Ремонт трубопроводной арматуры. Установка, замена и ремонт запорной арматуры трубопровода своими руками

Краны – это арматура, предназначенная для быстрого включения или отключения трубопровода, аппарата или прибора, а также для регулирования расхода газа через газопровод. По методу уплотнения краны подразделяются на натяжные и сальниковые. Основными элементами кранов являются корпус и коническая пробка с отверстием для прохода газа. На четырехгранной головке под ключ наносится риска, совпадающая с направлением отверстия в пробке. Если риска на головке совпадает с направлением трубопровода, то проход для газа открыт, а если риска направлена поперек трубопровода, то проход закрыт. В натяжных кранах в нижней части пробки есть шпилька с резьбой, на которую надевается шайба и накручивается гайка. Плотность в этих кранах обеспечивается натяжением гайки. Краны, устанавливаемые на газопроводах, должны иметь упоры, ограничивающие поворот пробки в границах 90°. Плотность в сальниковых кранах обеспечивается сальниковой набив­кой.

Шаровые краны. Запорным элементом крана является отполированный шар из высококачественной стали, имеющий сквозное отверстие для газа. Шаровой кран обладает высокой газоплотностью, имеет длительный срок эксплуатации, не требует ухода, подтягивания или смазывания трущих­ся поверхностей.

Задвижки – наиболее распространенные запорные устройства, применяемые на газопроводах диаметром более 50 мм. Газ отключается передвижным затвором в виде диска или клина. Перемещение затвора в корпусе задвижки осуществляется вращением маховика, соединенного с затвором с помощью шпинделя, имеющего на своей поверхности ленточную резьбу.

По расположению резьбовой части шпинделя бывают задвижки с выдвижным и неподвижным шпинделем. По устройству затворов задвижки подразделяются на клиновые и параллельные. Клиновые задвижки могут быть со сплошным (клином) и шарнирным (состоящим из двух дисков) затвором. У параллельных задвижек затвор состоит из двух половин или дисков, между которыми расположено распорное устройство.

Запорный вентиль состоит из корпуса с крышкой и тарелки. Через крышку проходит шпиндель с резьбой, на одном конце которого закреплен тарелка, а на другом – маховик. Пространство между крышкой корпуса и шпинделем заполнено сальниковым уплотнением.

Вентили на трубопроводах устанавливаются таким образом, чтобы на­правление движения среды совпадало со стрелкой на корпусе. При этом движение потока осуществляется под клапан. Положительными качествами вентилей являются возможность плавного регулирования и удовлетворительная плотность закрывания. Существенным их недостатком является большое аэродинамическое сопротивление, создаваемое им при прохождении потока.

Требования к запорно-регулирующей арматуре: герметичность затворов; легкость хода; малое аэродинамическое сопротивление; на маховиках задвижек и вентилей должно быть указано направление вращения при открывании и закрывании, на арматуре – товарный знак предприятия-изготовителя, диаметр условного прохода, рабочее давление среды, направление движения потока (для вентилей).

Обслуживание запорно-регулирующей арматуры заключается в проверке утечек газа в помещение через муфтовые и фланцевые соединения, сальниковые уплотнения, а также утечек газа в топки и газоходы из-за неплотности затворов.

Контроль обнаружения утечек газа, неплотности газовой арматуры вы­полняется операторами газовых котельных, а устранение выявленных неис­правностей – сотрудниками газовой службы. При установлении утечки газа через фланцевые соединения необходимы подтяжка болтов соединения либо замена прокладок, которые изготовляются из паронита, малобензостойкой резины, асбестового картона и др.

В случае обнаружения неплотности сальникового соединения необходима подтяжка крышки (гайки) сальника либо его замена. Сальники изготовляются из асбестовой пряди, смазанной жировой смазкой.

При неплотности резьбовых соединений осуществляется подтяжка со­единений либо замена уплотняющих пеньковых или джутовых прядей, про­питанных масляной краской.

Для обеспечения легкости хода и герметичности кранов необходима их своевременная смазка. Уплотнительные поверхности корпуса и пробки в процессе сборки покрывают смазкой. При температуре эксплуатации до 25 о С используется технический вазелин либо солидол, а при температуре свыше 25 о С - термоустойчивая смазка на основе горного воска, цилиндрового масла и графитового порошка.

Запорные поверхности кранов для обеспечения необходимой газоплотности притираются разными притирочными порошками и пастами на основе наждака, корунда, карборунда, мелко истолченного стекла и др. После при­тирки газоплотность проверяется при опускании крана в воду и пропусканию через него воздуха под давлением.

