Кран шаравой фланцавы трохскладовы: абслугоўванне без дэмантажу 

Чаму абслугоўванне шаравога крана без дэмантажу - гэта не міф, а стандарт для трохскладовых канструкцый

Кран шаравой фланцавы трохскладовы дазваляе праводзіць поўнае тэхнічнае абслугоўванне, замену ўшчыльненняў і рамонт засаўкі прама на трубаправодзе, не здымаючы корпус з лініі. Гэта галоўная перавага канструкцыі «тры часткі» (three-piece) перад суцэльназварнымі або двухскладовымі аналагамі. У нашай практыцы працы з нафтагазавымі і хімічнымі прадпрыемствамі мы неаднаразова сутыкаліся з сітуацыяй, калі простай лініі з-за замены аднаго клапана абыходзіўся заказчыку ў дзясяткі тысяч долараў страт у суткі. Магчымасць разабраць цэнтральную частку корпуса, пакінуўшы фланцы прываранымі ці прыкручанымі да трубы, ухіляе гэтую рызыку цалкам.

Многія інжынеры па звычцы лічаць, што любы рамонт патрабуе поўнага прыпынку сістэмы і зліву асяроддзя. Гэтая памылка каштуе грошай. Трохсастаўная канструкцыя першапачаткова праектавалася для сэрвіснага абслугоўвання ў палявых умовах. Калі вы выбіраеце арматуру для крытычных працэсаў, дзе час прастою вымяраецца грашыма, ігнараванне гэтага тыпу канструкцыі - прамая фінансавая памылка. Ніжэй мы разбяром механіку працэсу, тыповыя памылкі пры спробе рамонту на хаду і рэальныя кейсы, дзе гэтая функцыя выратавала праект.

Канструктыўная асаблівасць: як працуе механізм разборкі

Сакрэт крыецца ў злучэнні корпуса. У адрозненне ад манаблочных кранаў, дзе шар зафіксаваны назаўжды, або двухскладовых, якія патрабуюць зняцця хаця б аднаго фланца, трохскладовы кран складаецца з цэнтральнага элемента (containing the ball and stem) і двух бакавых канцоў (end caps), сцягнутых доўгімі шпількамі або нітамі. Калі ўзнікае неабходнасць абслугоўвання – няхай гэта будзе замена седлавых ушчыльненняў (seats), абшэўка штока або ачыстка шара ад адкладаў – аператар проста аслабляе чатыры стяжные гайкі.

Цэнтральная секцыя адлучаецца ад трубаправода. Фланцавыя канцы застаюцца на месцы, герметычна зачыненыя заглушкамі ці проста ізаляваныя якія адсякаюць засаўкамі upstream і downstream. Гэта азначае, што вам не трэба рэзаць трубы, не трэба выкарыстоўваць зварку для паўторнай усталёўкі і, самае галоўнае, не трэба парушаць цэласнасць асноўных стыкаў трубаправода, якія часта з'яўляюцца самымі ўразлівымі месцамі для карозіі пасля паўторнай зборкі. Мы бачылі выпадкі, калі паўторная зварка двухскладовага крана прыводзіла да дэфармацыі корпуса і наступнаму закліноўванню шара праз паўгода эксплуатацыі.

Важна разумець фізічны прынцып: ціск у сістэме павінна быць зброта перад пачаткам любых прац. Ніякі кран, нават самы дасканалы, не прызначаны для разборкі пад ціскам. Аднак сам працэс дэмантажу цэнтральнай часткі займае ад 15 да 40 хвілін у залежнасці ад дыяметра (DN) і станы крапяжу, тады як поўны дэмантаж крана з заменай пракладак фланцаў і цэнтроўкай можа заняць ад 4 да 8 гадзін з прыцягненнем грузапад'ёмнай тэхнікі.

Пакрокавая інструкцыя: абслугоўванне крана без поўнага дэмантажу

Для выканання якаснага сэрвісу непасрэдна на лініі неабходна строга прытрымлівацца рэгламенту. Парушэнне паслядоўнасці дзеянняў - асноўны чыннік траўматызму і пашкоджанні ўшчыльняльных паверхняў. Мы склалі гэты алгарытм на аснове аналізу сотняй справаздач аб сэрвісе, каб выключыць найболей частыя памылкі мантажнікаў.

