Zainstalowane w stacjach lub w przyłączach gazowych reduktory, stale pilnują ciśnienia w naszych domowych instalacjach gazowych, dzięki temu nasze gazomierze poprawnie odmierzają zużywany gaz!

Gazy, w tym również gaz ziemny, w odróżnieniu od cieczy charakteryzują się dużą ściśliwością - zmieniają objętość przy zmianie ciśnienia.

Możemy zauważyć, że ta sama ilość gazu przy niższym ciśnieniu zajmuje więcej miejsca, a przy większym – mniej. W związku z tym, że zdecydowana większość gazomierzy w Polsce (i na świecie) nie mierzy masy gazu i jego ciśnienia, tylko odmierza miary objętościowe, wahania ciśnienia gazu w gazociągach dystrybucyjnych wpływałyby na dokładność pomiaru gazu w gazomierzach miechowych zainstalowanych u klientów.

Dla zbyt niskiego ciśnienia pomiar gazu byłby zawyżony – dostarczano by gaz o mniejszej energii w jednostce objętości – co można byłoby określić stwierdzeniem „mniej gazu w gazie”, dla zbyt wysokiego ciśnienia – pomiar byłby zaniżony, zatem dostarczono by więcej gazu niż wskazywałby licznik. Dlaczego tak się nie dzieje?

Dystrybutorzy gazu zobowiązani są do przestrzegania odpowiednich norm i rozporządzeń. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie mówi, że w przewodach gazowych doprowadzających gaz do zewnętrznej ściany budynku mieszkalnego, zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej i rekreacji indywidualnej, nie powinno być ciśnienia wyższego niż 500 kPa.

Jednocześnie Polska Norma dotycząca paliw gazowych mówi, że ciśnienie w instalacji gazowej w budynku nie powinno być wyższe niż 5 kPa. Przy czym standardowo wynosi 2 kPa.

Jak to zatem pogodzić? Za zapewnienie stałego ciśnienia gazu odpowiadają reduktory. Regulator ciśnienia gazu jest specjalnym typem zaworu, który utrzymuje stałą wartość ciśnienia na wyjściu, niezależnie od zmian wyższego ciśnienia wejściowego, przy zmiennej wartości natężenia przepływu czynnika przez zawór.

Oznacza to, że na wejściu takiego reduktora można podawać gaz pod różnym ciśnieniem (w pewnych granicach) mogącym zmieniać się nawet dziesięciokrotnie, jednakże uzyskując na wyjściu stabilne zadane ciśnienie, niezależnie od ciśnienia wejściowego i przepływu. Dodatkowo w przypadku zaniku lub obniżenia ciśnienia wejściowego zawory te mogą ulegać samoczynnemu zamknięciu.

Sercem każdego reduktora jest sprężyna i membrana, a sterowanie ciśnieniem za reduktorem odbywa się za pośrednictwem zewnętrznego przewodu impulsowego - rurki podającej ciśnienie pod membranę. Działanie reduktora oparte jest o równowagę między oddziaływaniem sprężyny a oddziaływaniem wywieranym przez ciśnienie za reduktorem na membranę. W przypadku braku równowagi, membrana odkształca się wywołując ruch trzpienia i zawieradła, które poruszają się prostopadle do kierunku przepływu gazu.

Podczas spadku ciśnienia za reduktorem poniżej wartości zadanej (w wyniku wzrostu przepływu lub spadku ciśnienia przed reduktorem), powstaje brak równowagi, który powoduje otwarcie zawieradła i wzrost przepływu aż do momentu, gdy ciśnienie za reduktorem ponownie uzyska wartość zadaną. I odwrotnie, jeżeli ciśnienie za reduktorem wzrośnie powyżej wartości zadanej, zawieradło zamyka się i przepływ spada aż do momentu, gdy ciśnienie za reduktorem ponownie uzyska wartość zadaną.