Характеристики запорной арматуры, работающей в трубопроводах высокого давления

Запорные вентили высокого давления

Относятся к такой разновидности арматуры, где потоки сред перекрываются посредством возвратно-поступательного смещения запорного элемента вдоль центра оси относительно поверхности корпуса. В виде подвижного элемента используется шпиндель- он вворачивается в резьбу гайки, которая закреплена неподвижно- располагается в бугеле либо в крышке. Ходовая резьба (может быть выносной или погружной), обладающая самоторможением, способна оставить запорный элемент в промежуточном положении. При этом существующее давление потока рабочих сред не оказывает какого-либо влияния на запорное устройство. Конструктивно корпус вентиля бывает:

1. Прямоточным: используется, когда снижение потока на выходе недопустимо.
2. Смесительным: служит для перемешивания двух сред (чтобы поддержать заданную температуру).
3. Ходовым (проходным): весьма распространенная разновидность. Монтируется на участках трубопроводной системы прямолинейного типа. Главный минус: имеет зону застоя жидкости.
4. Угловым: служит для соединения перпендикулярных частей трубопровода.

Герметизация места соединения крышки и вращающегося шпинделя может быть сальникового либо сильфонного типа. Условно арматура с диафрагменным (мембранным) запорным элементом также считается вентильной. К недостаткам запорных клапанов относят:

• высокий уровень сопротивления гидравлического плана;
• невозможность применения при пропуске вязких, предельно загрязненных жидких (особенно агрессивных) сред;
• односторонне направленная работа клапана.

Однако постоянно проводимая модернизация существующих устройств данного типа позволила значительно снизить влияние недостатков на качество работы, а также поднять на новый уровень достоинства этого типа клапанов:

• неизменность эксплуатационных характеристик при значительных перепадах давления;
• небольшой ход запирающего органа, нужный для обеспечения полного перекрытия;
• возможность монтажа на трубу в удобном для обслуживания положении;
• малый вес, габариты.

Краны высокого давления

Подобная запорная арматура рассчитана на эксплуатацию в трубопроводах, где давление выше стандартного. Поэтому здесь запирающий элемент обладает повышенной прочностью, при максимально удобном методе перекрытия, открытия потока рабочих (жидких, газообразных, в т.ч. агрессивных) сред. В системах, рассчитанных на повышенное давление, применяется два типа шаровых кранов.

Видео по теме "Агрегаты Депарафинизации скважин АДПМ 12/150 на шасси Камаз 43118 производство ООО ХК "Уралспецмаш""

Конусные краны высокого давления

В качестве запирающего элемента конструкции используется пробка. Основное преимущество таких устройств - невысокая стоимость деталей, простота.

Однако данный тип конструкции исключает использование подобного устройства для частичного, полного перекрытия потока сред в трубах большого диаметра, повышенного давления, агрессивности. Поэтому распространение конусных кранов в «тяжеловесных» отраслях промышленности (газовая, нефтяная, металлургическая) ограничено.

Видео по теме "Запорная и регулирующая арматура Wester"

Шаровые краны высокого давления

Роль запирающего элемента играет шар, который вращается вокруг оси. Особенность такой конструкции предполагает высокую герметичность, простоту при эксплуатации, надежность, долговечность. Подобные эксплуатационные качества делают этот тип крана высокого давления применимым для самых разных диаметров трубопроводов. Кроме того, устройство пригодно для эксплуатации в условиях повышенных температур (более +200°С), агрессивных сред. Основные потребители такого рода продукции:

• энергетика;
• коммунальное хозяйство;
• нефтяная, химическая, металлургическая, газовая промышленность.

На трубопроводы, имеющие небольшой диаметр, краны устанавливаются посредством муфтового или штуцерного соединения (при этом возможно оснащение ручным редуктором). Если существует необходимость перекрытия потока в трубах большого диаметра, то краны присоединяются через фланец либо посредством сварки. Открытие/закрытие запорного элемента осуществляется через электропривод.

Клиновые задвижки высокого давления

Это особая арматура, где главным элементом является цельный клин (бывает упругим или жестким), образуемый двумя расположенными под углом дисками. Использование жесткого клина гарантирует прочность конструкции, ее высокую герметичность. Но в случае значительных колебаний температур рабочих сред (тем более агрессивных) есть риск заклинивания затвора. Упругий клин подобного недостатка не имеет.