1. Падрыхтоўка працоўнай зоны і ізаляцыя ўчастку.Перад пачаткам прац пераканайцеся, што кран знаходзіцца ў адчыненым становішчы (калі гэта магчыма па тэхналогіі), каб скінуць рэшткавы ціск у паражніны корпуса праз дрэнажны клапан (калі ён прадугледжаны канструкцыяй) ці праз тэхналагічную адтуліну. Перакрыйце запорную арматуру да і пасля які рамантуецца вузла. Зліце асяроддзе з участку трубаправода. Ачысціце вонкавую паверхню крана ад бруду, бітуму ці ізаляцыі ў зоне стыкаў корпуса. Ігнараванне гэтага этапу прыводзіць да таго, што абразіўныя часціцы трапляюць унутр механізму пры разборцы, імгненна выводзячы з ладу новы камплект ушчыльненняў. Выкарыстоўвайце растваральнікі, сумяшчальныя з перапампоўваным асяроддзем, для абястлушчвання зоны вакол стяжных нітаў.
2. Дэмантаж сцяжнога крапяжу і падзел корпуса.Выкарыстоўваючы дынамаметрычны ключ, раўнамерна прыслабце гайкі на доўгіх шпільках, якія злучаюць тры часткі корпуса. Рабіце гэта крыж-накрыж, каб пазбегнуць перакосу. Цалкам выкруціце шпількі або балты. Акуратна зніміце бакавыя фланцавыя часткі (end caps). Тут часта дапускаецца памылка: работнікі спрабуюць падчапіць часткі корпуса манціроўкай, пашкоджваючы люстраную паверхню пасадачных месцаў пад ушчыльненні. Выкарыстоўвайце спецыяльныя здымнікі або пластыкавыя кліны. Калі корпус «прыкіпеў», прымяніце пранікальную змазку і дайце ёй папрацаваць 10-15 хвілін. Ніколі не біце малатком па корпусе - гэта можа прывесці да микротрещинам у ліццё, якія выявяцца толькі пад ціскам.
3. Выманне ўнутраных элементаў і дэфектоўка.Пасля зняцця бакавых частак у вас у руках застаецца цэнтральная секцыя з шарам і штоком. Выміце шар, уважліва аглядаючы яго паверхню. Наяўнасць драпін, каразійных язваў ці матавасці кажа аб неабходнасці замены шара ці яго прафесійнай паліроўкі. Праверце стан штока: люфт або сляды зносу ў зоне сальніка патрабуюць замены камплекта рэмкамплекта. Агледзіце пасадачныя месцы ў корпусе. Часта там назапашваецца акаліна ці прадукты полімерызацыі асяроддзя. Ачысціце ўсе паверхні мяккім рыззём. Не выкарыстоўвайце металічныя шчоткі на ўшчыльняльных паверхнях - гэта гарантаваная страта герметычнасці ў будучыні.
4. Замена ўшчыльняльных элементаў і зборка.Усталюеце новыя седлавыя ўшчыльненні (seats) у бакавыя часткі корпуса. Абавязкова вышмаруйце іх сумяшчальнай змазкай (напрыклад, сіліконавай ці тефлоновой пастай), каб палегчыць пасадку шара і прадухіліць зашчамленне гумы/палімера пры першым адкрыцці. Устаўце шар у цэнтральную частку, выконваючы арыентацыю прахадной адтуліны. Сумясціце цэнтральную частку з бакавымі секцыямі. Устаўце шпількі і пачніце зацяжку гаек уручную. Зацягвайце гайкі дынамаметрычным ключом строга па схеме "зорка" або крыж-накрыж у некалькі праходаў. Момант зацяжкі павінен адпавядаць пашпартным дадзеным вытворцы (звычайна паказваецца ў Н·м). Перацяжка прывядзе да дэфармацыі шара і закліноўванню, недацяжка - да знешняй уцечкі праз стык корпуса.
5. Гідраўлічныя выпрабаванні і ўвод у эксплуатацыю.Пасля зборкі не спяшаецеся адчыняць кран на поўную магутнасць. Правядзіце лакальнае выпрабаванне ціскам, калі ёсць магчымасць падаць асяроддзе толькі на гэты ўчастак. Праверце стык корпуса на прадмет вонкавай уцечкі з дапамогай мыльнага раствора або цечашукальніка. Плыўна адкрыйце кран, затым зачыніце яго, каб праверыць момант кручэння дзяржальні або рэдуктара. Ён павінен быць раўнамерным, без рыўкоў. Зафіксуйце вынікі агляду ў часопісе тэхнічнага абслугоўвання. Толькі пасля пацверджання герметычнасці можна здымаць блакіроўку і вяртаць лінію ў працоўны рэжым.

