С помощью трубопроводной арматуры на ТЭС осуществляется управление всеми тепловыми процессами, поэтому арматура является важным и ответственным элементом оборудования ТЭС. Выход из строя арматуры может повлечь за собой необходимость прекращения работы ТЭС или ее отдельных систем, в связи с этим надежность работы арматуры во многом определяет надежность работы ТЭС.
К особо важным требованиям к арматуре относятся: прочность, герметичность, безотказность и долговечность, поэтому выбор арматуры должен проводиться тщательно и обоснованно. Необходимо учитывать особенности различных конструкций, их эксплуатационные свойства, способ управления и уровень надежности. На ТЭС используется серийно выпускаемая энергетическая и общепромышленная арматура, обслуживающая турбоустановки, системы хим. водоподготовки и прочие системы, так и специальная арматура.
1. Классификация и назначение арматуры
Трубопроводной арматурой называется группа устройств, устанавливаемых на трубопроводах и емкостях для управления потоками (движением) рабочих сред; отдельные устройства также называются арматурой.
Арматура подразделяется на управляемую и действующую автоматически. Управление арматурой производится вручную или с помощью привода, действующего от постороннего источника энергии (электрического, пневматического, гидравлического).
Автоматически действующая арматура (обратные и предохранительные клапаны, конденсатоотводчики, регуляторы давления, отключающие устройства и др.) срабатывает под действием сил, создаваемых давлением самой рабочей среды. Арматура с ручным управлением может иметь редуктор (зубчатый или червячный) для уменьшения усилия на маховике. Привод (ручной и механический) устанавливают непосредственно на арматуре (местный привод) или отдельно от нее (дистанционный привод).
По функциональному назначению арматура, применяемая на ТЭС, делится на следующие основные виды:
Запорная арматура предназначена для полного перекрытия потока среды. Она имеет наиболее широкое применение и по сравнению с арматурой других классов составляет около 80 % всего количества применяемых изделий. К запорной относят и пробно-спускную, или контрольно-спускную, арматуру, используемую для проверки уровня жидкой среды в емкостях, отбора проб, выпуска воздуха из верхних полостей, дренажа и т. п. Запорная арматура является арматурой двухпозиционного действия.
Регулирующая арматура служит для регулирования параметров рабочей среды (температуры, давления и т. п.) посредством изменения ее расхода. В состав регулирующей арматуры входят: клапаны; регуляторы давления, расхода, уровня; регулирующие вентили, а также дроссельная (или дросселирующая) арматура для значительного снижения давления пара и воды, она работает в условиях больших перепадов давления. Регулирующие клапаны предназначены для пропорционального (аналогового) регулирования расхода среды и управляются от постороннего источника энергии. Регулирующие вентили служат для регулирования расхода среды и управляются вручную. Регуляторы давления «после себя» или «до себя» поддерживают постоянное давление на участке системы соответственно после или до регулятора. Они относятся к автоматически действующей арма-туре, не требующей применения посторонних источников энергии.
Выпускной квалификационной работы: Разработка технологии сборки ...
... недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды. Регулирующая трубопроводная арматура — арматура, предназначенная для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода. Запорно-регулирующая трубопроводная арматура — арматура, совмещающая функции запорной и регулирующей арматуры. Обратная трубопроводная арматура — арматура, предназначенная для ...
Распределительная арматура предназначена для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям.
Предохранительная арматура служит для предотвращения аварийного повышения давления в обслуживаемой системе путем автоматического выпуска избыточного количества среды. К предохранительной арматуре относятся предохранительные клапаны, импульсные предохранительные и мембранные разрывные устройства.
Защитная арматура предназначена для защиты оборудования от аварийных изменений параметра среды (давления, направления потока) путем отключения обслуживаемой линии или участка. К защитной арматуре относятся быстродействующие отсечные клапаны, задвижки и краны, а также обратные клапаны и отключающие устройства. Отсечной клапан — быстродействующий запорный клапан. Обратный клапан автоматически предотвращает обратный поток среды. Обратные клапаны бывают подъемными и поворотными. Невозвратно-запорный клапан — обратный клапан, имеющий устройство для принудительного открытия и закрытия.
