Ремонт предохранительно запорной арматуры

Особенности ремонта запорной арматуры

Запорная арматура является важнейшим элементом любого трубопровода. Не имеет значения, бытовой ли это водопровод или промышленная магистраль для перекачки технических жидкостей, неисправность подобного устройства может привести к возникновению аварийных ситуаций с печальными последствиями. Именно поэтому необходимо выполнять профилактическое обслуживание и ремонт запорной арматуры, не дожидаясь появления аварийных протечек.

Виды запорной арматуры

Если быть точным, то запорная арматура предназначена непосредственно для прерывания потока рабочей среды в трубопроводах. Но в бытовом обиходе в эту группу включают не только перекрывающие устройства, но и механизмы регулировки и стабилизации потока жидкости или газа.

Обычно под запорной арматурой подразумевают:

• Шаровые краны
• Водопроводные краны другой конструкции
• Вентиля
• Смесители

Данные устройства в основном устанавливаются на бытовых сантехнических приборах. А на магистралях водоснабжения или отопления, имеющий больший диаметр, применяют задвижки различных конструкций. Именно про ремонт и обслуживание запорной арматуры такого типа и поговорим.

Устройство клиновых задвижек

Данная запорная арматура наиболее распространена на сегодняшний день. Она может быть смонтирована на трубопроводах с внутренним диаметром от 15 до 2000 мм.

• Чугунные задвижки отличаются невысокой стоимостью, обеспечивают надежное перекрытие потока. Еще одно немаловажное преимущество запорной арматуры данного типа — отличная ремонтопригодность. Чугунные задвижки могут применяться на магистралях, работающих под давлением до 160 атмосфер. К недостаткам стоит отнести хрупкость чугуна, из которого сделан корпус устройства, кроме того, не рекомендуется эксплуатация таких задвижек в условиях отрицательных температур.
• Стальные задвижки, в число которых входит и нержавеющая запорная арматура, применяются чаще других модификаций. Изделия из нержавеющей стали имеют большую устойчивость к коррозии, могут работать при огромном давлении (до 1000 Мпа). В последнее время на рынке стали появляться модификации с полимерным покрытием, которые обладают улучшенными эксплуатационными характеристиками.
• Задвижки из цветных металлов и сплавов могут применяться на трубопроводах, предназначенных для транспортировки газов и практически любых жидкостей, в том числе и углеводородов с большой вязкостью. Также как и нержавеющая арматура запорного типа, такие задвижки не поддаются коррозии, имеют значительный эксплуатационный ресурс.

Принцип действия задвижек основан на повороте шпинделя, который передает усилие и смещает клин, прижимающий запорные элементы к внутренним стенкам корпуса устройства. Благодаря этому происходит прерывание потока рабочей среды. Все основные поломки запорной арматуры связаны с выходом из строя уплотнений, шпинделя или нарушением герметичности корпуса (особенно у чугунных задвижек).

Ремонт запорной арматуры — возможные неисправности

Долговечность и работоспособность запорной арматуры во многом зависит от правильной организации комплекса профилактического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов.

В комплекс работ можно включить следующие мероприятия:

• Плановый осмотр и проверка работоспособности устройства. Корпус устройства постоянно должен очищаться от пыли грязи, все подвижные элементы должны быть тщательно смазаны. Не стоит пренебрегать и таким этапом профилактики, как промывка задвижки. Дело в том, что многие технические жидкости включают в себя песок и другие механические примеси. Осаждаясь на поверхности уплотнительных и перекрывающих элементов, они не позволяют полностью прервать поток рабочей среды. Проекты компактных домов Z500 https://z500proekty.ru/doma/poisk/kompaktnie-150.html на официальном сайте https://z500proekty.ru/doma/ . Кроме того, движение таких примесей может привести к повреждению рабочих элементов задвижки (появлению задиров, вмятин).
• Текущий ремонт запорной арматуры может осуществляться непосредственно на месте установки устройства, без демонтажа с трубопровода. Для этого необходимо отключить участок трубопровода, на котором установлена задвижка.

Чаще всего ремонт заключается в зачистке уплотнений. Для этого необходимо извлечь запорный механизм из корпуса арматуры.

При очистке уплотнения при помощи ножа, необходимо следить за тем, чтобы его лезвие находилось в контакте со всей поверхностью уплотнителя, в противном случае это может привести к образованию новых царапин.

