Меню

Гидропривод шарового крана для газопроводов

Краны шаровые для газопроводов

Краны шаровые для газопроводов Краны шаровые для газопроводов

Применяются в качестве запорного устройства на трубопроводах, транспортирующих природный газ c температурой рабочей среды от минус 15°С до плюс 80°С. Допускается кратковременное повышение температуры рабочей среды до 100°С, а также понижение до температуры окружающей среды в соответствии с климатическим исполнением крана. Возможно изготовление кранов для эксплуатации на трубопроводах с температурой рабочей среды до 250°С.

Свободная (не жесткая) заделка вторичного мягкого уплотнения значительно снижает нагрузки, испытываемые полимерным уплотнительным кольцом при работе крана.
Размеры полиуретанового кольца и канавки под него выполнены таким образом, что в момент поджатия седла к пробке кольцо вжимается в канавку, не выступая за пределы седла. Это способствует большей сохранности колец и сохранению герметичности затвора при перекрытии потока среды с наличием механических примесей.
Технические характеристики

КЛИМАТИЧЕСКОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ПО ГОСТ 15150-69
— «У» (температура окружающей среды – от минус 45 до плюс 50°С);
— «ХЛ» (температура окружающей среды – от минус 60 до плюс 45°С);

ПРИСОЕДИНЕНИЕ К ТРУБОПРОВОДУ

Направление рабочей среды – любое.
Установочное положение кранов на трубопроводе – на горизонтальном трубопроводе приводом вверх (для кранов с пневмогидроприводом) или любое (для кранов с рукояткой, электроприводом или пневмоприводом со струйным двигателем).
Для обеспечения герметичности присоединение кранов к трубопроводу выполняется под приварку. Разделка кромок выполняется под трубу заказчика. По желанию заказчика возможно изготовление кранов с фланцевым присоединением.

ВИД УСТАНОВКИ
Шаровые краны изготавливаются в наземном и подземном (DN 150 и выше) исполнениях.

УПРАВЛЕНИЕ
Управление кранами осуществляется при помощи ручного привода, пневмогидропривода или струйного привода. По желанию заказчика возможно изготовление кранов с управлением от электропривода, а также комплектация кранов приводами любых отечественных и зарубежных фирм-изготовителей.
Пневмогидропривод может комплектоваться блоками управления типов ЭПУУ, БУП, БУК на 24 и 110В. Привода кранов DN 400 и выше могут комплектоваться ААЗК.
Управление приводами шаровых кранов подземного исполнения осуществляется транспортируемой средой. Управление приводами шаровых кранов надземного исполнения может осуществляться как транспортируемой средой, так и от внешнего источника.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Источник

МосЦКБА, ОАО. Логанов Ю. Д., Мороз В. В. Новые конструкции ручных гидравлических насосов для комплектации пневмогидравлических приводов шаровых кранов магистральных газопроводов

В настоящее время трубопроводный транспорт газа превратился в отдельную крупную отрасль народного хозяйства — газотранспортную систему страны (далее — ГТС), основу которой составляют магистральные газопроводы, соединяющие месторождения углеводородов с конечными потребителями.

Магистральный газопровод является сложным инженерным сооружением, которое включает в себя стальной трубопровод с ответвлениями, трубопроводной арматурой (ТА) и линейными сооружениями, компрессорные и газораспределительные станции, аварийно-ремонтные пункты, подземные хранилища газа и другие вспомогательные сооружения. Одной из основных составных частей ГТС является ТА, т. к. ее техническое состояние имеет определяющее значение как для обеспечения режима нормальной эксплуатации газопровода, так и в случае возникновения и ликвидации нештатных ситуаций: неисправности арматуры могут привести к серьезным материальным убыткам в результате потери больших объемов транспортируемого газа, а также нанести тяжелый урон состоянию окружающей среды и здоровью людей. Неисправности ТА условно можно разделить на две группы. К первой группе относятся выходы из строя, связанные с потерей герметичности по запорному органу, ко второй группе — отказы, связанные с невыполнением функции закрытия или открытия.

