Признаки разгерметизации запорной арматуры

Виды изнашивания и особенности ремонта Как продлить ресурс запорной арматуры?

Запорная арматура, позволяющая перекрывать прохождение потока среды в случае необходимости, устанавливается на любой трубопровод независимо от его вида и назначения.

По способу установки запорная арматура подразделяется на резьбовую, фланцевую и приварную

В бытовых трубопроводах чаще всего устанавливают резьбовую арматуру, в промышленных – фланцевую. Приварные устройства в последнее время практически не используются.

Детали арматуры любого типа в процессе эксплуатации изнашиваются, в результате чего изменяются их размеры и форма. Предельный износ влечет за собой отказ устройства. Для восстановления работоспособности требуется ремонт запорной арматуры.

Необходимость в последнем может возникнуть и вследствие внезапного отказа, вызванного заеданием подвижных сопряжений, заклиниванием затвора, поломкой деталей привода и т. п.

Детали арматуры могут подвергаться различным видам изнашивания:

• Механическому
• Эрозионному
• Тепловому
• Химическому и др.

Механический износ арматуры – результат взаимного трения деталей, например, уплотнительных колец задвижек, шпинделя и ходовой гайки в их резьбовом соединении, валов в подшипниках скольжения и т. п.

Степень изменения деталей зависит от числа циклов срабатывания арматуры, прочности и твердости металла, износостойкости трущихся поверхностей.

Решающую роль в интенсивности механического износа могут играть окислительные процессы, происходящие в поверхностном слое металла (окислительное изнашивание), микрорезание абразивными частицами (абразивное изнашивание), схватывания металла и др.

Снизить механический износ деталей можно путем повышения твердости материала, из которого они изготовлены. Для этой цели применяются различные методы: поверхностная закалка токами высокой частоты, химико-термическая обработка (цементация), азотирование, диффузионное хромирование и др.

Для защиты от повреждений и коррозии резьбовые элементы запорной арматуры подвергают гальванизации или покрывают специальными антифрикционными материалами на основе твердых смазок.

Антифрикционные покрытия сегодня приобретают все большую популярность, так как, по сравнению с гальваническими, они более устойчивы к износу и продолжают действовать после многократных циклов монтажа-демонтажа арматуры.

В России антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП) выпускаются под брендом MODENGY.

Для резьбового крепежа запорной арматуры применяется линейка АТСП с добавлением политетрафторэтилена – MODENGY 1010, MODENGY 1011 и MODENGY 1014 (последнее покрытие содержит также дисульфид молибдена).

Эти материалы позволяют защитить металл от коррозии и износа, стабилизировать коэффициент закручивания, избежать «закусывания» резьбы.

Покрытия успешно прошли испытания на химическую стойкость, поэтому могут эксплуатироваться в условиях агрессивных перекачиваемых сред.

Эрозионному изнашиванию подвергаются детали арматуры, осуществляющие дросселирование жидкости: плунжеры и седла регулирующих клапанов.

Различают щелевую и ударную эрозии, а также процесс кавитационого разрушения металла. При щелевой эрозии поверхности деталей размываются под действием струи влажного пара, проходящего с большой скоростью через щель между седлом и плунжером.

При ударной эрозии материал разрушается из-за ударов капель воды о поверхность детали. При кавитационном режиме движения в потоке среды образуются пузырьки (пустоты).

Схлопываясь, они создают местные гидравлические удары, которые разрушают металлические поверхности.

Снизить интенсивность эрозионного изнашивания можно, изменяя режимы работы арматуры и применяя эрозионно-стойкие материалы.

Тепловое изнашивание (старение) материала – результат изменения его структуры при нагревании. Старение наиболее характерно для резины – она теряет эластичность, становится хрупкой и ломкой. Сальниковая набивка под действием высокой температуры выгорает и твердеет.

Химическое изнашивание – не что иное как коррозия, которой подвергаются детали запорной арматуры под воздействием рабочих сред.

Коррозия может быть общей (по всей поверхности металла), щелевой, межкристаллитной, питтинговой (точечной). Наибольшую опасность представляет коррозионное растрескивание стали, возникающее при одновременном воздействии среды и механических напряжений.

Коррозионному растрескиванию сильнее всех подвержены стали и ее сплавы.

Снизить интенсивность химического износа можно, используя легированные стали, коррозионно-стойкие металлические и неметаллические покрытия. Некоторые из них – например, уже названные выше MODENGY – обладают очень высокими антикоррозионными свойствами и при этом просты в применении.

• В отличие от пассивирования, электрохимической защиты и других процессов, требующих специализированного оборудования, работа с АСТП предполагает использование стандартных инструментов для окраски.
• В процессе эксплуатации запорной арматуры процессы изнашивания деталей происходят непрерывно, поэтому для своевременного обнаружения возможных неисправностей необходимо наблюдать за ее техническим состоянием.
• Наиболее тщательного контроля требуют детали сальникового и ходового узлов, фланцевые или резьбовые соединения крышки с корпусом и корпуса с трубопроводом.

