Запорная арматура является важнейшим элементом любого трубопровода. Не имеет значения, бытовой ли это водопровод или промышленная магистраль для перекачки технических жидкостей, неисправность подобного устройства может привести к возникновению аварийных ситуаций с печальными последствиями. Именно поэтому необходимо выполнять профилактическое обслуживание и ремонт запорной арматуры, не дожидаясь появления аварийных протечек.
Виды запорной арматуры
Если быть точным, то запорная арматура предназначена непосредственно для прерывания потока рабочей среды в трубопроводах. Но в бытовом обиходе в эту группу включают не только перекрывающие устройства, но и механизмы регулировки и стабилизации потока жидкости или газа.
Обычно под запорной арматурой подразумевают:
- Шаровые краны
- Водопроводные краны другой конструкции
- Вентиля
- Смесители
Данные устройства в основном устанавливаются на бытовых сантехнических приборах. А на магистралях водоснабжения или отопления, имеющий больший диаметр, применяют задвижки различных конструкций. Именно про ремонт и обслуживание запорной арматуры такого типа и поговорим.
Устройство клиновых задвижек
Данная запорная арматура наиболее распространена на сегодняшний день. Она может быть смонтирована на трубопроводах с внутренним диаметром от 15 до 2000 мм.
Чугунные задвижки отличаются невысокой стоимостью, обеспечивают надежное перекрытие потока. Еще одно немаловажное преимущество запорной арматуры данного типа — отличная ремонтопригодность. Чугунные задвижки могут применяться на магистралях, работающих под давлением до 160 атмосфер. К недостаткам стоит отнести хрупкость чугуна, из которого сделан корпус устройства, кроме того, не рекомендуется эксплуатация таких задвижек в условиях отрицательных температур.- Стальные задвижки, в число которых входит и нержавеющая запорная арматура, применяются чаще других модификаций. Изделия из нержавеющей стали имеют большую устойчивость к коррозии, могут работать при огромном давлении (до 1000 Мпа). В последнее время на рынке стали появляться модификации с полимерным покрытием, которые обладают улучшенными эксплуатационными характеристиками.
- Задвижки из цветных металлов и сплавов могут применяться на трубопроводах, предназначенных для транспортировки газов и практически любых жидкостей, в том числе и углеводородов с большой вязкостью. Также как и нержавеющая арматура запорного типа, такие задвижки не поддаются коррозии, имеют значительный эксплуатационный ресурс.
Принцип действия задвижек основан на повороте шпинделя, который передает усилие и смещает клин, прижимающий запорные элементы к внутренним стенкам корпуса устройства. Благодаря этому происходит прерывание потока рабочей среды. Все основные поломки запорной арматуры связаны с выходом из строя уплотнений, шпинделя или нарушением герметичности корпуса (особенно у чугунных задвижек).
Ремонт запорной арматуры — возможные неисправности
Долговечность и работоспособность запорной арматуры во многом зависит от правильной организации комплекса профилактического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов.
В комплекс работ можно включить следующие мероприятия:
Плановый осмотр и проверка работоспособности устройства. Корпус устройства постоянно должен очищаться от пыли грязи, все подвижные элементы должны быть тщательно смазаны. Не стоит пренебрегать и таким этапом профилактики, как промывка задвижки. Дело в том, что многие технические жидкости включают в себя песок и другие механические примеси. Осаждаясь на поверхности уплотнительных и перекрывающих элементов, они не позволяют полностью прервать поток рабочей среды. Кроме того, движение таких примесей может привести к повреждению рабочих элементов задвижки (появлению задиров, вмятин).- Текущий ремонт запорной арматуры может осуществляться непосредственно на месте установки устройства, без демонтажа с трубопровода. Для этого необходимо отключить участок трубопровода, на котором установлена задвижка.
Чаще всего ремонт заключается в зачистке уплотнений. Для этого необходимо извлечь запорный механизм из корпуса арматуры.
При очистке уплотнения при помощи ножа, необходимо следить за тем, чтобы его лезвие находилось в контакте со всей поверхностью уплотнителя, в противном случае это может привести к образованию новых царапин.
При наличии на поверхности диска небольших царапин, можно выполнить притир элементов по месту. Грубую притирку можно выполнять с помощью закрепленной на основе наждачной бумаги, окончательная доводка выполняется при помощи специальных паст, из которых выделяют пасту ГОИ, позволяющую качественно отшлифовать поверхность диска.
Если повреждения на уплотнительных элементах значительны (царапины более 0,5 мм глубиной), то должна быть выполнена замена запорного механизма, ручной притиркой такие дефекты обычно устранить не получается. Для того чтобы не останавливать работу магистрали надолго, необходимо иметь запас запасных частей, можно использовать комплектующие от старых задвижек, вышедших из строя по другим причинам.
В самых тяжелых случаях приходится прибегать к демонтажу запорной арматуры, для выполнения ремонта в заводских условиях.
