Повышенное давление в газовом редукторе

Сжиженный газ, которым наполняются баллоны для последующего ипользования, всегда находится под повышенным давлением. Для его понижения на баллон необходимо устанавливать специальный вид запорно-распределительной арматуры – пропановый редуктор. Впоследствии редуктор автоматически поддерживает заданный уровень давления газа. По правилам техники безопасности устройство всегда окрашивается в ярко-красный цвет – такую же окраску имеют и баллоны с пропаном.

Конструкция и виды

Пропан (СН3)2СН2 – природный газ, обладающий высокой теплотворной способностью: при 25°С теплота его сгорания превышает 120 ккал/кг. Вместе с тем, применять его следует с особыми предосторожностями, поскольку пропан не имеет запаха, но уже при своей концентрации в воздухе всего 2,1% является взрывоопасным. Особо важно то, что будучи легче воздуха (плотность пропана составляет всего 0,5 г/см3), пропан поднимается вверх, и потому, даже при относительно малых концентрациях, являет собой опасность для самочувствия человека.

Пропановый редуктор должен выполнять две функции – обеспечивать строго определённый уровень давления при подключении к нему какого-либо устройства, и гарантировать стабильность значений такого давления при дальнейшей эксплуатации. Чаще всего в качестве таких устройств применяются газосварочные аппараты, газовые обогреватели, тепловые пушки и другие виды обогревательной техники. Применяется этот газ и для пропанового баллона автомобиля, работающего на сжиженном топливе.

Различают две разновидности пропановых редукторов – одно- и двухкамерные. Последние применяются реже, поскольку более сложны по своему устройству, а их отличительная способность — последовательно снижать давление газа в двух камерах — на практике используется лишь при повышенных требованиях к допустимому уровню перепадов давления. Распространёнными моделями редукторов считаются БПО 5-3, БПО5-4, СПО-6 и др. Вторая цифра в условном обозначении указывает на номинальное давление, МПа, при котором срабатывает предохранительное устройство.

Конструктивно однокамерный пропановый редуктор типа БПО-5 (Баллонный Пропановый Однокамерный) состоит из следующих узлов и деталей:

1. Корпуса.
2. Толкателя.
3. Клапанного седла.
4. Редуцирующей пружины.
5. Мембраны.
6. Понижающего клапана.
7. Присоединительного ниппеля.
8. Входного штуцера.
9. Задающей пружины.
10. Сетчатого фильтра.
11. Манометра.
12. Регулирующего винта.

Основными техническими характеристиками пропановых редукторов являются:

• Максимальная пропускная способность по объёму газа в единицу времени, кг/ч (маркируется цифрой, располагающейся сразу после буквенной аббревиатуры; например, пропановый редуктор типа БПО-5 рассчитан на пропуск не более 5 кг пропана в час);
• Максимальное входное давление газа, МПа. В зависимости от типоразмера устройства оно может быть в пределах от 0,3 до 2,5 МПа;
• Максимальное выходное давление; в большинстве конструкций оно составляет 0,3 МПа, и адаптировано под аналогичный показатель для газопотребляющего агрегата.

Все выпускаемые пропановые редукторы должны полностью соответствовать требованиям ГОСТ 13861.

Принцип работы редуктора

Присоединение устройства к баллону с газом производится при помощи накидной гайки, резьба на которой строго определена: Сп21,8LH (левая). Это сделано для того, чтобы исключить возможность подключения редуктора для другой техники. Присоединительная гайка выполняется из латуни, и обязательно снабжается переходным выступом, что предотвращает возможные утечки газа. При использовании пропановых баллонов, изготавливаемых по евростандарту KLF с уже установленным уплотнительным кольцом и фильтром на штуцере, потребуется ещё специальный переходник.

Пропановый редуктор работает так. Газ из баллона проходит сначала через сетчатый фильтр, откуда поступает в нижнюю камеру с высоким давлением. Далее производится настройка требуемого значения рабочего давления. Для этого регулировочный винт вращают по часовой стрелке, воздействуя на задающую пружину. Пружина толкает нажимной диск, и через редуцирующую пружину, толкатель и мембрану передаёт усилие на редуцирующий клапан. Тот открывается, и через возникающий зазор между клапаном и его седлом открывает путь пропану в рабочую камеру. Для контроля фактического давления газа служит манометр низкого давления. Для того, чтобы присоединить к устройству рукав горелки для кровельных работ, резака или иного агрегата предусмотрен выходной присоединительный ниппель. Для соединения используют обычно накидную гайку с резьбой М16×1,5LH.

