западную Манитобу, южный Саскачеван, Альберту, северо-восток Британской Колумбии и юго-западный угол северо-запада Территории.Он состоит из массивного клина осадочной породы. простирается от Скалистых гор на западе до Канадского щита в Восток. Этот клин имеет толщину около 6 километров (3,7 мили) под слоем Скалистые горы, но сужаются до нуля на восточных окраинах.

Зимний период — Период с 1 ноября по 31 марта, всего 151 человек. дней (152 дня в високосном году).

Рабочий объем — Рабочий объем — это общий объем закачанного в хранилище газа. резервуар с избытком амортизирующего газа.Это общий максимальный объем газа, доступного для подачи в течение любого цикла закачки-отвода.

В начало

Y

Годовая потребность в товаре (YCR) — Механизм доведения топлива для Грузоотправители, имеющие контракт (ы) на транспортировку M12 с Enbridge Gas. В корректировка представляет собой разницу между количеством поданного топлива в Enbridge Gas транспортным грузоотправителем M12 на основе опубликованного M12 Расход топлива при транспортировке и количество топлива, которое компания Enbridge Gas израсходовала на предоставить Транспортные услуги в тот же период.

В начало

---

Улучшение газораспределительных сетей с помощью инновационного мониторинга и ремонта трубопроводов

С. Сахаджпал и А. Сиркар, Нефтяной университет Пандита Дендаяла, Гандинагар, Гуджарат, Индия

Отрасль распределения природного газа, называемая в Индии отраслью городского газораспределения (CGD), обслуживает бытовых, коммерческих и промышленных потребителей. Подача газа может осуществляться в виде природного газа по трубопроводам (PNG) и сжатого природного газа (CNG).В систему распределения входят газораспределительные магистрали и технологические линии. Давление регулируется в системе и обычно представляет собой замкнутую систему для обеспечения бесперебойной подачи газа.

Правительство Индии поощряет технологический прогресс в секторе CGD посредством политики, субсидий, регулирования, инноваций и модификаций существующей инфраструктуры. Здесь обсуждаются последние инновации в отрасли CGD в области трубопроводных технологий, обнаружения утечек, применения ИТ в CGD, дозаторов и другого оборудования.

Основные проблемы, стоящие перед инновациями в газораспределительном секторе, включают высокие эксплуатационные расходы из-за устаревания активов, неудовлетворенность клиентов из-за дорогостоящих интрузивных труб, повреждение труб третьими сторонами и неисправные счетчики. Понимание последних достижений в обнаружении утечек в трубопроводах с использованием интеллектуальных методов, роботизированных датчиков, заправочных колонок, систем наполнения и другого инновационного оборудования имеет первостепенное значение для достижения прогресса в секторе CGD.

Нейлоновые полимерные трубы используются для того, чтобы выдерживать высокие рабочие температуры.Ультразвуковая технология также применяется для улучшения качества сварки на трубопроводах, в то время как обнаружение утечек, осмотр и ремонт трубопроводов улучшаются с помощью роботов, интеллектуальных инструментов и инноваций в расходомерах. Другими недавними разработками являются достижения в области заправочных систем и заправочных колонок.

Инновации в области трубопроводных технологий

Нейлоновый полимер. Нейлоновая полимерная труба может использоваться вместо полиэтилена высокой плотности (HDPE).Эти новые трубы могут выдерживать низкое давление 100 фунтов на квадратный дюйм и доступны в диаметрах 3 дюйма, 4 дюйма и 6 дюймов. Они бывают свернутыми до 650 дюймов. разделы.

Нейлоновая труба — это монолитная труба на основе нейлона 6, разработанная специально для добычи и переработки газа. Нейлоновая труба обеспечивает в 25 раз большую стойкость к истиранию и лучшую устойчивость к статическому электричеству, чем труба из HDPE. Он работает при температуре до 90 ° C и имеет максимальное рабочее давление до 35 бар (500 фунтов на кв. Дюйм). Обычное время установки намного меньше, чем время, необходимое для установки других труб.