Для выполнения работ по притирки рабочих поверхностей применяются специальные внутришлифовальные и плоскошлифовальные станки.
В оборудование для ремонта запорной арматуры входят также и такие устройства как притиры.
Их форма должна подбираться к каждой задвижке индивидуально, для получения максимального качества обработки, конфигурации поверхностей должны быть практически идентичными.
Материал, из которого изготавливают притиры, должен быть более мягок, чем поверхности устройств. Это облегчит поиск неровностей на поверхности рабочих частей устройства.
Работа выполняется с применением специальной притирочной пасты, включающей в себя абразивные материалы. Окончательная обработка должна осуществляться с использованием составов на алмазной основе. После завершения работ по притирке, все остатки материалов должны быть смыты с поверхностей задвижки машинным маслом.
Неисправности шпинделя
Данный узел запорной арматуры также может выйти из строя. Чаще всего возникают следующие виды неисправностей:
- Нарушена герметичность сальниковой набивки и через шпиндель протекает рабочая жидкость. Для устранения данной неисправности необходимо разобрать устройство, удалить сальниковую набивку. После этого необходимо тщательно очистить сам шпиндель, проверить его состояние, не допускается наличие на нем следов коррозии, нарушения геометрии. При существенных повреждениях шпинделя ремонт запорной и регулирующей арматуры заключается в замене неисправного элемента. Затем необходимо собрать задвижку в обратной последовательности с нанесением новой сальниковой набивки.
- Еще одна, достаточно распространенная неисправность — при повороте маховика шпиндель задвижки не вращается. Для устранения неполадки необходимо открутить фиксирующую гайку, снять маховик устройства. После этого необходимо запилить на шпинделе новые прямоугольные грани, на которые можно будет одеть маховик (после ремонта он будет сидеть несколько ниже по шпинделю).
- Также часто встречается и ситуация, когда и маховик и шпиндель вращаются, а задвижка не открывается. В этом случае виной является нарушение сцепления диска и нижней части шпинделя, или нарушение (закругление) его граней. Для ремонта задвижка разбирается, шпиндель соединяется с дисками. При закруглении граней вернуть им форму можно методом ковки, если такой возможности нет, придется прибегнуть к замене шпинделя полностью.
В общем, запорная арматура отличается достаточно надежной и обладает хорошей ремонтопригодностью. Главное не забывать уделять должное внимание профилактическому обслуживанию.
Причины и виды неисправностей запорной арматуры
Существует целый ряд причин, по которым трубопроводная арматура выходит из строя. Все их условно можно разделить на три группы:
- Производственные;
- Конструкционные;
- Эксплуатационные.
Производственные причины и виды неисправностей запорной арматуры связаны с недостаточным техническим уровнем технологических процессов, используемых на предприятии, производящем изготовление отдельных деталей и сборку арматуры.
Снизить количество брака запорной арматуры позволяет технический контроль всех производственных этапов и повсеместная технологическая дисциплина.
Услуги промышленная безопасность это предупреждение опасных чрезвычайных ситуаций на предприятии абсолютно любого рода деятельности и залог уверенной работы.
Положительно сказывается и использование стандартных узлов и деталей: сальников, электроприводов, редукторов, крепежных деталей, штоков и т.д.
Конструкционные (структурные) причины отказов и неисправностей запорной арматуры связаны непосредственно с конструкцией самой арматуры. От того насколько она грамотно выполнена и насколько продумана ее конструкция для проведения технического обслуживания, зависит своевременность и быстрота выполнения ремонтных работ.
Эксплуатационные причины отказа запорной арматуры связаны со способностью арматуры сохранять свои эксплуатационные качества во время работы в пределах, указанных в технической документации. Эксплуатационными параметрами арматуры являются:
- крутящий момент маховика, либо усилие на рукоятку управления;
- герметичность прокладок, сальников, затворов;
- пропускная способность предохранительного клапана;
- иные характеристики;
Если один из параметров начинает не соответствовать определенной для него норме, то наступает параметрический отказ. Гидравлическое испытание запорной арматуры и стенды для испытания запорной арматуры способны предупредить и снизить риск дальнейшего отказа запорной арматуры в процессе её эксплуатации на предприятии.
Отказ запорной арматуры — выход ее из строя в связи с поломкой одного или целой группы элементов. Отказ может быть частичный, при котором возможно дальнейшая эксплуатация, и полный, в случае которого требуется срочное выполнение ремонтных работ.
Полный отказ может быть следующего характера:
1) в запорной арматуре. Отсутствие возможности поднять или отпустить запорный орган для ее открытия или закрытия. В связи с этим становится невозможной регулировка потока рабочей среды и отказ от эксплуатации оборудования, на котором установлена запорная арматура.