Плотность прилегания уплотняющих поверхностей затворов к уплотняющим поверхностям корпуса обеспечивается соответствующей их обработкой притиркой и шабрением.

Перед установкой задвижек на газопроводы они должны быть испыта­ны на плотность с использованием керосиновой пробы: на закрытой задвижке одну сторону затвора окрашивают меловым раствором, дают ему высохнуть; далее задвижку окрашенной стороной кладут вниз, а с другой стороны на затвор наливают керосин. Если через 1 ч керосиновые пятна не будут обнаружены на окрашенной стороне диска, плотность задвижки оценивается как достаточная

Продувочные свечи и свечи безопасности

Продувочные свечи служат для удаления газовоздушной смеси из газопроводов в атмосферу при пуске газа в газопровод или при прекращении эксплуатации газовых сетей.

Устанавливаются на наиболее удаленных от ввода участках общекотельного газопровода.

Диаметр должен быть не менее 20 мм. Выводится на крышу не ниже 1 м от карниза и должна иметь защиту от атмосферных осадков.

После отключающего устройства устанавливается штуцер с краном для отбора проб газа.

Свечи безопасности служат для дополнительной защиты топки от загазованности. Устанавливаются на газопроводе перед горелкой между рабочим и контрольным запорными устройствами. Требования по устройству аналогичны требованиям к продувочным свечам. Запрещается объединять свечи безопасности в один коллектор с продувочными свечами и использовать свечи безопасности для продувки.

Перед запорным устройством на свече безопасности ставится штуцер с заглушкой для манометра для определения плотности рабочего и контрольного запорных устройств.

Запорная арматура на продувочной свече и свечах безопасности после отключения установки должна быть постоянно открытой.

Предохранительные взрывные клапаны

Служат для защиты топки и дымоходов от разрушения при возможном взрыве.

Количество, площадь и место установки взрывных клапанов определяется проектом.

Устанавливаются в верхней части топки и дымохода, в местах возможного скопления газа. Площадь одного клапана должна быть не менее 0,05 м 2 (500 см 2).

При невозможности установки взрывных клапанов в местах, безопасных для обслуживающего персонала, на них должны быть предусмотрены дымоотводящие защитные устройства.

Конструкция клапанов:

1. Откидные (сбросные) – состоят из металлической пластины или металлической крышки, установленной на площадке дымохода. Края уплотняются глиной или песком.

Крышку крепят к площадке с помощью петли или цепочки.

2. Разрывные:

а) металлические – металлическая мембрана с насечкой, которая разрывается при повышении давления в топке котла или дымоходе;

б) асбестовые – лист асбеста, уложенный на металлическую раму с решеткой. Края асбеста уплотнены металлической полосой. Толщина асбеста не должна превышать Змм, при большей толщине на листе делаются надрезы.

В сроки, установленные инструкцией, персонал обязан проверять со­стояние взрывных клапанов.

Cтраница 1

Ремонт запорной арматуры в специализированной мастерской выполняется в период простоя технологических установок (объектов) в ремонте.  

Ремонт запорной арматуры в специализированной мастерской выполняется ее персоналом по схеме склад-мастерская - склад (см. рис. 2), с целыо пополнения обменного фонда.  

Ремонт запорной арматуры (задвижек, кранов натяжных и самосмазывающихся) на месте наиболее прост, так как при этом не требуется разъема соединений, такелаж и пр. К ремонту должны быть подготовлены приспособления, инструменты, ассортимент прокладок и болтов с гайками, прографичен-ная сальниковая набивка. Основными операциями при этом являются смена сальниковой набивки и подтяжка болтов фланцев. Смену набив ки следует производить после плотного закрытия затвора, с тем чтобы уменьшить опасность утечки газа.  

Ремонт запорной арматуры, компенсаторов, колодцев и коверов производится по мере необходимости. Окраска надземных газопроводов и оборудования должна производиться по мере необходимости, но не реже одного раза в 5 лет.  

Ремонт запорной арматуры (задвижек, кранов натяжных и самосмазывающихся) на месте наиболее прост, так как при этом не требуется разъема соединений, такелаж и пр. К ремонту должны быть подготовлены приспособления, инструменты, ассортимент прокладок и болтов с гайками, прографиченная сальниковая набивка. Основными операциями при этом являются смена сальниковой набивки и подтяжка болтов фланцев. Смену набивки следует производить после плотного закрытия затвора, чтобы уменьшить опасность утечки газа.  

Ремонт запорной арматуры должен производиться во время ремонта агрегатов, на которых она установлена. Ремонт арматуры магистральных трубопроводов должен производиться по мере необходимости.  