В процессе эксплуатации ТА возможно возникновение таких условий работы, при которых управляющий сигнал на блок управления не поступает или давление управляющей среды недостаточно для работы привода; например, это может возникнуть при монтаже шарового крана на трубопроводе в полевых условиях или в случае возникновения аварийной ситуации. В этих и подобных случаях для управления шаровым краном используется ручной дублер, требование об обязательном наличии которого прописано в нормативных документах (п. 7.7.2.38 СТО Газпром 2-4.1-212-2008 «Общие технические требования к трубопроводной арматуре, поставляемой на объекты ОАО «Газпром»). Реализовать концепцию шарового крана с управляемыми седлами без гарантирования его работоспособности в условиях возникновения нештатных ситуаций невозможно, поэтому другим направлением, развиваемым в ОАО «МосЦКБА», стало
создание серии ручных дублеров для пневмогидравлических приводов шаровых кранов. Основной целью этой разработки стало снижение вероятности возникновения неисправностей второй группы, связанных с отказами при выполнении функций закрытия или открытия крана. В качестве ручного дублера в пневмогидравлическом приводе используется ручной гидравлический насос. На рисунке 1 показана электропневмогидравлическая схема шарового крана с управляемыми седлами при его управлении с помощью ручного дублера. Как видно из схемы, механизм поворота пневмогидравлического привода имеет гидравлический цилиндр, в котором при нагнетании насосом рабочей жидкости в одну из его полостей происходит перемещение поршня и поворот кулисы на угол 90 градусов.

В [5] также представлено количественное распределение отказов, осредненное по разным типам приводов. Отказы по причине возникновения: конструкционные — 20%, производственные —50%, эксплуатационные — 30%. Отказы по характеру проявления: внезапные — 40%, постепенные — 60% (из них прогнозируемые — 20%, непрогнозируемые — 80%). Отказы по признакам проявления: из-за негерметичности — 45%, из-за несоответствия параметров установленным уровням — 15%, из-за отсутствия функционирования — 15%, из-за нарушения динамической устойчивости — 10%, из-за разрушения силовых элементов — 15%.

Перечисленные выше тезисы и определили дальнейшую стратегию по разработке конструкции новых насосов. Кроме этого, проведенный нашими специалистами анализ информации, полученной с объектов эксплуатации шаровых кранов, о возникающих отказах ручных насосов, являющихся следствием как недостатков конструкций, так и нарушений правил технического обслуживания, подтвердил, что, несмотря на постоянные работы по улучшению узлов и систем приводов, вопрос о создании простого в эксплуатации, надежного и конкурентоспособного ручного насоса остается актуальным до сих пор.

Читайте также:  Как состыковать впускной коллектор с гбц

Представителями первого типа, с цилиндрическим золотником, являются насос гидравлический поршневой ГН-350-01 производства завода «Прогресс» (г. Мичуринск, Тамбовской обл.) (см. рисунок 3) и двухплунжерный насос-распределитель ПА90.00.000 производства ООО «Полет-Агросервис» (г. Омск) (см. рисунок 4).

К недостаткам данного типа конструкций следует отнести то обстоятельство, что при перепадах температуры окружающей среды за счет разных коэффициентов линейного расширения материалов золотника и корпуса такой насос может потерять работоспособность вследствие малых зазоров между этими деталями. То есть при определенных условиях поворот рукоятки гидравлического распределителя потребует больших усилий. Это же может произойти и при загрязнении рабочей жидкости посторонними включениями. Увеличение зазоров в зоне контакта золотника с корпусом приводит к увеличению перетока между каналами распределителя, потере рабочего давления и снижению КПД насоса. Еще одним недостатком данных конструкций насосов является затрудненный доступ к всасывающему и нагнетательному клапанам, а это, в свою очередь, затрудняет их обслуживание в полевых условиях в случае засорения клапанов, приводящего к потере работоспособности насоса.