Протекание жидкости через неплотности соединения или свищи в корпусе. В данном случае значительно повышается износ оборудования и появляется опасность травмирования сотрудников обслуживающего персонала.
2) в предохранительной арматуре. Не работоспобность запорного клапана: не срабатывает при повышении или понижении давления в установленных пределах. В результате этого появляется опасность поломки основного оборудования, вследствие отсутствия должной защиты от негативных факторов. Возникает повышенный износ, обслуживающий персонал рискует получить травмы.
3) в регулирующей арматуре. Любая неисправность, приводящая к невозможности выполнения регулировки, соответственно полной потери контроля за расходными характеристиками. Потеря герметичности вследствие разрушения уплотнительных материалов и появления свищей на корпусе.
Частичный отказ запорной арматуры может быть следующего характера:
В предохранительной и запорной арматуре — частичный пропуск рабочей среды через запорное устройство, который позволяет эксплуатировать оборудование, но приводит к снижению экономичности и качества функционирования объектов.
В регулируемой арматуре — любые неисправности, которые приводят к частичному изменению параметров регулирования. Потеря плавности хода и возникновение люфта в местах сочленения становятся причиной снижения экономичности работы.
С характерными неисправностями, возникающими в трубопроводной арматуре и электроприводах можно ознакомиться в следующей таблице.
ТАБЛИЦА. ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ И ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ. МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
| Неисправность | Возможная причина | Способ устранения |
| Рабочая среда протекает, несмотря на полностью опущенный запорный орган | Потеря герметичности вследствие износа уплотнительных поверхностей корпуса: появление трещин, вмятин задиров. или повреждения запорного органа (диска, клина, тарелки. | Произвести разборку, очистку, промывку и дефектацию. Различные механические повреждения (задиры, вмятины) отшлифовать и притереть. Более серьезные дефекты (отслоения, трещины, глубокие задиры) исправить путем наплавки нового уплотнительного слоя с последующей притиркой. Произвести замену уплотнительных колец с притиркой. |
| Приложено слишком малое усилие на маховик. | Усилие на маховик усилить до расчетного. | |
| Электропривод запорного органа развивает недостаточный крутящий момент. | Произвести осмотр и настройку муфты, отвечающей за крутящий момент. Проверить работоспобность электродвигателя. | |
| Через сальник протекает рабочая среда | Сальник набит недостаточно плотно | Ослабить болты, произвести дополнительную набивку с последующей равномерной подтяжкой болтов |
| Сальник износился | Удалить старую набивку и набить новую | |
| Коррозионный износ поверхности шпинделя | Произвести шлифовку цилиндрической поверхности с последующим азотированием и шлифовкой. | |
| Наблюдается потение или течь сквозь детали корпуса | Корпус имеет дефекты, возникшие в процессе литья. На его поверхности присутствуют пустоты, поры, раковины, свищи. Возможны трещины в местах изменения радиуса корпуса. | Путем шлифовки снять слой металла в месте протечки до обнаружения дефекта. При наличии трещин, для недопущения их дальнейшего расползания, произвести сверление на концах. Все дефектные места зачистить и заварить. |
| Протекает рабочая среда в точке сопряжения крышки с корпусом. | Недостаточная затяжка шпилечного соединения | Равномерно в последовательности, исключающей перекос фланца крышки относительно корпуса, затянуть гайки. |
| Износилась прокладка | Заменить прокладку. | |
| Присутствуют повреждения на уплотнительных поверхностях крышки и фланца корпуса. | Произвести шлифовку поврежденных мест и наплавку нового уплотнительного слоя с последующей проточкой и шлифовкой. | |
| Запорный орган перемещается со значительным задержками. | Изношены направляюще клиньев | Выполнить демонтаж направляющих клиньев с последующей заменой или ремонтом. |
| В резьбовой втулке или шпинделе повреждена трапецеидальная резьба. | Выполнить демонтаж и произвести замену дефектной втулки и или шпинделя. | |
| На поверхности направляющих скопилась смола или осадок в виде твердых частиц | Разобрать корпус задвижки и произвести очистку. | |
| Невозможно переместить запорный орган в любом из направлений. | Вышла из строя деталь или группа деталей привода управления: ходовой гайки, шпинделя, шестерни и др. | Разобрать корпус, выполнить ревизию деталей и произвести замену дефектных. |
| Рабочая среда проходит сквозь сильфонный узел | В сильфоне присутствуют повреждения | Произвести разборку вентиля или клапана с заменой сильфонной сборки. |
| В гидравлической характеристике регулирующего клапана наблюдаются изменения. | В регулирующем органе имеется эрозионный износ. | Разобрать клапан и произвести замену шибера (плунжера). Если износилось седло, то его необходимо заменить на другое с последующей притиркой. |
