Файл: Брейман, М. И. Инженерные решения по технике безопасности в пожаро- и взрывоопасных производствах.pdf

Применение для уплотнительных поверхностей пластических масс значительно уменьшает необходимое удельное давление, ко­ торое определяется по формуле

„ 4 + 0,6р ⅞=-vr-

Широкое применение затворов с пластмассовым уплотнением

сдерживается из-за сложности их изготовления. Известные^ спосо­ бы крепления пластмассовых уплотнительных поверхностей с по­

мощью паза типа «ласточкин хвост» и запрессовки не всегда поз­

воляют создать затворы, работоспособные в сложных условиях

эксплуатации. Более надежным следует считать применение пласт­

массовых покрытий, нанесенных на металлические уплотнительные

рантирует требуемое качество.

В. В. Жуков и др. [17] разработали способ покрытия уплотни­

тельных поверхностей затворов, заключающийся в том, что по­

крытую полимером уплотнительную поверхность формуют по от­ ветной уплотнительной поверхности.

По указанному способу было изготовлено защитное покрытие

ность колец, применялся полиакриламид.

Опытные образцы задвижек прошли стендовые и промышлен­

ные испытания на одном из нефтеперерабатывающих заводов на атмосферной установке. Испытания показали положительные ре­

зультаты, межведомственная комиссия признала задвижки с ме­

таллополимерными затворами работоспособными в промышлен­

ных условиях и рекомендовала их к серийному производству.

По сравнению с затворами, у которых уплотнительные поверхно­ сти выполнены «металл по металлу», новые затворы имеют сле­ дующие преимущества: ,∙

без каких-либо конструктивных изменений улучшается герме­ тичность затворов;

значительно уменьшается удельная нагрузка, необходимая для обеспечения герметичности затвора.

Описываемое решение представляет интерес, хотя, конечно, ос­ тается целесообразным поиск и других вариантов. ;

Выбор запорной арматуры с учетом условий эксплуатации

Запорную арматуру следует подбирать с учетом физических

свойств среды. Если рабочая среда содержит твердые включения,

которые могут налипать на уплотнительные поверхности, то при­ менять клиновые задвижки не рекомендуется, так как в этом слу­

70

чае они могут не обеспечить необходимой герметичности вследст­

вие защемления твердых частиц между уплотнительными поверх­

ностями. В таких средах лучше применять параллельные двухдис­

ковые задвижки с принудительным очищением уплотнений при

закрывании.

Если из рабочей среды возможно выпадение осадка или среда может застывать, применение вентилей обычного типа и особенно

задвижек нежелательно, так как эти виды запорной арматуры

обладают застойными зонами в корпусе, а запорный элемент их при срабатывании линейно перемещается. В таких условиях наи­ более подходящим типом арматуры являются краны конические

или шаровые, у которых запорный элемент поворачивается.

В последнее время конструкции шаровых кранов находят все

более широкое распространение в арматуростроении, вытесняя ко­

нусные пробковые краны. Это обусловлено простотой их конструк­

ции, меньшим гидравлическим сопротивлением по сравнению с другими типами промышленной арматуры, легкостью управления,

быстротой срабатывания и обеспечением полнопроходности.

Шаровые краны изготовляют с ручным управлением или с

пневмо-, гидроили электроприводом.

Герметичность крана в закрытом положении обеспечивается за

счет прижатия пробки к седлам клапана, а также напором среды.

Седла шаровых кранов изготовляют из обыкновенного или арми­

рованного терлона, бутадиенакрилонитриловой резины, нейлона,

политетрафторэтилена и других материалов.

Многолетняя практика эксплуатации запорной арматуры пока­

зывает, что на водо-, газо- и паропроводах диаметром 50 мм и бо­

лее, проводящих среду под давлением до 25 кгс/см2, целесообраз­

но устанавливать поворотные дисковые затворы с мягким уплотне­

нием. Особенность их заключается в том, что их запорный

орган— поворотный диск — не изменяет форму потока вследствие

обтекаемой формы. Поворотные дисковые затворы по сравнению

с вентилями и задвижками имеют значительно меньший вес, ком­ пактную и простую конструкцию, не требуют больших усилий и

времени на открытие и закрытие, удобны в эксплуатации, обеспе­ чивают надежную герметичность, более долговечны и ремонтоспо­

собны.

