Кейс инженерного центра АЗ АТОМ: проектирование регуляторов давления газа с шумоглушением

Исходные данные проекта

В инженерный центр АЗ АТОМ поступил опросный лист от ООО «СтройМонтажПроект» по объекту АГРС «Тазовский».Требовалось подобрать и спроектировать регуляторы давления природного газа для работы в условиях значительного перепада давления и высокого расхода газа.

Основные параметры объекта:
— расход газа — до 83 000 нм³/ч;
— входное давление — 1,76…4,66 МПа (17,6…46,6 кгс/см²);
— выходное давление — 1,0 МПа (10 кгс/см²);
— рабочая среда — природный газ;
— климатическое исполнение — ХЛ4;
— срок изготовления оборудования — 120 рабочих дней.
Регуляторы размещаются в защищённом помещении АГРС, что соответствует требованиям климатического исполнения ХЛ4.

Инженерная сложность задачи

Ключевой особенностью проекта стал большой перепад давления при высоком массовом расходе газа. Такие режимы создают условия для формирования сверхзвукового течения в области седла регулирующего органа и возникновения диска Маха.
Дополнительные сложности включали высокий уровень акустического шума, потенциально превышающий допустимые санитарные нормы, необходимость резервирования регулирования за счёт установки регулятора‑монитора, а также повышенные требования к герметичности — класс IV по ГОСТ 9544‑2015.

Малорасходные регуляторы на воду

Наименование серии РД
Тип присоединения
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/2 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
Номинальный диаметр, DN, мм
DN10
DN15
DN10
DN10
DN10
Номинальное давление, PN, кгс/см2
16-250
16-250
16-250
16-250
16-250
Рабочая среда
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
вода, дизельное топливо, масло, растворы этиленгликоля, кислоты, пропан жидкий, бутан жидкий, прочие не вязкие жидкости
Диапазон настройки регулируемого давления
0-1 /0-5 / 0-8 /0-11 бар
0-1 /0-5 / 0-8 /0-11 бар
0-3 /0-12 / 0-20 /0-27 бар
0-25 /0-81 / 0-135 /0-180  бар
0-25 /0-81 / 0-135 /0-180  бар
Пропускная способность, Kv, м3/ч
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
Температура рабочей среды, С
-60...+200
-60...+150
-60...+200
-60...+150
-60...+150
Климатическое исполнение
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
Минимальный рабочий перепад давления, кгс/см2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Точность поддержания давления %
до±10
до±10
до±10
до±10
до±10
Материал корпуса
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т

Малорасходные регуляторы на газ

Наименование серии РД
Тип присоединения
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/2 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
внутренняя резьба 1/4 NPT
Номинальный диаметр, DN, мм
DN10
DN15
DN10
DN10
DN10
Номинальное давление, PN, кгс/см2
16-250
16-250
16-250
16-250
16-250
Рабочая среда
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
КПГ, природный газ, ПНГ, кислород, водород, сжатый воздух, азот, регазифициро-ванный СПГ
Диапазон настройки регулируемого давления
0-1 /0-5 / 0-8 /0-11 бар
0-1 /0-5 / 0-8 /0-11 бар
0-3 /0-12 / 0-20 /0-27 бар
0-25 /0-81 / 0-135 /0-180  бар
0-25 /0-81 / 0-135 /0-180  бар
Пропускная способность, Kv, м3/ч
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
0,1/0,22
Температура рабочей среды, С
-60...+200
-60...+150
-60...+200
-60...+150
-60...+150
Климатическое исполнение
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
У, Т, ХЛ, УХЛ, OM
Минимальный рабочий перепад давления, кгс/см2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Точность поддержания давления %
до±10
до±10
до±10
до±10
Материал корпуса
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
AISI 304, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т

Выбор технического решения

Для оценки акустических нагрузок инженеры АЗ АТОМ применили две методики:

Специалисты АЗ АТОМ предложили решение на базе осесимметричных регуляторов давления TITAN 700‑KU DN150/200 PN63 вкомплекте с регулятором‑монитором DN150/150.
Корпус регулятора выполнен из стали 20, герметичность затвора соответствует IVклассу по ГОСТ 9544‑2015. Основной инженерной доработкой стало проектирование и внедрение двухступенчатой системы шумоглушения, адаптированной под конкретный режим работы.