В отсутствие каких-либо проблем будет достаточно визуального осмотра деталей. В обязательном порядке проверяется легкость открывания и закрывания задвижек, кранов, вентилей.

Если в процессе работы арматуры наблюдались протечки или другие признаки ее неисправности, запорное устройство демонтируется для ремонта.

Нормативно-технической документацией предусмотрены текущий, средний и капитальный ремонт. Критериями разделения видов являются характер работ (возможность их выполнения без демонтажа арматуры) и их стоимость относительно цены нового изделия.

Текущий ремонт не требует снятия арматуры с трубопровода. Стоимость его выполнения не превышает 7 % от первоначальной цены устройства. В ходе текущего ремонта выполняется очистка арматуры, набивка сальника, подтяжка гаек, восстановление подвижности шпинделя и устранение других незначительных неисправностей.

Средний ремонт предназначен для восстановления работоспособности арматуры, стоимость работ при нем составляет от 7 до 23 % от цены изделия. При среднем ремонте проверяется техническое состояние всех узлов арматуры. Изделия разбираются без снятия с трубопровода или после демонтажа.

Все детали, особенно резьбовые элементы, очищаются от следов коррозии, накипи и иных загрязнений. Для этого целесообразно использовать специальный очиститель металла. Мелкие детали, поврежденные коррозией, прокладки, набивка сальника заменяются. Затем изделие собирается и испытывается на прочность, плотность металла и герметичность.

Капитальный ремонт включает в себя объем работ стоимостью до 75 % от цены нового изделия. Арматура демонтируется с трубопровода, промывается и направляется на ремонтный участок, где ее разбирают и диагностируют.

Разборка запорных устройств предполагает снятие крышки, извлечение маховика вместе со штоком (шпинделем) и запорным органом (клином, плашками, клапаном или пробкой).

При осмотре штока и запирающих поверхностей определяют характер ремонта. Клин, плашку у задвижек и клапан у вентиля осматривают через лупу, а седла, которые часто не видны – с помощью системы зеркал.

Ремонт позволяет выявить и устранить следующие неисправности запорной арматуры:

• Потеря герметичности из-за утечки среды между уплотнительными кольцами затвора и седла, седла и корпуса, шпинделем и набивкой сальника
• Задиры на шпинделе в зоне сальниковой набивки
• Защемление шпинделя в сальниковом узле
• Повреждение ходовой резьбы шпинделя и гайки
• Нерегулируемый расход среды в регулирующей арматуре
• Выход из строя крепежных деталей
• Поломка управляющих маховиков
• Сбои в работе привода
• Выход из строя сильфона в соответствующей арматуре

При обнаружении на уплотнительных поверхностях участков и раковин глубиной до 0,5 мм их шлифуют; износ глубиной до 0,1 мм ликвидируется в процессе взаимного перемещения детали и притира – плиты или оправки из мелкозернистого чугуна, поверхность которых покрыта абразивным материалом (наждачным, корундовым или кварцевым порошком, карбидом кремния или бора и пр.).

Многие притирочные работы производятся с помощью паст. Самая распространенная паста носит название места, в котором она была разработана – ГОИ (Государственный оптический институт).

Основная составляющая данной пасты – окись хрома. Она тонким слоем наносится на очищенную сухую поверхность притираемой детали.

После их взаимного перемещения с другой деталью или притиром слой пасты удаляется керосином и меняется на новый.

В зависимости от состава и характера содержащихся абразивных веществ различают грубую, среднюю и тонкую пасты. Последняя обычно завершает процесс притирки уплотнительных поверхностей арматуры.

При сильном износе поверхностей клина, плашек, клапана, пробки и корпуса их восстанавливают путем наплавления, а затем обрабатывают на станке. Сменные уплотнительные кольца в корпусе заменяют новыми.

В процессе ремонта предохранительных клапанов тщательно проверяют пружины. После разборки их промывают в керосине и осматривают. Детали с забоинами, рисками и вмятинами подлежат замене. На предмет выявления остаточной деформации, которой быть не должно, пружины трехкратно сжимают статической нагрузкой.

Предохранительные клапаны регулируют и испытывают воздухом на специальном стенде. Отрегулированный клапан при заданном давлении открывается, а при его снижении закрывается с хлопком.

После ремонта арматура испытывается на прочность и плотность опрессовкой.

Причины и виды неисправностей запорной арматуры

Существует целый ряд причин, по которым трубопроводная арматура выходит из строя. Все их условно можно разделить на три группы:

• Производственные;
• Конструкционные;
• Эксплуатационные.

Производственные причины и виды неисправностей запорной арматуры связаны с недостаточным техническим уровнем технологических процессов, используемых на предприятии, производящем изготовление отдельных деталей и сборку арматуры.

