Корзина
Нет отзывов, добавить
ООО «Научно-Производственное Предприятие «Укрпромтехсервис»
+380
44
230-60-47
+380
44
230-60-47
+380
44
464-93-07
+380
44
464-93-08
+380
50
310-58-60
Игорь Алексеевич
+380
50
385-93-21
Сергей Александрович
Выбор запорной арматуры с учетом условий эксплуатации Запорную арматуру следует подбирать с учетом физических свойств среды. Если рабочая среда содержит твердые включения, которые могут налипать на уплотнительные поверхности, то применять клиновые задвижки не рекомендуется, так как в этом случае они могут не обеспечить необходимой герметичности вследствие защемления твердых частиц между уплотните

Выбор запорной арматуры с учетом условий эксплуатации Запорную арматуру следует подбирать с учетом физических свойств среды. Если рабочая среда содержит твердые включения, которые могут налипать на уплотнительные поверхности, то применять клиновые задвижки не рекомендуется, так как в этом случае они могут не обеспечить необходимой герметичности вследствие защемления твердых частиц между уплотните

Выбор запорной арматуры с учетом условий эксплуатации  Запорную арматуру следует подбирать с учетом физических свойств среды. Если рабочая среда содержит твердые включения, которые могут налипать на уплотнительные поверхности, то применять клиновые задвижки не рекомендуется, так как в этом случае они могут не обеспечить необходимой герметичности вследствие защемления твердых частиц между уплотните
Выбор запорной арматуры с учетом условий эксплуатации Запорную арматуру следует подбирать с учетом физических свойств среды. Если рабочая среда содержит твердые включения, которые могут налипать на уплотнительные поверхности, то применять клиновые з

09.03.15

Выбор запорной арматуры с учетом условий эксплуатации

 

Запорную арматуру следует подбирать с учетом физических свойств среды. Если рабочая среда содержит твердые включения, которые могут налипать на уплотнительные поверхности, то применять клиновые задвижки не рекомендуется, так как в этом случае они могут не обеспечить необходимой герметичности вследствие защемления твердых частиц между уплотнительными поверхностями. В таких средах лучше применять параллельные двухдисковые задвижки с принудительным очищением уплотнений при закрывании.

Если из рабочей среды возможно выпадение осадка или среда может застывать, применение вентилей обычного типа и особенно задвижек нежелательно, так как эти виды запорной арматуры обладают застойными зонами в корпусе, а запорный элемент их при срабатывании линейно перемещается. В таких условиях наи­более подходящим типом арматуры являются краны конические или шаровые, у которых запорный элемент поворачивается.

В последнее время конструкции шаровых кранов находят все более широкое распространение в арматуростроении, вытесняя ко­нусные пробковые краны. Это обусловлено простотой их конструк­ции, меньшим гидравлическим сопротивлением по сравнению с другими типами промышленной арматуры, легкостью управления, быстротой срабатывания и обеспечением полнопроходности.

Шаровые краны изготовляют с ручным управлением или с пневмо-, гидро- или электроприводом.

Герметичность крана в закрытом положении обеспечивается за счет прижатия пробки к седлам клапана, а также напором среды. Седла шаровых кранов изготовляют из обыкновенного или арми­рованного терлона, бутадиенакрилонитриловой резины, нейлона, политетрафторэтилена и других материалов.

Многолетняя практика эксплуатации запорной арматуры пока­зывает, что на водо-, газо- и паропроводах диаметром 50 мм и бо­лее, проводящих среду под давлением до 25 кгс/см2, целесообраз­но устанавливать поворотные дисковые затворы с мягким уплотне­нием. Особенность их заключается в том, что их запорный орган — поворотный диск — не изменяет форму потока вследствие обтекаемой формы. Поворотные дисковые затворы по сравнению с вентилями и задвижками имеют значительно меньший вес, ком­пактную и простую конструкцию, не требуют больших усилий и времени на открытие и закрытие, удобны в эксплуатации, обеспе­чивают надежную герметичность, более долговечны и ремонтоспо­собны.