Различие между предохранительной и защитной арматурой заключается в том, что при возникновении аварийного значения параметра среды предохранительная арматура открывается для выпуска среды, а защитная закрывается, отсекая защищаемый участок от остальной части трубопровода.
Фазоразделительная арматура служит для автоматического разделения различных фаз рабочей среды (воды и пара).
На энергетических установках применяются конденсатоотводчики, предназначенные для автоматического вывода конденсата из системы, образующегося, например, при прогреве трубопровода. Поплавковый конденсатоотводчик имеет запорный орган, управляемый с помощью поплавка; термостатический — с помощью термостата, термодинамический управляется силами, действующими на запорный диск, возникающими под действием аэродинамического эффекта и термодинамических свойств среды.
Управление потоком среды в арматуре осуществляется с помощью рабочего — запорного или регулирующего органа, состоящего из затвора и седла. Затвор представляет собой деталь или конструктивно объединенную группу деталей, перемещающуюся или поворачивающуюся с помощью шпинделя или штока относительно седла корпуса.
По способу перекрытия потока среды запорная арматура подразделяется на следующие типы:
Задвижка — затвор (диск) перемещается возвратно-поступательно пер-пендикулярно направлению движения среды.
Клапан — затвор (тарелка) перемещается возвратно-поступательно вдоль или параллельно направлению движения среды.
Газовая арматура и оборудование
... и т. п. газовая арматура оборудование фильтр 1. Газовая арматура 1.1 Общие сведения Природный газ не воздействует на черные металлы, поэтому газовая арматура может быть изготовлена из ... постоянное высокоскоростное движение среды. К недостаткам задвижек можно отнести: значительное время открытия и закрытия; изнашивание уплотнительных поверхностей в корпусе и в затворе; сложность ремонте в ...
Кран — затвор, имеющий форму тела вращения (конус, цилиндр, шар), поворачивается вокруг собственной оси.
Заслонка — затвор, имеющий форму диска, поворачивается вокруг оси, лежащей в плоскости затвора или параллельной ей.
По конструктивному исполнению типы арматуры могут иметь следующие основные разновидности:
Задвижка клиновая (с цельным, составным или упругим клином) — имеет затвор, уплотнительные поверхности которого расположены под углом друг к другу.
Задвижка параллельная (шиберная однодисковая или двухдисковая) — имеет затвор, уплотнительные поверхности которого расположены параллельно друг к другу.
Задвижка с выдвижным шпинделем или штоком — имеет шпиндель или шток, совершающий поступательное или вращательно-поступательное движение.
Задвижка с невыдвижным шпинделем — имеет шпиндель, совершающий только вращательное движение при возвратно-поступательном движении затвора.
В зависимости от способа присоединения к трубопроводу арматура подразделяется на фланцевую и с патрубками под приварку к трубопроводу.
По способу герметизации подвижного соединения шпинделя с крышкой относительно внешней среды различают сальниковую, сильфонную и мембранную арматуру.
По конструкции корпуса арматура подразделяется на проходную и угловую. В проходной арматуре среда не изменяет направление своего движения на выходе по сравнению с направлением на входе, в угловой направление изменяется обычно на 90°.
По материалу корпусных деталей арматура подразделяется на стальную, чугунную, из цветных металлов и из неметаллических материалов. Выделяют арматуру из чугуна с защитным коррозионно-стойким покрытием (пластмассой, эмалью).
На основных линиях ТЭС используется стальная арматура из углеродистой, легированной или коррозионно-стойкой стали.
