Промисловість, виробництво Експлуатація та ремонт пробкового крана, Реферат – Вивчив Ні!
ФЕДЕРАЛЬНЕ АГЕНТСТВО З ОСВІТИ РФ
ПЕРМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ГІРНИЧИХ І НАФТОПРОМИСЛОВИХ МАШИН
Експлуатація та ремонт пробкового крана
Виконав: ст.гр. МОН-06:
1. ВИДИ ЗАПОРНИХ ПРИСТРІЙ
2. ВИБІР ЗАПОРНОГО ПРИСТРОЇ
2.1 Класифікація кранів
2.2 Корковий кран
3. ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА ЗМАЩЕННЯ
4. Несправності та їх усунення
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
У загальному випадку основне призначення запірної арматури - перекривати потік робочого середовища трубопроводом і знову пускати середовище в залежності від вимог технологічного процесу, що обслуговується цим трубопроводом. Крім того, запірну арматуру застосовують: 1) для перемикання потоку або його частини з однієї гілки системи в іншу і 2) для дроселювання потоку середовища, тобто зміни його витрати, тиску та швидкості (застосування небажано, тому що в умовах дроселювання запірна арматура швидше зношується через ерозію, вібрацію та інші причини).
Тип та призначення трубопроводу, вид запірної арматури та місце її встановлення в гідравлічній системі визначають конкретні особливості експлуатації арматури, а також характер вимог, які пред'являються до неї. Так, запірні пристрої фонтанної арматури переважну частину свого функціонування перебуває у відкритому положенні, причому через неї йде потік рідини чи газу. Така арматура закривається, наприклад, для проведення ремонтних робіт, врізання відводу і при аварії (розрив труби). При цьому, звісно, арматура має забезпечувати повну герметичність. Щоб втрати при аварії були мінімальними, арматуру необхідно закрити відразу. Привідзапірної арматури має бути вибухобезпечним. Оскільки свердловини часто перебувають у малообжитих і важкодоступних районах (пустелі, тундри, тайги), обслуговування запірної арматури важко.
Основні вимоги до запірних пристроїв такі. Оскільки така арматура майже постійно відкрита, вона повинна мати мінімальний гідравлічний опір, щоб не знижувати пропускну спроможність лінії. Така арматура повинна мати високу надійність, яка визначається невеликим числом циклів спрацьовування (що в даному випадку і не треба), а легкістю закриття після тривалої експлуатації у відкритому положенні, або навпаки. Для герметичного закривання арматури необхідно, щоб ущільнення було високостійким до тривалої ерозійної дії потоку рідини, що видобувається, який може містити абразивні частинки. Арматура повинна бути довговічною (приблизно 10—20 років), тому що операція з її заміни обходиться значно дорожче за саму арматуру через необхідність зупинення роботи свердловини в цілому, складності доставки арматури на місце і т. п. Висока надійність запірних пристроїв фонтанної арматури при мінімальне обслуговування — досить жорстка умова при конструюванні.
1. ВИДИ ЗАПОРНИХ ПРИСТРІЙ
Основних, найчастіше застосовуваних типів запірної арматури, чотири. Їх розрізняють характером переміщення запірного елемента при спрацьовуванні арматури і формою цього елемента.
Принципова особливість засувок полягає в тому, що при їх закриванні запірний елемент не долає зусилля від тиску середовища, оскільки він рухається впоперек потоку. У засувках при закриванні необхідно подолати лише тертя. Тому їх можна застосовувати для великих проходів та робочих тисків. Площа ущільнювальних поверхонь засувок невелика.два вузькі кільця навколо проходу. Завдяки цьому вони надійні та герметичні. Основна перевага засувок — їхня прямоточність і низький місцевий гідравлічний опір. Останнє може бути практично зведено до опору тертя стінки труби рівної довжини в засувках з напрямною трубою, де у відкритому положенні для потоку створюється канал, що збігається по перерізу з трубопроводом.