После проведенных исследований в ОАО «МосЦКБА» было принято решение разработать для пневмогидравлических приводов шаровых кранов от DN 150 мм до DN 1000 мм серию ручных насосов новой конструкции, лишенной перечисленных выше недостатков. На рисунке 6 показан двухплунжерный насос НР-35 «Тандем», разработанный в ОАО «МосЦКБА» и предназначенный для комплектации пневмогидравлических приводов шаровых кранов DN 150 мм – DN 300 мм, а на рисунке 7 показан одноплунжерный насос НР-60, также спроектированный в ОАО «МосЦКБА» для комплектации пневмогидравлических приводов шаровых кранов DN 400 мм – DN 1000 мм.

Повышение надежности насоса достигается за счет того, что гидрораспределитель изготовлен в виде трехходового шарового крана с пробкой в опорах, которая в насосах ОАО «МосЦКБА» выполняет роль золотника гидрораспределителя, для чего в ней выполнены соответствующие каналы (см. рисунок 9). Уплотнительные седла шарового золотника изготовлены из полимерного материала и подпружинены, что обеспечивает надежную изоляцию линии нагнетания от линии всасывания в насосе при любом из трех положений золотника: «открытие», «автомат», «закрытие».

Повышение ремонтопригодности достигается тем, что насосы НР-35 «Тандем» и НР-60 выполнены по модульной схеме (см. рисунок 8), в результате чего обеспечивается свободный доступ к нагнетательным и всасывающим клапанам, а также к деталям гидрораспределителя.

Седла клапанов и уплотнительные седла золотника выполнены съемными, поэтому они могут быть легко демонтированы для промывки, ремонта или заменены на новые. Шаровой золотник обеспечивает возможность переводить его в такое положение, при котором демонтаж, ремонт и сборка клапанов насоса могут производиться без слива гидравлической жидкости из цилиндров пневмогидравлического привода. Это качество намного сокращает время ремонта привода и повышает его оперативную готовность. Седла нагнетательного и всасывающего клапанов выполнены в виде съемной шайбы (см. рисунок 10) и имеют рабочую поверхность с каждой из ее сторон. В случае износа уплотнительной поверхности седла или ее повреждения, седло может быть развернуто обратной стороной и снова установлено в клапанную коробку насоса; в этом случае будет использоваться резервная уплотнительная поверхность.

Упрощение конструкции насосов достигается тем, что для управления ими, в отличие от конструкции, показанной на рисунке 5, применяются две рукоятки: одна для поворота золотника гидрораспределителя и вторая — рычаг для перемещения одного или двух плунжеров. В насосах обеспечен легкий доступ к полимерным седлам шарового золотника, а также к нагнетательным и всасывающим клапанам. В качестве запорных органов клапанов применены шарики из шарикоподшипников, которые всегда доступны эксплуатирующей организации в случае необходимости их замены или утери.

Удобство работы с насосами НР-35 «Тандем» и НР-60 обеспечивается тем, что гидрораспределитель, выполненный в виде шарового крана с пробкой в опорах и подпружиненными седлами из полимера, не требует больших усилий для поворота независимо от климатических условий окружающей среды. Перевод золотника из положения «открытие» в положение «автомат» и «закрытие» осуществляется при повороте рукоятки всего на угол 45 градусов. Кроме этого, двухплунжерная схема насоса НР-35 «Тандем» позволяет уменьшить усилие на рукоятке, например, за счет уменьшения диаметра плунжеров при сохранении производительности, равной производительности аналогичного насоса с одноплунжерной схемой.