Выпускаемые в настоящее время заводами резинотехнических изделий маслобензостойкие резины позволяют расширить приме­

нение дисковых затворов на трубопроводах, проводящих среду при температуре до 180 °С.

В исключительных случаях, когда пропуск среды через саль­

ник недопустим, следует применять бессальниковую арматуру. Из

различных типов такой арматуры наиболее надежными являются

сильфонные запорные вентили (рис. 1.19). Вентиль состоит из кор­ пуса 2, на котором закреплена крышка 7. Уплотнение и центри­

рование между крышкой и корпусом осуществляется с помощью

фланца промежуточного корпуса 4, внутри которого смонтирован

71

с другой —приварен к верхней части промежуточного корпуса

В нижней части корпуса сильфона предусмотрена направляющая дл™жения шпинделя со шпонкой 3, препятствующей вращению,

шпинделя вокруг оси, которое привело бы к разрушению силь­

фона.

Существенным недостатком сильфонных вентилей является не­

большое допускаемое сжатие сильфонов. Для увеличения хода шпинделя приходится соединять не­

ется надежная герметичность их при эксплуатации. Она обеспечивается тем, что в моменты откры­ тия и закрытия уплотнительная поверхность запорного органа поч­ ти не перемещается по уплотнительной поверхности корпуса.

Задвижки характеризуются тем, что при открытии их запор­ ный орган — клин — полностью выводится из потока проводимой

среды. Такая конструкция позволяет уменьшить гидравлическое

сопротивление потоку, однако увеличивает габаритные размеры, которые у задвижек больше, чем у вентилей при одинаковых при­ соединительных размерах и параметрах. Перемещение запорного органа на большое расстояние значительно сокращает срок служ­ бы, увеличивает время полного открытия и закрытия задвижек, что ухудшает эксплуатационные качества задвижек.

72

Основным эксплуатационным недостатком задвижек является

их малая надежность в обеспечении герметичности. В задвижках

все давление среды воспринимается всей поверхностью запорного органа. Под действием усилий, вызываемых давлением в моменты окончания закрытия и начала открытия, происходит нарушение герметичности в затворе. Однако при перемещении запорного ме­ ханизма действующие на него усилия передаются на шпиндель только частично, поэтому усилие, необходимое для перемещения запорного механизма, и потребная мощность приводного механиз­ ма в задвижках значительно меньше, чем в вентилях.

При выборе типа запорной арматуры имеют значение все ее

параметры, на первый взгляд как будто не особенно существен­

ные. Ниже приводится пример, показывающий как скорость за­ крытия запорной арматуры влияет на газовыделения в атмос­

феру.

В нефтехимической промышленности широкое распространение получили технологические процессы циклического характера: по­ сле непродолжительного цикла контактирования система переклю­ чается на регенерацию катализатора. Получающиеся при регене­

рации катализатора газы сбрасываются в атмосферу. При хорошо

продуманной технологической схеме и удачном выборе переклю­ чающей арматуры возможно практически полностью предотвра­ тить попадание продуктов производства в газы регенерации.

Однако нередки случаи, когда допускаются просчеты, вследст­

вие чего циклические технологические процессы приводят к зна­

чительному загрязнению воздушного бассейна и потере ценных продуктов. Например, технологический процесс каталитического

расщепления диметилдиоксана до изопрена осуществляется в ре­

акторе по циклическому режиму: за трехчасовым циклом контак­

тирования следует тоже трехчасовой цикл регенерации катализа­ тора. Контактный газ, состоящий из изопрена, изобутилена, фор­ мальдегида и других продуктов, из реакторов поступает в общий коллектор, по которому направляется на конденсацию в следую­

щий цех. Давление в коллекторе контактного газа колеблется в пределах 1 —1,5 кгс/см2. Газы регенерации катализатора, состоя­

щие из паровоздушной смеси, двуокиси углерода и примесей про­

дуктов реакции, собираются в другом коллекторе, откуда выбра­

приводимыми в действие со щита управления.

На технологической установке были смонтированы электроза­

движки с разной скоростью открытия (закрытия). При переклю­

чении системы с цикла регенерации на цикл контактирования од­

новременно происходят открытие электрозадвижки на трубопро­

воде контактного газа и закрытие электрозадвижки на газах

регенерации. Если электрозадвижка на газах регенерации закры­

вается дольше, чем открывается электрозадвижка на контактном

73