Основной признак клиновых задвижек (и не только), используемых для работы в трубопроводных системах высокого давления, - материал изготовления. Это сталь особых марок. Обычно используют:

• 20ГМЛ, 20Л: для корпуса, крышек;
• 20ГМЛ 04Х19Н9С2: для клина;
• 20Х13: для шпинделя;
• материал СВ 04Х19Н9С2: для уплотнения наплавка.

Видео по теме "Доклад гл.инженера ЗАО "БКЗ" Калошина В.И. о продукции"

Предохранительные клапаны

Защищают в автоматическом режиме всю технологическую систему, трубопровод в случае аварийного давления рабочих сред (свыше допустимых значений). Эта задача осуществляется путем частичного выброса излишков давления из системы. Самая распространенная конструкция предохранительного клапана имеет в своем составе пружину, противодействующую давлению рабочих сред (они подаются под золотник). Способ выпуска избытка давления обусловил два типа конструкции:

• открытого типа: противодавления нет, излишки выбрасываются в атмосферу;
• закрытого типа: излишний поток вбрасывается снова в трубопровод (при существующем сильном противодавлении).

Пропускную способность клапана определяет высота, на которую способен подняться золотник, поэтому здесь существует своя классификация клапанов:

• малоподъемные (или низкоподъемные): золотник поднимается примерно на 0,05 от диаметра седла (подобные конструкции востребованы при необходимости пропуска больших объемов жидких сред);
• полноподъемные: золотник поднимается более чем на 0,25 от диаметра седла (такие конструкции характерны для систем с газообразной рабочей средой, где высокая пропускная способность не так востребована).

Видео по теме "Подбор запорно-регулирующей арматуры"

У клапанов данного типа основной недостаток заключается в быстром возрастании усилия сопротивления пружины при подъеме золотника. Однако ряд достоинств перекрывает этот минус:

• возможность монтажа в двух положениях: горизонтальном, вертикальном;
• большое сечение прохода при малых габаритах;
• возможность обеспечения пропуска большего объема потока.

Регулирующие клапаны

Это запорная арматура, способная управлять параметрами рабочих сред в конкретном месте технологической системы, трубопровода. Конструктивно любой такой клапан состоит из пары связанных между собой элементов: регулирующего клапана (заслонки) и механизма (управляющего или исполнительного), который действует на регулирующий орган. Привод для исполнительного механизма может быть:

• гидравлическим;
• электрическим;
• пневматическим.

Видео по теме "Фонтанное оборудование milight 2"

Регулирующая запорная арматура может иметь два положения: НО (нормально открытое) либо НЗ (нормально закрытое). Конструкция регулирующего клапана бывает односедельной, двухседельной. В первом случае очень хорошо перекрывается поток в закрытом положении, однако, ввиду того что плунжер неразгруженный, требуется мощный привод. Плюс односедельные клапаны располагают пропускной способностью, примерно в 1,6 раза меньшей, чем двухседельные. Последние лишены подобных недостатков. Клапаны с двумя седлами могут выпускаться с различной пропускной способностью (при одинаковом условном диаметре).

Потоки агрессивных сред регулируются диафрагменными устройствами. Корпус клапанов, детали используемых в трубопроводных системах высокого давления, изготавливаются из стали специальных марок. Внутреннее пространство покрывается стойкими к воздействию кислоты, щелочи материалами: фторопластом, эмалью и т.п. Главное достоинство диафрагменного клапана в том, что в нем отсутствуют сальники.

Требования, которым должна отвечать запорная арматура высокого давления

Все материалы, используемые для изготовления подобной продукции, должны соответствовать спецификации рабочих чертежей. Детали не могут иметь дефекты, влияющие на ее плотность, прочность в ходе эксплуатации. В ходе производства штамповка, поковки, литье подвергаются неразрушающему контролю в виде УЗД, радиографии или иного равноценного метода.

Корпус фланцев, патрубков должен иметь метрический тип резьбы (шаг крупный), поле допуска 6g (это ГОСТ16093). Форма резьбовых впадин - закругленная. Необходимо проводить тщательную притирку уплотнительных поверхностей. Не допускаются любого рода дефекты, влияющие на герметичность, надежность уплотнения:

• раковины;
• сколы, свищи;
• трещины, закаты и риски.

Видео по теме "Укспар - UKSPAR запорная трубопроводная арматура https://ukspar.ua/"

Видео по теме "Затвор трехэксцентриковый ОАО ПТПА для armtorg.ru"

В трубопроводах высокого давления (более 35 МПа), в потоке газовых, жидких агрессивных сред, не допускается арматура литого типа, фланцы с гладкой уплотнительной поверхностью. Срок службы деталей арматуры высокого давления должен составлять 25 и более лет.