Обзор состояния и развития машиностроительного комплекса в Республике Казахстан

 

      Рисунок 3.3 Конечные положения затвора (слева) открыто (справа) закрыто. 

      -Сёдла

      В зависимости от типа и параметров рабочей среды используются следующие  исполнения седел:

      - SPE (singlepistoneffect) – одиночное уплотнение.

      В этом исполнении герметичность затвора  обеспечивает уплотнительный пакет, расположенный  с входной стороны, который прижимается  к пробке за счет усилия пружин и  давления среды Р на входе. В случае повышения давления в мертвой зоне (средней полости) корпуса, (например, при нагреве среды находящейся в корпусе от воздействия солнечной радиации), происходит автоматический сброс давления в выходной патрубок, принципиальная схема работы одиночного уплотнения показана в соответствии с рисунком 3.4. Седла SPE преимущественно используются на жидких средах.

       

Рисунок 3.4 Принципиальная схема работы одиночного уплотнения 

      -DPE (doublepistoneffect) двойное уплотнение.

      В этом исполнении герметичность затвора обеспечивает уплотнительный пакет, расположенный с входной стороны, который прижимается к пробке за счет усилия пружин и давления среды Р на входе, так и уплотнительный пакет, расположенный с выходной стороны, который прижимается к пробке за счет усилия пружин и давления среды Р в корпусе, принципиальная схема работы двойного уплотнения показана на рисунке 3.5. Таким образом, герметичность затвора гарантирована даже при выходе из строя одного из седел. Исполнение DPE не обладает возможностью автоматического сброса избыточного давления из мертвой зоны (средней полости) корпуса крана. Седла DPE преимущественно применяются на газообразных средах. 

 

Рисунок 3.5 Принципиальная схема работы двойного уплотнения 

      - SPE & DPE комбинированный уплотнение седло в исполнении SPE со стороны входного патрубка и седло в исполнении DPE со стороны выходного патрубка (используется при специальном требовании заказчика).

      Таким образом, герметичность затвора  обеспечивается как входным, так  и выходным седлами, а при увеличении давления в средней полости корпуса крана сброс избыточного давления будет произведен во входной патрубок, принципиальная схема работы комбинированного уплотнения показана на рисунке 3.6. В данном исполнении седел кран является однонаправленным, на корпусе маркируется стрелка с указанием направления потока. При монтаже такого крана в трубопровод необходимо соблюдать правильную ориентацию крана относительно направления потока среды в трубопроводе.

 

      Рисунок 3.6 Принципиальная схема работы комбинированного уплотнения 

      -Шпиндель 

      Все краны шаровые имеют конструкцию  шпинделя «Anti-blow-out» (антивыброс), в соответствии с рисунком 3.7, при которой он ни при каких условиях не может быть выдавлен под давлением рабочей среды из корпуса крана. Шпиндель имеет буртик, который через упорный подшипник упирается во фланец сальника.В конструкции крана предусмотрены устройства для снятия статического напряжения Anti-static (антистатическое исполнение). Все внутренние металлические детали связаны с пробкой (шпиндель-пробка, и шпиндель – корпус), что исключает возможность образования статического напряжения на отдельных деталях крана.  

Рисунок 3.7 Шпиндель 

      - Устройство регулировки положения  затвора

      Данное  устройство предназначено для точного  выставления крайних положений узла затвора («открыто» или «закрыто») при монтаже и настройке привода осуществляемой на кране который уже установлен на трубопроводе. Устройство регулировки положения затвора показано на рисунке 3.8.

      Устройство  представляет собой регулировочный винт, расположенный в верхнем фланце корпуса (при надземном исполнении) или верхнем фланце удлинителя (при подземном исполнении). С помощью данного винта и пазам на шпинделе определяются крайние положения затвора.

      При снятом приводе ориентировочное положение затвора можно определить по шпоночным пазам на шпинделе без специального устройства на всех кранах шаровых. При расположении шпоночных пазов по оси трубопровода - положение затвора «открыто», при расположении шпоночных пазов перпендикулярно оси трубопровода - положение затвора «закрыто».  

Рисунок 3.8 Устройство регулировки положения затвора

      - Трубная обвязка:

      Дренаж

      Линия дренажа предназначена для удаления конденсата из корпуса крана, промывки и просушки внутренней полости крана. Линия дренажа расположена в нижней части корпуса крана и связывает внутреннюю полость крана с атмосферой. Дренажная линия заканчивается запорным шаровым краном с ручным управлением и заглушкой.

      Деаэрация

      Линия деаэрации предназначена для  выпуска воздуха из внутренней полости крана (например, при гидроопрессовке). Линия деаэрации расположена в верхней части корпуса крана и связывает внутреннюю полость крана с атмосферой. Линия деаэрации заканчивается запорным шаровым краном с ручным управлением и заглушкой. 

      Система дополнительного уплотнения шпинделя

      Система дополнительного уплотнения шпинделя предназначена для аварийного восстановления герметичности сальникового узла путем  набивки уплотнительной смазки (пасты) в зону уплотнения шпинделя. Система  расположена на корпусе фланца сальника и заканчивается системой обратных клапанов и заглушкой.

      Система дополнительного уплотнения седел

      Система дополнительного уплотнения седел  предназначена для аварийного восстановления герметичности узла затвора путем  набивки уплотнительной смазки (пасты) в зону уплотнения седел. Система расположена на корпусе крана и заканчивается системой обратных клапанов и заглушкой.