Основные параметры арматуры можно разделить на эксплуатационные и конструкционно-монтажные. К эксплуатационным относятся энергетические параметры (давление, температура), пропускная способность, коррозионная стойкость, тип привода, необходимый крутящий момент для управления арматурой, время срабатывания и пр. К конструкционно-монтажным параметрам относятся: условный диаметр прохода, строительная длина, строительная высота, масса, тип присоединения к трубопроводу, число, диаметр и расположение отверстий на присоединительных фланцах, разделка под приварку к трубопроводу и т. п.
2. Монтаж арматуры
2.1 Общие требования при монтаже
Арматура с завода-изготовителя доставляется на место монтажа с заглушенными патрубками. Погрузка, транспортировка и выгрузка арматуры должны производиться с соблюдением мер предосторожности, гарантирующих изделие от поломок и повреждений. Строповка должна производиться только за корпус, не допускается строповка арматуры за штурвалы, сельники, рычаги и т. п.
При приемке арматуры должны быть проверены:
- соответствие маркировки и отличительной окраски арматуры указаниям в паспорте;
- комплектность арматуры (наличие ответных фланцев и других деталей, поставляемых с ней);
- наличие документов, удостоверяющих проведение испытаний арматуры.
Трубопроводная арматура некомплектная или неисправная, а также с истекшим сроком действия гарантии завода-изготовителя может быть принята в монтаж после ее доукомплектования, ревизии, исправления и испытания заказчиком, включая цапковую арматуру с присоединительными деталями-ниппелями. Арматура без отверстий для болтов (шпилек) во фланцах не может быть принята в монтаж.
Классификация арматуры
... пластмассовый с выпуском и переливом для ванн (б) Ревизия, подготовка и испытание арматуры Вся арматура, поступающая на монтаж, должна соответствовать требованиям монтажных чертежей и техническим усло ... был высок процент утечки важных веществ, износа подвижных частей. Рис. Запорный муфтовый вентиль из ковкого чугуна с крышкой на резьбе. Стоит ли говорить, что и ...
Арматура должна храниться в местах, предотвращающих от коррозии, механических повреждений, попадания влаги и грязи.
Срок хранения арматуры не более 2 лет со дня отгрузки с завода. При более длительном хранении по истечении указанного срока арматура должна быть переконсервирована.
При переконсервироваиии необходимо:
- удалить остатки старой консервации промывкой в уайт-спирите;
- вытереть насухо консервируемые поверхности;
- не более чем через 1 ч на консервируемые поверхности нанести тонким слоем кистью консервирующую смазку К-17 (ГОСТ 10877-74); резьбы откидных болтов, шпилек и штока консервируются смазкой ЛИМОЛ (ТУ УССР 20114-73).
При консервации должны соблюдаться требования безопасности:
- в помещениях, где производятся работы но переконсервации, не допускаются искрение аппаратов, курение и принятие пищи обслуживающим персоналом;
- рабочие места должны иметь вытяжную вентиляцию;
- персонал, производящий работы по переконсервации, должен иметь индивидуальные средства защиты (спецодежду, защитные очки, резиновые перчатки) и соблюдать правила пожарной безопасности.
При соблюдении правил хранения и транспортирования, наличии заглушек и отсутствии внешних повреждений арматура может уста-навливаться в трубопровод без ревизии.
Перед установкой арматуры в трубопровод при закрытой проточной части производятся снятие заглушек, расконсервация и очистка внутренних полостей клапана от возможного загрязнения.
Монтаж, обслуживание и эксплуатация арматуры должны соот-ветствовать «Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», «Правилам технической безопасности при эксплуатации энергоустановок, электрических станций и подстанций» и другим действующим на электростанции нормативным документам по технике безопасности.
Присоединение арматуры к трубопроводу осуществляется посредством сварки. При сварке необходимо исключить попадание грата и шлака во внутренние полости арматуры и в примыкающий к ней трубопровод.