Таким образом, новые насосы ОАО «МосЦКБА» имеют существенные преимущества по сравнению с аналогичной продукцией, представленной сегодня на рынке. В этих насосах используется запорный узел, хорошо отработанный в конструкциях шаровых кранов с пробкой в опорах и полимерными седлами. При их разработке были учтены опыт и пожелания эксплуатирующих организаций: насосы действительно являются надежной и легко обслуживаемой (ремонтируемой) в полевых условиях техникой. Экономический аспект, связанный с затратами на проектирование и изготовление новой конструкции, впоследствии будет окупаться при обслуживании транспортной трубопроводной системы, в томчисле за счет повышения надежности ее работы в целом. Именно поэтому насосы ОАО «МосЦКБА» могут служить примером рационального распределения затрат между производством и эксплуатацией для вновь создаваемого оборудования. На конструкцию насосов подана заявка на получение патента, и в настоящее время изготавливается опытный образец, на котором будут проверены все технические параметры в соответствии с требованиями СТО Газпром 2-4.1-212-2008 «Общие технические требования к трубопроводной арматуре, поставляемой на объекты ОАО «Газпром».

Читайте также:  Как проверить ключ в эбу ваз

Источник

Особенности и преимущества шарового крана для газа

Стандартный кран шаровой газовый является одним из самых надежных запорных механизмов по сравнению с аналогами других типов. Такие краны делятся на несколько разновидностей и имеют свои особенности, которые нужно учитывать при монтаже и эксплуатации.

Устройство и особенности шарового крана для газа

Кран для бытового газа может использоваться для внутренних систем и для наружных магистралей, чаще всего применяют элементы с диаметром от 2 до 12 дюймов. Шаровые механизмы необходимы для полного перекрывания или открытия газового потока, их главная особенность заключается в запорной конструкции. Она имеет форму шара со специальным сквозным отверстием, которое соответствует диаметру трубопровода. При необходимости перекрыть подачу топлива кран поворачивают на 90 градусов так, чтобы он был расположен перпендикулярно трубе.

Процесс управления деталью осуществляется с помощью рычага, дополненного герметичными кольцами. У шаровых кранов много преимуществ, в их числе хорошая герметичность и высокие изоляционные свойства. Современные краны имеют небольшой вес за счет применения специальных металлов и сплавов, отличаются повышенной надежностью и могут эксплуатироваться на протяжении 10 лет без возникновения неисправностей.

Виды газовых кранов

Существуют различные краны шаровые для бытового газа, отличающиеся друг от друга по конструкции и внешнему виду. Все изделия состоят из стандартного набора деталей:

Дополнительно шар укреплен специальным седлом, предотвращающим его смещение, и удерживается в нем при помощи кольца. За герметичность и присоединение частей всей конструкции отвечает уплотнитель, фланец и пружины.

Главной деталью устройства является рукоятка, при помощи которой управляют запорным механизмом. Она фиксируется на одном месте прочной гайкой и дополняется стопором, ограничивающим ее ход.

Шаровые

Краны для квартир, домов, офисных помещений и предприятий могут изготавливаться из латуни или никеля. Элементы первого типа отличаются хорошими герметичными свойствами, не доставляют сложностей во время эксплуатации и подходят для водопроводных труб. Их никелевые аналоги могут быть полнопроходными и редуцированными с учетом пропускной способности. Самыми распространенными считаются краны с внешней и внутренней резьбой, приварного, фланцевого и резьбового типа.

Угловые

Угловой газовый кран оснащен входными и выходными патрубками, расположенными под углом в 90 градусов по направлению друг к другу. Такое строение позволяет использовать элемент при монтаже узлов в труднодоступных местах, а также на участках, где требуется проведение изгиба магистрали.

Резьбовые

Резьбовые или муфтовые детали отличаются небольшим диаметром, чаще всего их применяют для бытовых газопроводов. Они соединяются с трубопроводом при помощи соединения в виде резьбы, благодаря которому получили свое название.

Фланцевые

Фланцевые краны предназначены для газопроводов наружного типа с большим диаметром. Соединение в них осуществляется методом фланца с помощью болтов. Такие элементы являются разборными, что дает возможность демонтировать их и затем заново устанавливать на других участках.

Приварные

Элементы с приварной конструкцией тоже используют для наружных газопроводов, диаметр таких кранов колеблется в пределах 10-70 мм. Они соединяются с трубами при помощи сварки, поэтому в дальнейшем эти участки монтажа будут неразборными. В список плюсов элементов входит оптимальная герметичность и высокий уровень надежности, помимо этого приварная арматура не требует дополнительного обслуживания.