Осуществляют ремонт запорной арматуры, мешалок испарителей.  

Качество ремонта запорной арматуры проверяют ее испытанием на плотность в закрытом положении водой или сжатым воздухом на специальном стенде.  

Качество ремонта запорной арматуры проверяют ее испытанием на плотность в закрытом положении водой или сжатым воздухом да специальном стенде. На рис XV.35 приведена схема устройства для гидравлического испытания арматуры с помощью ручного пресса. Для гидравлических испытаний большего количества арматуры, трубопроводов и аппаратов применяют прессы с электрическим приводом.  

Перед ремонтом запорной арматуры и трубопроводов, смонтированных на территории КБ (ГНС) в колодцах и каналах (водопроводы, теплосети), необходимо проверить концентрацию в них газов.  

При ремонте запорной арматуры сальниковую набивку заменяют полностью. Для арматуры аммиачных установок в качестве набивочного материала применяют шнур из хлопчатобумажной, пеньковой или льняной пряжи, пропитанной смесью графита с жиром или тавотом. Для арматуры хладоновых установок применяют шнур из асбестового волокна, пропитанного глицеринам с добавлением графита.  

При ремонте запорной арматуры сальниковую набивку заменяют полностью. Для арматуры аммиачных установок в качестве набивочного материала применяют шнур из хлопчатобумажной, пеньковой или льняной пряжи, пропитанной смесью графита с жиром или мазью. Для арматуры фреоновых установок применяют шнур из асбестового волокна, пропитанного глицерином с добавлением графита.  

Вся вновь устанавливаемая на объектах магистрального нефтепровода отечественная и импортная арматура должна иметь сертификаты соответствия, удостоверяющий соответствие запорной арматуры требованиям Государственных стандартов и нормативных документов России и разрешение Госгортехнадзора России на право выпуска и применения данной продукции.

РНУ (АО) должно осуществлять учет срока службы, наработки и количества циклов работы «закрыто - открыто» арматуры.

Арматура считается работоспособной, если:

Обеспечивается прочность материалов деталей и сварных швов, работающих под давлением;

Не наблюдается пропуск среды и потение сквозь металл и сварные швы;

Обеспечивается герметичность сальниковых уплотнений и фланцевых соединений арматуры по отношению к внешней среде;

Обеспечивается герметичность затвора арматуры в соответствии с паспортом на запорную арматуру;

Обеспечивается плавное перемещение всех подвижных частей арматуры без рывков и заеданий;

Электропривод обеспечивает плавное перемещение затвора, открытие и закрытие в течение времени, указанного в паспорте; обеспечивается отключение электропривода при достижении затвором крайних положений и при превышении крутящего момента допустимого значения на бугельном узле.

При невыполнении любого из этих условий арматура считается неработоспособной и выводится из эксплуатации.

Работоспособность арматуры характеризуется показателями надежности. К показателям надежности относятся: назначенный срок службы арматуры, назначенный ресурс - в циклах «открыто - закрыто», назначенный срок службы до ремонта, вероятность безотказной работы в течение назначенного ресурса.

Неработоспособность арматуры определяется критериями отказов и предельных состояний.

Критериями отказов запорной арматуры являются:

· неустранимая дополнительной подтяжкой потеря герметичности по отношению к внешней среде;

· пропуск среды в затворе сверх допустимого;

· невозможность рабочих перемещений запорного органа (заклинивание подвижных частей) при открытии и закрытии арматуры;

· увеличение времени срабатывания сверх допустимого;

· выход из строя электропривода.

Критериями предельных состояний арматуры являются:

· достижение назначенного срока службы;

· разрушение или потеря плотности основного материала и сварных швов;

· нарушение геометрических размеров сопряженных деталей (вследствие износа или коррозионного разрушения).

При достижении назначенного срока службы запорная арматура подвергается переосвидетельствованию с целью определения ее технического состояния и возможности продления сроков эксплуатации.

Показатели надежности, критерии отказов и предельных состояний указываются в паспортах на арматуру.

Контроль работоспособности и технического состояния арматуры осуществляется внешним осмотром, диагностированием и испытаниями

При внешнем осмотре проверяются:

· состояние и плотность материалов и сварных швов арматуры;

· плавность перемещения всех подвижных частей арматуры и электропривода;

· исправность электропривода;

· герметичность арматуры по отношению к внешней среде, в том числе:

· герметичность прокладочных уплотнений;

· герметичность сальникового уплотнения.