      Байпас

      В случае если по условиям эксплуатации возможно увеличение давления во внутренней (мертвой) полости корпуса крана выше номинального давления PN - необходимо оговаривать при заказе устройство для снижения давления. Линия байпаса предназначена для осуществления перепуска давления между входным, выходным патрубками и средней полости корпуса крана перед открытием крана. Байпас позволяет создать необходимый перепад давления на затворе, уменьшая крутящий момент, требуемый для открытия крана.

      Линия отбора газа

      Линия отбора газа предназначена для осуществления  управления краном пневмоприводом работающим от энергии давления транспортируемого газа с забором его из действующего трубопровода. Линия отбора газа соединяет полости обоих патрубков крана с устройством управления пневмопривода.

      Линиями дренажа, деаэрации, а так же системами  дополнительного уплотнения шпинделя и седел оснащаются все краны шаровые в стандартном исполнении.

      Необходимость наличия байпаса определяется заводом  изготовителем в зависимости  от номинального диаметракрана и давления или по требованию заказчика.

      Линией  отбора газа оснащаются краны с пневмоприводом, работающие от энергии давления транспортируемого газа.

      Для подземного исполнения крана узлы управления трубной обвязкой выносятся над поверхностью грунта и располагаются под монтажным фланцем привода.

      - Привод, устанавливающийся на краны шаровые, бывает следующих типов:

      - Ручной привод без механического  редуктора (рукоятка)

      Используется  для ручного управления кранов шаровых  малых номинальных диаметров (DN 50 и DN 100).

      Манипуляции затвором осуществляется поворотом  рукоятки на угол 90°.

      - Ручной привод с механическим редуктором;

      Используются  для ручного управления кранов DN100 и выше. В качестве ручного привода  используются редукторы производства AUMA, Rotork и др.

      - Электропривод

      Для управления кранами шаровыми используют неполнооборотные электроприводы или многооборотные приводы в комплекте с неполнооборотными редукторами производства AUMA, Rotork и др.

      Типовые варианты комплектации электроприводами приведены в разделе 10 настоящего каталога.

      - Пневмопривод с отбором управляющего  газа из газопровода

      Для управления кранами шаровыми применяются пневмопривода производства PC-lntertechnik, Rotork и др.

      Для подвода управляющего газа в привод шаровой кран оснащается трубопроводной линей отбора газа, которая соединяет  полости обоих патрубков крана  с устройством забора газа привода.

      - Пневмогидропривод с питанием  от пневмосети

      Для управления кранами шаровыми применяются  пневмопривода PC- lntertechnik, Rotork и др.

      Работа  пневмогидропривода осуществляется от газа из внешней пневмо сети или  автономного источника

      - Электрогидропривод

      Для управления кранами шаровыми применяются  электрогидропривода PC- lntertechnik, Rotork и др.

      Исполнение  конкретного привода определяется типоразмером крана, а также требованиями заказчика к времени срабатывания крана, степени взрывозащищенности привода, наличия системы управления, наличия требований к комплектации ручными дублерами, фильтрами и т.д. и т.п.

      Тип присоединения к трубопроводу:

      - Патрубки под приварку, показаны на рисунке 3.9 (а).

      Разделка  патрубков под приварку осуществляется под размеры трубы заказчика.

      - Патрубки под приварку с переходными  катушками, показаны на рисунке 3.9 (б).

      По  требованию заказчика возможна поставка кранов с приваренными переходными  катушками.

        Длина переходных катушек (L1) оговаривается  при осуществлении заказа.

                  а)                                           б)

      Рисунок 3.9 стандартное исполнение(а) исполнение с переходными катушками (б)

      Тип установки:

      - Надземное исполнение

      Кран  предназначен для надземной установки  на открытом воздухе без защитных сооружений от атмосферных воздействий, показан на рисунке 3.10.

      Покрытие  – заводское атмосферостойкое антикоррозионное.

      По  требованию заказчика, возможно изготовление крана с иным типом антикоррозионного покрытия. 

Рисунок 3.10 Общий вид крана шарового в надземном исполнении 

      - Подземное исполнение

      Кран  предназначен для подземной установки  без сооружения колодцев с засыпкой в траншее.

      Для управления крана в подземном исполнении используется вынесенный привод.

      Покраска: для подземной части - заводское антикоррозионное полиуретановое покрытие, для надземной части заводское атмосферостойкое покрытие.

        

1-шаровой  кран, 2…6 -линии трубной обвязки, 7…10-Ш.К. трубной обвязки, 11- заглушка деаэрации, 12- заглушка дренажа, 13- клапан нагнетательный, 15-муфта, 16-штифт, 17-шпонка,  18- внутреннее уплотнение, 19-внешнее уплотнение, 20-фланец, 21-переходник муфты, 45a,b-"О" кольцо Ш.К.

Рисунок 3.11 Общий вид крана шарового в подземном исполнении 

      Эксплуатационные  особенности арматуры типа кран шаровой

      Краны имеют большое распространение и применяются обычно для трубопроводов от D_y= 15 мм до D_y — 1400 мм. В диапазонах размеров, выходящих за эти пределы, применение кранов шаровых ограничено. Положительными качествами кранов являются сравнительная простота конструкции и наименьшее гидравлическое сопротивление, в сравнении с другими типами запорной арматуры. Малое гидравлическое сопротивление кранов делает их особенно ценными, например, для трубопроводов, через которые постоянно движется среда с большой скоростью, в частности для трубопроводов большого диаметра. В качестве запорного устройства на газопроводах используются только краны шаровые. Краны применяются и в энергетике — на электростанциях, в водопроводах, в нефтеперерабатывающей промышленности и т. д. Преимуществом кранов шаровых является их компактность и надёжность по сравнению с другими типами запорной арматуры.