Снизить количество брака запорной арматуры позволяет технический контроль всех производственных этапов и повсеместная технологическая дисциплина.

 Услуги промышленная безопасность это предупреждение опасных чрезвычайных ситуаций на предприятии абсолютно любого рода деятельности и залог уверенной работы.

Положительно сказывается и использование стандартных узлов и деталей: сальников, электроприводов, редукторов, крепежных деталей, штоков и т.д.

Конструкционные (структурные) причины отказов и неисправностей запорной арматуры связаны непосредственно с конструкцией самой арматуры. От того насколько она грамотно выполнена и насколько продумана ее конструкция для проведения технического обслуживания, зависит своевременность и быстрота выполнения ремонтных работ.

Эксплуатационные причины отказа запорной арматуры связаны со способностью арматуры сохранять свои эксплуатационные качества во время работы в пределах, указанных в технической документации. Эксплуатационными параметрами арматуры являются:

• крутящий момент маховика, либо усилие на рукоятку управления;
• герметичность прокладок, сальников, затворов;
• пропускная способность предохранительного клапана;
• иные характеристики;

Если один из параметров начинает не соответствовать определенной для него норме, то наступает параметрический отказ. Гидравлическое испытание запорной арматуры и стенды для испытания запорной арматуры способны предупредить и снизить риск дальнейшего отказа запорной арматуры в процессе её эксплуатации на предприятии.

Отказ запорной арматуры — выход ее из строя в связи с поломкой одного или целой группы элементов. Отказ может быть частичный, при котором возможно дальнейшая эксплуатация, и полный, в случае которого требуется срочное выполнение ремонтных работ.

Полный отказ может быть следующего характера:

1) в запорной арматуре.  Отсутствие возможности поднять или отпустить запорный орган для ее открытия или закрытия. В связи с этим становится невозможной регулировка потока рабочей среды и отказ от эксплуатации оборудования, на котором установлена запорная арматура.

Протекание жидкости через неплотности соединения или свищи в корпусе. В данном случае значительно повышается износ оборудования и появляется опасность травмирования сотрудников обслуживающего персонала.

2) в предохранительной арматуре. Не работоспобность запорного клапана: не срабатывает при повышении или понижении давления в установленных пределах. В результате этого появляется опасность поломки основного оборудования, вследствие отсутствия должной защиты от негативных факторов. Возникает повышенный износ, обслуживающий персонал рискует получить травмы.

3) в регулирующей арматуре. Любая неисправность, приводящая к невозможности выполнения регулировки, соответственно полной потери контроля за расходными характеристиками. Потеря герметичности вследствие разрушения уплотнительных материалов и появления свищей на корпусе.

Частичный отказ запорной арматуры может быть следующего характера:

В предохранительной и запорной арматуре — частичный пропуск рабочей среды через запорное устройство, который позволяет эксплуатировать оборудование, но приводит к снижению экономичности и качества функционирования объектов.

В регулируемой арматуре — любые неисправности, которые приводят к частичному изменению параметров регулирования. Потеря плавности хода и возникновение люфта в местах сочленения становятся причиной снижения экономичности работы.

С характерными неисправностями, возникающими в трубопроводной арматуре и электроприводах можно ознакомиться в следующей таблице.

ТАБЛИЦА. ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ И ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ. МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