Отличия от водопроводной арматуры

Газовый вентиль отличается от водяного крана внешним видом рычага, который имеет желтый цвет вместо красного, а также рядом особенностей конструкции:

Несмотря на то что газовый стандартный кран стоит дороже, его нельзя заменять водопроводной арматурой, поскольку такая экономия может стать причиной замены основных элементов системы в результате аварии.

Особенности применения

В большинстве случае шаровые краны устанавливают в местах, где используется газовое оборудование, например, на кухне, при этом для каждого источника потребления топлива нужен отдельный вентиль. Запорную арматуру можно использовать для перекрывания потока и для управления им, например, трехходовый кран дает возможность направлять поток из одного трубопровода в следующий.

Кран для стандартной газовой трубы на кухне должен соответствовать особенностям системы и типу оборудования. Чаще всего в таких помещениях устанавливают резьбовые элементы, которые не доставляют проблем при монтаже и на протяжении всего срока эксплуатации.

Особенности замены вентиля для газа

Шаровые краны любого типа не застрахованы от поломок, поэтому при обнаружении неисправности элемент необходимо срочно заменить. Лучше доверить эту работу специалистам газовой службы. Новый кран приобретают, ориентируясь на диаметр газопровода, который должен точно ему соответствовать.

Правила эксплуатации

Чтобы шаровой вентиль для бытового газа прослужил максимально долго, в процессе его обслуживания необходимо соблюдать стандартные рекомендации. Элемент предназначен для быстрого перекрытия газового потока внутри трубопровода. Открывать и закрывать его можно только с помощью заводской ручки, для этой цели запрещено использовать какие-либо инструменты.

Конструкция самого крана не предусмотрена для потокового регулирования, элемент имеет только два рабочих положения: открытое и закрытое. Если он будет полуоткрыт, быстрый поток перекачиваемого топлива может спровоцировать деформирование уплотнительных колец, в результате чего кран быстро придет в негодность и его придется менять. Элемент нельзя использовать в средах с загрязнениями, способных привести к механическим повреждениям прокладок. Иногда крепления поворотных ручек ослабевают, в таких случаях нужно подтягивать закрепляющие их винты. При наличии протечек сальниковых уплотнений штоков регулируют гайки, расположенные под ручками крана.

Согласно инструкциям от производителей кранов, любые ремонтные работы, в том числе замену устройства, запрещается проводить самостоятельно при отсутствии необходимых навыков.

Производители бытовых газовых кранов

При выборе запорной арматуры нужно обращать внимание на все детали и приобретать только качественные изделия от известных производителей. Лучше всего себя зарекомендовали изделия итальянских компаний FIV, Valtec и Bugatti. Также хорошим качеством отличаются устройства немецких брендов Dungs и Profactor, польских марок Broen Ballomax и Efar, а также российского концерна LD.

Читайте также:  Дымит после ремонта гбц приора

Не рекомендуется экономить и отдавать предпочтение китайским производителям, поскольку такая арматура не соответствует международным стандартам и требованиям.

Источник

Запорная арматура на газопроводах

В качестве отключающих устройств с ручным управлением на газопроводах жилых домов используют краны. Кран – это тип запорной арматуры, у которой запирающий элемент имеет форму тела вращения, которое поворачивается вокруг собственной оси. Кран состоит из двух основных деталей: неподвижной корпуса и вращающейся пробки, которая имеет сквозное отверстие. Для полного открытия или закрытия пробку поворачивают на 90°. В шаровых кранах пробка имеет сферическую форму, в конусных форму усеченного конуса.

Для открытия и закрытия кранов с большим условным проходом приходится прилагать значительные усилия, поэтому на внутренних газопроводах краны применяют при условном проходе до 50 мм включительно. Корпуса кранов имеют муфтовое исполнение. Краны устанавливаются с использованием сгонов, сборка и особенно разборка такого соединения при условном проходе 32 мм и более требует значительных усилий.