Основна перевага вентилів - відсутність тертя поверхонь ущільнювачів. При цьому значно зменшується небезпека ушкодження (шляхом схоплювання та задирання однорідних металевих поверхонь, дряпання сторонніми частинками) ущільнення, що дозволяє використовувати більш високий контактний тиск. Тому вентилі застосовують у найвідповідальніших трубопроводах високого тиску. Порівняно із засувками висота вентилів зазвичай дещо менша, зате будівельна довжина їх значно більша. Це пояснюється необхідністю розмістити більш менш плавне коліно з сідлом. З іншого боку, в кутовій арматурі (де запірний пристрій поєднується з вигином трубопроводу) це коліно виходить цілком природно, так що вентилі - практично найбільш зручний та ефективний вид кутової арматури. Нестача вентилів полягає в необхідності при закриванні (або при відкриванні - з подачею середовища на золотник) долати тиск середовища. Це додатково навантажує шпиндель та привід вентиля та збільшує зусилля на маховику. У вентилях з подачею середовища на золотник при підвищених тисках або великих проходах застосовують розвантажувальні пристрої (золотники меншого діаметра, що відкриваються до відкривання головного золотника). При подачі середовища на золотник вентиля сальник постійно перебуває під тиском середовища, що знижує його надійність. У зв'язку з цим вентилі середнього тависокого тиску застосовують при проходах не вище 400 мм, причому найбільш застосовні вентилі з умовним проходом до 150 мм включно.
Перевагою вентилів є малий робочий хід їх запірного елемента (зазвичай у чотири рази менший у порівнянні із засувками), а отже, і менші висота вентилів та час спрацьовування, ніж у засувок. Вентилі мають ту перевагу перед засувками, що в них ущільнення золотника легко може бути виконане з гуми або пластмаси, при цьому зусилля, необхідне герметизації, значно знижується і підвищується стійкість корозійна ущільнення.
Серйозним недоліком більшості конструкцій вентилів (крім прямоточних) є найбільш високий, в порівнянні з іншими типами запірної арматури, гідравлічний опір. Прямоточні вентилі мають нижчий гідравлічний опір, проте вони дещо дорожчі внаслідок складного виготовлення.
Діафрагмові вентилі мають такі ж обмеження за величиною проходу як і звичайні; крім того, їх можна застосовувати тільки для низьких тисків (до 10 кгс/см 2 ), що пов'язано з малою міцністю запірного пружного елемента діафрагми, що виконується з матеріалів великої гнучкості (гуми, пластмаси). Діафрагмові вентилі особливо добре пристосовані для роботи на агресивних середовищах, оскільки вони не мають сальника, а рухомі металеві елементи відокремлені від робочого середовища діафрагмою.
Корпуси діафрагмових вентилів зазвичай зсередини футеруються гумою або пластмасою, що підвищує їхню корозійну стійкість. Діафрагмові вентилі забезпечують хорошу герметичність, навіть на середовищах із сторонніми включеннями, оскільки останні вдавлюються у м'яке ущільнення.
Деяку аналогію з діафрагмовими вентилями є шлангові затвори. Їхня основна частина- Гумовий або гумотканинний шланг, що перетискується спеціальними траверсами від механічного або ручного приводу, або тиском рідини. Основні переваги шлангових затворів - простота конструкції, ефективність роботи на шламах і пульпах (де арматура більшості інших типів не працездатна), стійкість до корозії та особливо абразивного зносу. При експлуатації в середовищі з абразивними частинками шлангові затвори майже незамінні, тому що крім високої абразивної стійкості і надійності герметизації гумового корпусу, вони прямоточні. Ця обставина вигідно відрізняє шлангові затвори від діафрагмових вентилів, оскільки при поворотах потоку з абразивними частинками вони ударяються об стінку, яка швидко зношується.
Однак шлангові затвори мають обмежену довговічність, пов'язану зі старінням гуми. Внаслідок низької міцності гуми шлангові затвори можна застосовувати лише за низьких тисків (практично до 6 кгс/см 2 ). Шлангові затвори не рекомендується використовувати при вакуумі, оскільки під дією зовнішнього тиску шланг може втрачати стійкість і мимоволі перекривати прохід.
Важлива перевага кранів як виду запірної арматури – ущільнювальні поверхні під час роботи залишаються в контакті один з одним та захищені від робочого середовища. Це практично усуває небезпеку потрапляння та защемлення сторонніх частинок між ущільнювальними поверхнями, зменшує корозію та ерозію ущільнень, уможливлює застосування мастила останніх. Використання мастила у затворі підвищує герметичність надійність та довговічність роботи затвора, а також знижує зусилля для керування.
Іншою перевагою кранів є їхнє самогальмування (кран не може відкритися внаслідок тиску середовища). Це дозволяє не застосовувати самогальмованігвинтові передачі у приводі, що спрощує конструкцію, підвищує к. п. д. приводу та забезпечує швидке спрацьовування (необхідно повернути маховик або вихідний вал при механічному приводі тільки на чверть оберту). Істотна перевага кранів полягає в їх низькому гідравлічному опорі і відсутності застійних зон в корпусі внаслідок прямоточності прохідного каналу, а також у можливості зосередити в одному запірному пристрої управління кількома потоками, що розгалужуються: три- і чотириходові крани часто застосовуються в технологічній обв'язці найрізноманітніших об'єктів.