Неисправность	Возможная причина	Способ устранения
Рабочая среда протекает, несмотря на полностью опущенный запорный орган	Потеря герметичности вследствие износа уплотнительных поверхностей корпуса: появление трещин, вмятин задиров. или повреждения запорного органа (диска, клина, тарелки.	Произвести разборку, очистку, промывку и дефектацию. Различные механические повреждения (задиры, вмятины) отшлифовать и притереть. Более серьезные дефекты (отслоения, трещины, глубокие задиры) исправить путем наплавки нового уплотнительного слоя с последующей притиркой. Произвести замену уплотнительных колец с притиркой.
Приложено слишком малое усилие на маховик.	Усилие на маховик усилить до расчетного.
Электропривод запорного органа развивает недостаточный крутящий момент.	Произвести осмотр и настройку муфты, отвечающей за крутящий момент. Проверить работоспобность электродвигателя.
Через сальник протекает рабочая среда	Сальник набит недостаточно плотно	Ослабить болты, произвести дополнительную набивку с последующей равномерной подтяжкой болтов
Сальник износился	Удалить старую набивку и набить новую
Коррозионный износ поверхности шпинделя	Произвести шлифовку цилиндрической поверхности с последующим азотированием и шлифовкой.
Наблюдается потение или течь сквозь детали корпуса	Корпус имеет дефекты, возникшие в процессе литья. На его поверхности присутствуют пустоты, поры, раковины, свищи. Возможны трещины в местах изменения радиуса корпуса.	Путем шлифовки снять слой металла в месте протечки до обнаружения дефекта. При наличии трещин, для недопущения их дальнейшего расползания, произвести сверление на концах. Все дефектные места зачистить и заварить.
Протекает рабочая среда в точке сопряжения крышки с корпусом.	Недостаточная затяжка шпилечного соединения	Равномерно в последовательности, исключающей перекос фланца крышки относительно корпуса, затянуть гайки.
Износилась прокладка	Заменить прокладку.
Присутствуют повреждения на уплотнительных поверхностях крышки и фланца корпуса.	Произвести шлифовку поврежденных мест и наплавку нового уплотнительного слоя с последующей проточкой и шлифовкой.
Запорный орган перемещается со значительным задержками.	Изношены направляюще клиньев	Выполнить демонтаж направляющих клиньев с последующей заменой или ремонтом.
В резьбовой втулке или шпинделе повреждена трапецеидальная резьба.	Выполнить демонтаж и произвести замену дефектной втулки и или шпинделя.
На поверхности направляющих скопилась смола или осадок в виде твердых частиц	Разобрать корпус задвижки и произвести очистку.
Невозможно переместить запорный орган в любом из направлений.	Вышла из строя деталь или группа деталей привода управления: ходовой гайки, шпинделя, шестерни и др.	Разобрать корпус, выполнить ревизию деталей и произвести замену дефектных.
Рабочая среда проходит сквозь сильфонный узел	В сильфоне присутствуют повреждения	Произвести разборку вентиля или клапана с заменой сильфонной сборки.
В гидравлической характеристике регулирующего клапана наблюдаются изменения.	В регулирующем органе имеется эрозионный износ.	Разобрать клапан и произвести замену шибера (плунжера). Если износилось седло, то его необходимо заменить на другое с последующей притиркой.
Срабатывает предохранительный клапан при нормальный условиях эксплуатации.	В импульсном клапане нарушена герметичность.	1. Убедиться в правильности расположения груза на рычаге.2. Произвести разборку импульсного клапана и устранить обнаруженные дефекты уплотнительных поверхностей. При необходимости выполнить притирку дефектов корпуса.3.Убедиться в работоспособности электромагнитного клапана. Если его сердечник залипает, то необходимо заменить электромагнит, пружину, сердечник. Осмотреть ручной дублер.
Нарушена герметичность в главном предохранительном клапане.	1. Осмотреть пружину на наличие дефектов и правильность расположения.2. Произвести притирку уплотнительных поверхностей.
Не закрывается главный предохранительный клапан	Оборвало шток.Заклинило ходовую часть	Произвести замену штокаВыполнить разборку клапана с последующим осмотром и проверке качества сопряжения всех деталей. При обратной сборкеРазобрать клапан. Проверить сопряжения основных деталей ходовой части.При сборке особое внимание следует уделить сборке сальниковых уплотнении поршней и штока, с тем чтобы не сделать эти уплотнения чрезмерно тугими.
Пружинный пре-дохранительный клапан не закрывается.	Поломка пружины	Разобрать клапан и заменить пружину.
Происходит холостое вращение маховика при переходе в режим ручного управления.	Не происходит сцепление кулачков муфт в результате поломки.	Осмотреть узел ручного управления и устранить неисправность.
Усилие на маховик настолько велико, что нет возможности полностью закрыть или открыть арматуру	Заедает подвижные части в электроприводе или арматуре.	Попытаться устранить неисправность путем вращения в обратную сторону. Если проблема не решается, то разобрать узел и перебрать его.
Стрелка указателя во время хода не вращается.	Неисправна передача между приводным валом привода и кулачковым валиком путевого выключателя.	Осмотреть передачу и устранить неисправность
Винт, который останавливает диск со стрелкой, ослаб	Разобрать указатель и затянуть винт, отвечающий за стопор стрелки.
После нажатия на пусковую кнопку двигатель начинает работу в холостом режиме.	Не включен режим дистанционного управления	Перевести электропривод на дистанционное управление.
Изношена шпонка вала или червяка на электродвигателе	Изучить содержимое электропривода и устранить неисправность
Электропривод при этом стоит на месте.	В результате ослабления стопорного винта сдвинулась муфта электродвигателя.	Снять электродвигатель, поставить муфту на место и застопорить винтом. Демонтировать электродвигатель, установить муфту в рабочее положение и затянуть винтом.
Не запускается электродвигатель после нажатия на одну из управляющих кнопок	Неисправности в силовой цепиНе исправен пускатель.Нет напряжения на щите управления.	Осмотреть силовую цепь на наличие дефектов и исправить ихОтремонтировать или заменить пускательПроизвести диагностику системы питания и устранить проблему

Ревизия запорной арматуры и выявление дефектов в процессе эксплуатации

Своевременное выявление дефектов запорной арматуры — важный этап процесса её эксплуатации. Причины выхода арматуры из строя могут быть разными: производственными, конструкционными, или эксплуатационными. Кроме производственного брака, причиной дефектов могут стать нарушения условий хранения арматуры на складе или в процессе транспортировки. Как бы то ни было, чтобы выявить и устранить любые неисправности, перед монтажом следует провести тщательную проверку запорной арматуры.

