Запорная арматура на укпг

 

ЗАПОРНАЯ АРМАТУРА ПРИМИНЯЕМАЯ НА УКПГ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ.

• Арматурой называют устройства и приспособления, монти­руемые на газопроводах, резервуарах, аппаратах и приборах. 
• Ар­матура предназначена для управления потоками газа, жидкости, газожидкостной смеси и технологическими процессами путем полного или частичного перекрытия проходов трубопроводов, регулирования уровня жидкости, сброса газа и жидкости в линию или атмосферу. В основном арматура состоит из запорного или дроссельного устройства и привода.

Запорные или дроссельные устройства представляют собой за­крытый крышкой корпус, внутри которого перемещается затвор. Корпус имеет два или более присоединительных конца, при помо­щи которых он герметично крепится на трубопроводе. Газ, проте­кающий через запорное или дроссельное устройство, должен быть герметично изолирован от окружающей внешней среды, т. е. не должен проникать наружу.

Перемещением затвора внутри корпуса относительно его седел изменяется площадь прохода для газа, в результате чего изменя­ется гидравлическое сопротивление. Седлом называют часть внут­ренней поверхности корпуса или специальную деталь, с которой сопрягается затвор при закрытом проходе. Устройство в зависимо­сти от назначения называется запорным (затвором) или дроссель­ным. Запорные устройства предназначены для герметичного разобщения одной части трубопровода или аппарата от другой, дроссельные—для точного регулирования площади прохода.

В запорных устройствах поверхности затвора и седла, соприка­сающиеся во время отключения частей трубопровода, называются уплотните льны м и, в дроссельных же они образуют регули­руемый проход и называются дроссельными.

Арматура при проектировании и строительстве, а также при замене вышедшей из строя выбирается с учетом физико-химичес­ких свойств, давления и температуры рабочей среды и окружаю­щего воздуха по технической характеристике арматуры (Ду, Дк, Ру, Рпр И Т. Д.).

Условный проход Ду: минимальный внутренний диаметр арма­туры, фитингов, трубопроводов, а в запорной арматуре—присо­единительных концов (табл. 3).

Арматуру изготовляют из углеродистой стали, ковкого чугуна, специальных сплавов.

В условиях коррозии используют арматуру из нержавеющих и легированных сталей. Арматуру с Ду<50 мм изготовляют из ла­туни и бронзы. Уплотнительные поверхности покрывают эбонитом, резиной, винипластом, пластмассами.

Привод арматуры может быть ручным, электрическим, пневма­тическим, гидравлическим и электромагнитным (соленоидным).

Запорная арматура (класс I, группа А, типы 1—3)

I.A.I. Краны. Проход перекрывается пробкой при враща­тельном ее движении вокруг своей оси. Пробки бывают конически­ми (VI: 20), цилиндрическими и шаровыми (рис. 21).

Рис. 21. Краны.

а—конический типа 11 и Збк; б—со смазкой и е червячной передачей 11с320бк;

β — шаровой с плавающей пробкой

В цилиндрических кранах нижний конец пробки не должен ка­саться днища корпуса крана (см. рис. 21, а). Наличие зазора 5 дает возможность длительное время сохранять плотную посадку пробки при износе трущихся поверхностей. Окно в пробке по высо­те h больше размера проходного отверстия корпуса, что исключа­ет возможность уменьшения проходного сечения крана при изно­се. На чертежах краны изображаются в открытом положении.

Для управления краном пробка обычно заканчивается квадра­том под ключ или рукоятку. На кранах больших размеров, где для

поворота пробки требуются значительные усилия, краны снабжа­ются червячными редукторами для передачи усилий от маховика к пробке (см. рис. 21, б).

Краны имеют риски на пробках или указатели положения проб­ки «открыто—закрыто».

На уплотняющих поверхностях крана сделаны канавки, в кото­рые подается постоянно или периодически смазка определенной консистенции в зависимости от температуры и давления среды. При повороте пробки на уплотняющих поверхностях образуется пленка смазки, что повышает степень плотности соединения, уменьшает силу трения и износ поверхностей. Применяют различ­ные способы подачи смазки, в том числе и выдавливанием вра­щающимся болтом.

На промыслах обычно применяют конусные и шаровые краны с Ду =300 и 700 мм, на рабочие давления 6, 4 и 7, 5 МПа и темпе­ратуры—40—+ 70 °С. Их масса составляет 0, 5—5, 0 т.

Преимущества кранов: простота конструкции и обслуживания, прямоточность движения потока и малое гидравлическое сопро­тивление, компактность и небольшие размеры по высоте, замкну­тость уплотнительных поверхностей уменьшает их коррозию и эро­зию, устраняет попадание и защемление посторонних частиц, воз­можность смазки.

Однако краны имеют и недостатки: сравнительно быстрый износ и потеря плотности в связи с большим трением соприкасающихся поверхностей, сложность изготовления и притирки пробки к корпусу крана.

При обслуживании кранов основное внимание следует уделять контролю за подачей смазки, износом пробки и герметичностью при закрытом положении.

I.A.2. Вентили. Проход открывается и закрывается с по­мощью золотника 1, укрепленного на шпинделе 3 (рис. 22, а). Нижняя плоскость золотника при закрытии прижимается к седлу 2 и полностью перекрывает проходное отверстие. Шпиндель 3 имеет резьбовой участок, с помощью которого он ввертывается в неподвижную резьбовую втулку (ходовую гайку) 4.