Адзін з нашых кліентаў у Казахстане спрабаваў зэканоміць час і не выкарыстоўваў дынамаметрычны ключ пры зборцы трохскладовага крана DN150. Вынікам стаў перакос шара, які прывёў да зрыву разьбы на адной са шпілек праз два тыдні працы пад пульсавалым ціскам. Рамонт абышоўся ўтрая даражэй за першапачатковую эканомію на інструменце. Заўсёды выкарыстоўвайце правільную прыладу.

Якія прылады абавязковыя для палявога рамонту

Поспех аперацыі залежыць ад падрыхтоўкі. Вам спатрэбяцца: набор накидных ключоў ці галовак адпаведнага памеру (часта гэта метрычны шэраг M12–M36 у залежнасці ад DN), дынамаметрычны ключ з падыходным дыяпазонам высілкаў, набор адвёртак, мяккія малаткі (з медзі ці пластыка), рыззё, растваральнік, кансістэнтная змазка, сумяшчальная gaskets). Адсутнасць любога з гэтых элементаў ператварае планавае абслугоўванне ў аварыйную сітуацыю.

Адмысловая ўвага надасце змазцы. Выкарыстанне графітавай змазкі там, дзе патрабуецца тэфлонавая, можа прывесці да хімічнай рэакцыі з ушчыльненнямі з PTFE або разбурэння эластамераў. У нашай практыцы быў выпадак, калі няслушна падабраная змазка выклікала набраканне абшэўак штока, што зрабіла немагчымым кручэнне ручкі без ужывання празмернага намаганні. Заўсёды спраўджвайцеся з табліцай хімічнай сумяшчальнасці матэрыялаў.

Параўнанне тыпаў канструкцый: чаму трохскладаны кран выйграе ў TCO

Пры выбары запорной арматуры закупшчыкі часта глядзяць толькі на кошт адзінкі тавара (CAPEX). Аднак для прамысловых аб'ектаў вырашальным фактарам становіцца сукупны кошт валодання (TCO), якая ўключае выдаткі на мантаж, абслугоўванне і прастоі. Давайце параўнаем тры асноўных тыпу шаравых кранаў з пункту гледжання магчымасці абслугоўвання без дэмантажу.

Як відаць з табліцы, трохскладовы кран шаравой фланцавы з'яўляецца безальтэрнатыўным выбарам для магістраляў, дзе прыпынак струменя недапушчальная ці вельмі дарога. Суцэльназварныя краны танней на 15-20% пры куплі, але адна пазапланавая замена такога крана на якая працуе вытворчасці цалкам нівелюе гэтую эканомію на гады наперад.

Мы рэкамендуем выкарыстоўваць двухскладовыя краны толькі на адгалінаваннях з нізкай крытычнасцю, дзе ёсць вольны доступ для зняцця фланца. Для асноўных ліній, асабліва ва ўмовах паўночнага выканання ці агрэсіўных асяроддзяў, трохскладовая канструкцыя - гэта страхоўка ад катастрафічных прастояў.

Тыповыя праблемы пры эксплуатацыі і метады іх вырашэння

Нават самая надзейная арматура патрабуе ўвагі. За 15 гадоў працы мы вылучылі тры асноўныя праблемы, з якімі сутыкаюцца карыстачы трохскладовых кранаў, і спосабы іх ухілення без звароту ў сэрвісны цэнтр завода.

Праблема 1: Павелічэнне намаганні на дзяржальні (Заклінванне)

Сімптомы:Аператару даводзіцца прыкладаць празмернае намаганне для павароту крана, часам выкарыстоўваецца рычаг-падаўжальнікам, што забаронена інструкцыяй.