| Срабатывает предохранительный клапан при нормальный условиях эксплуатации. | В импульсном клапане нарушена герметичность. | 1. Убедиться в правильности расположения груза на рычаге.2. Произвести разборку импульсного клапана и устранить обнаруженные дефекты уплотнительных поверхностей. При необходимости выполнить притирку дефектов корпуса.3.Убедиться в работоспособности электромагнитного клапана. Если его сердечник залипает, то необходимо заменить электромагнит, пружину, сердечник. Осмотреть ручной дублер. |
| Нарушена герметичность в главном предохранительном клапане. | 1. Осмотреть пружину на наличие дефектов и правильность расположения.2. Произвести притирку уплотнительных поверхностей. | |
| Не закрывается главный предохранительный клапан | Оборвало шток.Заклинило ходовую часть | Произвести замену штокаВыполнить разборку клапана с последующим осмотром и проверке качества сопряжения всех деталей. При обратной сборкеРазобрать клапан. Проверить сопряжения основных деталей ходовой части.При сборке особое внимание следует уделить сборке сальниковых уплотнении поршней и штока, с тем чтобы не сделать эти уплотнения чрезмерно тугими. |
| Пружинный пре-дохранительный клапан не закрывается. | Поломка пружины | Разобрать клапан и заменить пружину. |
| Происходит холостое вращение маховика при переходе в режим ручного управления. | Не происходит сцепление кулачков муфт в результате поломки. | Осмотреть узел ручного управления и устранить неисправность. |
| Усилие на маховик настолько велико, что нет возможности полностью закрыть или открыть арматуру | Заедает подвижные части в электроприводе или арматуре. | Попытаться устранить неисправность путем вращения в обратную сторону. Если проблема не решается, то разобрать узел и перебрать его. |
| Стрелка указателя во время хода не вращается. | Неисправна передача между приводным валом привода и кулачковым валиком путевого выключателя. | Осмотреть передачу и устранить неисправность |
| Винт, который останавливает диск со стрелкой, ослаб | Разобрать указатель и затянуть винт, отвечающий за стопор стрелки. | |
| После нажатия на пусковую кнопку двигатель начинает работу в холостом режиме. | Не включен режим дистанционного управления | Перевести электропривод на дистанционное управление. |
| Изношена шпонка вала или червяка на электродвигателе | Изучить содержимое электропривода и устранить неисправность | |
| Электропривод при этом стоит на месте. | В результате ослабления стопорного винта сдвинулась муфта электродвигателя. | Снять электродвигатель, поставить муфту на место и застопорить винтом. Демонтировать электродвигатель, установить муфту в рабочее положение и затянуть винтом. |
| Не запускается электродвигатель после нажатия на одну из управляющих кнопок | Неисправности в силовой цепиНе исправен пускатель.Нет напряжения на щите управления. | Осмотреть силовую цепь на наличие дефектов и исправить ихОтремонтировать или заменить пускательПроизвести диагностику системы питания и устранить проблему |
Ревизия запорной арматуры и выявление дефектов в процессе эксплуатации
Своевременное выявление дефектов запорной арматуры — важный этап процесса её эксплуатации. Причины выхода арматуры из строя могут быть разными: производственными, конструкционными, или эксплуатационными. Кроме производственного брака, причиной дефектов могут стать нарушения условий хранения арматуры на складе или в процессе транспортировки. Как бы то ни было, чтобы выявить и устранить любые неисправности, перед монтажом следует провести тщательную проверку запорной арматуры.
Что входит в ревизию запорной арматуры?
Комплекс работ и операций, проводимых с целью такой проверки, называется ревизией запорной арматуры. Состав работ ревизии запорной арматуры обычно таков:
- Внешний осмотр;
- Проверка наличия всех необходимых составных частей;
- Очистка от консервационной смазки;
- Промывка деталей;
- Гидравлические (пневматические) испытания в положениях «закрыто» и «открыто».
Во время осмотра внешнего состояния арматуры особое внимание уделяют качеству деталей, уплотнительных материалов, сальниковой набивки. На поверхности деталей не должно быть трещин, сколов, раковин и других подобных дефектов. Резьба должна иметь полный профиль, без заусенцев и сорванных витков.
Отдельно проверяют плавность хода запорных органов арматуры. Проводя ревизию задвижек, необходимо убедиться, что шпиндель отполирован.
Для проверки качества уплотнительных поверхностей на них в нескольких местах наносят мелом риски, после чего проворачивают на четверть оборота в обоих направлениях. Риски должны стираться равномерно, что говорит о хорошо притёртых уплотнительных поверхностях.
Действия, которые включает в себя ревизия запорной арматуры, могут разниться. Проводимые в процессе ревизии операции определяются следующими критериями:
- Категория трубопровода;
- Тип рабочей среды;
- Материал, из которого изготовлена арматура;
- Продолжительность её хранения;
- Наличие документации.
