книги из ГПНТБ / Андреев, Г. С. Запорная арматура

вполость цилиндра привода и соединяет ее с атмосферой.

Спомощью клапанов 8, 9, 10 предусмотрено ручное управление краном: закрытие, открытие и иабивка крана смазкой. Пневмоклапаны 8, 9, 10 при ручном управлении краном включаются ры­

чагами 11 (пажатие по направлению стрелки). Давление к клапанам 8, 9, 10 подается от резервной емкости 7, которая в свою очередь через клапан 4 сообщается с газопроводом в двух точках до и после крапа. При резком падении давления в газопроводе клапан 4 герметично отсекает резервную емкость от газопровода, сохраняя в ней перво­ начальное высокое давление.

70

Поступающий к автомату газ очищается и осушается в фильтрах 5, 6. Автомат полностью отключается от газопровода посредством вентилей В г, В 2, что необходимо для производства монтажа, ухода и контрольных проверок в процессе эксплуатации. Вентили В4

иВъ предназначены для продувки фильтров 5, 6 и обвязочной арма­ туры автомата.

Для надежной работы автомата нужно регулярно проводить тех­ нические осмотры. Периодически, не реже одного раза в месяц, необходимо проверять герметичность всех мест соединений и уплот­ нений автомата, его работоспособность, проверять ручное управле­ ние пиевмоклапанами. Очень тщательпо нужно следить за очисткой

иосушкой газа, подаваемого для управления автоматом, регулярно

взависимости от влажности газа заменяя силикагель в фильтрах

иочищая обвязочную арматуру от конденсата и воды в осеннезимний период.

ГЛАВА V

ЗАДВИЖКИ ДЛЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Задвижки являются наиболее распространенным видом запорной арматуры. В газовой промышленности задвижки применяются при оборудовании устья скважин, на промысловых сборных пунктах, иа магистральных и распределительных газопроводах, на трубо­ проводах компрессорных и газораспределительных станций и т. д.

Задвижкой называется запорная арматура, в которой проход перекрывается путем подъема плоского диска в иаправленпи, пер­ пендикулярном к направлению движения среды.

В простейших задвижках плоский запорный диск имеет форму клина, который при опускании плотно прижимается к уплотнитель­ ным поверхностям корпуса задвижки, перекрывая ее проходное сечение. Для задвижек, устанавливаемых на подземных участках газопроводов, сооружаются колодцы, позволяющие обслуживать арматуру (набивать сальники, смазывать детали, красить и т. д.). Задвижки имеют небольшое гидравлическое сопротивление, для открытия и закрытия затвора достаточно незначительных усилий. Задвижки обеспечивают проход рабочей среды в обоих направлениях. Их можно изготавливать практически иа любые давлеиия и любых размеров.

К недостаткам задвижек следует отнести слояшость их изготовле­ ния, связанную с наличием двух седел в корпусе и двух уплотнитель­ ных поверхностей на затворе.

Уплотнительные поверхности седел корпуса труднодоступны для обработки и притирки, что значительно осложняет их произ­ водство и ремонт. В большинстве конструкций проход открывается

71

п закрывается в условиях трения уплотнительных поверхностей затвора и седел корпуса, которое возрастает при одностороннем давлении среды па затвор. Поэтому задвижки при непродолжитель­ ной эксплуатации теряют герметичность в результате износа, а иногда и задирания уплотнительных поверхностей.

"Управление задвижкой — работа весьма трудоемкая. Полное открытие прохода возможно только при подъеме затвора иа высоту, равную диаметру прохода в седле. Кроме того, через фланцевые соединения и сальниковые уплотнения в процессе эксплуатации часто возникают утечки, а при загрязнении уплотнительных поверх- ' ностей и засорении пазов внутри корпуса задвижка пропускает газ даже в закрытом положении.

Особенно трудно эксплуатировать задвижки в условиях транспор­ тировки полимерпзующпхся сред (сланцевый газ), когда на уплотни­ тельных поверхностях седел и затвора образуется очень плотная пленка полимеров, так что задвижку можно закрыть, лишь приме­ нив значительные усилия для вращения маховика.