Комплексный подход к сварке. Обеспечение долгосрочной целостности трубопровода важно при строительстве трубопровода. Поскольку сварка — широко применяемый подход к соединению стальных трубопроводов в индустрии CGD, разумно иметь высококачественные сварные швы. Из-за меньшего времени сварки газовая дуговая сварка (GMAW) коммерчески используется для соединения стальных трубопроводов более 60 лет. В GMAW электрическая дуга поддерживается между участками стального трубопровода (основной материал) и электродом (присадочный металл).Дуга нагревает стальные секции, заставляя их плавиться и соединяться. Защитный газ (обычно полуинертный газ, такой как CO ₂ или H ₂ ) используется для защиты процесса сварки от загрязнений в окружающей среде.

Традиционно кольцевые сварные швы проверялись радиографическим методом. Однако радиография ограничена такими факторами, как радиационная опасность, плохое обнаружение плоских дефектов, проблемы безопасности и экологические проблемы.

Автоматизированный ультразвуковой контроль (AUT) стал одним из самых популярных методов контроля кольцевых сварных швов трубопроводов.Процесс AUT устраняет радиационные опасности, связанные с радиографией, и не использует химические вещества. Традиционная технология AUT использует те же принципы работы с высокочастотными звуковыми волнами, что и обычная ультразвуковая техника. Зонды используются для фокусировки ультразвуковых лучей на сварные швы. ¹ Они обнаруживают отраженную энергию из-за отсутствия плавления в сварном шве. AUT обычно применяется при контроле продольных и кольцевых сварных швов на стальных трубопроводах. ²

Для высококачественных сварных швов важно, чтобы интеграция GMAW, AUT и альтернативных критериев приемлемости дефектов сварки основывалась на принципах инженерной критической оценки (ECA). ³ ECA — критерий приемлемости дефекта, основанный на принципе механики разрушения. ⁴ Сложное программное обеспечение используется для оценки дефектов кольцевых швов трубопроводов при намотке. ⁵

В большинстве случаев эти три метода рассматриваются отдельно внешними сторонами. Каждый из этих элементов жизненно важен для производительности и качества сварки. Скоординированный подход к интеграции трех методов станет благом для газотранспортной отрасли.

Ремонт действующих трубопроводов: Использование роботов. В Великобритании разработана новая роботизированная система для обследования и ремонта газопроводов, находящихся под напряжением, изнутри. Нововведение состоит из двух взаимодополняющих роботов: один робот выполняет инспекцию, собирает данные о внутреннем состоянии труб, контролирует уровень коррозии, толщину стенок и нагрузки на трубу; а другой робот проводит ремонт, вводя герметик в стены и стыки трубопроводов. Эта инновационная роботизированная система может ремонтировать сотни метров газовых магистралей, сводя к минимуму неудобства для клиентов.

Роботизированный контроль труднодоступных трубопроводов. Роботизированные гусеницы сделали возможным осмотр недоступных или неподходящих трубопроводов ( Рис. 1 ). Роботизированные краулеры могут перемещаться по вертикальной секции, горизонтальному тройнику, множеству изгибов спина к спине с изменением высоты; и многие другие типично сложные геометрические формы. ⁶

Фиг.1 . Типичный робот-инспектор внутри трубопровода.

Гусеницы используют три тракта, похожие на резервуар: два в нижней части инструмента для первичного движения и третий, верхний гусеничный ход, который выходит наружу для стабилизации инструмента в сложных геометрических условиях. Роботы-краулеры устанавливаются с видеокамерами для записи внутренней части трубопроводов. Электромагнитно-акустические преобразователи и лазерные датчики также устанавливаются для измерения толщины стенок трубопровода и для контурирования внутренней части трубопровода, соответственно.

Инновации в области обнаружения утечек в трубопроводе

Акустическая технология обнаружения утечек. Утечка — это дефект, который указывает на то, что трубопровод в конечном итоге выйдет из строя. Канадская компания представила технологию обнаружения утечек, которая использует принцип звука для трубопроводов диаметром 4 дюйма и более. Инструмент обнаруживает аномалии, связанные с утечками в трубопроводе под давлением. Эти аномалии отличаются от других, создаваемых другими звуками и особенностями конвейера.