Прычына:Часцей за ўсё гэта злучана з высыханнем змазкі паміж шарам і сёдламі, альбо з трапленнем цвёрдых часціц у зону ўшчыльнення. Радзей - дэфармацыя корпуса з-за тэмпературных пашырэнняў трубаправода, калі кран усталяваны без кампенсавальных элементаў.

Рашэнне:Калі кран абсталяваны штуцэрам для ўпырску змазкі (grease fitting), паспрабуйце ўвесці адмысловую герметызавальную змазку пад ціскам. Калі гэта не дапамагло, выканайце працэдуру абслугоўвання без дэмантажу, апісаную вышэй. Ачысціце шар і заменіце сядла.Важна:Ніколі не спрабуйце распрацаваць які заклінаваў кран ударамі малатка па дзяржальні - вы зламаеце шток або квадрат прывада.

Праблема 2: Вонкавая ўцечка праз стык корпуса

Сімптомы:З'яўленне кропель асяроддзя ці паху газу ў зоне злучэння цэнтральнай часткі з бакавымі фланцамі.

Прычына:Паслабленне стяжных нітаў з-за вібрацыі або цыклічных тэмпературных нагрузак. Таксама магчымая дэградацыя колцавага ўшчыльнення паміж часткамі корпуса.

Рашэнне:Паспрабуйце падцягнуць гайкі стяжных шпілек з кантролем моманту зацяжкі. Калі ўцечка працягваецца, неабходна замяніць пракладку корпуса. Для гэтага ўсё роўна давядзецца разабраць кран, але гэта зойме менш часу, чым замена ўсяго вузла. Пры зборцы пераканайцеся, што пракладка ўсталявана роўна і не мае пашкоджанняў.

Праблема 3: Уцечка праз сальнік штока

Сімптомы:Подтекание асяроддзя вакол верціцца штока.

Прычына:Натуральны знос ушчыльняльных кольцаў штока ці паслабленне сальнікавай гайкі.

Рашэнне:У шматлікіх сучасных мадэлях трехсоставных кранаў прадугледжана магчымасць падціскання сальніка без разборкі корпуса. Паспрабуйце акуратна падцягнуць гайку сальніка (gland nut) на 1/8 абарачэння. Калі гэта не ўхіляе ўцечку, запатрабуецца замена камплекта ўшчыльненняў штока. Добрая навіна ў тым, што для гэтага часта нават не трэба здабываць шар, дастаткова зняць прывад і верхнюю крышку (калі канструкцыя дазваляе) або дзейнічаць праз адкрыты доступ цэнтральнай секцыі.

Стандарты якасці і матэрыялы: на што глядзець пры замове

Каб гарантыя абслугоўвання без дэмантажу працавала гадамі, якасць выраба крана павінна адпавядаць міжнародным стандартам. Пры запыце камерцыйнай прапановы (RFQ) абавязкова ўдакладняйце адпаведнасць наступным нормам:

• ДАСТ 9789-2015 / API 6D / ISO 17292:Гэтыя стандарты рэгламентуюць патрабаванні да шаравых кранаў для нафтагазавай прамысловасці. Кран, сертыфікаваны па API 6D, мінуў выпрабаванні на вогнеўстойлівасць і герметычнасць класаў A, B, C ці D. Для адказных вузлоў выбірайце клас герметычнасці А (пузырьковае ўшчыльненне).
• Матэрыял корпуса:Для агульных мэт падыходзіць вугляродзістай сталі WCB (A216). Для кіслых асяроддзяў (серавадарод) абавязкова патрабуйце выкананне NACE MR0175/MR0103 з выкарыстаннем сталей тыпу LCB або нержавеючых сталей CF8M (316SS). Мы сутыкаліся з выпадкамі, калі танныя краны з шэрага металу трэскаліся пры гідраўдары ў зімовы перыяд.
• Матэрыял ушчыльненняў:Стандартны PTFE (тэфлон) працуе да +200°C. Для высокіх тэмператур патрабуюцца ўзмоцненыя кампазіцыі з даданнем вугляроднага валакна ці графіту. Для агрэсіўных хімікатаў могуць спатрэбіцца ўшчыльненні з PEEK ці дэвіргінізаванага PTFE. Удакладняйце хімічную ўстойлівасць пад ваша пэўнае асяроддзе.
• Сертыфікацыя EAC / ДАСТ Р:Для працы на тэрыторыі Мытнага саюза наяўнасць сертыфіката адпаведнасці ТР МС 032/2013 "Аб бяспецы абсталявання, якое працуе пад залішнім ціскам" з'яўляецца абавязковым патрабаваннем заканадаўства. Адсутнасць маркіроўкі EAC робіць эксплуатацыю крана незаконнай і пазбаўляе вас права на прэтэнзіі ў выпадку аварыі.