По конструкции корпуса вентили подразделяют на проходные, прямоточные, угловые и смесительные. По назначению — на запорные, запорно-регулирующие и специальные.

При нормальной установке вентиля среда должна двигаться из-под затвора (золотника). Если газ будет «пущен на затвор» увеличится гидравлическое сопротивление, открыть вентиль будет очень трудно, при этом тарелка золотника может оторваться от шпинделя и подача газа будет прекращена.

Кроме этого, при нормальной установке вентиля сальник 5 не испытывает давления и меньше подвергается износу. Сальник в этом случае можно набивать без остановки всего трубопровода, лишь закрыв ремонтируемый вентиль, конечно, если давление за вентилем не выше атмосферного.

Собранные вентили испытывают на прочность и герметичность, проверяют легкость и плавность хода шпинделя, а также переме­щение золотника без заеданий.

Достоинства вентилей: просты в изготовлении, обслуживании и ремонте, небольшое трение уплотнительных поверхностей и простота их притирки, высокая надежность и герметичность. Примене­ние резьбы, обладающей свойствами самоторможения, позволяет

Рис. 22. Вентили.

а—фланцевый 15с21инж; б—типа ВН; 1—золотник; 3 — седло; 3—шпин­дель; 4— ходовая гайка; 5—сальник

оставлять тарелку золотника в любом положении с уверенностью, что это положение сохранится и не будет самопроизвольно изме­няться при изменении давления среды. Использование резьбы поз­воляет применять малые усилия на маховике для управления вен­тилем.

Однако вентили на газопроводах почти не применяют из-за большого гидравлического сопротивления, движения среды толь­ко в одном направлении, ограниченности диаметра трубопровода до 300 мм.

Вентили в основном применяют для присоединения контрольно-измерительных приборов, на продувочных линиях, узлах запорных устройств, теплотрассах, водопроводах и т. д.

На промыслах широко используются вентили запорные иголь­чатые кованые муфтовые типа ВИ (рис. 22, 6) (табл. 7).

I.A.3. Задвижки. Проход перекрывается клином (или диска­ми), совершающим возвратно-поступательное движение относи­тельно оси прохода в направлении, перпендикулярном потоку ра­бочей среды (рис. 23).

Рабочая полость задвижки (см. рис. 23,а) образуется корпу­сом 3 и верхней крышкой 7. Корпус имеет высоту, равную, как правило, двум диаметрам перекрываемого прохода. Внутри корпу-

Рис. 23. Задвижки. а — клиновая полнопроходная с не­выдвижным шпинделем; /— седло; 2— затвор;  3—корпус; 4 — ходо­вая гайка; 5—уплотнительная про­кладка; 6—шпиндель; 7—верхняя крышка; 8 — кольцевая прокладка; 9—сальник; 10— нажимная втулка; 11 — маховик;    б — параллельная полнопроходная прямоточная с вы­движным шпинделем и принуди­тельной подачей смазки; 1 — корпус; 2— крышка; 3—днище; 4 — шпин­дель;  5 — крышка  подшипников; €—гайка ходовая; 7 — шток урав­новешивающий; 8 — маховик; 9 — шарикоподшипник; 10- затвор; 11, 12 — входное и выходное седло со­ответственно; 13 — тарельчатая пру­жина; 14—сальниковый узел; 15— прокладка

са имеются два кольцевых седла 1 и затвор 2. В закрытом положе­нии затвор прижимается к седлам и герметично перекрывает по­ток. В затворе 2 закреплена ходовая гайка 4, в которую ввинчен шпиндель 6, соединенный жестко с маховиком 11. Система «винт— гайка» преобразует вращение маховика в поступательное переме­щение затвора (при открытии и закрытии задвижки). После пере крытая потока на затвор и седло действуют значительные усилия от одностороннего давления среды.

Обычно затвор помещен в рабочей среде, даже когда проход полностью закрыт. Поэтому в месте выхода шпинделя из крышки ставятся уплотнения различной конструкции ( рис. 24).

Набивки сальниковых уст­ройств должны создавать гер­метичность, быть устойчивыми к износу, давлениям и темпе­ратурам, не уменьшаться в объеме, иметь малый коэффи­циент трения (табл. 8).

По конструкции затвора задвижки бывают клиновые и параллельные.

По диаметру прохода за­движки делят на полнопроход­ные (диаметр прохода равен диаметру трубопровода) и с суженным   проходом   (для уменьшения усилий при зак­рытии-открытии) .

В зависимости от располо­жения системы «винт—гайка» (внутри или вне рабочей сре­ды) задвижки могут быть с выдвижным или невыдвижным шпинделем.

Рис. 24. Сальниковые уплотнения. а—с накидной гайкой; б—с сальниковой крышкой; в, г — с креплением анкерными болтами

Задвижки широко распросстранены на промыслах. Они просты по конструкции, имеют не­большое гидравлическое сопротивление, в них отсутствуют пово­роты потока, допускают движение в обоих направлениях, просты в обслуживании.

Недостаток задвижек — их относительно большая высота и сложность смазки уплотняющих поверхностей седел и затворов, а иногда и невозможность смазки, невысокая скорость срабатыва­ния затвора. 

В задвижках трудно обеспечить герметичность в те­чение длительного времени, так как трение затвора о седло про­исходит под действием больших односторонних давлений. Однако при качественном изготовлении и тщательном уходе можно дли­тельное время обеспечивать герметичную работу задвижек.