Выпускаемые в настоящее время заводами резинотехнических изделий маслобензостойкие резины позволяют расширить приме­нение дисковых затворов на трубопроводах, проводящих среду при температуре до 180°С.

В исключительных случаях, когда пропуск среды через саль­ник недопустим, следует применять бессальниковую арматуру. Из различных типов такой арматуры наиболее надежными являются сильфонные запорные вентили (рис. 1.19). Вентиль состоит из кор­пуса 2, на котором закреплена крышка 7. Уплотнение и центри­рование между крышкой и корпусом осуществляется с помощью фланца промежуточного корпуса 4, внутри которого смонтирован

 

сильфон 5. Сильфон с одной стороны соединен со шпинделем У, а с другой — приварен к верхней части промежуточного корпуса 4. В нижней части корпуса сильфона предусмотрена направляющая для движения шпинделя со шпонкой 3, препятствующей вращению! шпинделя вокруг оси, которое привело бы к разрушению сильфона.

Существенным недостатком сильфонных вентилей является небольшое допускаемое сжатие сильфонов. Для увеличения хода

шпинделя приходится соединять несколько сильфонов, что снижает надежность вентиля.

Для сравнительной оценки раз­личных видов запорной арматуры ниже приведены основные их отли­чительные особенности.

Особенность вентилей состоит в том, что в открытом положении их запорный орган — золотник — находится в потоке протекающей среды и значительно изменяет его форму. Изменение направления и формы потока при прохождении его через корпус является причиной значительных гидравлических сопротивлений. При закрытом вентиле давление среды полностью воспри­нимается золотником и передается шпинделю. Вследствие этого в вентилях усилие, необходимое для перемещения золотника, значительно выше, чем в задвижках с аналогичными параметрами. Для открытия и закрытия вентилей требуются более мощные приводные механизмы.

Преимуществом вентилей явля­ется надежная герметичность их при эксплуатации. Она обеспечивается тем, что в моменты откры­тия и закрытия уплотнительная поверхность запорного органа поч­ти не перемещается по уплотнительной поверхности корпуса.

Задвижки характеризуются тем, что при открытии их запор­ный орган — клин — полностью выводится из потока проводимой среды. Такая конструкция позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление потоку, однако увеличивает габаритные размеры, которые у задвижек больше, чем у вентилей при одинаковых при­соединительных размерах и параметрах. Перемещение запорного органа на большое расстояние значительно сокращает срок служ­бы, увеличивает время полного открытия и закрытия задвижек, что ухудшает эксплуатационные качества задвижек.

Основным эксплуатационным недостатком задвижек является Их малая надежность в обеспечении герметичности. В задвижках все давление среды воспринимается всей поверхностью запорного органа. Под действием усилий, вызываемых давлением в моменты окончания закрытия и начала открытия, происходит нарушение герметичности в затворе. Однако при перемещении запорного механизма действующие на него усилия передаются на шпиндель только частично, поэтому усилие, необходимое для перемещения запорного механизма, и потребная мощность приводного механиз­ма в задвижках значительно меньше, чем в вентилях.

При выборе типа запорной арматуры имеют значение все ее параметры, на первый взгляд как будто не особенно существен­ные. Ниже приводится пример, показывающий как скорость за­крытия запорной арматуры влияет на газовыделения в атмосферу.

В нефтехимической промышленности широкое распространение получили технологические процессы циклического характера: по­сле непродолжительного цикла контактирования система переключается на регенерацию катализатора. Получающиеся при регене­рации катализатора газы сбрасываются в атмосферу. При хорошо продуманной технологической схеме и удачном выборе переклю­чающей арматуры возможно практически полностью предотвра­тить попадание продуктов производства в газы регенерации.