Инструмент изготовлен из алюминиевого сплава и состоит из акустического датчика, трехосного акселерометра, трехосного магнитометра, ультразвукового датчика, синхронизированного с системой географического позиционирования (GPS), и датчика температуры / давления.Он имеет длительный срок службы батареи, что позволяет проверять большие расстояния за одно развертывание. Он также может обнаруживать утечки через мелкие отверстия и небольшие утечки до 0,11 л / мин, и он быстро и легко перемещается по трубопроводам.

Инструмент развертывается в потоке трубопровода, пересекает трубопровод и захватывается нижележащим приемником. Записанные данные совпадают с акустическими записями, чтобы дать точное местоположение любой зарегистрированной аномалии.

Использование собак. Большинство методов обнаружения утечек (т.например, аэросъемка, оптоволокно, акустический мониторинг и т. д.) имеют существенные недостатки, в том числе высокую стоимость модернизации и низкую точность определения местоположения. Результаты, собранные в ходе исследования возможности использования собак для обнаружения утечек, подтвердили и количественно оценили точность и надежность собак при обнаружении утечки на трубопроводе. Результаты подтвердили, что собака на 96% надежна в обнаружении утечек размером всего 0,07 мл (количество, которое обычно не обнаруживается обычными методами).

Собаки-инспекторы обучены обнаруживать запахи одной цели или несколько ароматов цели.Они могут точно определить область наибольшей концентрации утечки газа. Собака-инспектор легко обнаруживает запах выходящего или застойного газа вместе с точным местоположением (± 0,1 м). Собаки могут обнаруживать утечку газа из трубопроводов, заглубленных на глубину до 31 дюйма ниже поверхности, и способны обследовать трубопровод на скорости до 5 км / день. ⁷

Роботизированная беспроводная система обнаружения утечек в трубе. Традиционные системы обнаружения утечек иногда работают медленно и не могут обнаружить утечки меньшей величины.Современная тенденция в газовой промышленности — использование роботов для обнаружения утечек в трубе. ⁸ Эти роботы могут обнаруживать утечки быстро и с высокой точностью.

Принцип работы этих роботов заключается в обнаружении утечек путем определения градиента давления вблизи отверстий для утечек, что обеспечивает высокую точность. Эти роботы состоят из двух частей: небольшого робота с колесами для перемещения по трубам и барабанной мембраны, которая образует уплотнение по всей ширине трубы.При обнаружении утечки поток газа деформирует мембрану, слегка притягивая ее к месту утечки. Это искажение может быть обнаружено датчиками, и информация отправлена ​​в центральную систему управления.

В этих роботах используются надежные и недорогие датчики силы. Градиент давления около места утечки преобразуется в силу, воспринимаемую датчиками. Основные преимущества, предлагаемые этими системами, включают снижение стоимости, повышение надежности сенсорной системы и сокращение объема данных, которые необходимо обработать (и, следовательно, уменьшение количества потребляемой мощности).Эти роботы компактны по размеру и могут поместиться внутри трубы с диаметром от 4 дюймов. На рис. 2 показан прототип робота для обнаружения утечек, испытываемого на трубе лабораторного масштаба.

Рис. 2. Прототип робота для обнаружения утечек в трубопроводе проходит лабораторные испытания.

Применение информационных технологий

Программа моделирования газов. Моделирование и эксплуатационные задачи газораспределительной сети решаются с помощью специализированного программного обеспечения.Это программное обеспечение моделирует и оптимизирует газораспределительные и газотранспортные сети, помогая принимать решения при проектировании, планировании и эксплуатации.

Анализ выполняется для закрытой сети трубопроводов, регуляторов, клапанов, компрессоров и т. Д. Гидравлическая структура может быть проанализирована при различных условиях температуры и давления и может легко обрабатывать 1 000 000 или более узлов. Программное обеспечение также может добавить возможность подключения SCADA к сетевому анализу и моделированию переходных процессов.

КРУЭ для газораспределительных систем. Географические информационные системы (ГИС) нашли широкое применение в системах CGD. ГИС могут помочь подготовить тематические слои строительства здания, трубопроводной сети, сторонних кабелей и т. Д. Эти системы также используются в сетях CGD для указания направлений поиска трубопроводов, для регулирующего оборудования и для сварных швов вентилей. При утечке или разрыве трубопроводов ГИС динамически отображает проблему и выдает решение в режиме реального времени.