Для обеспечения герметичности как самого крана (чтобы он не давал утечку в атмосферу), так и герметичности перекрытия необходимо, чтобы пробка была плотно прижата к корпусу. В зависимости от того, как регулируется посадка пробки в корпусе, конусные краны подразделяются на натяжные, сальниковые и пружинные.

Натяжной кран 11чЗбк (рис.44) состоит из корпуса и конусной пробки, заканчивающейся хвостовиком с резьбой. На хвостовик наворачивается натяжная гайка. Между гайкой и пробкой установлена шайба, в которую упирается гайка при затяжке.

Контргайка фиксирует усилие затяжки. Торец пробки имеет квадратную форму, на него надевается ключ, которым поворачивают пробку. На торце имеется риска, положение которой совпадает с положением отверстия в пробке. Если риска направлена вдоль крана – он открыт, поперек крана – закрыт. Материалом для изготовления натяжных кранов служат чугун или латунь. Чугунные краны имеют серьезный недостаток: у них даже от незначительных усилий отламывается хвостовик, полому подтягивать натяжную гайку надо осторожно. Пробка крана притирается к корпусу индивидуально, поэтому при поломке хвостовика приходится менять весь кран. Область применения натяжных кранов ограничена. Их разрешается применять на газопроводах с низким давлением газа.

Сальниковый кран состоит из корпуса и конусной пробки, которая прижимается к корпусу при затяжке сальника. Для сальникового уплотнения сначала использовалась пеньковая набивка, позднее – фторопластовые кольца.

Пружинные краны 11Б12бк (рис.45) применяются только на газопроводах с низким давлением газа, они имеют условный проход 15 и 20 мм. Пробка к корпусу прижимается пружиной. Чем глубже в корпус вкручена крышка, тем сильнее пружина прижимает пробку к корпусу. На нижней поверхности крышки имеется шлиц для се вращения. Пробка поворачивается ручкой. Если ручка расположена вдоль крана – он открыт, поперек крана – закрыт.

В настоящее время чаще всего используют шаровые краны (рис.46), которые имеют пробку в форме шара. Герметичность пробки обеспечивается двумя уплотнительными кольцами со сферической поверхностью из фторопласта. Корпус крана состоит из двух частей, которые собираются на резьбе. Ручка фиксируется в двух положениях – открытом и закрытом.

Диаметр отверстия в пробке равен внутреннему диаметру газопровода, поэтому шаровой кран создает меньшее сопротивление потоку в сравнении с конусными кранами. Фторопластовые кольца обеспечивают высокую герметичность запорного устройства. Шаровые краны долговечны, они выдерживают более 10 тысяч циклов открытия и закрытия, не требуют смазки в процессе эксплуатации.

При монтаже кранов на «жестком» соединении (трубой) сгон устанавливается по ходу газа после них. Кран монтируется так, чтобы ось пробки была параллельна стене, установка упорной гайки в сторону стены не допускается. Газопровод к плите можно прокладывать на уровне присоединительного штуцера. При этом кран устанавливают на расстоянии не менее 0,2 м сбоку от плиты. При верхней разводке кран устанавливается на опуске на высоте 1,5-1,6 м от пола.

После 2003 г. при газификации домов краны на газопроводах многоквартирных жилых домов устанавливались в соответствии с действовавшим СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы»:

Схема установки кранов

В существующих домах, построенных до 2003 г., краны устанавливались:

Кран для отключения подъезда может располагаться вне подъезда, на наружном газопроводе. Существуют схемы прокладки газопроводов, при которых такой кран размещается внутри подъезда. Краны для отключения стояков размещаются в подъезде. Недостатком размещения газопровода и кранов в подъезде являются возможные утечки газа из разъемных соединений, что может привести к появлению в замкнутом объеме взрывоопасной концентрации газа.

Если в существующем здании устанавливается счетчик, перед ним также устанавливается кран. На наружном газопроводе, на вводе в подъезд могут быть продувочные пробки условным проходом не более 25 мм, которые служат для освобождения газопровода от воздуха при пуске газа.

Источник