Однако нередки случаи, когда допускаются просчеты, вследст­вие чего циклические технологические процессы приводят к зна­чительному загрязнению воздушного бассейна и потере ценных продуктов. Например, технологический процесс каталитического расщепления диметилдиоксапа до изопрена осуществляется в реакторе по циклическому режиму: за трехчасовым циклом контактирования следует тоже трехчасовой цикл регенерации катализа­тора. Контактный газ, состоящий из изопрена, изобутилена, фор­мальдегида и других продуктов, и) реакторов поступает в общий коллектор - > которому направляется на конденсацию в следую­щий цех. д. юние в коллекторе контактного газа колеблется в пределах 1- 1. > кгс/см2. Газы регенерации катализатора, состоя­щие из паров- миной смеси, двуокиси углерода и примесей продуктов реакции, собираются           • коллекторе, откуда выбрасываются в атмосферу. Давление. в этом коллекторе около 0,7 кгс/см2. Переключение системы с цикла контактирования на цикл регенерации и наоборот производится млектрозадвижками, приводимыми в действие со щита управления.

На технологической установке были смонтированы электрозадвижки с разной скоростью открытия (закрытия). При переклю­чении системы с цикла регенерации на цикл контактирования одновременно происходят открытие электрозаднпжкп па трубопро­воде контактного газа и закрытие электрозадвнжки на газах регенерации. Если электрозадвижка на газах регенерации закры­вается дольше, чем открывается электрозадвижка на контактном газе, то некоторое время контактный газ попадает в газы регене­рации и, следовательно, в атмосферу (как указывалось выше, дав­ление в коллекторе контактного газа больше, чем в коллекторе газов регенерации). На практике эта разность времени в открытии задвижек на разных системах составляла 30—50 с. Такая несогла­сованность в ритме работы обеих электрозадвижек обнаружилась при обследовании причин загазованности атмосферы продуктами производства. Вероятно, при комплектации установки арматурой принимали во внимание только соответствие задвижек по услов­ному проходу, без учета скорости их открытия. Однако в дальней­шем подобрать арматуру в полном соответствии с требованиями технологического процесса не представилось возможным из-за ог­раниченного ассортимента арматуры, выпускаемой промышленно­стью арматуростроения.

В данном случае было найдено паллиативное решение, сущ­ность которого заключается в том, что в пускатели электродвига­телей с замедленным открыванием задвижек вмонтировали реле- времени, чтобы пусковая электрическая схема позволяла при включении командно-электрического прибора (КЭП) несколько задержать начало открытия (закрытия) электрозадвижки с за­медленным ходом. Отметим, что при этом полностью не исключа­ется попадание контактного газа в газы регенерации при переклю­чениях, поскольку из-за разности давления в коллекторах контакт­ного газа и газов регенерации при продолжительности переключения около 50 с некоторое смещение потоков неизбежно.

Радикальное решение этого вопроса заключается в замене установленной запорной арматуры быстродействующими электроза- дпижками или задвижками с гидроприводами с одинаковой скоро­стью закрытия (открытия). Это ясно было еще на стадии проекти­рования производства. В связи с тем, что в ведомственных ката­логах запорная арматура требуемых параметров не числилась, проектировщики удовлетворились выбором ее из наличного ассор­тимента в ущерб нормальному ведению производства и условиям > езопасности.

Внедрение новых интенсивных технологических процессов поч­ти всегда связано с применением новых конструкционных материа­лов и оборудования. Поэтому важной задачей проектировщиков и эксплуатационников является технически обосновать и поста­вить перед предприятиями нефтехимического машиностроения и комплектующими организациями требования, вытекающие из не­обходимости решения новых задач. Примитивные упрощенные ре­шения чреваты неприятными последствиями, зачастую более опас­ными, нежели в приведенном примере.

Запорно-регулирующая арматура

При возникновении аварийной ситуации на технологической установке необходимо прежде всего быстро прекратить подачу про­дуктов в аппараты. Когда в технологической схеме отсутствуют быстродействующие запорные устройства, промедление в отключении потоков может часто привести к авариям. Подтверждением сказанного выше может служить авария, происшедшая на одном из нефтехимических предприятий.

