Фев 15, 2021
Трубопроводная арматура (запорная, регулирующая, предохранительная, обратная и др.) является ответственным элементом технологического оборудования химических предприятий и целлюлозно- бумажных комбинатов. Опыт их эксплуатации показывает, Что свыше 50% неполадок в оборудовании вызывается неисправностями арматуры, которая насчитывает тысячи единиц. В наиболее неблагоприятных условиях эксплуатации находится коррозионно-стойкая трубопроводная арматура, работающая на химически-активных средах при повышенных температурах и высоких давлениях [2].
Особенности воздействия химически активной среды и других специфических условий эксплуатации коррозионно-стойкой арматуры приведены в справочнике [1].
С учетом условий эксплуатации: по активности рабочей среды, ее температуры и давления для коррозионно-стойкой запорной арматуры различных типов (1- клапаны, 2- краны, 3- задвижки, 4- затворы) общие рекомендации даны в табл. 1. [1].
Таблица 1
|
Условия эксплуатации
|
Тип арматуры
|
||
|
рекомендуемый
|
допустимый
|
нерекомендуемый
|
|
|
Коррозионная среда
|
1
|
2, 3
|
4
|
|
Агрессивная среда
|
1
|
-
|
2, 3, 4
|
|
Рабочая температура ≤ 600°C
|
1, 3
|
4
|
2
|
|
Давление py ≥ 6,6 МПа
|
1, 2, 3
|
4
|
-
|
Специальные требования предъявляемые к коррозионно- стойкой арматуре [2]:
– требования к прочности арматуры при заданных параметрах (давление, температура);
– при использовании на трубопроводах для высокоагрессивных сред арматуры из коррозионно-стойкой стали, неметаллических материалов или из чугун, стали с внутренним антикоррозионным защитным покрытием. Арматура с корпусами из бронзы или латуни используется только для рабочих сред со свойствами, не допускающими применения черных металлов;
– материал деталей должен быть теплоустойчив, так как высокие температуры создают особо сложные условия для их работы. Предел прочности на растяжение, предел ползучести, а также предел длительной прочности при рабочей температуре должны обеспечивать достаточно продолжительный срок службы;
– материал должен быть устойчив против тепловых ударов, которые создаются при внезапном поступлении в арматуру высоко нагретой рабочей среды. При этом создаются температурные напряжения в связи со значительным перепадом температур в соседних слоях металла. В этих условиях материал деталей должен иметь достаточную пластичность - ударную вязкость при рабочей температуре, достаточной малоцикловой прочностью;
– требования химической стойкости относятся ко всем деталям, соприкасающимися с рабочей средой, включая набивку сальника и прокладки в соединении крышки с корпусом, в противном случае срок службы арматуры будет недостаточным. Рекомендуется на трубопроводах‚ транспортирующих продукты с токсичными свойствами, горючие и активные газы, легковоспламеняющиеся жидкости, применять арматуру, специально предназначенную для этих продуктов в заданных рабочих условиях. Для указанных сред допускается применение общепромышленной арматуры только при соответствии ее конструкции и материалов для условий надежной и безопасной работы. На участках и линиях с опасными токсичными и ядовитыми средами должна применяться сильфонная арматура, в которой роль сальника выполняет сильфон из коррозионно-стойкой стали, однослойный или многослойный, в зависимости от рабочего давления транспортируемой среды. При применении сильфонной арматуры необходимо учитывать, что сильфон имеет ограниченный ресурс и его техническое состояние должно контролироваться для своевременной замены сильфонных сборок вышедших из строя (сильфон является неремонтируемой деталью). При особо опасных средах в конструкциях арматуры следует предусматривать одновременно сильфон и дублирующий его сальник, установленный последовательно за сильфоном. При особо опасных средах к полости между сильфоном и сальником, а также для прокладочного соединения крышки с корпусом, следует подключать сигнализатор утечки, который подает световой или звуковой сигнал о том, что сильфон вышел из строя и требует замены;
– при высоком давлении рабочей среды большое значение имеют усилия и моменты, необходимые для управления арматурой, а также для обеспечения герметичности в затворе и сальнике. Сертификат соответствия для арматуры высоких параметров должен выдаваться запорной арматуре, имеющей класс герметичности А или В по ГОСТ 9544 и 1 класс по сальнику;
– большие скорости рабочей среды в затворе, вызванные большими перепадами давления, создают эрозионный износ уплотнительных поверхностей деталей затвора (регулирующего органа). Для обеспечения достаточного срока службы арматуры следует использовать материалы повышенной износостойкости - аустенитные стали и наплавлять ими уплотнительные поверхности деталей.
Справочные таблицы для выбора материалов деталей коррозионно-стойкой арматуры даны в литературе [1‚ 2].
ЛИТЕРАТУРА:
1. Гошко А.И. Арматура трубопроводная целевого назначения. В 3-х книгах. Кн.1. Выбор. Эксплуатация. Ремонт. М.: Машиностроение, 2003. 432 с.
2. Гуревич Д.Ф., Шпаков О.Н., Соболев О.А. Промышленная арматура для химически активных сред: Справочник. СПб: Химия, 1992. 448 с.