компаний CGD по всему миру адаптируют ГИС для поддержки своих функций.Доступную мощность, давление и количество газа на входе на станцию ​​можно легко контролировать с помощью ГИС. Благодаря последним достижениям в области веб-приложений и внедрению широкополосных сетей теперь можно интегрировать ГИС с другими бизнес-процессами.

КРУЭ

также могут помочь в обнаружении утечек. Можно собрать информацию о строительных материалах для трубопроводов, диаметре, рабочем давлении, утечках в трубах, а также истории их ремонта и технического обслуживания. ГИС также могут взаимодействовать с системами обнаружения коррозии труб и отображать незащищенные и открытые трубы на местности.

Прочие новинки

Тепловые датчики массового расхода. Контроль расхода является неотъемлемой частью газораспределительной отрасли. В газовой промышленности используются различные типы датчиков потока, из которых наиболее распространены термодатчики. С учетом технологических достижений целесообразно изучить инновационные варианты конструкции для мониторинга потока, чтобы повысить точность и оптимизировать время отклика и размеры датчиков.

Одна из таких новаторских разработок — тепловые датчики массового расхода.Основными причинами нового интереса к датчикам с микромеханической обработкой являются низкое энергопотребление, более высокая чувствительность к низким расходам и простота использования с различными режимами работы, что было достигнуто за счет миниатюризации. ⁹

Тепловые датчики массового расхода основаны на конвективной теплопередаче через газовую среду и соответственно определяют скорость газа. Расход и количество тепла, передаваемого газом, являются взаимозависимыми факторами. Тепловые датчики массового расхода состоят из датчиков температуры на входе и выходе (термобатареи) и нагревателя, расположенного между двумя датчиками температуры, как показано на рис.3. Когда газ проходит через датчик, нагретый датчик температуры охлаждается потоком газа. Скорость изменения температуры, в свою очередь, зависит от скорости потока газа.

Рис. 3. Принципиальная схема тепловых датчиков массового расхода.

Чтобы система датчиков работала должным образом, в цепи датчика должен поддерживаться постоянный перепад температур.Тепловая энергия датчика теряется из-за изменения температуры датчика, что нарушает баланс цепи. Расход можно определить, рассчитав величину компенсации напряжения. ¹⁰

Инновации в каскадных системах. CNG хранится и заправляется каскадами, которые также используются для заправки бортовых баллонов транспортных средств. Автоматические каскадные системы — это последняя инновация в секторе заправки КПГ.

Компании по всему миру разрабатывают модификации обычных каскадов.Новые системы розлива устойчивы к коррозии, имеют повышенную точность и могут использоваться как в стационарных, так и в каскадных системах. Они также оснащены датчиками давления, которые обеспечивают большую точность без дрейфа давления. Эти системы легкие и компактные, их можно установить на любой существующей заправочной станции или закрепить на стене.

Инновации в дизайне ТРК. Колонки CNG являются сердцем цепочки создания стоимости CNG. Конструкторы работают над инновационными, простыми в эксплуатации и прочными конструкциями для колонок СПГ.Удобная и прочная передняя панель — одна из ключевых особенностей новой конструкции ТРК для быстрого и легкого наполнения СПГ. В некоторых конструкциях есть шланговые трубы, расположенные по центру, что позволяет осуществлять перекрестное заполнение во время пробок.

ТРК оснащены аварийным ручным отключением, встроенными датчиками метана и автоматическими устройствами безопасности. Плоский ЖК-дисплей и внешний платежный терминал обеспечивают максимальную видимость для клиентов. Компании разработали новые конструкции диспенсеров, которые обеспечивают беспроблемную интеграцию с торговыми точками.В этих конструкциях также предусмотрена совместимая с картами технология оплаты для упрощения оплаты.

С развитием технологий на заправочных станциях устанавливается уникальный способ оплаты через считыватели с бесконтактной / ближней связью ( Рис. 4 ). Этот мобильный кошелек и бесконтактная технология в ближайшем будущем заменят обычные платежи по кредитным картам.

Рис. 4. Считыватель для бесконтактных / ближнепольных коммуникаций.