В работоспособном состоянии запорной арматуры пропуск среды через сальниковое и прокладочное уплотнения не допускается.

Техническое состояние задвижки в процессе эксплуатации должен определяться диагностическим контролем. Для определения технического состояния корпуса и сварных швов задвижки применяются акустико-эмиссионный (АЭ), ультразвуковой (УЗК) и другие методы неразрушающего контроля.

Проведение диагностического контроля задвижки совмещают по срокам с капитальным ремонтом, а также осуществляют при выявлении чрезмерных напряжений на патрубках или при возникновении отказов в работе задвижки по критериям предельных состояний. При диагностировании применяются приборы и АЭ датчики и приборы ультразвукового контроля или дефектоскопы.

Диагностический контроль и заключение по его результатам осуществляют специализированные организации, имеющие разрешение Госгортехнадзора России, или специалисты РНУ, ЦБПО при наличии разработанной и утвержденной методики диагностического контроля.

Результаты диагностического контроля (заключение) заносятся в формуляр арматуры или прикладывается к ее паспорту.

Контроль герметичности затвора арматуры в процессе эксплуатации может осуществляться акустико-эмиссионными течеискателями.

На действующих магистральных нефтепроводах арматура также подвергается испытаниям на прочность и плотность материалов и сварных швов, герметичность по отношению к внешней среде, герметичность затвора и работоспособность. Проведение испытания арматуры совмещается по срокам с испытанием нефтепроводов или осуществляется после выполнения капитального ремонта нефтепроводов.

Режим испытания и испытательные давления устанавливаются и зависимости от срока и параметров эксплуатации нефтепроводов согласно нормативным документам, регламентирующим проведение испытаний на действующих нефтепроводах.

Основными дефектами трубопроводов являются нарушение плотности во фланцевых, муфтовых и фитинговых соединениях. Устраняют протечку подтяжкой фланцев, фитингов. При продолжении течи соединение разбирают, проверяют уплотнительные поверхности, прокладки, уплотнения при необходимости заменяют, трещины в трубах. Устраняют неисправности наложением хомутов, накладок, завариванием электро- или газосваркой. Трещины в медных трубах заделывают пайкой.

При ремонте трубопроводов соединения тщательно очищают от грязи, смазки, остатков полупродуктов и промывают. Неровности уплотнительных поверхностей зачищают напильниками, надфилями, шаберами, притирают с помощью абразивных паст и порошков. Резьбовые соединения трубопроводов уплотняют льняной нитью, паклей, суриком, белилами и специальными пастами.

Ремонт трубопроводов (категории указаны в табл. 20) проводится с учетом требований Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды, утвержденных Госгортехнадзором 10.03.70.

Под требование Правил не подпадают трубопроводы с параметрами 1 категории с наружным диаметром менее 51 мм и 2, 3 и 4 категорий с наружным диаметром менее 76 мм; сливные, продувочные и выхлопные, из неметаллических материалов; плавучих сооружений, АЭС и специальных установок.

Для ремонта трубопроводов, подпадающих под действие Правил, используются только материалы, разрешенные ими. Материалы, не имеющие паспортов или сертификатов, могут применяться только после испытания и контроля.

Изготовление, монтаж и ремонт трубопроводов и их элементов должны производиться предприятиями или организациями, располагающими необходимыми техническими средствами и подготовленным персоналом.

Изготовление и ремонт трубопроводов, подлежащих регистрации в органах Госгортехнадзора СССР, могут осуществляться только организациями, имеющими разрешение местных органов Госгортехнадзора регистрируются в местных органах технадзора трубопроводы 1 категории с условным проходом более 70 мм, а также 2 и 3 категорий с условным проходом более 100 мм. Другие трубопроводы регистрируются на предприятии - владельце трубопровода.

Разрешение на эксплуатацию на вновь смонтированный или отремонтированный трубопровод выдается участковым инспектором Госгортехнадзора СССР (для трубопровода, зарегистрированного в органах котлонадзора) и для трубопроводов, не зарегистрированных в котлонадзоре, - лицом на предприятии, ответственным за исправное состояние и безопасную эксплуатацию трубопроводов.

При ремонте разрешено применение всех промышленных методов сварки, обеспечивающих необходимую эксплуатационную надежность сварных соединений трубопровода. К сварочным работам допускаются сварщики, имеющие удостоверение. Сварочные работы проводят при температуре окружающего воздуха не ниже 0°С. При монтаже трубопровода допускается применение сварки при температуре минус 20°С (при толщине свариваемых элементов до 16 мм). В непогоду сварщик и место сварки должны быть надежно защищены.