Различаются задвижки с выдвижным, невыдвижиым и вращатель­ но-поступательным перемещением шпинделя.

В задвижках с выдвижным шпинделем резьбовая втулка распо­ ложена вне корпуса. Это делает ее доступной для осмотра и смазки и позволяет перемещать шпиндель путем вращения резьбовой втулки. Высота задвижек с выдвижным шпинделем увеличивается примерно на величину диаметра прохода в седле. В этих задвижках положение затвора можно определить по положению резьбового конца шпин­ деля.

В задвижках с невыдвижным шпинделем резьба, перемещающая затвор, расположена внутри корпуса и поэтому постоянно подвер­ жена воздействию транспортируемой среды, что исключает возмож­ ность применения смазки резьбы. Высота задвижек не изменяется при разных положениях затвора, поэтому ее габариты меньше, чем у задвижек с выдвижным шпинделем. Положение затвора задвижек с невыдвижиым шпинделем фиксируется специальным указателем.

Задвижки с вращательно-поступательным перемещением шпин­ деля встречаются реже и применяются в основном иа трубопроводах малых диаметров при низких давлениях транспортируемой среды. В этих задвижках иа шпинделе имеется две резьбы — правая и левая.

Существуют и другие конструкции привода, заменяющие собой резьбовой шпиндель: зубчатая рейка — в быстродействующих за­ движках, шток — в задвижках с пневматическим или гидравличе­ ским приводом.

В зависимости от проходного сечения задвижки могут быть равиопроходными и с суженным проходом. Задвижки равнопроходпые имеют небольшое гидравлическое сопротивление. Сужение прохода задвижки позволяет уменьшить ее размеры и значительно снизить усилие, необходимое для управления затвором. Задвижки с сужен­ ным проходом в седле имеют значительное гидравлическое сопроти-

72

влеиие, для уменьшения которого в некоторых конструкциях уста­ навливаются специальные направляющие трубы. Направляющие трубы не только уменьшают гидравлические потери напора, но и предотвращают выпадение в корпусе задвижек твердых частиц, со­ держащихся в потоке транспортируемой среды.

По принципу действия затвора задвижки могут быть с одно- и двусторонним принудительным уплотнением и самоуплотня­ ющиеся. В задвижках с односторонним принудительным уплотне­ нием герметичность создается на стороне выхода среды, а в задвижках с двусторонним принудительным уплотнением — в обоих соединениях затвора с седлами. Герметичность задвижек с двусторонним уплот­ нением при гидравлических испытаниях может быть проверена через дренажное отверстие, имеющееся во внутренней полости корпуса. В самоуплотняющихся задвижках между уплотнительной поверх­ ностью затвора и седла оставляется зазор, а герметичность обеспе­ чивается давлением среды со стороны входа.

По конструкции затвора задвижки наиболее распространенных конструкций разделяются на клиновые и параллельные. В клиновых задвижках затворные уплотнительные поверхности наклонены к вер­ тикальной оси корпуса; клиновидный затвор при закрытом проходе прижимается своими поверхностями к уплотнительным поверхно­ стям корпуса и создает нужную герметичность.

Затвор в клиновых задвижках может быть изготовлен в виде сплошного клина или в виде двух дисков, шарнирно соединенных между собой. Основное преимущество задвижек со сплошным клином состоит в простоте конструкции, поэтому они более надежны в экс­ плуатации. На боковых поверхностях клина имеются пазы, благо­ даря которым происходит фиксированная посадка затвора на седле корпуса и несколько уменьшается износ уплотнительных поверх­ ностей задвижки.

Недостатками таких задвижек являются трудность точной под­ гонки клина к корпусу, возможность заклинивания при резком изменении температуры и нарушение герметичности вследствие загрязнения уплотнительных поверхностей.

Уплотнительные поверхности клиновых задвижек с двухдиско­ вым затвором требуют меньшей точности в изготовлении, а шарнир­ ное крепление дисков создает лучшие условия для обеспечения гер­ метичности. Эти задвижки чаще изготовляются с выдвижным шпин­ делем, тогда как задвижки со сплошным клином изготовляются

сневыдвижным шпинделем.