Еда на вынос. Инновации — это просто сила интеграции. Эта работа охватила несколько последних инноваций в газораспределительной отрасли. С развитием технологий и автоматизации становится легче интегрировать и внедрять инновации. Исследователи во всем мире разрабатывают новые идеи в секторе трубопроводов для измерения, распределения топлива, сварки, обнаружения утечек, очистки скребками и т. Д.

Индустрия автоматизации предложила газораспределительной отрасли инновации в виде интеллектуальных роботов.Использование роботов для обнаружения утечек, очистки и ремонта трубопроводов повышает безопасность и рентабельность трубопроводов.

В этом секторе также наблюдается использование программного обеспечения для моделирования и контроля для управления целостностью трубопроводов и масштабирования сценариев реального месторождения. Постоянно растущая глобальная газораспределительная отрасль может получить выгоду от внедрения этих инновационных технологий и оборудования по отдельности или в сочетании друг с другом. GP

ПОДТВЕРЖДЕНИЕ

Авторы выражают признательность компании Gujarat Gas Ltd. за поддержку.за помощь в проведении исследований CGD и за предоставление авторам практического опыта.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

¹ Б. Гросс, Т. Коннелли, Х. ван Дейк и А. Гилрой-Скотт, «Определение размеров дефектов с использованием механизированного ультразвукового контроля кольцевых сварных швов трубопроводов», NDT.net, Vol. 6, No. 7, July 2001.

² Гинзель, Э., «Автоматизированный ультразвуковой контроль кольцевых сварных швов трубопроводов», Eclipse Scientific, 2-е изд., 2015.

³ Хорсли, Д., Дж. Ма, К. Вассинк, Дж. Ван дер Энт и М. Фингерхут, «Комплексный подход к сварке, AUT и ECA для строительства трубопроводов», Международная конференция по трубопроводам IPC 2014, Калгари, сентябрь 2014 г.

⁴ Ли, К., «Снижение затрат на строительство трубопровода с помощью кольцевого шва ECA», Pipeline & Gas Journal, сентябрь 2008 г.

⁵ Пермана, И., «Исследование критической инженерной оценки (ECA) кольцевых сварных швов подводного трубопровода для наматывания», магистерская работа, Университет Ставангера, Норвегия, июнь 2013 г.

⁶ Лакатена, С., «Роботизированная проверка трубопроводов, не предназначенных для скребков, на насосной станции», Pipelines International, март 2015 г.

⁷ Керриган, Б., «Вырубка правильного дерева с помощью инновационного метода обнаружения утечек в трубопроводе», Pipelines International, сентябрь 2012 г.

⁸ Чандлер Д. Л., «Новый способ обнаружения утечек в трубах», MIT News Office, 19 июня 2014 г.

⁹ Чой, Дж. К., Дж. К. Ли и С. Х. Конг, «Изготовление и характеристики датчика расхода газа на основе микроэлектромеханической системы», Journal of Sensor Science and Technology, Vol.20, № 6, 2011.

¹⁰ Куо, Дж. Т. У., Л. Ю и Э. Мэн, «Микромашинные датчики теплового потока — обзор», Micromachines, 2012, Vol. 3.

Шрейя Сахаджпал преподает в Школе нефтяных технологий при Университете нефти Пандит Дендаял (PDPU) в Гуджарате, Индия. Она инженер-химик, имеет степень магистра в области химического процесса и проектирования заводов. До прихода в Школу нефтяных технологий она работала приглашенным преподавателем в Университете Нирма и PDPU.Г-жа Сахаджпал работала в компании Larsen & Toubro Ltd. инженером-технологом при проектировании и проектировании установок по переработке углеводородов. Она опубликовала несколько исследовательских работ в национальных и международных рецензируемых журналах и в материалах международных конференций. Ее специализация — проектирование технологического оборудования и моделирование технологических процессов. Последние два года она преподает подробный курс по распределению газа в Школе нефтяных технологий, а последние три года проводит обширные исследования в области распределения газа.