При подаче газа под исходным давлением происходит следующее: мембрана перекрывает впускной клапан (уровень требующегося для этого давления зависит от площади мембраны, её диаметра и настройки задающей пружины). От степени перекрытия отверстия зависит уровень давления пропана на выходе из редуктора. Поскольку при подаче газа высокого давления мембрана совершает скачкообразное перемещение, бытовые газовые редукторы такого типа нередко именуют «лягушкой». «Лягушка» — типичный представитель пропанового редуктора, который используется для снабжения газом несложных бытовых устройств. В отличие от вышеупомянутых устройств БПО 5-3, БПО 5-4 и т.п., «лягушка» не имеет узла регулировки давления входного газа, и её работоспособность определяется исключительно физико-механическими характеристиками материала мембраны. Поэтому такие редукторы рассчитаны на применение строго в тех условиях, которые заданы производителем. «Лягушки», как правило, имеют пониженные эксплуатационные возможности (в частности, расход и давление на выходе), но зато более компактны и отличаются меньшей ценой (290… 350 руб. против 450…700 руб. — для  однокамерных устройств или 1200…1300 руб. – для двухкамерных). Подключение «лягушки» допустимо выполнять при помощи хомута.

Как выбрать модель пропанового редуктора?

Обязательными условиями для рассматриваемых устройств промышленного производства должны быть:

1. Наличие плотно прилегающей к корпусу металлической крышки.
2. Несмываемая маркировка, где указаны параметры давления, на которые рассчитан прибор.
3. Универсальный присоединительный ниппель для часто употребляемых диаметров рукава (6,3 мм, 9 мм).
4. Плотное прилегание всех уплотняющих деталей (прокладок) к соответствующим поверхностям. Обычно для проверки этого служит мыльный раствор, при нанесении которого на поверхность не должно образовываться воздушных пузырей
5. Латунный корпус (сталь склонна к ржавчине).
6. Удобный маховичок для перемещения регулировочного винта.
7. Запасная прокладка (опционно может прилагаться также переходник на пропановые баллоны евростандарта, шведского или норвежского производства).
8. Соответствие отечественным стандартам безопасности – ГОСТ 12.2.052 – 81.

В процессе выбора типоразмера пропанового редуктора учитывается также допустимый уровень внешних температур, при которых его использование не представляет опасности для окружающих. Обычно климатический класс данных устройств – УХЛ2, при котором допускается применение редуктора в диапазоне температур -25…+50°С. Для класса УХЛ (умеренный пояс) соответствующий диапазон составляет -15…+45°С. Коэффициент неравномерности передаваемого давления при этом не должен превышать ±0,15.

Важное значение для возможности применения редуктора является также и внешнее состояние устройства. Корпус пропанового редуктора не должен иметь поверхностных вмятин и царапин, не говоря уже о изменениях формы. То же касается и состояния контрольного манометра. Перед установкой в стационарное состояние манометр следует проверить на исправность путём подачи сжатого воздуха: если стрелка прибора неподвижна, редуктором пользоваться нельзя.

Приобретаемое устройство должно полностью согласовываться с техническими характеристиками агрегата, для работы которого оно предназначается. В частности, расход газа не может превышать эксплуатационные характеристики редуктора. При превышении давления на выходе у редуктора (по сравнению с номинальными показателями) автоматика управления основной техникой, как правило, выходит из строя, а сама техника отключается. Предельные значения используемого давления не должны более чем на 10% превышать допустимые значения для техники данного класса. Устройство должно обладать сертификатом соответствия по России.

Последовательность установки и использования

Пропановый редуктор любого типа и исполнения считается техникой повышенной опасности, поэтому при его установке необходимо соблюдать ряд обязательных требований:

1. Помещение (если редуктор монтируется к внутреннему потребителю) тщательно проветривается. Причём окно/форточка должно оставаться открытым в течение всей продолжительности первичного пуска.
2. Верная последовательность пользования устройством такова: вначале плавно открывается вентиль на баллоне с пропаном. Затем открывается вентиль редуктора и лишь потом – газопотребляющей техники. Вращением маховичка регулировочного винта устанавливается необходимый уровень рабочего давления. Отключение производится в обратном порядке. При появлении посторонних звуков – щелчков, шипения и пр. – техника незамедлительно отключается.
3. После установки стабильного прохождения газа через редуктор следят за показаниями стрелки манометра, которая не должна отклоняться больше тех значений колебания давления, которые указаны в паспорте. В противном случае использование техники прекращают. Особенно опасным считается медленное увеличение давления газа.

4. Раз в 2…3 месяца герметичность всех соединений проверяют, а при необходимости – подтягивают резьбовые крепления.
5. При необходимости регламентного обслуживания пропанового редуктора – продувки клапана – устройство отсоединяют от газовой магистрали, после чего выпускают остаток газа из всех рабочих полостей устройства. Все последующие операции выполняются только в специальных мастерских, которые располагают испытательными стендами.
6. После окончания применения входной вентиль на редукторе закрывают до упора. В этом случае заневоливание пружины исключается, а её работоспособность увеличивается.
7. Для соблюдения правил противопожарной безопасности между редуктором и газопотребляющей установкой желательно предусматривать устройство пламягасительных приспособлений.