Шаровая арматура для всех типов трубопроводов
На протяжении многих лет в различных отраслях промышленности в качестве запорной арматуры использовались так называемые клиновые задвижки — вентили, преимущественно из чугуна или стали с обрезиненным диском. Службы эксплуатации выявили ряд недостатков при использовании таких задвижек:
1) необходимость ежегодной ревизии для набивки сальников и очистки колец уплотнительных дисков;
2) сложность экстренного перекрытия трубопровода в аварийной ситуации;
3) неудовлетворительная внутренняя (по затвору) и внешняя (корпус-крышка) герметичность;
4) недостаточный срок безаварийной работы;
5) большие габариты и вес, которые увеличивают напряжение в трубопроводе;
6) частые случаи выхода из строя из-за падения щечек или поломки болтов.
В то же время традиционным вентилям и задвижкам существует достойная альтернатива — шаровые краны. Шаровая запорная и регулирующая арматура из цветных металлов с резьбовым присоединением к трубопроводу уже давно используется в системах внутреннего водоснабжения, отопления,
газоснабжения, на отдельных узлах теплоэнергетических и промышленных объектов — в частности, в индивидуальных и центральных тепловых пунктах. Однако на объектах теплоэнергетики (ТЭЦ, РТС, котельные, ЦТП, трубопроводы тепловых сетей), многочисленных промышленных объектах и в газоснабжении, где предъявляются повышенные требования к эксплуатационной надежности, в соответствии с действующими нормативными требованиями (СНиПы и др.) использование арматуры из цветных металлов (в том числе шаровых кранов) с муфтовым присоединением к трубопроводу ограничено. Арматура из цветных металлов не рекомендована к использованию для трубопроводов диаметром свыше 50 мм, работающих в условиях высоких температур и давлений, поскольку прочностные характеристики корпуса и резьбового соединения у нее значительно ниже, чем у арматуры из стали или даже чугуна. Для таких трубопроводов в качестве запорной арматуры используют стальные или чугунные задвижки (из ковкого и высокопрочного чугуна). Однако ограничения нормативных документов распространяются и на применение арматуры из чугуна, поэтому основным видом арматуры, используемой на теплоэнергетических объектах, является стальная. Стальные шаровые краны, которые появились на российском рынке 10-15 лет назад и эксплуатационные качества которых получили высокую оценку специалистов, постепенно вытесняют традиционные задвижки.
Основными элементами стальных шаровых кранов являются:
. корпус: цельносварной или сборный;
. запирающий элемент в виде шара с цилиндрическим отверстием;
. шпиндель, посредством которого осуществляется поворот шара;
. съемная ручка или редуктор;
. уплотнения шпинделя и шара.
Цельносварной корпус крана, выполненный из углеродистой или нержавеющей стали, не имеет подвижных соединений, требующих подтяжки. Размещенный в корпусе отполированный шар изготавливается из высококачественной нержавеющей стали. С двух сторон к шару примыкают уплотнительные углеродно- тефлоновые прокладки, стойкие к износу и воздействию загрязнений. Тарельчатые пружины прижимают уплотнения к плавающему шару и обеспечивают надежное функционирование крана в условиях низких и высоких температур. В верхней части крана расположен шпиндель с уплотнительными прокладками. Благодаря упругому соединению с уплотнениями и шпинделем шар под влиянием рабочего давления свободно перемещается в сторону уплотнителя. Главные преимущества шаровых кранов:
1) высокая герметичность;
2) минимальный износ шара;
3) простота конструкции;
4) высокое быстродействие;
5) удобный монтаж и эксплуатация;
6) низкая стоимость обслуживания;
7) длительный срок безаварийной работы;
8) утолщенные стенки (специальное исполнение для стран Восточной Европы), увеличивающие прочность крана;
9) модели с удлиненным шпинделем, позволяющие производить ППУ-изоляцию крана.
Завод-изготовитель на выходном контроле тестирует каждый кран на эксплуатационную надежность — выполняется опрессовка сжатым воздухом при давлении 6-10 бар и жидкой средой при давлении 25, 40 или 63 бар. В большинстве случаев на объектах тепло-, водо- или газоснабжения используются стальные шаровые краны с концами под приварку и с фланцевыми присоединениями. Как правило, шаровые краны диаметром до 150 мм выполняют с ручным приводом, а краны большего диаметра — с редуктором, пневмо- или электроприводом. Зачастую специальные шаровые краны используются в качестве регуляторов. Регулирующие шаровые краны обеспечивают стабильность давления рабочей среды и величины Kv. В России регулирующие шаровые краны пока не нашли такого широкого применения, как на Западе, но все больше строительно-монтажных фирм и эксплуатирующих организаций признают коммерческую целесообразность и техническую надежность регулирующих шаровых кранов. Хотя задвижки имеют относительно низкую цену по сравнению с другими видами арматуры, но это преимущество полностью перечеркивается высокой стоимостью обслуживания и обеспечения работоспособности задвижек. Стоимость ремонта вышедшей из строя задвижки составляет 70-80% от стоимости нового вентиля. При этом замена уплотнительных колец шпинделя шарового крана требуется в 6 раз реже, чем ремонт задвижки, стоимость материала составляет 6-8% от стоимости крана и время на замену сводится к 1-2 часам — в зависимости от диаметра.
Подсчитав материальные затраты и оценив усилия, затраченные на ликвидацию аварийных ситуаций, периодически возникающих при использовании устаревшей запорной арматуры, лишний раз можно убедиться в справедливости народной мудрости: скупой платит дважды.
