Приводы запорной арматуры

В настоящее время запорную арматуру (при условном диамет­ре выше 500 мм практически всю арматуру) оснащают приводами, наибольшее распространение из которых получили электриче­ские, пневматические, гидравлические и комбинированные.

Электрические приводы

Электроприводы для управления запорной арматурой нашли наибольшее распространение по сравнению с другими приводами благодаря таким преимуществам, как простота и надежность кон­струкции, а также вследствие широкой оснащенности промыш­ленности электроэнергией.

С помощью электропривода осуществляют: открывание и закрывание запорной арматуры; автоматическое отключение электродвигателя при превышении максимального крутящего момента; звуковую или визуальную сигнализацию крайних положений запорного органа арматуры; дистанционное управление запорной арматурой; автоматическое управление запорной арматурой; местное, а также дистанционное указание положения запор­ного органа арматуры; ручное управление запорной арматурой при отсутствии элек­троэнергии.

Пневматические приводы

Пневмоприводы в основном применяют в запорной арматуре (например, в кранах), где не требуется больших усилий и переме­щений при управлении. При больших усилиях и перемещениях конструкция привода становится громоздкой и сложной.

Применение пневмоприводов в клиновых задвижках ослож­няется из-за необходимости значительного усилия для отрыва клина из клиновой камеры корпуса, а для перемещения клина после его отрыва требуется усилие в несколько раз меньше.

Обратные клапаны

Обратные клапаны предназначены для предотвращения об­ратного потока среды в трубопроводе и, тем самым, предупрежде­ния аварии, например при внезапной остановке насоса и т. д. Они являются автоматическим самодействующим предохранительным устройством. Затвор — основной узел обратного клапана. Он про­пускает среду в одном направлении и перекрывает ее поток в об­ратном.

По принципу действия в основном обратные клапаны разделя­ют на подъемные и поворотные. Преимущество поворотных клапанов заключается в том, что они имеют меньшее гидравлическое сопротивление. Это очень важно при проектировании больших трубопроводов с применени­ем обратных клапанов. Подъемные клапаны более просты и надежны. Они могут быть угловыми и проходными, причем для их изготовления можно ис­пользовать корпуса вентилей. На магистральных нефтепроводах чаще всего применяют обратный клапан поворотного типа.

7. Вспомогательные системы насосного цеха

Для обеспечения нормальной эксплуатации магистральных насосов с заданными параметрами необходимо функционирова­ние следующих вспомогательных систем:

1) разгрузки и охлаждения торцевых уплотнений;

2) смазки и охлаждения подшипников;

3) сбора утечек от торцевых уплотнений;

4) оборотного водоснабжения и охлаждения воды воздухом;

5) средств контроля и защиты насосного агрегата.

7.1 Система разгрузки и охлаждения торцевых уплотнений

Устройства, уплотняющие выход вала насоса из корпуса как в процессе работы, так и при остановках агрегатов, находятся под воздействием динамического или статического напора. В основ­ных насосах, перекачивающих нефть или нефтепродукты, величи­на напора в камерах уплотнений колеблется от двух—трех десят­ков до 700 - 800 м.

При последовательном соединении насосов в первом насосе напор в камере уплотнения минимален, а в третьем максимален. Работа уплотнения под большим напором снижает надежность узла уплотнения. Поэтому для снижения напора в камерах уплот­нения до допустимых значений предусматривают систему гидрав­лической разгрузки с отводом части перекачиваемой жидкости по специальному трубопроводу 4 (рис. 14) в зону пониженного дав­ления.

Рис. 14. Традиционная система разгрузки и охлаждения концевых уплот­нений вала насоса:

ВП — всасывающая полость; НП — нагнетательная полость

Рис. 15. Технологическая схема обвязки насосов промежуточной НПС

Обычно жидкость из линии разгрузки подают либо в резерву­ар сбора утечек, либо в коллектор насосной станции со стороны всасывания. Наличие постоянной циркуляции жидкости из поло­сти всасывания насоса через щелевые уплотнения 1 и полость ка­меры 2 торцевого уплотнения 3 обеспечивает не только снижение напора в камерах уплотнений, но и охлаждение деталей торцевого уплотнения. Отсутствие такой циркуляции контактных колец тор­цевого уплотнения может привести к нарушению режима работы торцевого уплотнения и даже к аварии.

На рис. 15 дана технологическая схема обвязки насосных аг­регатов промежуточной насосной станции и системы разгрузки уплотнений вала при последовательном соединении основных на­сосов. Эта система получила название групповой и основным не­достатком является снижение КПД установки из-за значительной величины перетока жидкости по линии разгрузки. Переток жид­кости зависит от количества работающих насосов, развиваемых насосами напоров, состояния щелевых уплотнений и достигает нескольких десятков кубических метров в час.

С появлением торцевых уплотнений, обеспечивающих необ­ходимую надежность работы насосного агрегата, при напорах в камере уплотнений до 500 — 800 м стало возможным от группо­вой системы разгрузки отказаться, а охлаждение торцевых уплот­нении обеспечить путем создания циркуляции жидкости из поло­сти нагнетаний насоса в полость всасывания насоса (рис. 16). Такая схема получила название индивидуальной системы охлаж­дения торцевых уплотнений.

Рис. 16. Индивидуальная схема охлаждения торцевых уплотнений «нагнетательная полость – камера уплотнений»

Объем постоянно циркулирующей жидкости заметно сокра­щается (2 — 4 м³/ч). Нагнетательную полость насоса соединяют с камерами уплотнений 2 трубопроводом 4 диаметром 14-16 мм. Жидкость при этом охлаждает торцевые уплотнения 3 и через щелевые уплотнения 1 проходит в полость всасывания насоса. Вен­тиль 5, устанавливаемый на выходе из нагнетательной полости, по­зволяет регулировать объем циркулирующей жидкости. Недо­статком является некоторое снижение объемного КПД насоса и засорение вентиля и трубопроводов, обнаруженное при про­мышленном испытании этой системы.