Так, например, запорная арматура, предназначенная для установки на трубопроводах I категории, подлежит обязательной ревизии перед монтажом, безотносительно срока хранения, материала и наличия документации. Но даже не подлежащая обязательной ревизии арматура должна быть тщательно осмотрена, проверена на комплектность и лёгкость открытия/закрытия.
- Местом проведения ревизии запорной арматуры служат либо специально приспособленные для этого помещения, либо непосредственно монтажная площадка, при условии наличия на ней необходимого оборудования и приспособлений.
- Задвижки, краны и вентили испытывают гидравлическим или пневматическим давлением.
- После проведения всех необходимых операций составляют Акт ревизии запорной арматуры* (пример бланка такого акта приведен в приложении к данной статье).
Дефектация запорной арматуры
Трубопроводная арматура в процессе эксплуатации подлежит периодическим проверкам.
Периодичность ревизии запорной арматуры технологических трубопроводов определяется технологическим регламентом предприятия, и зависит от категории трубопровода, условий его эксплуатации, скорости коррозионного износа, и других характеристик.
К примеру, периодичность ревизии запорной арматуры на трубопроводах I и II категорий составляет один раз в год, при скорости коррозии до 0,1 мм/год.
Указания по дефектации арматуры сформулированы в Стандарте ЦКБА СТ ЦКБА 099 (1 ред.-2011) Ремонт трубопроводной арматуры — Общее руководство по ремонту, п. 4.2. Также методы контроля и испытаний трубопроводной арматуры перечислены в ГОСТ Р 53402-2009.
Перед осмотром запорной арматуры необходимо отключить участок трубопровода (или оборудования), на котором она установлена. Осмотр проводят с целью проверки запорной арматуры на соответствие требованиям нормативной документации по:
- Деталям корпуса (в т.ч. сварным соединениям, наплавкам);
- Прокладочным соединениям;
- Сальниковым узлам.
По результатам осмотра заполняют журнал, где указывают наименование, обозначение и заводской номер арматуры, дату проведения дефектации, описание обнаруженных дефектов.
В справочном Приложении А к СТ ЦКБА 099 указан Перечень возможных дефектов, приводящих к отказам, и мероприятия по их устранению.
Отказ запорной арматуры
Отказ запорной арматуры может быть полным или частичным. Полный отказ заключается в невозможности изменения положения рабочего органа, или течи рабочей среды в окружающее пространство, приводящим к невозможности функционирования трубопровода.
Частичный отказ выражается в пропуске потока рабочей среды через арматуру в закрытом положении, который, всё же, не становится причиной выхода из строя участка трубопровода или объекта, на котором установлена неисправная арматура. Частичный отказ увеличивает расход рабочей среды, что ухудшает экономические показатели эксплуатации арматуры.
Существуют поломки и неисправности, при которых арматуру не ремонтируют, а заменяют. Разрыв корпуса, и другие подобные дефекты запорной арматуры, подлежащей замене, могут стать причиной серьёзных аварий.
Дефекты задвижек
Задвижки относятся к наиболее распространённым типам запорной арматуры. Таким образом, проверку работоспособности задвижек можно назвать основным видом работ в процессе ревизии состояния запорной арматуры.
К наиболее часто встречающимся поломкам и дефектам задвижек можно отнести:
- Задвижка пропускает поток рабочей среды в закрытом положении;
- Бронзовые кольца спадают с корпуса или дисков;
- Поломка стального хомута;
- Поломка крышки сальника и неисправность сальникового уплотнения.
Все поломки задвижек можно свести к двум случаям: невозможно (или затруднено) управление положением затворного механизма, или нарушена герметичность задвижки. Поэтому важным этапом ревизии является проверка запорной арматуры на герметичность.
Проверку арматуры на герметичность проводят после испытания на прочность. Проверка заключается в контроле качества притирки уплотнительных поверхностей деталей запорного органа, качества сборки разъёмных соединений.
Уровень требований, предъявляемых к герметичности запорной арматуры, зависит от условий её эксплуатации. Всего существует три класса герметичности: I — запорная арматуры для взрывоопасных и токсичных сред; II — для пожароопасных, и III — для всех прочих сред.
*Приложение: Акт ревизии запорной арматуры.
Дефекты запорной арматуры
В процессе эксплуатации запорная арматура подвергается интенсивному воздействию высокого давления, температуры, механических частиц, которые находятся в среде.
На объектах химической промышленности на арматуру воздействуют агрессивные рабочие среды. Наиболее распространенным дефектом запорной арматуры является утрата герметичности.
При чем это касается как положения «закрыто» внутри арматуры, так и негерметичность относительно окружающей среды.
Существуют полный и частичный отказ запорной арматуры. Рассмотрим каждый из них:
1. Полный отказ для различных видов арматуры заключается в:
• для запорной арматуры он состоит в неспособности запорного органа передвигаться между положения «закрыто», «открыто», что приводит к таковым пропускам среды сквозь затвор, которые делают невозможным нормальное функционирование обслуживаемой части трубопровода.