Впараллельных задвижках уплотнительные поверхности парал­ лельны вертикальной оси, т. е. друг другу. В зависимости от кон­ струкции различают задвижки с распорпыми клиньями, самоуплот­ няющиеся без распорных устройств, с механически управляемыми дисками и задвижки со смазкой.

Наиболее широко распространены задвижки с распорными клиньями. В этих задвижках необходимое давление на уплотнитель­ ные поверхности достигается устройством принудительного затвора,

73

состоящего из одного пли двух распорных клиньев. Недостаток за­ движек — взаимное трепие уплотнительных поверхностей при частом открывании и закрывании, что приводит к сравнительно быстрому износу этих поверхностей и влечет за собой потерю герметичности.

Всамоуплотняющихся задвижках затвор состоит из двух дисков

ипружины между ними, которая прижимает эти диски к уплотни­ тельным поверхностям корпуса. Постоянное прижатие дисков к сед­ лам способствует очистке уплотнительных поверхностей от механи­ ческих частиц, содержащихся в потоке среды.

Задвижки с механически управляемыми дисками довольно сложны по устройству. При закрывании таких задвижек диски движутся вначале параллельно уплотняемым поверхностям, а затем раздви­ гаются, плотно закрывая проход. Широкого распространения эта конструкция ие получила из-за своей сложности и малой надежности

вэксплуатации.

Таблица 10

Строительные длины задвижек

П р и м е ч а н и я . 1. Для задвижек стальных на ру менее 6 кгс/см2 строи­ тельные длины принимаются по установленным длппам для чугунных задви­ жек на соответствующее условное давление. 2. Задвижки, условный проход которых заключен в скобки, по возможности ие применять. 3. Строительные длины для задвижек на ру= 6 кгс/см2 и более приняты с учетом возможности устанавливать на них обводы. В случае необходимости применить для задви­ жек на ру = 1 и 2,5 кгс/см2 обводы их устанавливают на трубопроводе.

74

Повышенные требования к герметичности запорной арматуры при эксплуатации ее в течение длительного времени, особенно на газопроводах, по которым транспортируется газ, содержащий влагу и твердые частицы, привели к созданию специальной запорной арма­ туры, в которой герметичность достигается принудительным подво­ дом смазки к уплотнительным поверхностям. В последнее время получили распространение и задвижки со смазкой.

Смазка, постоянно находящаяся в корпусе, способствует созда­ нию непроницаемого соединения между уплотнительными поверх­ ностями, уменьшает их трение и износ. Кроме того, внутренняя поверхность такой задвижки защищена от засорения со стороны протекающей среды. Задвижки со смазкой обладают наиболее удо­ влетворительной герметичностью запирания прохода, но довольно сложны и требуют тщательного ухода в процессе эксплуатации.

Строительные длины чугунных и стальных задвижек на ру до 160 кгс/см2 и Dy до 2000 мы по ГОСТ 3706—67 устанавливаются в соответствии с табл. 10.

УСТРОЙСТВО ЗАДВИЖЕК

На газопроводах находят применение в качестве запорной арма­ туры как стальные задвижки, так и чугунные с условным давлением от 1 до 64 кгс/см2. Ниже рассмотрено устройство наиболее распро­ страненных задвижек.

Задвижки чугунные

Задвижки типов ЗОчббк и ЗОчббр параллельные с выдвижным"

шпинделем фланцевые чугунные с ручным управлением (рис. 43) выпускаются на ру = 10 кгс/см2 диаметром от 50 до 400 мм. Для установки на трубопроводах для воды, пара и других жидких чистых сред задвижка выпускается с латунными уплотнительными коль­ цами, а для нефти, мазута, газа — без уплотнительных колец.

Задвижки с затвором без колец по особому заказу изготовляются для сред с температурой до 225° С. Задвижки для газа изготовляются на Ру = 4 кгс/см2 и по особому заказу — на ру до 10 кгс/см2. Раз­ меры присоединительных фланцев задвижек должны соответство­ вать ГОСТ 1235—67 на ру = 10 кгс/см2.

