1.3 Конструктивні і технологічні

ОСОБЛИВОСТІ ТА ВІДМІННОСТІ

Кожний вид запірної арматури складається з двох основних елементів: виконавчого пристрою і приводу.

Виконавчий пристрій - це закритий корпус, всередині якого переміщається затвор. Корпус в основному має два приєднувальних кінці, з допомогою яких щільно скріплюється з трубопроводом. Виконавчий пристрій, призначений для герметичного перекривання трубопроводу, називається запірним. В запірних пристроях поверхні затвору і сідла, що прилягають одна до одної в період герметичного перекривання трубопроводу, називаються ущільнюючими і є запірною парою.

Запірні пристрої арматури визначаються напрямком переміщення затвору відносно сідла [1].

У зв'язку з цим розрізняють такі типи запірних пристроїв (рисунок 1.1):

- вентильний, в якому затвор переміщається поступально вздовж осі проходу сідла. Арматура з таким типом запірного пристрою називається вентилями;

- засувочний, в якому затвор переміщається в площині перпендикуляр­ній до осі проходу сідла;

- крановий, в якому затвор виготовлений у формі кулі, яка повертається в сідлі навколо своєї осі. Типовим прикладом запірного пристрою є пробко­вий кран, а також кульові крани, в яких передбачено постійний контакт ку­льового затвору з двома сідлами кільцеподібної форми;

- зворотні затвори, в яких затвор виконаний у вигляді диска з поворотом на осі і закріпленого в проході сідла. Такий вид запірного пристрою використовується в зворотних клапанах.

а - вентильний; б - засувочний; в - крановий; г - зворотний затвір.

Рисунок1.1 - Типи запірних пристроїв арматури

Кран - це запірний пристрій, в якому рухома деталь затвору має форму тіла обертання і обертається навколо своєї осі, перпендикулярної до осі трубопроводу.

Кожний кран має дві основні деталі - корпус і затвор.

У залежності від геометричної форми затвори розділяються на конічні, циліндричні, кульові і сферичні.

Крани виготовляються із змащуванням і без змащування.

У залежності від характеру руху затвору розрізняють крани із обертанням затвору без його піднімання і з підніманням затвору перед поворотом і наступним опусканням після повороту.

За наявністю або відсутністю звуженого проходу – крани є повно прохідні і неповно прохідні.

За матеріалом, з якого виготовляється корпус і затвор, відрізняють крани бронзові, латунні, чавунні, стальні титанові, пластмасові, керамічні тощо.

За конструкцією корпуса – з суцільним корпусом, з розбірним корпусом (паралельним, перпендикулярним і нахиленим до осі труби).

За напрямком потоку і числу патрубків розрізняють крани прохідні кутові, триходовіі багатоходові.

За наявністю підігріву (охолодження) – з камерою??? сорочкою??? для підігрівання і без камери.

Переваги кранів порівняно з іншими видами запірної арматури:

1) Обертання поворотного вала (шпинделя) передається безпосередньо на запірний пристрій.

2) Прямоточність руху потоку через отвір в запірному пристрої.

3) Компактність конструкції і менша вага.

До недоліків можна віднести складність виготовлення затворів кульової форми.

Серед запірних пристроїв трубопровідної арматури магістральних газопроводів в експлуатаційних умовах позитивні переваги одержали крани з сферичними затворами. Крани з сферичними затворами мають різні конструктивні виконання, а саме:

- крани з плаваючою кулею (рисунок 1.2);

- крани з плаваючими сідлами (рисунок 1.3).

1 - корпус; 2 - фланець; 3 – сферичний затвор; 4 - кришка; 5 - шпиндель;

6 - втулка; 7 - сідло; 8 - ущільнення кулі; 9 - ущільнення шпинделя;

10 - болт; 11 - гайка; 12 - шпилька

Рисунок 1.2 - Сферичний кран з плаваючою кулею

Плаваюча куля передає тиск середовища на ущільнюючі кільця і вільно переміщається в з'єднанні з поворотним шпинделем.

Сферичні крани з плаваючими сідлами відрізняються тим, що сідла з кільцями притискаються до кулі тиском середовища або пружинами.

Виготовляються крани з регулюючими сідлами з послабленням притиску кілець при повороті, і з сідлами, які автоматично відводяться під час повороту кулі та ін.

Деталі запірних пристроїв виготовляються з високовуглецевих хромистих і молібденових сталей. Матеріалами для ущільнень контактних поверхонь служать шкіра, гума, ебоніт, пластмаса та інші матеріали.

Крани із сферичними затворами менш чутливі до неточності виготовлення і забезпечують кращу герметичність.

Найбільш трудомісткими операціями при виготовленні кранів є механічна обробка та притирання ущільнюючих поверхонь корпусу, кулі, фланців.

Корпус крана, фланці, кришки виготовляють з вуглецевої сталі та спеці­альних сплавів.

Фланці, кришки та інші деталі до корпусу кріпляться з допомогою шпильок, а в кранах «Камерон»(Франція) та «Борзіг» (Німеччина) вони приварюються до корпусу. Крани цих заводів-виробників є нерозбірними і тому незручні при ремонтах.

1 - корпус; 2 - фланець; 3 - куля; 4 - кришка; 5 - шпиндель; 6 - направляюча вісь; 7 - контрсідло; 8 - сідло; 9 - полімерне ущільнення; 10 - тарілчаста пружина; 11 - шпонка; 12 - гвинт.

Рисунок 1.3 - Сферичний кран з плаваючими сідлами

Тип приводу запірного пристрою застосовується в залежності від експлуатаційних умов крана. Крани з ручним приводом використовуються на трубопроводах з невеликим діаметром умовного проходу при малій кількості маніпуляцій «відкрито-закрито». В залежності від зусиль та швидко­сті перекриття використовуються механічні редуктори.

На трубопроводах МГ великих діаметрів умовного проходу використовуються приводи - пневматичний, гідравлічний, електричний та ін. з різними схемами управління.

Крани підземного встановлення мають видовжений поворотний шпиндель, який змонтований в захисній колоні і закріплений на корпусі крана. На колоні кріпиться привід повороту затвора, трубки для подачі мастила до стику сфера-ущільнення і трубка витоків конденсату. Крани виготовляються однофланцевими і двохфланцевими.