При наличии на поверхности диска небольших царапин, можно выполнить притир элементов по месту. Грубую притирку можно выполнять с помощью закрепленной на основе наждачной бумаги, окончательная доводка выполняется при помощи специальных паст, из которых выделяют пасту ГОИ, позволяющую качественно отшлифовать поверхность диска.

Если повреждения на уплотнительных элементах значительны (царапины более 0,5 мм глубиной), то должна быть выполнена замена запорного механизма, ручной притиркой такие дефекты обычно устранить не получается. Для того чтобы не останавливать работу магистрали надолго, необходимо иметь запас запасных частей, можно использовать комплектующие от старых задвижек, вышедших из строя по другим причинам.

В самых тяжелых случаях приходится прибегать к демонтажу запорной арматуры, для выполнения ремонта в заводских условиях.

Для выполнения работ по притирки рабочих поверхностей применяются специальные внутришлифовальные и плоскошлифовальные станки.

В оборудование для ремонта запорной арматуры входят также и такие устройства как притиры. Их форма должна подбираться к каждой задвижке индивидуально, для получения максимального качества обработки, конфигурации поверхностей должны быть практически идентичными. Материал, из которого изготавливают притиры, должен быть более мягок, чем поверхности устройств. Это облегчит поиск неровностей на поверхности рабочих частей устройства.

Работа выполняется с применением специальной притирочной пасты, включающей в себя абразивные материалы. Окончательная обработка должна осуществляться с использованием составов на алмазной основе. После завершения работ по притирке, все остатки материалов должны быть смыты с поверхностей задвижки машинным маслом.

Неисправности шпинделя

Данный узел запорной арматуры также может выйти из строя. Чаще всего возникают следующие виды неисправностей:

• Нарушена герметичность сальниковой набивки и через шпиндель протекает рабочая жидкость. Для устранения данной неисправности необходимо разобрать устройство, удалить сальниковую набивку. После этого необходимо тщательно очистить сам шпиндель, проверить его состояние, не допускается наличие на нем следов коррозии, нарушения геометрии. При существенных повреждениях шпинделя ремонт запорной и регулирующей арматуры заключается в замене неисправного элемента. Затем необходимо собрать задвижку в обратной последовательности с нанесением новой сальниковой набивки.
• Еще одна, достаточно распространенная неисправность — при повороте маховика шпиндель задвижки не вращается. Для устранения неполадки необходимо открутить фиксирующую гайку, снять маховик устройства. После этого необходимо запилить на шпинделе новые прямоугольные грани, на которые можно будет одеть маховик (после ремонта он будет сидеть несколько ниже по шпинделю).
• Также часто встречается и ситуация, когда и маховик и шпиндель вращаются, а задвижка не открывается. В этом случае виной является нарушение сцепления диска и нижней части шпинделя, или нарушение (закругление) его граней. Для ремонта задвижка разбирается, шпиндель соединяется с дисками. При закруглении граней вернуть им форму можно методом ковки, если такой возможности нет, придется прибегнуть к замене шпинделя полностью.

В общем, запорная арматура отличается достаточно надежной и обладает хорошей ремонтопригодностью. Главное не забывать уделять должное внимание профилактическому обслуживанию.

Источник

Ремонт предохранительно запорной арматуры

РУКОВОДСТВО ПО РЕМОНТУ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ НА ДАВЛЕНИЕ 64-100 кгс/см

Составлено ЦКБ Главэнергоремонта

Авторы инженеры А.Х.Кижнер, Р.Я.Березницкая, М.Д.Меднов, Ю.Г.Уткин, Т.В.Лавровская, Н.Б.Данилова

УТВЕРЖДАЮ: Главный инженер Главэнергоремонта В.И.Куркович 16 декабря 1974 г.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящем Руководстве рассмотрены особенности конструкции запорной, регулирующей и предохранительной арматуры, вопросы планирования и организации ремонта, надежности и ремонтопригодности арматуры, выпускаемой Таганрогским котельным заводом (ТКЗ) и Барнаульским котельным заводом (БКЗ). Арматура ТКЗ имеет отличительный индекс «К».

Значительное внимание в Руководстве уделено техническим условиям и технологическим указаниям, необходимым при изготовлении и восстановлении деталей, допустимым ремонтным размерам, в пределах которых можно восстанавливать детали; перечислены также дефекты, при наличии которых детали ремонту не подлежат.

В Руководстве даны марки стали и стали-заменителя для деталей арматуры, некоторые прочностные характеристики и описаны режимы термической обработки.