Что входит в ревизию запорной арматуры?

Комплекс работ и операций, проводимых с целью такой проверки, называется ревизией запорной арматуры. Состав работ ревизии запорной арматуры обычно таков:

• Внешний осмотр;
• Проверка наличия всех необходимых составных частей;
• Очистка от консервационной смазки;
• Промывка деталей;
• Гидравлические (пневматические) испытания в положениях «закрыто» и «открыто».

Во время осмотра внешнего состояния арматуры особое внимание уделяют качеству деталей, уплотнительных материалов, сальниковой набивки. На поверхности деталей не должно быть трещин, сколов, раковин и других подобных дефектов. Резьба должна иметь полный профиль, без заусенцев и сорванных витков.

Отдельно проверяют плавность хода запорных органов арматуры. Проводя ревизию задвижек, необходимо убедиться, что шпиндель отполирован.

Для проверки качества уплотнительных поверхностей на них в нескольких местах наносят мелом риски, после чего проворачивают на четверть оборота в обоих направлениях. Риски должны стираться равномерно, что говорит о хорошо притёртых уплотнительных поверхностях.

Действия, которые включает в себя ревизия запорной арматуры, могут разниться. Проводимые в процессе ревизии операции определяются следующими критериями:

• Категория трубопровода;
• Тип рабочей среды;
• Материал, из которого изготовлена арматура;
• Продолжительность её хранения;
• Наличие документации.

Так, например, запорная арматура, предназначенная для установки на трубопроводах I категории, подлежит обязательной ревизии перед монтажом, безотносительно срока хранения, материала и наличия документации. Но даже не подлежащая обязательной ревизии арматура должна быть тщательно осмотрена, проверена на комплектность и лёгкость открытия/закрытия.

• Местом проведения ревизии запорной арматуры служат либо специально приспособленные для этого помещения, либо непосредственно монтажная площадка, при условии наличия на ней необходимого оборудования и приспособлений.
• Задвижки, краны и вентили испытывают гидравлическим или пневматическим давлением.
• После проведения всех необходимых операций составляют Акт ревизии запорной арматуры* (пример бланка такого акта приведен в приложении к данной статье).

Дефектация запорной арматуры

Трубопроводная арматура в процессе эксплуатации подлежит периодическим проверкам.

Периодичность ревизии запорной арматуры технологических трубопроводов определяется технологическим регламентом предприятия, и зависит от категории трубопровода, условий его эксплуатации, скорости коррозионного износа, и других характеристик.

К примеру, периодичность ревизии запорной арматуры на трубопроводах I и II категорий составляет один раз в год, при скорости коррозии до 0,1 мм/год.

Указания по дефектации арматуры сформулированы в Стандарте ЦКБА СТ ЦКБА 099 (1 ред.-2011) Ремонт трубопроводной арматуры — Общее руководство по ремонту, п. 4.2. Также методы контроля и испытаний трубопроводной арматуры перечислены в ГОСТ Р 53402-2009.

Перед осмотром запорной арматуры необходимо отключить участок трубопровода (или оборудования), на котором она установлена. Осмотр проводят с целью проверки запорной арматуры на соответствие требованиям нормативной документации по:

• Деталям корпуса (в т.ч. сварным соединениям, наплавкам);
• Прокладочным соединениям;
• Сальниковым узлам.

По результатам осмотра заполняют журнал, где указывают наименование, обозначение и заводской номер арматуры, дату проведения дефектации, описание обнаруженных дефектов.

В справочном Приложении А к СТ ЦКБА 099 указан Перечень возможных дефектов, приводящих к отказам, и мероприятия по их устранению.

Отказ запорной арматуры

Отказ запорной арматуры может быть полным или частичным. Полный отказ заключается в невозможности изменения положения рабочего органа, или течи рабочей среды в окружающее пространство, приводящим к невозможности функционирования трубопровода.

Частичный отказ выражается в пропуске потока рабочей среды через арматуру в закрытом положении, который, всё же, не становится причиной выхода из строя участка трубопровода или объекта, на котором установлена неисправная арматура. Частичный отказ увеличивает расход рабочей среды, что ухудшает экономические показатели эксплуатации арматуры.

Существуют поломки и неисправности, при которых арматуру не ремонтируют, а заменяют. Разрыв корпуса, и другие подобные дефекты запорной арматуры, подлежащей замене, могут стать причиной серьёзных аварий.

Дефекты задвижек

Задвижки относятся к наиболее распространённым типам запорной арматуры. Таким образом, проверку работоспособности задвижек можно назвать основным видом работ в процессе ревизии состояния запорной арматуры.