Анирбид Сиркар — директор Школы нефтяных технологий в Нефтяном университете Пандит Дендаял в Гуджарате, Индия. Он имеет интегрированную степень магистра ИИТ Харагпур. Он также получил степень MTech в области нефти и степень доктора философии в области томографии коллектора в ISM Dhanbad. Доктор Сиркар получил золотую медаль от ISM Dhanbad за выдающуюся работу во время получения степени MTech. Кроме того, он получил диплом PG в области делового администрирования в Аннамалайском университете.Он работал в таких компаниях, как Jubilant Group, L&T Oil and Gas, Tullow и Prize Petroleum Co. Ltd. Он является автором нескольких технических статей в национальных и международных журналах. Доктор Сиркар также проводил обширные исследования в области газораспределения в течение последних трех лет.

% PDF-1.3 % 459 0 объект > эндобдж xref 459 162 0000000017 00000 н. 0000003577 00000 н. 0000007478 00000 н. 0000007695 00000 н. 0000010257 00000 п. 0000010453 00000 п. 0000011403 00000 п. 0000011934 00000 п. 0000026427 00000 н. 0000026497 00000 п. 0000026589 00000 п. 0000026696 00000 п. 0000026803 00000 п. 0000026910 00000 п. 0000027017 00000 п. 0000027124 00000 п. 0000027231 00000 п. 0000027338 00000 п. 0000027445 00000 п. 0000027554 00000 п. 0000027663 00000 п. 0000027772 00000 п. 0000027881 00000 п. 0000027990 00000 н. 0000028099 00000 н. 0000028208 00000 п. 0000028317 00000 п. 0000028426 00000 п. 0000028535 00000 п. 0000028644 00000 п. 0000028753 00000 п. 0000028862 00000 п. 0000028971 00000 п. 0000029080 00000 п. 0000029189 00000 п. 0000029298 00000 н. 0000029407 00000 п. 0000029516 00000 п. 0000029625 00000 п. 0000029734 00000 п. 0000029843 00000 п. 0000029952 00000 н. 0000030061 00000 п. 0000030170 00000 п. 0000030279 00000 п. 0000030388 00000 п. 0000030497 00000 п. 0000030606 00000 п. 0000030715 00000 п. 0000030824 00000 п. 0000030933 00000 п. 0000031042 00000 п. 0000031151 00000 п. 0000031260 00000 п. 0000031369 00000 п. 0000031478 00000 п. 0000031587 00000 п. 0000031696 00000 п. 0000031805 00000 п. 0000031914 00000 п. 0000032023 00000 п. 0000032132 00000 п. 0000032241 00000 п. 0000032350 00000 п. 0000032459 00000 п. 0000032568 00000 н. 0000032677 00000 п. 0000032786 00000 п. 0000032895 00000 п. 0000033004 00000 п. 0000033113 00000 п. 0000033222 00000 н. 0000033331 00000 п. 0000033440 00000 п. 0000033549 00000 п. 0000033658 00000 п. 0000033767 00000 п. 0000033876 00000 п. 0000033985 00000 п. 0000034094 00000 п. 0000034203 00000 п. 0000034312 00000 п. 0000034421 00000 п. 0000034530 00000 п. 0000034639 00000 п. 0000034748 00000 п. 0000034857 00000 п. 0000034966 00000 п. 0000035075 00000 п. 0000035184 00000 п. 0000035293 00000 п. 0000035402 00000 п. 0000035511 00000 п. 0000035620 00000 п. 0000035729 00000 п. 0000035838 00000 п. 0000035947 00000 п. 0000036056 00000 п. 0000036165 00000 п. 0000036274 00000 п. 0000036383 00000 п. 0000036492 00000 п. 0000036601 00000 п. 0000036710 00000 п. 0000036819 00000 п. 0000036928 00000 п. 0000037037 00000 п. 0000037146 00000 п. 0000037255 00000 п. 0000037366 00000 п. 0000037477 00000 п. 0000037588 00000 п. 0000037699 00000 н. 0000037810 00000 п. 0000037921 00000 п. 0000038032 00000 п. 0000038143 00000 п. 0000038254 00000 п. 0000038365 00000 п. 0000038476 00000 п. 0000038587 00000 п. 0000038698 00000 п. 0000038809 00000 п. 0000038920 00000 п. 0000039031 00000 н. 0000039142 00000 п. 0000039253 00000 п. 0000039364 00000 н. 0000039475 00000 п. 0000039586 00000 п. 0000039697 00000 п. 0000039808 00000 п. 0000039919 00000 п. 0000040030 00000 н. 0000040141 00000 п. 0000040252 00000 п. 0000040363 00000 п. 0000040474 00000 п. 0000040585 00000 п. 0000040696 00000 п. 0000040807 00000 п. 0000040918 00000 п. 0000041029 00000 п. 0000041140 00000 п. 0000041251 00000 п. 0000041362 00000 п. 0000041473 00000 п. 0000041584 00000 п. 0000041695 00000 п. 0000041806 00000 п. 0000041917 00000 п. 0000042028 00000 п. 0000042139 00000 п. 0000042250 00000 п. 0000042361 00000 п. 0000042472 00000 п. 0000042583 00000 п. 0000042694 00000 п. 0000042805 00000 п. 0000042916 00000 п. 0000043027 00000 н. 0000003683 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 460 0 объект > / Контуры 467 0 R >> эндобдж 620 0 объект > транслировать

