ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 50
Скачиваний: 0
БИБЛИОТЕКА ЭКСПЛУАТАЦИОННИКА МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА
Г. С. АНДРЕЕВ
ЗАПОРНАЯ
АРМАТУРА
Издание второе, переработанное и дополненное
Издательство «И Е Д Р А»
Ленинградское отделение
Ленинград•1974
УДК 621.646.1.004 : 621.532.3
Андреев Г. С. Запорная арматура. Изд. 2-е, перераб. п доп. Л., «Недра», 1974. 144 с. (Библиотека эксплуатационника магистрального газопровода).
Книга содержит основные сведения по классификации, устройству, эксплу атации и ремонту запорной арматуры, применяемой ыа магистральных газопро водах. Рассмотрены новые типы запорных устройств, приспособлении для дистан ционного управления запорными устройствами н автоматов закрытиякранов. Второе издание дополнено сведениями о кранах больших диаметров отечественного и зарубежного производства.
Книга рассчитана на широкий круг инженерно-технических работников, занятых строительством и эксплуатацией газопроводов, и может служить прак тическим руководством для начальников, мастеров и работников ремонтно восстановительной службы газопроводов. Она может быть использована также при курсовом и индивидуальном обучении ремонтного и эксплуатационного персонала магистральных газопроводов.
Таблиц 47, иллюстраций 73, список литературы — 13 назв.
Р е д а к ц и о н н а я |
к о л л е г и я |
|
С. Ф. Б а р м и н (председатель), |
Г. С. А и д р е е в, |
|
И. А. М и т р о ф а н о в |
(зам. |
председателя), |
М. А. II е ч а е в, Е. II. Т и х о м и р о в
© Издательство «Недра», 1974
ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА
С каждым годом в Советском Союзе увеличивается добыча при родного газа, строятся и вводятся в эксплуатацию тысячи кило метров магистральных газопроводов, постоянно растет армия работ ников, обслуживающих их.
В связи с нехваткой книг для кадров массовых профессий Ленин градское отделение издательства «Недра» совместно с Ленинградским управлением магистральных газопроводов в 1963 г. предприняло издание серии «Библиотека эксплуатационника магистрального газопровода», посвященной эксплуатации и ремонту магистральных газопроводов.
Книги, входящие в «Библиотеку», освещают вопросы организации эксплуатации магистральных газопроводов, их продувки и испыта ния, обслуживания линейной части, ведения огневых и газоопасных работ, эксплуатации и ремонта газомоторпых, электропрпводных, газотурбинных компрессорных станций, газораспределительных стан ций, а также вопросы связи на магистральных газопроводах, электро защиты, телемеханики. В отдельных книгах описываются хими ческий контроль на магистральных газопроводах и компрессорных станциях, экономика дальнего транспорта газа, техника безопас ности и охрана труда и т. д.
Книги «Библиотеки» в основном предназначены для подготовки и повышения квалификации кадров массовых профессий — мастеров, операторов, слесарей и других категорий эксплуатационного и ремонтного персонала. Отдельные выпуски рассчитаны на инже нерно-технических работников магистральных газопроводов.
В течение 1963—1973 гг. выпущена в свет 31 книга. Учитывая, что спрос на «Библиотеку» растет, издательство с 1965 г. начало переиздание отдельных выпусков. Наряду с этим продолжается издание новых книг.
1* |
3 |
Ваши замечания и отзывы по уже вышедшим книгам, а также пожелания по выпуску новых просим направлять по адресу: 193171, Ленинград, С-171, Фарфоровская ул., 12, Ленинградское отделение издательства «Недра». Издательство учтет все пожелания и пред ложения и организует выпуск книг на интересующие Вас темы.
Информацию о готовящихся к изданию книгах «Библиотеки» можно получить в магазинах местных книготоргов по публикуемым ежегодно Темпланам издательства.
Для приобретения книг «Библиотеки» надо до выхода их в свет направить заказ в магазины местных книготоргов или в магазин «Недра» Леикниги по адресу: 199178, Ленинград, В-178, Средний пр., 61. По выходе из печати книги будут высланы почтой наложен ным платежом.
ГЛАВА I
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЕ
Трубопроводная арматура представляет собой приспособления, которые монтируются на трубопроводах, котлах, резервуарах и других. устройствах, находящихся под давлением, для включения и отключения отдельных участков трубопровода, регулирования расхода и давления среды, указания и регулирования уровня жидко стей, изменения направления движения транспортируемой по трубо проводам среды и т. д. Наиболее распространенным видом арматуры является запорная.
К запорной трубопроводной арматуре относятся устройства, предназначенные для отключения одной части трубопровода от дру гой, для включения и отключения технологических установок, аппаратов и сосудов.
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ
КЗАПОРНОЙ АРМАТУРЕ
Кособенностям работы запорной арматуры на магистральных газопроводах относятся высокое давление транспортируемого газа, высокая температура газа на выходе из компрессорной станции, наличие в составе газа компонентов, вызывающих коррозию металла, наличие влаги и механических примесей.