До недоліків кранів відноситься насамперед їх менш надійна герметичність (переважно у конічних кранів з ущільненням метал по металу).
Крани з мастилом, а також кульові крани з неметалевими кільцями ущільнювачів забезпечують повну і досить надійну герметичність. Кульові крани з пластмасовими ущільненнями, що експлуатуються в середовищах високого тиску, що містять зважені частинки, можуть мати недостатню довговічність внаслідок низької твердості та стійкості пластмас до абразивного зношування. Найбільш надійні в таких умовах кульові крани з металевим ущільненням та мастилом.
Дискові затвори – найпростіший вид арматури. Їх габаритні розміри та маса мінімальні порівняно з усіма іншими типами арматури. Їхні переваги особливо значні при великих проходах та низьких тисках. Для керування дисковим затвором необхідно повернути вал на чверть обороту (як крани). Разом з тим момент приводу, що крутить, необхідний для управління дисковим затвором, досить великий.
Найбільш серйозним недоліком дискових затворів є складність забезпечення ущільнення герметичності. У затворах великих умовних проходів намаксимально можлива для таких затворів тиску (порядку 10 кгс/см 2 ) конструкція ущільнення зазвичай складна і не завжди забезпечує надійну роботу.
запірна арматура трубопровід кран
2. ВИБІР ЗАПОРНОГО ПРИСТРІЙ
Для вибору запірної арматури необхідно мати повні дані про систему, де збираються застосовувати арматуру, про призначення арматури та умови її роботи.
На вибір арматури значно впливають хімічна активність робочого середовища та його корозійні властивості. Вони визначають марку матеріалу корпусних деталей арматури та ущільнення.
При виборі арматури необхідно враховувати її довговічність та ремонтопридатність. Ці характеристики пов'язані з розрахунковим терміном служби самої установки, де застосовують арматуру, а також з проектованою надалі модернізацією або автоматизацією системи.
У системах, де утруднене обслуговування і де вихід арматури з ладу може спричинити серйозні наслідки, основною характеристикою вибору запірної арматури може стати надійність її роботи.
Зрештою, один із вирішальних факторів при виборі арматури — її економічність. Економічність слід розглядати комплексно, для всього народного господарства загалом. При цьому враховують ціну арматури, вартість її обслуговування, а також її вплив на економічні показники всього виробництва.
При виборі арматури слід враховувати також її габаритні розміри та масу з урахуванням місця для її встановлення
Запірну арматуру вибирають залежно від конкретних умов та особливостей технологічного процесу, а також від виду та фізичних властивостей робочого середовища, що перекачується.
2.1 Класифікація кранів
Вони використовуються на магістральних трубопроводах, що транспортують природний газ та нафту, а також у системах міськогогазопостачання, на резервуарах та котлах для визначення рівня рідини, дренажу систем, взяття проб. Класифікація запірних кранів наведена на малюнку нижче:
Переваги крана, як запірного пристрою, полягає в наступному: простота конструкції, малий гідравлічний опір, невелика висота (без урахування розмірів приводу), можливість безколодезної установки та установки в будь-якому робочому положенні на трубопроводі, проста форма проточної частини корпусу, відсутність застійних зон, повнопрохідність в кульових кранах, що допускає можливість механізованого очищення трубопроводу, просте управління (поворот пробки на 90 °), малий час, що витрачається на поворот, хороший захист і можливість змащування ущільнювальних поверхонь деталей робочого органу, застосування для в'язких або забруднених середовищ, суспензій, пуль , можливість використання як запірний або регулюючий пристрій. Разом з тим, крани мають такі недоліки: для керування кранами з великим умовним діаметром проходу потрібні великі крутні моменти, необхідні ретельне обслуговування та змащування ущільнювальних поверхонь конічної пробки та корпусу, щоб уникнути "прикипання" пробки до корпусу, ускладнене притирання конічної пробки та корпусу, нерівномірне. по висоті зношування конусних пробок, що в процесі їх експлуатації призводить до зниження герметичності запірного органу. Тому для відповідальних об'єктів все більшого застосування отримують кульові крани, які використовуються для трубопроводів з умовним діаметром проходу Dу