Руководство предназначено для работников электростанций и ремонтных предприятий.

1. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АРМАТУРЫ

Надежность и экономичность работы пароводяной арматуры в значительной степени зависят от ее конструктивных особенностей, возможности дальнейшего совершенствования (модернизации) существующей арматуры и ее ремонтопригодности.

Отличительная особенность пароводяной арматуры на давление 64-100 кгс/см — фланцевое соединение корпуса с крышкой, а в некоторых видах арматуры — фланцевое соединение патрубков с трубопроводами. Уплотнение фланцевых соединений осуществляется при помощи паронитовых прокладок.

Крепежные детали для фланцевого соединения арматуры, работающей при температуре среды до 425 °С, изготовляются из углеродистой стали, а для арматуры, работающей при более высокой температуре, — из специальных низколегированных сталей.

В качестве материала для сальниковой набивки применяется плетеный асбестовый шнур с прослойками серебристого чешуйчатого графита между смежными кольцами.

1.1. Вентили

Вентили на давление 64-100 кгс/см и температуру рабочей среды 420-450 °С 50, 100 и 150 мм выпускаются ТКЗ, 80 мм — БКЗ.

Вентили 50 мм ТКЗ изготовляются с маховиками, и их можно устанавливать с подачей среды с любой стороны при любом положении шпинделя на горизонтальных и вертикальных участках трубопроводов.

Вентили 100 и 150 мм ТКЗ изготовляются с приводными головками и конической зубчатой передачей, они устанавливаются на горизонтальных участках трубопроводов так, чтобы шпиндель оставался в пределах верхней полуокружности, а на вертикальных участках трубопроводов — с горизонтальным положением шпинделя.

Вентили 80 мм БКЗ изготовляются с маховиками, конической или цилиндрической передачей, их можно устанавливать с подачей среды с любой стороны при любом положении шпинделя на горизонтальных и вертикальных участках трубопроводов.

Уплотнительные поверхности вентилей ТКЗ и БКЗ плоские, концентрическая посадка тарелки на уплотнительную поверхность корпуса обеспечивается направлением тарелки в корпусе и направляющим хвостовиком. Соединение тарелки со шпинделем шарнирное. В вентилях 80 мм направление тарелки обеспечивается только в корпусе.

Крышки и корпусы вентилей литые из углеродистой стали. Шпиндели изготовляются из низколегированной стали с последующим антикоррозионным азотированием.

1.2. Обратные клапаны

Обратные горизонтальные клапаны 50, 100, 150 и 200 мм изготовляются ТКЗ.

Горизонтальные клапаны 20, 32 и 80 мм изготовляются БКЗ. Клапаны 20 и 32 мм имеют резьбовое соединение корпуса с крышкой.

Клапаны устанавливаются на горизонтальных участках трубопроводов крышкой вверх с подачей среды под тарелку.

Уплотнительная поверхность затвора выполняется в виде наплавки аустенитными хромоникелевыми и хромистыми электродами, форма уплотнения плоская.

Концентрическая посадка тарелки на уплотнительную поверхность корпуса обеспечивается направляющим хвостовиком тарелки.

Корпусы и крышки клапанов 20 и 32 мм изготовляются из углеродистой стали в виде штамповок, у всех остальных клапанов — из литой углеродистой стали.

1.3. Задвижки

Задвижки 150 мм выпускаются ТКЗ, задвижки 200, 250, 300 и 350 мм выпускаются БКЗ. Задвижки могут управляться при помощи маховика, а также приводной головки с коническим или цилиндрическим зацеплением.

Запорный орган задвижек состоит из двухтарельчатого самоустанавливающегося клина и двух седел, приваренных к корпусу. Тарелки закрепляются в обойме при помощи двух тарелкодержателей и распираются специальным грибком. Обойма жестко связана со шпинделем и направляется ребрами корпуса. Распорный грибок или шарик между тарелками, имеющий с одной стороны выпуклую сферическую, а с другой стороны плоскую поверхность, обеспечивает взаимную установку тарелок одна относительно другой и позволяет регулировать их положение относительно седел.

Седла задвижек имеют уплотнительную поверхность, наплавленную либо нержавеющим сплавом 2Х13, либо сплавом аустенитного класса, обладающим высокой эрозионной стойкостью, достаточной твердостью и стойкостью к задиранию.

Тарелки изготовляются из стали 38Х2МЮА или 38Х2Ю с последующим твердостным азотированием, шпиндели задвижек — из низколегированной стали с последующим антикоррозионным поверхностным азотированием, корпусы и крышки — из литой углеродистой стали.