В производстве хлорвинила, осуществляемого взаимодействием хлористого водорода с ацетиленом, произошла авария. Незадолго до аварии из-за падения напряжения на подстанции отключился компрессор, подающий ацетилен на осушку в щелочные осушители. Для такого случая в технологической схеме установки предусматривалось автоматическое перекрытие ацетиленопровода пневматическим регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе после осушителей.

При обходе объекта обслуживания аппаратчик обнаружил, что один осушитель заметно разогрелся, о чем он доложил начальнику смены. Не придав должного значения сообщению аппаратчика, начальник смены распорядился включить компрессор. Сразу после включения компрессора произошел взрыв в осушителе.

При разборе аварии выяснилось, что при аварийном отключении компрессора вследствие негерметичного перекрытия пневматического клапана и отсутствия обратного клапана на трубопроводе хлористого водорода (последний накануне аварии был демонтирован для ремонта) хлористый водород попал в осушитель. При взаимодействии хлористого водорода со щелочью, за счет выделившейся теплоты, осушитель разгорелся. При включении компрессора ацетилен самовоспламенился и произошла авария.

Обслуживающий персонал своевременно не принял меры к предотвращению проникновения хлористого водорода в осушите­ли путем быстрого перекрытия запорной арматуры, предполагая, что пневматический регулирующий клапан надежно отключит по­ток хлористого водорода в обратном направлении. Конечно, такое предположение было ошибочным: регулирующий пневматический клапан не может служить запорным органом. Для этой цели следовало бы в дополнение к регулирующему клапану иметь отсекающий пневматический клапан.

Пневмоотсекатели или запорно-регулирующие вентили помимо дросселирования потока могут выполнять функции перекрытия потока. Их конструкция в основном не отличается от обычных конструкций проходных вентилей, однако им присущи следующие особенности:

- золотник имеет профилированную рабочую поверхность;

- золотник и седло имеют хорошо обработанные и притертые уплотняющие кромки;

- направляющая движение шпинделя сцентрирована с седлом;

-золотник и седло в целях повышения надежности изготовляются из специальных сплавов.

В производственной практике запорно-регулирующие вентили (пневмоотсекатели) изготовляют из корпуса обычного вентиля и пневмопривода регулирующей арматуры.

 

 
 

При регулировании потока суспензий и сред, содержащих включения, обычные регулирующие клапаны работают ненадеж­но, так как они быстро забиваются. Поэтому в последнее время в таких случаях применяют шланговые регулирующие клапаны. В этих клапанах регулируемая среда проходит через эластичный
представляет собой эластичный патрубок 1, пережимаемый двумя валиками-траверсами и помещенный в герметичней кожух, кото­рый образован корпусом 3 и крышкой 4, уплотняемыми с помощью прокладки 5. На случай разрыва патрубка в крышке 4 предусмотрено сальниковое уплотнение штока 6. Эластичный патрубок в корпусе зажимается при помощи уплотнительных конусов (фланцев) 2. Верхняя траверса 7 жестко соединена со штоком Ь, нижняя траверса 11 прикреплена к верхней при помощи ролико­втулочной цепи 8, переброшенной через зубчатое колесо 9, враща­ющееся на оси 10.

При перемещении вниз штока 6 с прикрепленной к нему траверсой 7 нижняя траверса 11 поднимается и таким образом осуществляется перекрытие (сжатие) патрубка.

Шланговые регулирующие клапаны имеют следующие преиму­щества: исключают застой продукта вследствие малого гидравлического сопротивления, позволяют производить быструю и удобную замену эластичного патрубка в случае выхода его из строя. Недостатками таких клапанов являются невысокая температура регулируемых сред (до 80 °С) и небольшое рабочее давление (докгс/см2), а также сравнительно небольшой срок службы эластичного патрубка.

 

Предыдущие статьи