К наиболее часто встречающимся поломкам и дефектам задвижек можно отнести:

• Задвижка пропускает поток рабочей среды в закрытом положении;
• Бронзовые кольца спадают с корпуса или дисков;
• Поломка стального хомута;
• Поломка крышки сальника и неисправность сальникового уплотнения.

Все поломки задвижек можно свести к двум случаям: невозможно (или затруднено) управление положением затворного механизма, или нарушена герметичность задвижки. Поэтому важным этапом ревизии является проверка запорной арматуры на герметичность.

Проверку арматуры на герметичность проводят после испытания на прочность. Проверка заключается в контроле качества притирки уплотнительных поверхностей деталей запорного органа, качества сборки разъёмных соединений.

Уровень требований, предъявляемых к герметичности запорной арматуры, зависит от условий её эксплуатации. Всего существует три класса герметичности: I — запорная арматуры для взрывоопасных и токсичных сред; II — для пожароопасных, и III — для всех прочих сред.

*Приложение: Акт ревизии запорной арматуры.

Обслуживание и ремонт запорной арматуры — Уральский арматурный завод

Запорная арматура нашла применение во многих сферах деятельности. Ее часто применяют для того, чтобы проверить уровень жидкости в емкостях, отборе проб, дренаже и прочее.

Поскольку запорную арматуру используют в таких условиях, нередко возникает необходимость в организации технического обслуживания.

Качественный ремонт невозможно провести без налаженной технологии, обученного персонала и специального дорогостоящего оборудования.

Запорная арматура, используемая для перекрывания прохождение потока среды, может быть установлена на любой вид трубопроводной системы, независимо от его вида и цели использования. Различают несколько вариантов монтажа запорной арматуры, а именно такие, как:

1. Фланцевый.
2. Резьбовой.

3. Приварный.

Стоит отметить, что в бытовых водо- и газопроводах преимущественно монтируют резьбовую арматуру. В промышленных трубопроводах – фланцевую. Приварные устройства на сегодняшний не актуальны и почти не используются. Детали арматуры в ходе использования подвергаются износу, независимо от типа.

Как результат, арматура меняется в размерах и даже может быть деформироваться. В случае чрезмерного износа происходит отказ. Чтобы восстановить работоспособность, для этого нужно провести ремонт запорной арматуры.

Стоит более подробно ознакомиться с ситуациями, когда необходим ремонт запорной арматуры.

Виды изнашивания и особенности ремонта: продлеваем ресурс запорной арматуры Необходимость в ремонте возникает в результате внезапного отказа оборудования, который вызван заеданием подвижных сопряжений, заклиниванием затвора, поломкой деталей привода и тому подобное. Бывает несколько видов износа запорной арматуры и рассматривают несколько путей минимизации износа.

1. Механический.
2. Эрозионный.
3. Тепловой.

4. Химический.

Механический износ арматуры является результатом трения деталей между собой. Например, износу чаще всего подвержены такие детали, как уплотнительные кольца задвижек.

За счет трения между собой шпинделей и ходовой гайки в их резьбовом соединении тоже возникают повреждения.

Степень износа деталей напрямую зависит от циклов срабатывания арматуры, прочности и твердости металла, износостойкости трущихся поверхностей.

Решающую роль в интенсивности механического износа могут также играть окислительные процессы, которые происходят в верхнем слое металла. Иначе этот процесс называют окислительным изнашиванием. Также существует абразивное изнашивание, схватывания металла и другое.

Снизить механический износ деталей можно увеличив твердость материала, из которого они изготовлены. В таком случае используют различные методы: поверхностную закалку токами высокой частоты, химико-термическая обработка, азотирование, диффузионное хромирование и другое.

Чтобы защитить от повреждений и коррозии элементы арматуры, резьбовые элементы подвергают гальванизации. Также нередко покрывают специальными антифрикционными материалами на основе твердых смазок.

Детали запорной арматуры достаточно часто подвергаются воздействию эрозии. Различают щелевую и ударную эрозии, а также процесс кавитационного разрушения металла. В случае щелевой эрозии поверхность размывается под действием струи влажного пара, который проходит с большой скоростью через щель между седлом и плунжером.

В случае ударной эрозии материал поддается разрушению из-за ударов капель воды о поверхность детали. При кавитационном режиме движения в потоке среды образуются пузырьки. Когда они схлопываются, то создаются местные гидравлические удары, которые подвергают разрушению металлических поверхностей.

Но стоит отметить, что уменьшить эрозионное изнашивание можно, изменяя режимы работы арматуры и применяя эрозионно-стойкие материалы. Тепловое изнашивание изменяет структуру арматуры при нагревании. Старение больше всего характерно для изделий из резины, которая в следствии теряет свою эластичность, в результате, становится хрупкой и ломкой.