Вторым случаем полного отказа является течь среды в окружающее пространство сквозь дефекты запорной арматуры, в частности, сквозь сальники или свищи (трещины) в корпусе;
• для предохранительной арматуры – это не открытие клапана при достижении средой критических значений давления, не закрытие клапана при восстановлении давления.
А также течь среды в окружающее пространство;
- • для регулирующей арматуры – это неспособность нормального перемещения запорного органа и, как следствие, невозможность управления характеристиками среды.
- 2. Частичный отказ заключается в:
• для предохранительной и запорной арматуры частичный отказ состоит в пропуске среды сквозь арматуру в положении «закрыто», что, тем не менее, не приводит к выходу из строя, объектов или участков трубопроводной системы, а лишь сказывается на экономичности арматуры (на увеличении расхода среды);
• для регулирующей арматуры – это нарушение плавности хода запорного элемента, что влечет за собой произвольное изменение параметров среды и ухудшение экономичности арматуры. Сюда также относятся люфты между ключевыми компонентами, а также неправильный выбор запорного элемента (клина, шибера) для седел.
Дефекты запорной арматуры и вышеописанные варианты отказа могут случаться по таким причинам:
• производственные. Несоблюдение изготовителем технологических норм и стандартов в процессе производства.
А также использование некачественных материалов производства, сальников;
• конструкционные. Ошибки в конструкции, несоблюдение высокой точности геометрических размеров компонентов.
К примеру, несоответствие величины угла клина и угла между седлами в клиновой задвижке является наиболее распространенной причиной заклинивания задвижек;
• эксплуатационные. Невозможность арматурой сохранять нормальную работоспособность при указанных диапазонах давления и температуры. При наработке указанного цикла «открытия/закрытия» рекомендуется проводить проверку, а лучше – гарантийный ремонт арматуры.
Чтобы свести к минимуму дефекты в запорной арматуре, необходимо подбирать под конкретную сферу (объект) применения наиболее подходящую разновидность запорной арматуры.
К примеру, если в среде присутствуют механические примеси и частицы, оптимальным вариантом является шиберная задвижка, которая призвана разрезать любые вкрапления, обеспечивая желаемую герметичность.
Тогда как клиновая задвижка в трубопроводах с абразивной средой нецелесообразна в виду высокой вероятности попадания частиц на место стыка запорного элемента и седла. Это приводит к утрате герметичности и даже к заклиниванию.
Установка запорной арматуры
Важным фактором нормальной эксплуатации является правильная установка. Здесь должное внимание необходимо уделять соблюдению соосности арматуры и соседних участков трубы. Это исключит механические напряжения. А значит, вероятность возникновения трещин, негерметичностей и связанных с ними дефектов запорной арматуры будет сведена к минимуму.
- Основными способами установки являются:
• фланцевый;
• межфланцевый; - • под приварку.
Заводом «Адмирал» обеспечено производство запорной арматуры в соответствии с нормами и стандартами. В цехах предприятия обеспечена надлежащая производственная дисциплина, что исключает описанные выше производственные причины возникновения дефектов запорной арматуры в процессе эксплуатации.
Каждому этапу изготовления уделяется должное внимание.
С особенной тщательностью арматура подвергается испытаниям, в ходе которых проверяются и подтверждаются эксплуатационные характеристики, а также выявляются дефекты запорной арматуры. Дефекты по завершению испытаний устраняются.
Вероятность попадания брака к потребителю минимальна. При выявлении оного потребитель имеет право обратиться на предприятие «Адмирал» или в одно из представительств для замены.
Возможные неисправности запорной арматуры
Таблица 3 – Возможные неисправности запорных вентелей и задвижек.
| Неисправность | Возможные причины |
| Пропуск среды при закрытом запорном органе | 1. Нарушение герметичности запорного органа в связи с износом, повреждениями или загрязнениями поверхности уплотнительных колец корпуса и затвора. 2. Недостаточный крутящий момент, развиваемый эелектроприводом. |
| Пропуск среды через соединение корпуса с крышкой | 1. Потеря герметичности в связи с недостаточной затяжкой болтов. 2. Повреждена прокладка. 3. Повреждены уплотнительные поверхности корпуса или крышки |
| Пропуск среды через сальник | 1. Набивка сальника недостаточно уплотнена. 2. Износ сальниковой набивки |
| Не срабатывает электропривод | 1. Отсутствие питания эл. привода. 2. Заклинила арматура |
- Особое внимание необходимо обращать на исправное состояние предохранительного клапана на паропроводе СВО-4.
- Не допустим сброс отборного пара в атмосферу!
- Контрольные вопросы достижения учебных целей:
1. Перечислить типы арматуры, применяемые на СВО.
2. Назвать отличия в конструкциях вентиля, задвижки.
3. Перечислить основные неисправности арматуры.