Всвязи с этим к запорной арматуре магистральных газопроводов
предъявляются следующие требования.
1.Надежность отключения. Арматура должна обеспечивать гер метичное отключение дефектного участка газопровода, сосуда или аппарата от технологических трубопроводов во избежание поступле ния к месту ремонтных работ газа, который может загореться, взорваться или вызвать отравление персонала.
2.Сохранение герметичности. Магистральные газопроводы рас считаны на длительную эксплуатацию, поэтому и запорная арматура должна долго сохранять герметичность.
3.Обеспечение минимального гидравлического сопротивления. Большое количество запорной арматуры на магистральном газо
проводе |
создает дополнительное сопротивление |
движению газа |
и ведет |
к расходу энергии, на преодоление этого |
сопротивления. |
5
4. Надежность в эксплуатации. Конструкция арматуры должна обеспечивать удобство ее обслуживания и ремонта, быстрое открытие и закрытие. При ручном управлении запорной арматурой усилия не должны превышать допустимых норм.
5. Равнопроходиость с газопроводом. Для обеспечения прохода очистных шаров или продувочных ершей в период эксплуатации газопровода диаметр запорного устройства должен соответствовать диаметру трубы.
КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ
Применяемая на магистральных газопроводах запорная арматура различается по конструктивным особенностям, условному давлению, условному проходу, типу привода и ряду других признаков.
Каждый вид запорной арматуры состоит из двух основных эле ментов: исполнительного устройства и привода.
Исполнительное устройство представляет собой закрытый корпус, внутри которого перемещается затвор. Корпус обычно имеет два (иногда более) присоединительных конца, при помощи которых он плотно закрепляется в трубопроводе. Исполнительное устройство, предназначенное для герметичного разобщения частей трубопровода, называется запорным. В запорных устройствах поверхности затвора и седла, соприкасающиеся во время герметичного разобщения частей трубопровода, называются уплотнительными н являются запорной парой.
Привод представляет собой механизм, перемещающий затвор внутри исполнительного устройства относительно седла кор пуса.
Конструктивные особенности исполнительных устройств опре деляются направлением перемещения затвора относительно седла. В связи с этим различают следующие типы исполнительных устройств запорной арматуры.
Вентильный (рис. 1, а), при котором затвор перемещается посту пательно вдоль оси прохода седла. Запорный узел с таким типом исполнительного устройства носит название вентиля. Вентили отличаются незначительным коэффициентом трения и требуют при водов небольшой мощности, однако изменение направления потока создает в них повышенное гидравлическое сопротивление.
Задвижечный (рис. 1, б), при котором затвор перемещается в пло скости, перпендикулярной к оси прохода седла, скользит по нему. Запорные устройства, работающие по этой схеме, применяются в таком широко распространенном виде арматуры, как задвижки различных моделей. Задвижки характеризуются небольшим гидра влическим сопротивлением и незначительным коэффициентом' трепня, который может быть еще более снижен с помощью различных смазок. Смазка ие только уменьшает коэффициент трения, а следовательно, и требуемые усилия для открытия (закрытия) арматуры, но и герме тизирует соединение затвора с седлом.
6
Крановый (рис. 1, в), при котором затвор, представляющий собой пробку, вращается в седле вокруг своей оси. Характерной особенностью запорного устройства этого вида (типичный пример — пробковый кран) является постоянный контакт затвора с седлом. Это обусловливает относительно высокий коэффициент трения, который можно значительно снизить с помощью различного рода уплотнительных смазок.
Рис. 1. Типы исполнительных (запорных) устройств: а — вентильный; б — задвнжечпый; в — крановый;
г— заслоночный.
Кэтой арматуре относятся и шаровые краны, в которых затвор, имеющий форму шара, находится в постоянном контакте с двумя седлами О-образной формы.
Заслоночный (рис. 1, г), при котором затвор, представляющий собой диск, вращается вокруг оси, расположенной в проходе седла. Такой вид запорного устройства применяется в обратных клапанах.
Условный проход также является одной из основных характери стик запорной арматуры (ГОСТ 355—67). Под условным проходом арматуры, фитингов и трубопроводов понимают минимальный вну тренний диаметр указанных деталей, а в запорной арматуре — мини мальный внутренний диаметр присоединительных концов.
