Запорная арматура

                                     Содержание

 

        Ведение

         1. Технико-технологический раздел……………………………………..4

       1.1  Предназначение запорных устройств…….....................................4

       1.2 НАЗНАЧЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ……...13 

1.3. Порядок установки………………………………………………….17

 1.4. Правила хранения…………………………………………………..18

1.5. Транспортировка…………………………………………………...18

1.6 Обслуживание и ревизия арматуры………………………………19

1.7  Техническое обслуживание и смазка……………………………...27

1.8  НЕИСПРАВНОСТИ И ИХ УСТРАНЕНИЯ……………………..28

        2.Расчетный  раздел………………………………………………………30

  2.1 Силовой расчет задвижки……………………………..…………….30

      Заключение

      Список используемой литература 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Промышленная  арматура имеет универсальное назначение и служит для работы в определенном интервале параметров, имеющих (относительно) широкое распространение. Наиболее часто используется запорная арматура; она предназначена для того, чтобы в нужные моменты времени перекрывать проход в трубопроводе, отделяя одну часть от другой. Это бывает необходимо или при выполнении программы технологического процесса, или для целей ремонта, замены оборудования, на случай аварии и т. д. Затворы чаще всего находятся в полностью открытом положении и перекрываются лишь на сравнительно короткие промежутки времени. Значительно реже они предназначаются для работы в постоянно закрытом положении (концевая арматура, пробноспусковые краны, резервные байпасные линии и т. д.).

В зависимости  от размеров и формы внутренних полостей арматура оказывает большее или меньшее гидравлическое сопротивление прохождению среды. Это выражается потерей напора, для компенсации которого необходимо затрачивать дополнительную энергию.

Качество  арматуры, характеризуемое ее гидравлическим сопротивлением, оценивается по величине коэффициента гидравлического сопротивления Ј, выраженного в относительных единицах. Он представляет собой коэффициент пропорциональности между перепадом давлений на арматуре (потеря напора) и скоростным напором. Во избежание больших потерь напора коэффициент гидравлического сопротивления полностью открытой запорной арматуры должен иметь возможно малую величину.

 

 

 

1. Технико-технологический раздел

1.1 Предназначение запорных  устройств

Запорная  арматура - предназначена для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе и пуска среды в зависимости от требований технологического процесса (цикл «открыто-закрыто»). Сюда относятся задвижки, краны, запорные клапаны, поворотные затворы. Основное назначение запорно-регулирующей арматуры – перекрывать поток рабочей среды по трубопроводу и снова пускать среду, а также обеспечивать необходимую герметичность. Завод трубопроводной арматуры следит за качеством выпускаемой продукции. Устанавливается арматура на трубопроводах высокого и низкого давления, агрегатах и сосудах. Предназначена запорная арматура для управления: водяной, газообразной, парообразной, газожидкостной массой, путем изменения площади диаметра проходного сечения отверстия. Она должна обеспечивать надежное и полное перекрытие проходного сечения. Принципиально она должна обеспечивать всего два состояния - открыта или закрыта - и может быть не предназначена для эксплуатации в промежуточном положении рабочего органа.

По  функциональному назначению трубопроводная арматура подразделяется на следующие  основные классы:

• запорная - предназначена для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью;
• регулирующая - предназначена для регулирования расхода путем изменения количества протекающей по трубопроводу рабочей среды. Регулирующая арматура управляется от постороннего источника энергии;
• распределительная - предназначена для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков;
• предохранительная - предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды., защитная (отсечная) предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимых или непредусмотренных технологическим процессом изменений параметров или направления потока рабочей среды, а также для отключения потока.

- фазоразделительная - предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от их фазы и состояния. Сюда относятся конденсатоотводчики, воздухоотводчики и маслоотделители.

Задвижка – одно из устройств запорной арматуры. Здесь, в отличие от кранов, запорный элемент совершает не вращательное движение, а возвратно-поступательное. Передвижение запорного элемента происходит перпендикулярно движению жидкости.

