С.В.Сейнов - президент-научный руководитель НПО «ГАКС-АРМСЕРВИС», д.т.н., профессор, член-корр. РАПК
 
Современные тенденции развития рыночных отношений выдвигают постоянно обновляющуюся задачу оптимизации материальных и финансовых ресурсов. Эта задача решается во взаимосвязи с многочисленными проблемами и ограничениями. В их числе проблемы организационной, технологической, метрологической подготовленности персонала и уровень технической оснащенности производства. Если эти общие задачи и проблемы соотнести с проблемами  потребителей арматуры, то обнаруживается информационный дефицит по трубопроводной арматуре, ее эксплуатационным свойствам, особенностям применения в зависимости от ее типов и видов, конструктивных исполнений, требованиям обеспечения и сохранения качества при изготовлении, монтаже, техническом обслуживаниии и ремонтах.
           
Свойства задвижек, возможность их использования в различных производствах зависят от многочисленных факторов. К важнейшим факторам можно отнести конструктивное оформление базовых деталей, таких как корпус, клин, крышка, применяемый для этих деталей материал, способы получения заготовок, массогабаритные характеристики.
           
Эксплуатация задвижек предполагает не только сам процесс непосредственного функционирования изделия, это еще и надзор за состоянием трубопроводных систем, технологического оборудования и трубопроводной арматурой. Для поддержания в работоспособном состоянии оборудования, трубопроводной арматуры и постоянного обеспечения безопасности осуществляется постоянный надзор, техническое обслуживание и ремонт.
 
Важнейшими  показателями качества задвижек являются  внешняя герметичность по отношению к окружающей среде и внутренняя герметичность в затворе. Первый обеспечивается плотностью материала конструкции, качеством изготовления и сборки фланцевых соединений. Герметичность в затворе, который является у задвижек периодически действующим разъемным соединением, достигают за счет точности изготовления уплотнений, а также за счет свойств деталей затвора нейтрализовать вредное действие погрешностей элементов уплотнения.
           
Клиновые задвижки с позиции обеспечения герметичности в затворе и ресурса герметичности являются наиболее сложным объектом из всех типов запорной арматуры. Они  относятся к четырехповерхностным системам. Для обеспечения герметичности в них необходимо точно изготовить четыре поверхности. При этом поверхности должны точно располагаться относительно друг друга. Наибольшей технологической проблемой является обеспечение точности угловых параметров затвора. Для достижения точности в технологическом процессе ремонта должны использоваться или специализированная технологическая оснастка на универсальное оборудование, или специализированное ремонтное оборудование. Технологические приемы  должны обеспечивать качество  всей совокупности метрических параметров.
Подход к выбору задвижек  для той или иной трубопроводной системы или технологического агрегата вытекает из общей методологии выбора трубопроводной арматуры [1]. Он начинается с того момента, когда по эксплуатационным соображениям  возникла необходимость использования в технологической схеме трубопроводной арматуры, отнесенной к классу запорной [2, 3].
           
При выборе класса запорной арматуры (задвижка, клапан, кран) следует руководствоваться следующими положениями (Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов ПБ-03-108-96).
 
● Основным классом запорной арматуры, рекомендуемой к применению для трубопроводов с условным проходом от 50 мм и выше, является задвижка, имеющая минимальное гидравлическое сопротивление, надежное уплотнение затвора, небольшую строительную длину и допускающая переменное направление движения среды.
● Клапаны (вентили) рекомендуется применять для трубопроводов диаметром до 50 мм; при большем диаметре они могут быть использованы, если гидравлическое сопротивление запорного устройства не имеет существенного значения.
● Краны следует применять, если использование задвижек или вентилей по каким-либо соображениям недопустимо или  нецелесообразно (например, краны типа «штрак» на полимеризующихся жидкостях, запорные устройства на отпускных мерниках для спирта).
● Применение запорной арматуры в качестве регулирующей (дросселирующей) запрещается.
           
Методика выбора включает следующие этапы.
 
1. Уточняются назначение, условия работы запорной арматуры, свойства рабочей среды, ее энергетические характеристики  - температура, давление, скорость потока, условия и технология очистки трубопровода. Анализируются и систематизируются эксплуатационные ситуации, выделяются и обобщаются  наиболее существенные.
 
2. Устанавливаются требования к базовым показателям качества, предлагая выполнение технических регламентов, рекомендаций стандартов, условий эффективной эксплуатации, технического обслуживания и ремонтов. Для задвижек базовыми показателями качества являются: герметичность затвора, фланцевых соединений, сальника, совокупность показателей надежности, безопасности, стоимости. При этом необходимо учитывать, что стоимость и качество - два «антагонистических» показателя. Низкая цена задвижки, как правило, свидетельствует  о невысоком ее качестве, а высокая ее стоимость не гарантирует высокое качество.
 
3. Выбирается материал корпусных деталей. Для задвижек  таковыми являются корпус, крышка, затвор (клин). Этими материалами могут быть: чугун, углеродистая, легированная, коррозионно-стойкая, жаропрочная стали, титановые сплавы, бронза, латунь и т.д.
 
4. Определяется условный диаметр прохода магистральных фланцев или присоединительных патрубков, определяющих тип соединения с технологическим трубопроводом.
 
5. Принимается решение о выборе способа управления задвижками - ручной, механизированный или автоматизированный. На основе этого выбираются приводные устройства: ручной, механизированный с редуктором, автоматизированный с пневмоприводом, гидроприводом, электроприводом, электромагнитным приводом, приводом, управляемым дистанционно.
 
6. Осуществляется уточнение массовых и габаритных характеристик задвижек, которые должны учитывать возможности расположения задвижек в трубопроводной системе, технологию монтажа и демонтажа, технологического обслуживания и ремонтов, пропускную способность проточной части корпусов задвижек, ее гидравлическое сопротивление.
 
7. Проводится  многопараметрическая оптимизация свойств  задвижек и многочисленных ограничений, вытекающих из предыдущих этапов. Результатом этой оптимизации, как правило, построенной по упрощенной схеме, является  уточнение типа задвижек, конструктивное исполнение, классификационная индексация (ЦКБА, СЕИР и др.), строительная длина, высота, тип и размеры соединительных элементов с трубопроводом, приводные устройства и т.д.
 
8. Делается окончательное заключение о всей номенклатуре задвижек, которыми должна комплектоваться трубопроводная система технологической установки или агрегата. Весь ассортимент используемых задвижек делится на две группы. В первую группу включены задвижки, выпускаемые серийно специализированными предприятиями и удовлетворяющие по совокупности показателей эксплуатационным условиям. Во вторую группу включаются задвижки, которые требуют новых проектных решений и последующего изготовления.
 
ЛИТЕРАТУРА:
1. Гошко А.И. Арматура трубопроводная целевого назначения. Выбор. Эксплуатация. Ремонт.– М.: Машиностроение, 2003.– 483 с.
2. Гуревич Д.Ф., Шпаков О.Н., Вишнев Ю.Н. Арматура химических установок. – Л.: Химия, 1979.– 320 с.
3. Трубопроводная арматура с автоматическим управлением. Справочник под общей редакцией С.И. Косых. – Л.: Машиностроение, 1982. –536 с.