Втабл. 1 приведены величины условных проходов для стальных
ичугунных труб, арматуры, фитингов, а также деталей машин, приборов и аппаратов, соединяемых с трубами и арматурой. В стан дарте указаны размеры резьбы для труб и арматуры применительно
кусловным проходам до 300 мм включительно. Условный проход
7
Таблица l
Условные проходы арматуры, фитингов н трубопроводов (ГОСТ 355—67)
Условный |
Резьба |
Условный |
Резьба |
Условный |
Резьба |
|
проход |
трубная d , |
проход |
трубная d, |
проход |
трубная d , |
|
D у |
ДЮЙМЫ |
D y |
ДЮЙМЫ |
D y |
ДЮЙМЫ |
|
6 |
7 4 |
100 |
4 |
450 |
|
|
8 |
125 |
5 |
500 |
— |
||
10 |
7 а |
150 |
6 |
600 |
— |
|
13 |
|
175 |
7 |
700 |
||
|
— |
|||||
15 |
7 а |
200 |
8 |
800 |
||
— |
||||||
|
|
225 |
9 |
900 |
||
20 |
з.и |
— |
||||
25 |
1 |
250 |
10 |
1000 |
— |
|
32 |
1 7 4 |
275 |
11 |
1100 |
— |
|
40 |
17а |
300 |
12 |
1200 |
— |
|
50 |
2 |
325 |
— |
1300 |
— |
|
60 |
— |
350 |
— |
1400 |
— |
|
70 |
27а |
375 |
— |
1500 |
— |
|
80 |
3 |
400 |
_ |
1600 |
— |
|
П р п м е ч а п п е . Здесь л дальше все размеры, |
кроме особо оговоренных, |
|||||
в миллиметрах. |
|
|
|
|
обозначается Dy. Например, условный проход 100 мм мы выразим как Dу = 100. Внутренние размеры проходов в запорной арматуре определяются конструктивными соображениями и необходимостью обеспечить минимальное гидравлическое сопротивление. Характер транспортируемого продукта и условия эксплуатации трубопровода определяют особые требования к проходному сечению арматуры.
Проходной канал арматуры имеет большое значение, если трубо провод, на котором она смонтировала, подвергается внутренней очистке скребками. По форме и сечению проходного канала запорную арматуру можно разделить па две группы: с полностью п частично открывающимся каналом. Арматура с полностью открывающимся проходным каналом может быть полнопроходной и полиооткрьтвающейся.
Полпопроходная арматура имеет цилиндрический проходной канал, соответствующий внутреннему диаметру трубопровода. Такая арматура характеризуется очень незначительным перепадом давле ний и обусловливает минимальную турбулентность потока. Полнопроходиая арматура меньше загрязняется твердыми включениями, содержащимися в газе, и обеспечивает беспрепятственное прохож дение скребков, шаров и других очистных устройств. Полиопроходпымн выпускаются клиновые и параллельные задвижки, большин ство шаровых и некоторые модели пробковых кранов.
По сравнению с полнопроходиой полпооткрывающаяся арматура имеет канал, отличающийся по конфигурации или площади попереч ного сечения от канала трубопровода. Сюда относится большинство пробковых кранов, вентилей, некоторые модели шаровых кранов
8
и задвижек, а также арматура с проходным каналом в виде трубки Вентури. Применение арматуры этого вида целесообразно в том случае, если повышенный перепад давления, связанный с уменьше нием сечения проходного канала по сравнению с сечением присоеди нительных концов, не влияет па эксплуатационный режим газо провода.
Примером частично открывающейся арматуры является трех ходовой обратный клапан.
Условное давление устанавливается по ГОСТ 356—68 в зависи мости от рабочего давления, па которое рассчитано исполнительное устройство, температуры среды и свойств материала запорной арма туры. Запорная арматура и соединительные части трубопроводов должны изготавливаться на следующие условные давления, кгс/см2 (избыточные): 1; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 64; 100; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 640; 800 и 1000.
За условное давление принимается наибольшее допустимое рабочее давление среды при температурах (°С): для стали — до 200, для чугуна, бронзы и латуни — до 120.
С повышением температуры среды допускаемое рабочее давление |
|
снижается примерно пропорционально изменению механических |
|
свойств металла. Прочность запорной арматуры, соединительных |
|
частей н трубопроводов должна |
проверяться пробным давлением, |
т. е. избыточным давлением, при |
котором арматура подвергается |
гидравлическому испытанию на прочность и плотность материала водой при температуре ниже 100° С. Величина пробного давления рпр устанавливается в зависимости от условного давления рпр «=* 1,5ру. В особых случаях эксплуатации, когда арматура может испытывать динамические нагрузки (гидравлические удары, сотрясения, пуль сирующие давления), а также при движении по трубопроводу среды, которая в силу своих специфических свойств (ядовитость, коррозион ная активность и др.) требует особых мер предосторожности, вели чина рабочего давления устанавливается органами технического надзора по специальным техническим условиям с поправочными коэффициентами.
Методы испытаний арматуры на прочность и герметичность, их продолжительность, возможиость замены воды другими средами, а также величина испытательного давления на герметичность уста навливаются стандартами па изделия п л и техническими условиями.
Примеры обозначения условного и пробного давлений по стан дарту:
Условное давление 40 кгс/см2 |
. |
. |
р у 40 |
Пробное давление 60 кгс/см2 |
. |
. |
р Пр60 |
В табл. 2 приведены давления условпые, рабочйе и пробные для арматуры и соединительных частей трубопроводов в зависимости от свойств металла и температуры среды по ГОСТ 356—68.
Соединение труб с аппаратом, сосудом или запорной арматурой может быть разъемным и неразъемным. К разъемным соединениям
9