Хронологически  задвижки появились одними из первых из устройств перекрытия водного  потока. Это связано с их достаточной простотой и неприхотливостью в эксплуатации и ремонте. В настоящее же время в связи с бурным развитием техники и технологических процессов задвижки все чаще вытесняются при прокладке трубопроводов устройствами перекрытия воды с круговым движением исполнительного элемента. Задвижки, как и запорные краны, используются в основном в двух режимах: открыто и закрыто, т. е. когда запорный элемент находится в крайних положениях. При использовании задвижки в промежуточном положении происходит разрушение ее рабочей поверхности из-за вибрации, вызванной высокочастотным перемещением исполнительного органа вдоль и поперек протекания жидкости при ее движении по трубопроводу. Расшатываются также и элементы крепления исполнительного элемента. Как результат – выход задвижки из строя раньше установленного срока.

Задвижки  разделяют на несколько видов. Клиновые, параллельные, с выдвижным и не выдвижным штоком. Применяются при  давлениях от 2 до 200 атмосфер. Условный диаметр от 8 мм до 2 м.

Рисунок 1 Задвижка ЗМС-65-14 К1 ХЛ (Бакинская)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 Задвижка ЗМС-65-14 К1 ХЛ (Бакинская)

 

 

Таблица 1- Технические характеристики задвижки ЗМС-65-14 К1 ХЛ

Технические характеристики
1. Рабочее давление, МПа (кг/см2)	14 (140)
2.Условный проход, мм	65
3.Температура рабочей среды не  более К (С0)	393 (120)
4. Исполнение задвижки	К1
5. Задвижка	Корпус литой
6. Установленный срок службы ЗМС	Не менее 12-15 лет
7. Конструкция задвижки	Невыдвижной шпиндель
8. Замена манжет	Под давлением

 

Колонные  головки, как и обсадные трубы, являются неотъемлемой частью конструкции скважины как инженерного сооружения. Они предназначены для подвески очередной обсадной колонны, герметизации и контроля давления в кольцевом пространстве между соседними колоннами труб.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2- Обвязка колонная головка ОКК1-35 К1 ХЛ

 

Конструкция колонной головки, фонтанной арматуры, схемы их обвязки должна обеспечивать оптимальные режимы работы скважины, герметизацию трубного, затрубного и межтрубного пространства, возможность технологических операций на скважине, глубинных исследований, отбора проб и контроля устьевого давления и температуры.

Условия работы колонной головки достаточно сложны: нагрузка от веса обсадных колонн может превышать в глубоких скважинах  несколько сот килоньютонов. Элементы колонной головки воспринимают также  давление среды, контактирующей с ними. Нарушение надежности колонной головки  неизбежно ведет к серьезным  авариям, нанесению ущерба окружающей среде, а в отдельных случаях  может быть причиной возникновения  пожаров, взрывов, несчастных случаев.

 

 

 

 

Рис. 3 - Затвор поворотный

Затвор – элемент трубопроводной запорной арматуры, где регулирующий (запорный) орган поворачивается вокруг оси, которая не является его собственной осью. Наиболее распространенной разновидностью этого типа трубопроводной арматуры является дисковый затвор, у которого регулирующий элемент сделан в виде диска.

По  виду обеспечения герметичности  перекрытия потока жидкости дисковые затворы могут быть с уплотнением  металл-металл, с мягким седловым уплотнением, с тефлоновым покрытием перекрывающих частей затвора. По типу присоединения его с системе водо- (трубо) провода затворы бывают с фланцами под сварку и под резьбовое соединение.

Управление  затвором, в зависимости от усилия, необходимого для приведения его движущейся части с рабочее положение, может быть при помощи просто рукоятки, через редуктор, посредством пневматического привода или электрического. Материал и конструкция затвора должны быть таковы, чтобы он мог положенный срок работать не только на открытие-закрытие проходящей через него субстанции, но и регулировать проходящий объем. Для этого рукоятка затвора чаще всего выполняется с фиксатором, который позволяет стопорить рукоятку в различных угловых положениях.