У нашай кампаніі мы праводзім ўваходны кантроль кожнай партыі кранаў, у тым ліку праверку геаметрыі шара і цвёрдасці сёдлаў. Адзін з нашых кліентаў сутыкнуўся з праблемай, калі пастаўшчык зэканоміў на тэрмаапрацоўцы шара, і праз год эксплуатацыі паверхня пакрылася карозіяй, нягледзячы на заяўленую нержавеючую сталь. Таму запытвайце пашпарт якасці (Mill Certificate 3.1) на метал корпуса і ўнутраныя элементы.

Выбар надзейнага партнёра для пастаўкі такога абсталявання крытычна важны.ТАА «Усі Кайшэн Электраэнергетычнае і Нафтахімічнае Абсталяванне»спецыялізуецца на распрацоўцы і вытворчасці высакаякаснага абсталявання для энергетычнага і нафтахімічнага сектараў. Хоць наша асноўная экспертыза ляжыць у вобласці цеплаабменных апаратаў (тытанавыя кожухотрубные цеплаабменнікі, паветраныя ахаладжальнікі, катлы-утылізатары) і складаных трубных пучкоў з сплаваў накшталт Inconel N06625, марскі латуні C46400 і нержавеючай сталі 316, міжнародным стандартам ASME і PED. Гэты ж падыход да матэрыялаў і сертыфікацыі мы ўжываем пры падборы і пастаўцы запорнай арматуры. Наша прадукцыя, вядомая высокай каразійнай устойлівасцю і ўстойлівасцю да экстрэмальных ціскаў і тэмператур, шырока выкарыстоўваецца ў нафтаперапрацоўцы, хімічнай прамысловасці і суднабудаванні па ўсім свеце. Мы даем індывідуальныя рашэнні, гарантуючы, што кожны кампанент вашай сістэмы, няхай гэта будзе цеплаабменнік або шаравой кран, будзе працаваць безадмоўна ў самых агрэсіўных асяроддзях.

Эканамічнае абгрунтаванне: разлік эфектыўнасці

Давайце палічым рэальную выгаду на прыкладзе трубаправода дыяметрам DN100 у нафтахімічным цэху. Выкажам здагадку, кошт гадзіны прастою лініі складае $5,000.

Сцэнар А (Двухскладовы кран):Адбылася ўцечка праз сядло. Патрабуецца замена. Зняцце крана, рэзка/раскрутка фланцаў, усталёўка новага, цэнтроўка, праверка зварных швоў (калі дастасавальна). Час прастою: 6 гадзін. Кошт прастою: $30,000. Кошт работ + новы кран: $2,000.Разам: $32,000.

Сцэнар Б (Трохскладовы кран):Адбылася ўцечка. Разборка цэнтральнай часткі, замена сёдлаў, зборка. Час прастою: 1 гадзіну. Кошт прастою: $5,000. Кошт рэмкамплекта: $150. Праца слесара: $100.Разам: $5,250.

Розніца ў амаль $27,000 на адным эпізодзе. Нават калі трехсоставной кран каштуе на 30% даражэй пры пакупцы, ён акупляецца пры першай жа неабходнасці рамонту. У маштабах завода з сотнямі клапанаў эканомія вылічаецца мільёнамі рублёў штогод.

Часта задаюць пытанні

Ці можна абслугоўваць трохскладовы кран, калі ён усталяваны ў цяжкадаступным месцы?

Так, менавіта для такіх выпадкаў ён і створаны. Паколькі не трэба здымаць увесь кран з трубаправода, вам не патрабуецца грувасткае абсталяванне для строповкі і дэмантажу цяжкіх вузлоў. Досыць мець доступ да стяжным нітам. Аднак пераканайцеся, што ў аператара ёсць месца для размяшчэння прылады і вынятых дэталяў. У вельмі цесных прасторах мы рэкамендуем выкарыстоўваць краны з падоўжанымі штокамі ці прывады, вынесеныя ў зручную зону.