Сальниковая набивка выгорает и твердеет, когда поддается влиянию высоких температур. Больше всего опасным разрушительным процессом считается коррозионное растрескивание стали, которое возникает при одновременном воздействии среды и механических напряжений. Коррозионному растрескиванию сильнее всех подвержены стали и ее сплавы.

В отличие от пассивирования, электрохимической защиты и других процессов, требующих специализированного оборудования, работа с АСТП предполагает использование стандартных инструментов для окраски.

Особенности обслуживания и ремонта арматуры

В процессе эксплуатации запорной арматуры процессы изнашивания деталей происходят непрерывно, поэтому для своевременного обнаружения возможных неисправностей необходимо наблюдать за ее техническим состоянием.

Наиболее тщательного контроля требуют детали сальникового и ходового узлов, фланцевые или резьбовые соединения крышки с корпусом и корпуса с трубопроводом.

В отсутствие каких-либо проблем будет достаточно визуального осмотра деталей. В обязательном порядке проверяется легкость открывания и закрывания задвижек, кранов, вентилей.

Если в процессе работы арматуры наблюдались протечки или другие признаки ее неисправности, запорное устройство демонтируется для ремонта.

Нормативно-техническая документация предусматривает следующие виды ремонта: текущий, средний и капитальный. Виды различаются исходя из характера работ и стоимости относительно цены нового изделия.

Для текущего ремонта не нужно снятие арматуры и стоимость ремонта будет составлять не более 7% от изначальной стоимости устройства. При проведении текущего ремонта специалист выполняет очистку арматуры.

Кроме того, в работу входит набивка сальника, подтяжка гаек, восстановление подвижности шпинделя, а также устранения ряда других неисправностей. Средний ремонт проводят для того, чтобы восстановить работоспособность арматуры, в таком случае стоимость работы составляет от 7 до 23 % от изначальной стоимости изделия.

Проводя средний ремонт, специалист проверяет техническое состояние каждого узла арматуры. Изделия разбирают без снятия с трубопровода или же после демонтажа. Каждая деталь, в частности, резьбовые элементы, подвергаются тщательной чистке, чтобы избавиться от следов коррозии, накипи и других видов загрязнений.

В таком случае целесообразно воспользоваться специальным очистителем металла. Мелкие детали, которые были повреждены коррозией, прокладки, набивка сальника подвергаются замене. После этого изделие собирается и проверяется его прочность, а также плотность металла и герметичность.

Капитальный ремонт является самым дорогостоящим, поскольку требует выполнения большого объема работ. Стоимость такого ремонта до 75% от начальной стоимости нового изделия. Арматуру демонтируют с трубопровода, промывают, направляют на ремонтный участок и там специалисты уже ее разбирают и диагностируют.

Процесс разборки запорных устройств предполагает ряд этапов, которые заключаются в снятии крышки, извлечении маховика вместе со штоком и запорным органом. Проведя осмотр штока, а также запирающих поверхностей, можно определить характер ремонта. Осмотр клина, плашки у задвижек, а также клапана у вентиля проводится с помощью лупы. Система зеркал используется для осмотра седла.

Подробный осмотр деталей позволяет определить и установить такие неисправности запорной арматуры:

1. Уменьшение герметичности из-за утечки среды.
2. Задиры на шпинделе в зоне сальниковой набивки.
3. Защемление шпинделя.
4. Повреждение ходовой резьбы шпинделя и гайки.
5. Нерегулируемый расход среды в регулирующей арматуре.
6. Выход из строя крепежных деталей.
7. Поломка управляющих маховиков.
8. Сбои в работе привода.

9. Выход из строя сильфона в соответствующей арматуре.

Если на уплотнительных поверхностях были обнаружены участки и раковины глубиной до 0,5 миллиметров, то они подвергаются шлифовке. В случае с износом глубиной до 0,1 миллиметров, происходит ликвидация в ходе взаимного перемещения детали и притира. Некоторые притирочные работы проводят с применением специальных паст.

Одна из наиболее распространенных паст получила название из места, в котором ее разработали — ГОИ (Государственный оптический институт). Главным компонентом этой пасты является окись хрома. Ее наносят на поверхность детали тонким слоем. Стоит отметить, что поверхность перед этим должна быть тщательно очищена и вытерта насухо.

После их взаимного перемещения с другой деталью или притиром слой пасты удаляется керосином и меняется на новый.

Исходя из состава и характера абразивных веществ, различают грубую, среднюю и тонкую пасты. Тонкая паста в основном используется на завершающем этапе притирки уплотнительных поверхностей арматуры. В случае слишком сильного износа клинов, плашек, клапанов, пробок и корпуса, они восстанавливаются посредством наплавления, а после этого обрабатывают на специальном станке. Сменные уплотнительные кольца, которые находятся в корпусе, подвергаются замене на новые. В ходе проведения ремонтных работ предохранительных клапанов следует тщательно проверять пружины. После того, как их разбирают, нужно тщательно промыть в керосине и провести осмотр изделий. Детали с забоинами, рисками и вмятинами не подлежат восстановлению и их следует заменить. Чтобы выявить остаточную деформацию, которой, кстати говоря, не должно быть, пружины сжимают с помощью статической нагрузки. Предохранительные клапаны подвергаются регулировке и их испытывают воздухом на специальном стенде. Клапан, который прошел регулировку при заданном давлении открывается, а при его снижении закрывается с хлопком. После того, как арматура прошла всю процедуру по ремонту, то ее испытывают на прочность и плотность.