По требованию потребителей задвижки должны изготовляться с электромеханическими и гидравлическими приводами для дистан­ ционного управления. Задвижка с ручным приводом открывается вращением маховика по часовой стрелке. В собранных задвижках должна быть обеспечена плавность хода шпинделя, а перемещение затвора должно происходить без заедания при открывании и закры­ вании задвижки. В качестве сальниковой набивки применяется пенька просаленная или асбест сухой. Затяжка сальника должна обеспечивать герметичность и в то же-время не препятствовать сво­ бодному движению шпинделя.

75

Обычно задвижки поставляются со сверлеными отверстиями в присоединительных фланцах, ио по требованию потребителя допу­

Затвор задвижки состоит из сплошного клина, имеющего напра­ вляющие поверхности. Уплотнительные поверхности затвора вы­ полнены непосредственно на корпусе и клине. Сальник подтягивается

76

задвижки путем выравнивания давления по обе стороны затвора. Материал деталей: корпуса, крышки, клина, сальника, махо­ вика — чугун; шпиделя — сталь; прокладки — паронит. Корпус задвижки соединяется с крышкой болтами. В качестве сальникового

уплотнения применяется асбестовая пропитанная набивка. В табл. 12 приведены основные размеры задвижек.

Задвижка ЗОчЗвбк ру = 10 кгс/см2 чугунная запорная клиновая с выдвижным шпинделем фланцевая предназначена для газопровода коксового газа при температуре до 90° С; может применяться и при топливном газе. Условия применения этих задвижек те же, что и задвижек 30ч27бк. Технические условия по ГОСТ 5762—65 *.

Материал деталей: корпуса, крышки и клина — чугун; шпин­ деля — нержавеющая сталь; прокладки — паронит; набивки саль­ никовой — пропитанный асбест.

В табл. 13 приведены основные размеры задвижек.

Задвижка 30ч21бк ру — 4 кгс/см2 запорная клиновая с выдвиж­ ным шпинделем фланцевая чугунная предназначена для газопрово­ дов коксового газа при температуре до 120° С; ее можно устанавли­ вать на газопроводах с топливным газом при том же давлении и тем­ пературе. Корпус с крышкой соединен болтами, сальник подтяги­ вается накидной гайкой.

Материал деталей: корпуса, крышки, клина, маховика — чугун; шпинделя — нержавеющая сталь; прокладки — паронит; сальни­ ковой набивки — сухой асбест.

В табл. 14 приведены основные размеры задвижек.

Задвижка 30ч7бк ру = 4 кгс/см2 чугунная параллельная с выдвиж­ ным шпинделем по конструкции и основным деталям мало чем отли­ чается от задвижки ЗОчббк. Предназначена для установки на газо­ проводах при температуре до 100° С и выпускается с Dy от 50 до 400 мм. Присоединительные фланцы выполняются по ГОСТ 1235—67 на ру = 10 кгс/см2.

77

Материал деталей: корпуса, крышки, запорных дисков, клипа, сальника п маховика — чугун; шпинделя — сталь; резьбовой втулки — латунь; прокладки — пароннт. В качестве сальникового уплотнения применяется асбестовая сухая набивка. Корпус и крышка

диски, плотно прижимает их к уплотнительным поверхностям, вы­ полненным непосредственно на корпусе задвижки.

Задвижка может устанавливаться на горизонтальных и верти­ кальных участках трубопроводов. Масса задвижек в зависимости от диаметра колеблется от 18,4 до 490 кг.

Задвижки 30ч27бк и 30ч27бр ру — 4 кгс/см2 клиновые чугунные с выдвижным шпинделем. 30ч27бк применяется на газопроводах с температурой до 120° С, 30ч27бр — на трубопроводах воды и пара при той же температуре.

На рис. 45 показано устройство задвижки. Присоединительные фланцы выполняются по ГОСТ 1235—67 на ру = 6 кгс/см2.

78