Система газовой рампы — сборка и проектирование

Газовая рампа — это оборудование, которое устанавливается перед котлом / печью, которое подает топливо в горелку.Основная функция газовой рампы — безопасная очистка, снижение и регулирование давления поступающего газа в соответствии со спецификациями горелки. Он также обеспечивает отключение или прерывание подачи газа в случае каких-либо непредвиденных рабочих условий или достижения предельных значений параметров. Это неотъемлемая часть безопасности газовых горелок.

Сборка газовой рампы в основном состоит из ряда компонентов, каждый из которых имеет свое уникальное назначение. Компоненты и их назначение регулируются такими стандартами безопасности, как NFPA-86 и EN 746-2.

• Шаровой кран
• Манометр
• Нажмите для испытания клапана
• Газовый фильтр
• Запорный клапан
• Регулятор давления газа
• Предохранительный клапан
• Реле давления
• Первый предохранительный электромагнитный клапан
• Второй предохранительный электромагнитный клапан
• Вентиляционный клапан
• Базовая рама
• Распределительная коробка

Первый из этих компонентов — шаровой кран.Это клапаны с поворотом на 90 градусов, которые чаще всего используются для отключения или отключения подачи газа. Это чисто механические устройства с ручным управлением.

Манометр устанавливается сразу после шарового крана. Его единственная цель — измерить и отобразить входящее давление рабочей жидкости или газа в газовой рампе.

Нажмите для проверки, клапан прикреплен к манометру. Это 3-ходовой клапан. При нажатии кнопки рабочий газ проходит через клапан PTT к манометру, где можно измерить давление топлива.При отпускании кнопки манометр отключается от линии давления, и газ внутри манометра выпускается в атмосферу.

Далее идет газовый фильтр, удаляющий твердые отложения и примеси из газа. Газ проходит через фильтрующий элемент, который физически собирает эти частицы, оставляя более чистый газ. Если газ также содержит жидкие примеси, в газовую рампу следует дополнительно включить подходящую систему разделения, такую ​​как уловитель жидкости.

Сразу после фильтра и перед регулятором устанавливается отсечной клапан в качестве меры безопасности в случае ненормальной работы регулятора давления или его выхода из строя.Тем самым защищает компоненты, работающие под давлением, и другое оборудование от воздействия давления, превышающего их рабочие пределы. Обычно он остается в открытом состоянии. В случае внезапного увеличения выходного давления регулятора (сверх допустимого предела, установленного в клапане Slam), отсечной клапан определяет это через импульсную линию и немедленно перекрывает поток ниже по потоку.

Регуляторы давления газа снижают уровень газа под высоким давлением в газовой линии до более низкого полезного уровня по мере его прохождения к другому оборудованию.Регулятор давления газа используется только для управления давлением нагнетания. Хороший регулятор давления должен обеспечивать достаточно стабильное выходное давление, несмотря на изменения входного давления и расхода. Этот конкретный компонент является сердцем сборки газового поезда.