Як часта трэба праводзіць прафілактычнае абслугоўванне?

Частата залежыць ад умоў эксплуатацыі. Для чыстых асяроддзяў (вада, паветра) пры ўмераных тэмпературах досыць візуальнага агляду і праверкі моманту кручэння раз у год. Для агрэсіўных асяроддзяў, асяроддзяў з абразіўнымі часціцамі або пры цыклічных тэмпературных нагрузках рэкамендуецца праводзіць поўную рэвізію з заменай ушчыльненняў кожныя 6 месяцаў ці пасля апер падзеленай колькасці цыклаў спрацоўвання (паказваецца ў пашпарце, звычайна 10,000-50,000 цыклаў). Рэгулярная змазка праз маслёнку можа падоўжыць інтэрвалы паміж поўнымі рамонтамі ў 2-3 разы.

Што рабіць, калі стяжные ніты заржавелі і не адкручваюцца?

Гэта распаўсюджаная праблема пры эксплуатацыі на адкрытым паветры. Не ўжывайце празмерную сілу - вы можаце сарваць разьбу ці зламаць ніт, што ўскладніць рамонт у разы. Апрацуйце злучэнне пранікальнай вадкасцю (WD-40 або аналагі) і пакіньце на некалькі гадзін. Можна ўжыць лакальны нагрэў гайкі будаўнічым фенам (асцярожна з ушчыльненнямі!). Калі ніт усё роўна не паддаецца, яго прыйдзецца высвідроўваць, але гэта крайняя мера. Каб пазбегнуць гэтага ў будучыні, пры мантажы выкарыстоўвайце антіпрігарная змазку для разьбы і ўсталёўвайце ахоўныя каўпачкі на гайкі.

Ці сумяшчальныя рэмкамплекты розных вытворцаў?

Не заўсёды. Нягледзячы на ​​тое, што шматлікія краны вырабляюцца па стандартах ISO, геаметрычныя памеры сёдлаў і ўшчыльненняў могуць адрознівацца ў залежнасці ад брэнда і серыі. Мы настойліва раім выкарыстоўваць арыгінальныя рэмкамплекты (OEM) або сертыфікаваныя аналагі, якія прайшлі праверку на вашым абсталяванні. Усталёўка непадыходнага ўшчыльнення можа прывесці да хуткага выхаду крана са строю і ануляванню гарантыі. Звяжыцеся з намі для падбору дакладнага ЗІП па серыйным нумары вашага крана.

Заключэнне

Кран шаравой фланцавы трохскладовы - гэта не проста элемент трубаправода, гэта інструмент кіравання рызыкамі і аперацыйнымі выдаткамі прадпрыемства. Магчымасць правядзення абслугоўвання без дэмантажу дае вам кантроль над сітуацыяй, дазваляючы мінімізаваць прастоі і пазбягаць дарагіх зварачных работ на дзейных лініях.

Выбіраючы арматуру, гледзіце далей цэнніка. Ацэньвайце надзейнасць канструкцыі, даступнасць запасных частак і адпаведнасць стандартам EAC/API. Інвестыцыя ў якасную трохскладовую арматуру сёння - гэта гарантыя бесперабойнай працы вашай вытворчасці заўтра. КампаніяТАА «Усі Кайшэн»гатова прадаставіць тэхнічныя кансультацыі, дапамагчы з падборам матэрыялаў пад вашу асяроддзе (улічваючы наш вялізны досвед працы з каразійна-ўстойлівымі сплавамі) і забяспечыць хуткую пастаўку сертыфікаванага абсталявання.

Калі ў вас узніклі пытанні па падборы кранаў для спецыфічных умоў або патрабуецца тэрміновая пастаўка рэмкамплектаў,звяжыцеся з намі сёння. Нашы інжынеры дапамогуць знайсці аптымальнае рашэнне, якое зэканоміць ваш бюджэт і час.

Для атрымання больш падрабязнай інфармацыі аб нашых прадуктах наведайце раздзелкаталог шаравых кранаў, дзе прадстаўлены поўныя спецыфікацыі і чарцяжы.