Общие сведения о запорной арматуре
Назначение запорной арматуры — перекрывать поток рабочей среды по трубопроводу и снова пускать среду в зависимости от требований технологического процесса, обслуживаемого данным трубопроводом. Кроме того, запорную арматуру применяют:
- для переключения потока или его части из одной ветви системы в другую;
- для дросселирования потока среды, т. е. изменения его расхода, давления и скорости. Отметим, что такое применение запорной арматуры нежелательно, т. к. в условиях дросселирования запорная арматура быстрее изнашивается из-за эрозии, вибрации и других причин.
Запорная арматура бывает четырех типов:
- задвижки - запорный элемент перемещается поперек потока;
- вентили - запорный элемент перемещается вдоль потока жидкости без трения о корпус и его детали;
- краны - поворотные запорные устройства, уплотнительные поверхности которых во время работы остаются в контакте друг с другом и защищены от рабочей среды;
- дисковые поворотные затворы - наиболее простой вид арматуры, имеющий минимальные размеры, габарит и вес.
Арматура для газонефтепроводов изготавливается из чугуна серого, чугуна ковкого, углеродистой легированной стали, цветных металлов и пластмасс, в зависимости от энергетических параметров потока (давления и температуры), диаметра трубопровода и назначения арматуры. По возможности материал арматуры должен соответствовать материалу трубопровода.
В качестве сальниковой набивки в арматуре для нефтепроводов с температурой продукта до 100 °С применяется хлопчатобумажная пропитанная набивка марки ХПБ и пеньковая плетеная пропитанная набивка марки ЛП. При температуре перекачиваемого нефтепродукта до 200 °С применяются плетеные асбестовые набивки марок АЛ (пропитанная), АМБ (маслобензостойкая), АЛА (прорезиненная пропитанная) и др. Для всех нефтепродуктов в качестве сальниковой набивки можно применять бензостойкую резину.
Прокладки для арматуры изготовляются из паронита, хлорвинила, картона прокладочного, пропитанного горячей олифой, столярным клеем, техническим желатином с глицерином. В качестве материала для прокладок можно применять листовую маслобензостойкую резину.
Арматура из ковкого чугуна допускается к установке на газопроводах с рабочими температурами от минус 30 до 150 °С и при рабочих давлениях не выше Рр = 1,6 МПа. Арматура из серого чугуна допускается к установке на газопроводах в пределах рабочих температур не ниже минус 10 °С и не выше 100 °С с рабочим давлением среды Рр = 0,6 МПа. Чугунную арматуру нельзя применять на трубопроводах для сильнодействующих ядовитых газов; на трубопроводах, подверженных вибрации; на трубопроводах, работающих при резко переменном температурном режиме среды; при температурах ниже минус 30 °С для ковкого чугуна и минус 10 °С - для серого чугуна; при перекачке замерзающих жидкостей около 0 °С; при давлениях выше рабочих.
Арматура общего назначения, изготовленная из хромоникелевых сталей, может применяться при температуре перекачиваемой среды не ниже минус 70 ºС. Использование арматуры из цветных металлов и сплавов допускается лишь в случаях, когда нельзя применять стальную или чугунную арматуру. Вся стальная арматура должна иметь изготовленные совместно с корпусом патрубки длиной не менее 100 мм при Dy ≤ 150 мм и не менее 200 мм при Dy > 150 мм.
Запорная арматура, имеющая диаметр прохода более 400 мм, должна применяться со специальными приводами.
Для обеспечения нормальной работы арматуры применяются антифрикционные и уплотнительные смазки и гидромасла. Смазки и масла должны обеспечивать сохранность жидкой прослойки, не выдавливаться с поверхностей под действием нагрузок, должны быть физически и химически стойкими. Смазки бывают: антифрикционные, защитные и уплотняющие (герметики); низко-, средне- и тугоплавкие; водостойкие; морозостойкие; коррозионностойкие; кислотоупорные.
Основные требования к запорной арматуре линейной части магистральных трубопроводов: минимальное гидравлическое сопротивление полностью открытой арматуры; легкость срабатывания после длительной эксплуатации в открытом положении; высокая надежность; долговечность; безотказность; герметичность затвора и всех уплотнений; коррозионная стойкость.
К запорной арматуре перекачивающих станций предъявляются дополнительные требования: должна иметь большое число циклов срабатывания до отказа; возможность работы на сменных уплотнениях; взрывобезопасность.
Выбор запорной арматуры
Выбор запорной арматуры выполняется в зависимости от конкретных условий и технологического процесса, свойств перекачиваемой среды, характера работы арматуры, вида нагрузок, температурного режима. Большую роль играют габариты и масса запорной арматуры, вид привода для срабатывания и быстрота срабатывания. Одним из основных свойств арматуры является ее герметичность. Наиболее герметичны вентили и шаровые краны с плавающей пробкой, в которых для уплотнения используется усилие от давления перекачиваемой среды.
