Снижение шумового воздействия от узлов редуцирования на газораспределительных станциях и газорегуляторных пунктах
Д. В. Шеметьев, начальник КБ ЗРА
Масштабная газификация российских регионов вызвала увеличение спроса на газораспределительные станции (ГРС) и газорегуляторные пункты (ГРП) с высокой пропускной способностью. Одновременно с этим появились новые стандарты «СТО Газпром» и «СТО Газпром газораспределение», повышающие требования к надежности, промышленной безопасности и экологии объектов газотранспорта и газораспределения. Некоторые из отраслевых стандартов были взяты за основу при разработке стандартов национальных. Среди таких документов можно отметить ГОСТ Р 54960-2012 «Системы газораспределительные. Пункты газорегуляторные блочные и пункты редуцирования шкафные. Общие технические требования» и СТО Газпромрегионгаз 7.1-2011 «Технические требования к материалам, оборудованию и технологическим схемам блочных газорегуляторных пунктов, шкафных пунктов редуцирования газа», содержащие требования к уровню шума внутри пункта редуцирования газа, создаваемого работающими линиями редуцирования. Причем разрешенное значение уровня шума внутри ГРП приведено в соответствие требованиям ГОСТ 12.1.003-83 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности», СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» и СП 51.13330.2011 «Защита от шума» для уровня звука на постоянных рабочих местах в производственных помещениях без применения средств индивидуальной защиты и других ограничений.
В России основным способом борьбы с шумами, возникающими в системах газораспределения, является ограничение скоростей потока газа величинами, не выше установленных СП 42-101-2003 значений, а именно: 7 м/с - для газопроводов низкого давления, 15 м/с - для газопроводов среднего давления и 25 м/с - для газопроводов высокого давления. При этом нормативных ограничений скорости в дросселирующих органах регулирующей арматуры не вводится, поэтому в реальных условиях эксплуатации скорости движения газа по линиям редуцирования зачастую значительно превышают нормативно установленные значения. В результате в узлах редуцирования с высокой пропускной способностью, через проточную часть регулирулирующей арматуры протекают объемы рабочей среды от нескольких десятков до нескольких сотен тысяч нормальных кубометров в час, а уровни звукового давления возрастают до величин, превышающих 100-110 дБА, вместо допустимых 80 дБА. В отдельных случаях даже за пределами здания ГРП можно зафиксировать уровень шума свыше 100 дБА, и здесь уже не обойтись без дополнительных мер.
В предыдущем выпуске «Вестника Газпроммаша» достаточно подробно описаны разработанные на заводе «Газпроммаш» устройства, позволяющие снижать уровень шума на 15-30 дБА. По принципу работы эти устройства относятся к шумоглушителям реактивного типа. В них поток газа разбивается на отдельные составляющие, которые в свою очередь многократно меняют направление, теряя акустическую энергию и существенно уменьшая вихреобразование, а затем попадают в камеру расширения на выходе шумоглушителя. Такое техническое решение было выбрано не случайно. Опыт запуска в эксплуатацию на действующих объектах головной партии шумоглушителей, совместно с регуляторами давления газа собственного производства, позволил специалистам завода глубже вникнуть в проблемы шумоглушения и перевести в практическую плоскость некоторые теоретические представления.
Наиболее ярко выраженным недостатком всех известных шумоглушителей реактивного типа является неравномерное проявление заглушения уровня звука на части октавных полос, т. е. в одних частотных диапазонах происходит существенное снижение шума, в других — снижение шума заметно слабее. Поэтому не всегда достигается достаточное результирующее снижение шума. Этого недостатка лишены шумоглушители диссипативного типа с применением наполнителей из шумопоглощающего материала. Однако такие шумоглушители имеют гораздо бόльшие габариты, металлоемкость и массу, вследствие чего требуют значительного пространства для монтажа, поэтому их применение ведет к ощутимому увеличению капитальных затрат. В случае их компактного исполнения с минимизацией габаритных размеров, наполнители из шумопоглощающего материала значительно уменьшают пропускную способность регулирующей арматуры, что также экономически невыгодно, особенно для применения в узлах редуцирования высокой пропускной способности. Довольно распространенным явлением последнего времени стало заметное повышение в трубопроводах газораспределительных систем концентрации твердых частиц, присутствующих в потоке природного газа. Чаще всего это обусловлено присоединением к единой системе газоснабжения новых распределительных газопроводов, из которых поступает не достаточно качественно очищенный газ. При отсутствии устройств тонкой очистки газа, запыленный газовый поток после фильтров грубой очистки, пройдя через регулирующую арматуру, попадает в шумоглушитель. В таких условиях эксплуатации сказывается преимущество реактивных шумоглушителей, которые совершенно не чувствительны к загрязнению. Диссипативные шумоглушители напротив — обладают таким недостатком. Звукопоглощающий наполнитель склонен к накапливанию загрязнений из запыленного газового потока, из-за чего с течением времени происходит снижение эффективности звукопоглощения. Губительно в большинстве случаев на него влияет и влага, которая может присутствовать в потоке газа. Не следует также исключать возможности выдувания отдельных фрагментов наполнителя в трубопровод, особенно при наличии вибрации и пульсациях потока.
Регуляторы давления газа с шумоглушением
Представленный в рамках статьи материал не отражает в полной мере всех нюансов данного вопроса. Однако, обобщив вышеизложенное, можно констатировать, что для обеспечения современных требований нормативно-технической документации по снижению уровня шума, создаваемого при редуцировании газа, особенно в узлах редуцирования высокой пропускной способности, необходим комплексный подход. Такой подход должен заключаться в сочетании применения устройств глушения шума непосредственно на выходе регулирующей арматуры с обеспечением в необходимых объемах вибро- и звукоизоляции трубопроводов, при безусловном обеспечении нормативных скоростей газовых потоков. Завод «Газпроммаш», обладая хорошей материально-технической базой и значительным научно-техническим потенциалом, готов использовать накопленный опыт для практического решения этой задачи при выполнении конкретных заказов на газорегулирующее оборудование.
На выставке MIOGE-2013
12-я Московская международная специализированная выставка «Нефть и газ 2013» (фоторепортаж)