Такие эксплуатационные свойства затворов, как удобство и простота их монтажа  и замены уплотняющих элементов, достаточная долговечность (до 100 тысяч  открытий-закрытий), относительно низкая стоимость привели к их широкому применению в трубопроводной отрасли.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4- Кран запорный

 

Кран  запорный - один из видов запорной аппаратуры. Может быть выполнен из различных материалов: сталь, латунь, какой-либо пластик и др. Но устройство у них у всех одно и то же – корпус и запорный элемент. Запорный элемент может быть выполнен в виде цилиндра (цилиндрический кран) или в виде шара (шаровой). Реже в быту можно встретить кран с коническим запорным устройством.

По  производительности краны запорные могут быть полнопроходным или полупроходными. Полупроходной кран – если перекрываемое отверстие по диаметру меньше диаметра подсоединяемых на вход и выход труб. И соответственно полнопроходной - когда оно такое же.

Основная  задача запорного крана – перекрывать  поток жидкости, проходящей через  него. Т. е. у него два рабочих положения  – открыто и закрыто. Понятно, что если ручку крана повернуть  не на 90 градусов, а, скажем, на 45, то поток  проходящей жидкости можно уменьшить  грубо говоря в 2 раза. Таким образом, плавно меняя угол поворота ручки, можно плавно менять проходящий поток. Однако этого делать не рекомендуется, т. к. в зависимости от давления и состава жидкости кран запорный может

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6 - Вентиль

 

 

 

повредиться, особо это касается острых кромок конструкции крана, которые могут  сточиться, результатом чего при  полном перекрытии жидкость может на выходе крана продолжать сочиться.

Запорные  краны применяются как в промышленности (для транспортировки воды, нефтепродуктов, газа), так и в быту, для перекрытия в случае необходимости различных  частей водопровода.

 

  Вентили. Это еще один класс устройств запорной арматуры. Здесь запорный элемент находится на шпинделе. Вращательное движения в ту или иную сторону шпинделя (с помощью простого маховика или каких-либо приспособлений) преобразуется в возвратно-поступательное движение запорного элемента, который регулирует поток проходящей через него жидкости. Вращение шпинделя осуществляется или вручную (если усилие невелико) или с помощью какого-либо электрического (гидравлического) двигателя.

Массовый  потребитель наиболее хорошо знаком именно с этим видом запорной арматуры в быту, т. к. различные модификации  вентилей можно встретить в любой квартире, на загородном участке, в различного рода общественных помещениях и т. п.

Наиболее  распространенный вид вентиля –  это проходной вентиль, который  устанавливается на прямолинейных  участках трубопровода. Основной недостаток – достаточно высокое гидросопротивление и как следствие – наличие зоны застоя жидкости в районе установки такого вентиля. Этого недостатка лишен прямоточный вентиль, используемый в тех местах трубопровода, где не допускается снижения потока жидкости на выходе вентиля.

Также к наиболее распространенным типам  вентилей относятся угловые (соединяет  две взаимно перпендикулярные части  трубопровода) и смесительные (смешивают  два потока жидкости с целью, например, поддержания заданной температуры).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7. - Клапан комбинированный многофункциональный типа ККМ

 

 

Клапан  комбинированный многофункциональный  ККМ-89х21 предназначен для установки  вместо обратного клапана в компоновке колонны НКТ при добыче нефти  электроцентробежными насосами (ЭЦН)

 

Таблица 2 - Технические характеристики ККМ

Технические характеристики	ККМ-89х21
Рабочая производительность ЭЦН для работы клапана, м3/сут	80…800
Наружный диаметр, мм	89
Длина, мм, не более	370
Скорость подъема колонны, не более, м/с	0,3
Условный диаметр проходного отверстия, мм	32
Присоединительная резьба по ГОСТ 633-80	гладкая НКТ 73
Масса, кг, не более	10
Рабочее давление, МПа	21

 

Клапаны выполняют в трубопроводной арматуре роль своего рода датчиков, совмещенных с исполнительным устройством.

Основным  типом являются предохранительные  клапаны, которые осуществляют автоматический выпуск (в атмосферу или в специальные  емкости) избытка жидкости или газа (пара) из трубопровода при образовании  в нем давления, превышающего допустимое техническими параметрами, тем самым  предотвращая аварию трубопровода. По типу исполнительного механизма  они могут быть пружинными и рычажно-грузовыми.