4. Обосновать необходимость постоянного контроля за состоянием предохранительного клапана на паропроводе СВО-4.
ЗАНЯТИЕ 4. Трубопроводы
Промежуточные учебные цели:
1. Объяснить особенности эксплуатации трубопроводов.
Основное и вспомогательное тепломеханическое оборудование ЯЭУ, распложенное в главном корпусе и вспомогательных цехах связано между собой трубопроводами.
В состав трубопроводов входят: трубы, фасонные части, компенсаторы, фланцевые (сварные) соединения, арматура и привода, детали контрольно-измерительных приборов и автоматики ввариваемые в трубопровод, устройства, контролирующие работу трубопроводов, опоры и подвески, теплоизоляция.
Трубопроводы различаются по назначению и параметрам (давлению и температуре) транспортируемой среды. По назначению трубопроводы подразделяются на паропроводы, трубопроводы воды, маслопроводы, трубопроводы сжатого воздуха, трубопроводы химических реагентов и т.д.
Основными параметрам, характеризующими состояние среды, перемещаемой по трубопроводам, являются давление и температура. В связи с тем, что при повышении температуры среды механические свойства металла меняются, введено понятие об условном и рабочем давлении.
Под условным давлением Ру понимается наибольшее избыточное давление при температуре среды 20°, при котором обеспечивается длительная работа арматуры и соединительных частей, имеющих размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранном материале.
Рабочим давлением Рраб называется наибольшее давление, при котором допускается длительная работа трубопровода при рабочей температуре среды.
Чем выше температура среды, тем ниже допускаемое рабочее давление для арматуры или фасонных частей, изготовленных на данное условное давление.
Пример: задвижка из углеродистой стали, изготовленная на Ру=40кГс/см2 при Т пара 300°С, может применяться на Рраб=32 кГс/см2, а при температуре 400°С и Рраб=16кГс/см2.
- Пробным давлением Рпр называется давление, при котором производится гидравлическое испытание труб, арматуры и фасонных деталей на прочность.
- Арматура высокого давления обычно изготавливается на заданные рабочие параметры среды, а арматура низкого давления – на условное давление.
- Согласно Правилам устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды от параметров транспортируемой по ним среды подразделяются на четыре категории.
- Таблица 4 – Категории и группы трубопроводов.
| Категория трубопроводов | Группа | Рабочие параметры |
| Температура, °С | Давление, МПа (кгс/см2) | |
| I | Св. 560 | Не ограничено |
| Св. 520 до 560 | То же | |
| Св. 450 до 520 | « » | |
| До 450 | Более 8,0 (80) | |
| II | Св. 350 до 450 | До 8,0 (80) |
| До 350 | Более 4,0 (40) до 8,0 (80) |
Продолжение таблицы 4
| Категория трубопроводов | Группа | Рабочие параметры |
| Температура, °С | Давление, МПа (кгс/см2) | |
| III | Св. 250 до 350 | До 4,0 (40) |
| До 250 | Более 1,6 (16) до 4,0 (40) | |
| IV | Св. 115 до 250 | Более 0,07 (0,7) до 1,6 (16) |
Эти правила распространяются на станционные трубопроводы, транспортирующие пар с избыточным давлением более 0,7 кГс/см2 или горячую воду с температурой выше 115°С.
В химическом цехе «Правила устройства безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды» распространяются на паропровод установки СВО-4. Паропровод относится к категории IV и подлежит регистрации в органах Госгортехнадзора.
Правила не распространяются на:
1) Трубопроводы, расположенные в пределах котла;
2) Сосуды, входящие в систему трубопроводов и являющиеся их неотъемлемой частью (водоотделители, грязевики, и т.п.), они должны соответствовать требованиям «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденных Госгортехнадзором России;
- 3) Трубопроводы, устанавливаемые на морских и речных судах и на других плавучих средствах, а также на морских передвижных установках и объектах подводного применения;
- 4) Трубопроводы, устанавливаемые на подвижном составе железнодорожного, автомобильного и гусеничного транспорта;
- 5) Трубопроводы I категории с наружным диаметром менее 51 мм и трубопроводы II, III и IV категории с наружным диаметром менее 76 мм;
- 6) Сливные, продувочные и выхлопные трубопроводы котлов, трубопроводов, сосудов, редукционно-охладительных и других устройств, соединенные с атмосферой;
- 7) Трубопроводы атомных электростанций и установок;
- 8) Трубопроводы специальных установок военного ведомства;
- 9) Трубопроводы, изготовленные из неметаллических материалов.
Трубопроводы установок СВО, содержащие средне- или высокоактивные среды, подведомственны «Правилам устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок». Эти трубопроводы относятся к группе С и подлежат регистрации в Межрегиональных территориальных округах Госатомнадзора России.