Инженерные расчёты акустического шума

Для оценки акустических нагрузок былиприменены две независимые методики.
Первая — международный стандарт IEC 60534‑8‑4:2015, позволяющий определить средний ожидаемый уровень шума на основе давления, расхода, диаметра клапана и свойств рабочей среды.
Вторая — Broadband Noise Source Model (BNSM), реализованная на основеCFD‑моделирования цифрового двойника изделия. Методика позволяет определить зоны генерации шума, турбулентности и появления сверхзвукового течения, а также оценить спектральный состав шума для конкретной конструкции регулятора.
Обе методики показали сходящийся результат: при отсутствии шумоглушения уровень шума мог превышать 120 дБА, что недопустимо для эксплуатации.

Конструктивные решения по снижению шума

Для обеспечения нормативного уровня шумабыли реализованы следующие инженерные решения.
Утолщение стенок корпуса регулятора позволило снизить структурную составляющую шума примерно на 4 дБА. Первая ступень шумоглушения выполнена в виде перфорированных элементов, разбивающих сплошную струю газа на множество микро‑струй, что обеспечило снижение шума примерно на 10 дБА.
Вторая ступень представляет собой элемент стабилизации потока (кондиционер потока), предотвращающий распространение остаточных акустических колебаний вниз по трубопроводу. Дополнительно применены материалы седла и уплотнений, рассчитанные на работу при больших перепадах давления.

Результат реализации проекта

В рамках проекта были изготовлены и поставлены регуляторы давления TITAN 700‑KU DN150/200 PN63 с регулятором‑монитором. Реализовано двухступенчатое шумоглушение, подтверждённое расчётами по двум независимым методикам.
Оборудование адаптировано для эксплуатации в климатическом исполнении ХЛ4 при размещении в защищённом помещении АГРС. Уровень шума снижен до нормативных значений, при этом сохранены прочность конструкции и надёжность работы регулятора в заданных режимах

Связанные решения для систем газоснабжения

В системах с крупными диаметрами трубопроводов и повышенными механическими нагрузками применяется поршневой регулятор давления ATLANT P 300, рассчитанный на работу в диапазоне DN 200–500.
Для задач, где приоритетом является высокая точность и устойчивость регулирования при переменных режимах, используется пилотный регулятор давления ATLANT M 400.

Заключение

Этот кейс показал, что инженерный центр АЗ АТОМ решает задачи не только подбора оборудования, но и сложных акустических расчётов, подтверждённых международными стандартами.

У вас есть нестандартная задача? Заполните опросный лист с вашим техническим специалистом и мы подберём решение под ваши условия

заказать быстрый расчет изделия
Максимальный размер файла 10MB.
Файл загружается...
fileuploaded.jpg
Ошибка загрузки. Максимальный размер файлов - 10 МБ.
Спасибо! Ваша заявка была получена!
Что-то пошло не так при отправке формы.

Выбирая АЗ АТОМ,

Вы делаете выбор в пользу надежности и качества

Мы предлагаем полный спектр услуг от консультаций и проектирования до изготовления и комплексной постпродажной поддержки.

Наша цель — обеспечить безопасность и эффективность вашей системы через профессиональный подход и точный подбор оборудования.

Обратитесь к нашим специалистам за профессиональной консультацией и получите персонализированное коммерческое предложение с полной сметой затрат.

Написать управляющему директору
ООО “АЗ АТОМ” Малафееву Н.В.
Thank you! Your submission has been received!
Oops! Something went wrong while submitting the form.

Новости о компании

Подписаться на рассылку

Технические обновления, кейсы, спецпредложения

Спасибо! Вы подписались на рассылку

Оставьте заявку
на звонок

наши специалисты свяжутся
с Вами в ближайшее время
Заявка успешно отправлена
Ошибка отправки заявки
или позвоните нам сами
8 (800) 2 508 708

Оставьте заявку
на звонок

наши специалисты свяжутся
с Вами в ближайшее время
Заявка успешно отправлена
Ошибка отправки заявки
или позвоните нам сами
8 (800) 2 508 708

Рассылка от "АЗ АТОМ"

Thank you! Your submission has been received!
Oops! Something went wrong while submitting the form.