Владимир ТЕРЕШИН, ОДО «Термобелстрой»
обсуждение статьи
1) необходимость ежегодной ревизии для набивки сальников и очистки колец уплотнительных дисков;
2) сложность экстренного перекрытия трубопровода в аварийной ситуации;
3) неудовлетворительная внутренняя (по затвору) и внешняя (корпус-крышка) герметичность;
4) недостаточный срок безаварийной работы;
5) большие габариты и вес, которые увеличивают напряжение в трубопроводе;
6) частые случаи выхода из строя из-за падения щечек или поломки болтов.
В то же время традиционным вентилям и задвижкам существует достойная альтернатива — шаровые краны. Шаровая запорная и регулирующая арматура из цветных металлов с резьбовым присоединением к трубопроводу уже давно используется в системах внутреннего водоснабжения, отопления,
газоснабжения, на отдельных узлах теплоэнергетических и промышленных объектов — в частности, в индивидуальных и центральных тепловых пунктах. Однако на объектах теплоэнергетики (ТЭЦ, РТС, котельные, ЦТП, трубопроводы тепловых сетей), многочисленных промышленных объектах и в газоснабжении, где предъявляются повышенные требования к эксплуатационной надежности, в соответствии с действующими нормативными требованиями (СНиПы и др.) использование арматуры из цветных металлов (в том числе шаровых кранов) с муфтовым присоединением к трубопроводу ограничено. Арматура из цветных металлов не рекомендована к использованию для трубопроводов диаметром свыше 50 мм, работающих в условиях высоких температур и давлений, поскольку прочностные характеристики корпуса и резьбового соединения у нее значительно ниже, чем у арматуры из стали или даже чугуна. Для таких трубопроводов в качестве запорной арматуры используют стальные или чугунные задвижки (из ковкого и высокопрочного чугуна). Однако ограничения нормативных документов распространяются и на применение арматуры из чугуна, поэтому основным видом арматуры, используемой на теплоэнергетических объектах, является стальная. Стальные шаровые краны, которые появились на российском рынке 10-15 лет назад и эксплуатационные качества которых получили высокую оценку специалистов, постепенно вытесняют традиционные задвижки.
Основными элементами стальных шаровых кранов являются:
. корпус: цельносварной или сборный;
. запирающий элемент в виде шара с цилиндрическим отверстием;
. шпиндель, посредством которого осуществляется поворот шара;
. съемная ручка или редуктор;
. уплотнения шпинделя и шара.
Цельносварной корпус крана, выполненный из углеродистой или нержавеющей стали, не имеет подвижных соединений, требующих подтяжки. Размещенный в корпусе отполированный шар изготавливается из высококачественной нержавеющей стали. С двух сторон к шару примыкают уплотнительные углеродно- тефлоновые прокладки, стойкие к износу и воздействию загрязнений. Тарельчатые пружины прижимают уплотнения к плавающему шару и обеспечивают надежное функционирование крана в условиях низких и высоких температур. В верхней части крана расположен шпиндель с уплотнительными прокладками. Благодаря упругому соединению с уплотнениями и шпинделем шар под влиянием рабочего давления свободно перемещается в сторону уплотнителя. Главные преимущества шаровых кранов:
1) высокая герметичность;
2) минимальный износ шара;
3) простота конструкции;
4) высокое быстродействие;
5) удобный монтаж и эксплуатация;
6) низкая стоимость обслуживания;
7) длительный срок безаварийной работы;
8) утолщенные стенки (специальное исполнение для стран Восточной Европы), увеличивающие прочность крана;
9) модели с удлиненным шпинделем, позволяющие производить ППУ-изоляцию крана.
Завод-изготовитель на выходном контроле тестирует каждый кран на эксплуатационную надежность — выполняется опрессовка сжатым воздухом при давлении 6-10 бар и жидкой средой при давлении 25, 40 или 63 бар. В большинстве случаев на объектах тепло-, водо- или газоснабжения используются стальные шаровые краны с концами под приварку и с фланцевыми присоединениями. Как правило, шаровые краны диаметром до 150 мм выполняют с ручным приводом, а краны большего диаметра — с редуктором, пневмо- или электроприводом. Зачастую специальные шаровые краны используются в качестве регуляторов. Регулирующие шаровые краны обеспечивают стабильность давления рабочей среды и величины Kv. В России регулирующие шаровые краны пока не нашли такого широкого применения, как на Западе, но все больше строительно-монтажных фирм и эксплуатирующих организаций признают коммерческую целесообразность и техническую надежность регулирующих шаровых кранов. Хотя задвижки имеют относительно низкую цену по сравнению с другими видами арматуры, но это преимущество полностью перечеркивается высокой стоимостью обслуживания и обеспечения работоспособности задвижек. Стоимость ремонта вышедшей из строя задвижки составляет 70-80% от стоимости нового вентиля. При этом замена уплотнительных колец шпинделя шарового крана требуется в 6 раз реже, чем ремонт задвижки, стоимость материала составляет 6-8% от стоимости крана и время на замену сводится к 1-2 часам — в зависимости от диаметра.
Подсчитав материальные затраты и оценив усилия, затраченные на ликвидацию аварийных ситуаций, периодически возникающих при использовании устаревшей запорной арматуры, лишний раз можно убедиться в справедливости народной мудрости: скупой платит дважды.
Владимир ТЕРЕШИН, ОДО «Термобелстрой»
обсуждение статьи
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 12 за 2005 год в рубрике оборудование и инструмент