Дефекты запорной арматуры

В процессе эксплуатации запорная арматура подвергается интенсивному воздействию высокого давления, температуры, механических частиц, которые находятся в среде.

На объектах химической промышленности на арматуру воздействуют агрессивные рабочие среды. Наиболее распространенным дефектом запорной арматуры является утрата герметичности.

При чем это касается как положения «закрыто» внутри арматуры, так и негерметичность относительно окружающей среды.

Существуют полный и частичный отказ запорной арматуры. Рассмотрим каждый из них:

1. Полный отказ для различных видов арматуры заключается в:
• для запорной арматуры он состоит в неспособности запорного органа передвигаться между положения «закрыто», «открыто», что приводит к таковым пропускам среды сквозь затвор, которые делают невозможным нормальное функционирование обслуживаемой части трубопровода.

Вторым случаем полного отказа является течь среды в окружающее пространство сквозь дефекты запорной арматуры, в частности, сквозь сальники или свищи (трещины) в корпусе;
• для предохранительной арматуры – это не открытие клапана при достижении средой критических значений давления, не закрытие клапана при восстановлении давления.

А также течь среды в окружающее пространство;

• • для регулирующей арматуры – это неспособность нормального перемещения запорного органа и, как следствие, невозможность управления характеристиками среды.
• 2. Частичный отказ заключается в:
  • для предохранительной и запорной арматуры частичный отказ состоит в пропуске среды сквозь арматуру в положении «закрыто», что, тем не менее, не приводит к выходу из строя, объектов или участков трубопроводной системы, а лишь сказывается на экономичности арматуры (на увеличении расхода среды);

• для регулирующей арматуры – это нарушение плавности хода запорного элемента, что влечет за собой произвольное изменение параметров среды и ухудшение экономичности арматуры. Сюда также относятся люфты между ключевыми компонентами, а также неправильный выбор запорного элемента (клина, шибера) для седел.

Дефекты запорной арматуры и вышеописанные варианты отказа могут случаться по таким причинам:
• производственные. Несоблюдение изготовителем технологических норм и стандартов в процессе производства.

А также использование некачественных материалов производства, сальников;
• конструкционные. Ошибки в конструкции, несоблюдение высокой точности геометрических размеров компонентов.

К примеру, несоответствие величины угла клина и угла между седлами в клиновой задвижке является наиболее распространенной причиной заклинивания задвижек;

• эксплуатационные. Невозможность арматурой сохранять нормальную работоспособность при указанных диапазонах давления и температуры. При наработке указанного цикла «открытия/закрытия» рекомендуется проводить проверку, а лучше – гарантийный ремонт арматуры.

Чтобы свести к минимуму дефекты в запорной арматуре, необходимо подбирать под конкретную сферу (объект) применения наиболее подходящую разновидность запорной арматуры.

К примеру, если в среде присутствуют механические примеси и частицы, оптимальным вариантом является шиберная задвижка, которая призвана разрезать любые вкрапления, обеспечивая желаемую герметичность.

Тогда как клиновая задвижка в трубопроводах с абразивной средой нецелесообразна в виду высокой вероятности попадания частиц на место стыка запорного элемента и седла. Это приводит к утрате герметичности и даже к заклиниванию.

Установка запорной арматуры

Важным фактором нормальной эксплуатации является правильная установка. Здесь должное внимание необходимо уделять соблюдению соосности арматуры и соседних участков трубы. Это исключит механические напряжения. А значит, вероятность возникновения трещин, негерметичностей и связанных с ними дефектов запорной арматуры будет сведена к минимуму.

1. Основными способами установки являются:
   • фланцевый;
   • межфланцевый;
2. • под приварку.

Заводом «Адмирал» обеспечено производство запорной арматуры в соответствии с нормами и стандартами. В цехах предприятия обеспечена надлежащая производственная дисциплина, что исключает описанные выше производственные причины возникновения дефектов запорной арматуры в процессе эксплуатации.

Каждому этапу изготовления уделяется должное внимание.

С особенной тщательностью арматура подвергается испытаниям, в ходе которых проверяются и подтверждаются эксплуатационные характеристики, а также выявляются дефекты запорной арматуры. Дефекты по завершению испытаний устраняются.

Вероятность попадания брака к потребителю минимальна. При выявлении оного потребитель имеет право обратиться на предприятие «Адмирал» или в одно из представительств для замены.