Предохранительный клапан действует как дополнительная мера безопасности в газовой рампе. Предохранительный клапан спроектирован, размещен и настроен на открытие при заданном установленном давлении, немного превышающем установленное давление регулятора. Внезапные изменения расхода и внезапное срабатывание электромагнитных клапанов на выходе из регулятора вызывают небольшие скачки давления на выходе регулятора.Предохранительный клапан сбрасывает это превышение давления. Это также позволяет избежать нежелательного срабатывания предохранительного клапана из-за скачков давления.

Реле давления — это устройство, расположенное сразу после регулятора давления газа. Это переключатель SPDT с контактами COM, NO и NC. Когда давление жидкости превышает заданное значение, замыкающие и замыкающие контакты меняют положение. Благодаря контактам SPDT эти реле давления могут использоваться как реле высокого и низкого давления.

• Первый предохранительный электромагнитный клапан

Электромагнитный клапан с электронным управлением обычно используется для управления потоком, когда необходимо запустить или остановить поток в контуре для управления жидкостями в системе.Они стратегически расположены в удаленных местах и ​​могут управляться с помощью простых электрических переключателей или программируемых логических контроллеров. Их основная функция — отключение и / или выпуск газа в систему. Соленоиды обеспечивают быстрое и безопасное переключение, длительный срок службы, высокую надежность, низкую мощность управления и компактную конструкцию, которые имеют решающее значение в любой газовой системе.

• Второй предохранительный электромагнитный клапан

Второй предохранительный электромагнитный клапан — дополнительная мера безопасности.Основная функция — отключение и / или выпуск газа из системы. В случае, если первый электромагнитный клапан работает неэффективно, т. Е. Имеет внутреннюю утечку, второй клапан обеспечивает отключение подачи газа. Обычно это клапан с медленным открытием и быстрым закрытием. Функция медленного открытия помогает для плавного розжига горелки, в случае применения с одной горелкой и в случае газовых трактов большего размера она позволяет избежать срабатывания реле низкого давления при открытии клапана.

Выпускной клапан стратегически расположен между двумя предохранительными электромагнитными клапанами.Это нормально открытый клапан. Его единственная цель — выпустить газ в атмосферу в случае, если первый и второй клапаны не работают, что позволяет избежать скопления газа в камере сгорания.

Рамы структурных оснований

специально спроектированы и спроектированы для поддержки аппаратов газовой рампы. Они обеспечивают жесткие платформы для крепления виброизоляторов, не допуская чрезмерного дифференциального движения между ведущими и ведомыми элементами. Основания позволяют стабилизировать оборудование и уменьшить его подвижность за счет понижения центра тяжести оборудования.

Распределительная коробка — это корпус, который защищает соединение (соединение) двух или более проводов, по которым проходит электрический ток. Использование разветвлений устраняет необходимость прокладывать провод от каждой розетки или переключаться обратно на главную сервисную панель. Такой уровень защиты необходим для предотвращения пожаров и поддержания прочных, надежных соединений, которые остаются прочными в течение многих лет.

ГАЗОВЫЙ ПОЕЗД ЗАЯВКА:

Все производственные процессы требуют энергии, точнее тепловой энергии.Производство тепловой энергии имеет решающее значение в нескольких отраслях:

• Сталелитейным и кузнечным предприятиям для плавки металлов требуется тепло
• Пекарня / кондитерские изделия требует тепла для выпечки / приготовления
• Автомобильной компании требуется тепло для сушки
• Котлы, печи, топки для производства тепла

Следовательно, топливо используется для сжигания. Использование топливного газа эффективно, но поскольку он очень взрывоопасен и легко воспламеняется, при использовании этих газов в качестве топлива необходимо соблюдать меры безопасности.Это регулирование безопасности осуществляется в форме газовых поездов.

МЫ ОСНОВНОЕ ПРОИЗВОДСТВО:

Одним из важнейших аспектов поддержания безопасности котла в наиболее эффективном рабочем состоянии является использование хорошо спроектированной газовой рампы. Газовая рампа котла обеспечивает безопасную и надежную работу котла. Газовые поезда, производимые Innovative Automation с использованием устройств газовой безопасности и регулирования MADAS, являются чрезвычайно популярной комбинацией среди OEM-производителей и конечных пользователей.

Как и их конструкция, пакетные горелки требуют более компактной конструкции газовой рампы для полной интеграции системы.