В трубопроводах в процессе эксплуатации могут возникнуть трещины и свищи, течь хладагента и рассола во фланцевых соединениях, изломы и трещины в кронштейнах.

Трещины и свищи устраняют газовой сваркой, электросваркой или вырезают поврежденные участки и вваривают новые. Эти работы выполняют с соблюдением правил техники безопасности, т. е. после отключения ремонтируемого участка трубопровода от системы холодильной установки, освобождения его от хладагента, рассола или воды и последующей продувки.

При ремонте трубопроводов применяют труборез, позволяющий резать трубы в труднодоступных местах без демонтажа. (рис. 166) состоит из корпуса (5) в виде фигурного стакана, конического сердечника (4), рукоятки (6) и кронштейнов (3) с насаженными на них дисковыми ножами (2). Конический сердечник ввинчивают в корпус, при этом упирающиеся в его поверхность плечи кронштейнов раздвигаются, а дисковые ножи, находящиеся на противоположных плечах, прижимаются к разрезаемой трубе (1). Вращая корпус с помощью рукоятки (6), в которой смонтирован механизм с трещоткой, поворачивают кронштейны с ножами, а следовательно, и разрезают трубу. Вертикальная подача ножей на глубину резания производится дальнейшим ввинчиванием конического сердечника. Положение ножей под наклоном к оси трубы обеспечивает получение фаски в месте реза.

Рис. 166 - Схема трубореза

При разъединении фланцев труб не следует вынимать все болты. Два болта оставляют на месте и вынимают после установки остальных проверенных болтов. Для облегчения разъединения фланцев используют специальное приспособление (рис. 167). Лапки захватов (3), шарнирно закрепленные в корпусе (2), вводят в отверстия фланцев (6), распорный клин (4) направляют в зазор между фланцами и поджимают винтом с рукояткой (1). Вращением рукоятки винта разжимают фланцы на необходимое расстояние, после чего старую прокладку (5) можно удалить и на ее место поставить новую. Вращением рукоятки в обратную сторону клин освобождают, в результате чего фланцы сходятся. При сближении фланцев необходимо следить, чтобы прокладка не выпала и не перекосилась.

Рис. 167 - Приспособление для разъединения фланцев

Для изготовления прокладок используют листовой паронит толщиной 2...3 мм для аммиачных трубопроводов и 0,5…2 мм для хладоновых. Прокладки для аммиачных трубопроводов смазывают графитовой пастой (графит, разведенный в машинном масле), для хладоновых трубопроводов - глицерином. Прокладки рассольных трубопроводов изготовляют из листовой резины толщиной 3...5 мм. В соединениях водяных трубопроводов можно использовать прокладки из паронита, резины или специального картона.

Процесс ремонта запорной арматуры предусматривает очистку вентилей и задвижек от загрязнений, проточку седел и опорных гнезд, шабрение и протирку клапанов, замену сальниковых уплотнений, восстановление или замену поврежденных или изношенных шпинделей и гаек.

Наиболее ответственные операции при ремонте запорной арматуры - восстановление седел и уплотняющих поясков у клапанов и золотников вентилей. Изношенные уплотняющие баббитовые пояски клапанов запорных аммиачных вентилей восстанавливают перезаливкой с последующей проточкой на станке или опиловкой вручную. Незначительно изношенные уплотняющие детали золотниковых вентилей ремонтируют путем притирки пояска золотника к опорному кольцу седла вручную или с помощью специального приспособления. Шпиндели с изгибом или повреждением резьбы восстанавливают или заменяют.

Большое значение имеет правильная набивка и затяжка сальника. Кольца для набивки сальников аммиачных вентилей изготовляют из прожированного хлопчатобумажного шнура квадратного сечения с размерами сторон 10, 12 или 16 мм. Для сальников рассольных и водяных вентилей применяют пропитанный специальным составом хлопчатобумажный шнур или пеньковую набивку, для сальников хладоновых вентилей - асбестовый шнур, пропитанный графитом с глицерином. Чтобы стыки сальниковых колец были плотными, отмеренные куски шнура отрезают острым ножом под углом 45°. При установке в сальник стыки колец располагают вразбежку.

После ремонта проверяют герметичность арматуры при рабочем давлении. Если арматура демонтировалась для ремонта, то ее герметичность перед монтажом в вагон проверяют на специальном стенде воздухом при рабочем давлении.

По окончании ремонта трубопровод хорошо очищают и высушивают. Участки, работающие при низкой температуре, покрывают гидро- и теплоизоляцией, а затем окрашивают масляной краской.