1.4. Регулирующая арматура

К регулирующей арматуре ТКЗ относятся клапаны поворотного типа (неразгруженные) 50, 80, 100 и 150 мм.

Регулирование расхода воды в этих клапанах осуществляется за счет изменения площади проходного сечения при повороте золотника в стакане, запрессованном в корпусе. Максимальный угол поворота золотника 54-56°. Клапаны этого типа могут быть установлены на горизонтальных и вертикальных участках трубопроводов с произвольным расположением шпинделя.

Регулирующие клапаны 50, 80, 100, 150, 200 и 250 мм выпускаются БКЗ.

Регулирующие клапаны 50 мм игольчатого типа, предназначены для ручного и автоматического регулирования количества охлаждающей воды, подаваемой в редукционно-охладительные установки. Регулирование количества воды осуществляется за счет изменения проходного сечения при поступательном движении шпинделя с иглой.

В регулирующих клапанах БКЗ поворотного типа (разгруженных) регулирование количества среды осуществляется при повороте золотника в стакане, приваренном к корпусу. Шпиндель золотника имеет две опоры. Шпиндель уплотняется двумя асбестовыми уплотнениями. Полное открытие поворотных клапанов происходит при повороте золотника на угол 90°.

1.5. Предохранительная арматура

К предохранительной арматуре ТКЗ относятся рычажные полноподъемные клапаны 25×2 мм и пружинные полноподъемные клапаны 25 мм.

В предохранительном рычажном клапане форма уплотнительной поверхности плоская, седло клапана и тарелка выполнены из легированной стали. Тарелка клапана прижимается к седлу через наконечник штока. Направление тарелок обеспечивается направляющей колодкой. Рычаги в точках опоры имеют вставные закаленные призмы.

Корпусы клапанов для пара с температурой до 450 °С изготовляются из углеродистой стали, а для пара с более высокой температурой — из легированной теплостойкой стали. Запорные органы — из нержавеющей, термически обработанной стали.

В предохранительных пружинных клапанах сила сжатия пружины регулируется резьбовой втулкой. Тарелка клапана выполнена из нержавеющей стали, уплотнительная поверхность седла наплавлена сплавом аустенитного класса.

К предохранительной арматуре БКЗ относится импульсно-предохранительное устройство, состоящее из аварийного предохранительного клапана и импульсного клапана.

Аварийный предохранительный клапан 100, 150, 200, 250 мм сервомоторного типа, тарелка клапана (клапан) соединена посредством штока с поршнем сервомотора; пар, попадающий при срабатывании импульсного клапана в поршневую камеру сервомотора клапана, за счет разности площадей поршня и тарелки (клапана) создает перестановочное усилие, которое открывает клапан. Для поджатия тарелки к седлу предусмотрена цилиндрическая пружина. Присоединение клапана к трубопроводу фланцевое.

Корпус и крышка клапана изготовляются из углеродистой литой стали, уплотнительные поверхности затвора выполняются наплавкой нержавеющими электродами.

Импульсный клапан 20 мм рычажно-грузового типа. Седло клапана и тарелка изготовляются из легированной стали. Форма уплотнительной поверхности плоская.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА МАТЕРИАЛ ДЕТАЛЕЙ

Материалы, применяемые при ремонте арматуры, должны соответствовать маркам, указанным в чертежах.

Качество материалов должно быть удостоверено сертификатами завода-поставщика, а в случае отсутствия сертификата — лабораторными анализами и испытаниями.

Высокие требования предъявляются к сталям, применяемым при изготовлении деталей затвора и шпинделей. Эти детали работают в очень тяжелых условиях — при высоких температурах и периодических теплосменах, в условиях трения и при больших механических нагрузках.

В связи со сложными условиями работы материала арматуры необходим правильный выбор марки металла и тщательный контроль за свойствами металла при изготовлении деталей и эксплуатации арматуры.

Детали арматуры в зависимости от условий их работы (давления, температуры, коррозионных свойств среды) изготовляются из углеродистых легированных или высоколегированных сталей.

Основными характеристиками прочности сталей являются предел прочности , предел текучести и ударная вязкость .

Характеристики прочности (при нормальной температуре) основных сталей и сталей-заменителей, применяемых при изготовлении деталей и ремонте арматуры, приведены в табл.1, режимы термической обработки указанных сталей — в табл.2.

Источник