Требования к эксплуатации
Разрешение на эксплуатацию вновь смонтированных трубопроводов, подлежащих регистрации в органах Госгортехнадзора (атомэнергонадзора) выдается инспектором.
После их регистрации технического освидетельствования и проверки организации надзора и обслуживания. Разрешение на эксплуатацию трубопроводов подтверждается инспектором записью в паспорте трубопровода.
- Разрешение на включение трубопроводов в работу выдается лицом, ответственным за исправное состояние и безопасную эксплуатацию трубопроводов, на основании проверки готовности их к пуску и оформляется записью в сменном журнале.
- На каждый трубопровод после его регистрации в специальные таблички форматом не менее 400´300 мм должны быть внесены следующие данные:
- Ÿ регистрационный номер;
- Ÿ разрешенное давление;
- Ÿ температура среды;
- Ÿ дата (месяц и год) следующего освидетельствования (наружного осмотра).
- Если трубопровод размещается в нескольких помещениях, табличка должна быть на трубопроводе в каждом помещении.
Перед включением в работу трубопроводы и арматура должны быть тщательно осмотрены. После ремонта или длительного отключения (свыше 10 суток) должны быть проверены исправность теплоизоляции, неподвижных опор, скользящих креплений, возможность свободного расширения трубопроводов при его прогреве, состояние дренажей и воздушников, устройств и приборов теплового контроля.
- Схема трубопроводов и их эксплуатация должны исключать возможность повреждения трубопроводов низкого давления при наличии связи с трубопроводами высокого давления (СВО-12).
- Надежность отключения вышесказанных трубопроводов ежесменно должна контролироваться оперативным персоналом цехов с докладом начальникам смен АЭС.
- Запрещается прокладка трубопроводов с радиоактивными средами выше 10-7Ки/л через обслуживаемые помещения.
Для опорожнения через дренажи паропроводы любых параметров должны быть смонтированы с уклоном горизонтальных участков не менее 0,004 по ходу движения среды. Это значение уклона должно обеспечиваться при температурах металла от 0°С до температуры, соответствующей насыщению при рабочем давлении среды.
Система дренажей должна обеспечивать полное удаление влаги при прогреве, остывании и опорожнении трубопроводов.
При объединении дренажных линий нескольких трубопроводов на каждой из них должна быть установлена запорная арматура.
Ремонт трубопроводов и арматуры должен проводиться одновременно с соответствующими агрегатами. Ремонтные работы, а также установка и снятие заглушек, отделяющих ремонтируемый участок трубопровода, должны выполняться по наряду-допуску.
- Тепловая изоляция трубопроводов и оборудования должна поддерживаться в исправном состоянии. Температура на ее поверхности при температуре окружающей среды +25°С не должна превышать:
- Температура теплоносит. Температура на поверхности изоляции °С
- 500 и ниже +45
- 501 – 650 +48
- Выше 650 +50
- Материалы, применяемые для тепловой изоляции, не должны оказывать коррозионное воздействие на трубопроводы и оборудование.
- Окраска и надписи на трубопроводах должны соответствовать Правилам Госгортехнадзора и ГОСТ 14202.
Трубопроводы, смонтированные на открытых эстакадах, по которым транспортируются замерзающие жидкости, должны обогреваться «спутниками». В химическом цехе такими являются трубопроводы гидротранспорта смол, щелочи, химобессоленной воды. В зимний период за состоянием этих трубопроводов должен осуществляться постоянный контроль.
При обнаружении свищей в трубопроводах, а также в их арматуре должны быть приняты меры к отключению аварийного участка. Если при отключении невозможно резервировать аварийный участок, то соответствующее оборудование связанное с аварийным участком, должно быть остановлено.
- Наряду с трубопроводами пара и горячей воды, следует обращать особое внимание на трубопроводы, транспортирующие едкие, агрессивные жидкости (кислоты, щелочи).
- При обнаружении течей, разливов кислот, или щелочей необходимо не только отключить аварийные участки трубопроводов, но и принять необходимые меры по защите персонала от их воздействия и последующей ликвидации разливов.
- Контрольные вопросы достижения учебных целей:
1. Перечислить признаки, лежащие в основе классификации трубопроводов по правилам «ГГТН» и «АЭС».
2. Назвать трубопроводы химического цеха, требующие особого контроля за их состоянием и безопасностью.
3. Описать действия персонала при обнаружении течей из трубопроводов кислоты (щелочи).
[1] Линейный закон распределения скоростей справедлив только при ламинарном течении жидкости. [2] Под арматурой здесь и далее в тексте следует понимать арматуру в комплекте с приводом (ручным, электрическим и т.д.) и другими комплектующими изделиями.- [3] Далее по тексту «Правила АЭУ».
- [4] К основным деталям следует относить детали, разрушение которых может привести к разгерметизации арматуры по отношению к внешней среде.
- [5] Далее по тексту — ОП.
- [6] Далее по тексту — ПК.
Загрузка...