Наиболее рационально монтаж арматуры производить методом блочной сборки на заводах, базах монтажных трестов или непосредственно на монтажных участках. Проектные организации Министерства энергетики и электрификации СССР, разрабатывая типовые проекты электростанций, предусматривают возможность заводской поставки комплектных блоков станционных трубопроводов, включающих в свой состав арматуру, приводы к ней, фланцы. Блок имеет массу 15,5 т без изоляции. Технические условия на поставку таких блоков предусматривают испытание их в сборе (с трубопроводами и арматурой) гидравлическим давлением с последующими промывками, очисткой и пассивацией внутренних поверхностей.
При сборке в блок крупной арматуры с горизонтальным распо-ложением шпинделя последний следует опирать на инвентарные перёдвижные козлы, а корпус арматуры устанавливать на специальное опорное приспособление.
Применение арматуры в системе газопровода
... область применения запорной арматуры в системе газопровода Вся арматура, установленная на трубопроводах, называется запорной. В зависимости от назначения она подразделяется на: 1. Запорную - которая служит для перекрытия трубопроводов (краны, вентиля, задвижки, клапаны). 2. Запорную - невозвратную арматуру, - которая служит ...
При установке арматуры в трубопровод особое внимание обращать на правильное ее использование: арматуру, предназначенную для работы на водяных линиях, нельзя устанавливать на паропроводах.
Отличить паровую арматуру от водяной можно по выбитой на корпусе маркировке, в которой помещены следующие данные: марка завода, заводской номер изделия (кроме арматуры D y 10 и 20 мм), номер чертежа изделия и номер шифра, рабочие параметры среды или величина условного давления, диаметр условного изделия (обозначается средним числом в номере чертежа изделия).
Использовать запорную арматуру в качестве регулирующей или дросселирующей не разрешается.
Приварную бесфланцевую арматуру стыковать с трубами так же, как соответствующие трубы. После установки арматуры и прихватки стыков электросваркой приоткрыть арматуру для вентиляции трубопровода в процессе сварки и оставить в таком положении до окончания монтажа, промывки или продувки трубопроводов.
При сварке арматуры установить ее в трубопроводе и прахватить в нескольких местах, после чего произвести окончательную приварку. Во время приварки задвижек немного ослабить плотность закрытия затвора за счет некоторого подъема шпинделя для предотвращения заклинивания затвора при нагреве корпуса. После окончания приварки затвор оставить закрытым.
Арматура D y 40 м и выше приваривается с установкой подкладных колец.
Арматура устанавливается в местах, позволяющих производить их обслуживание, ремонт, а также разборку и сборку без вырезки из трубопровода. Ручной привод арматуры следует располагать на высоте не более 1,8 м, а при частом использовании арматуры — на высоте не более 1,6 м от пола помещения или обслуживающей площадки.
При приемке арматуры из монтажа проверяются: соответствие параметрам среды; комплектность в соответствии с технической документацией; исправное состояние, определяемое внешним осмотром и опробованием хода.
2.2 Монтаж арматуры различных типов
Монтаж вентилей. Перед монтажом с вентилей снимают транспортные заглушки, установленные на патрубках. Запорные вентили, как правило, могут устанавливаться в любом рабочем положении. Для обеспечения гарантированного герметичного перекрывания трубопровода устанавливают последовательно два запорных вентиля или две задвижки. В таком случае рекомендуется устанавливать вентили с разворотом. Такая компоновка позволяет сократить монтажную длину комплекта и обеспечивает возможность размещения достаточно больших маховиков, создает удобства при управлении вентилями и возможность приложения достаточного усилия при закрывании или открывании арматуры.
К монтажу допускаются вентили, прошедшие входной контроль. После завершения монтажных работ проверяется подвижность шпинделя двукратным перемещением его на всю длину хода вращением маховика.
Рис. 1. Вентили запорные. а) D y 32 мм. ру =10 МПа; б) Dy 80 мм. ру =6.4 МПа.
Вентили запорные D y 32 мм, Pу=10 МПа (рис.1 а) предназначены для установки в качестве управляемых запорных органов на трубопроводах воды и пара до tР =450°С, а также других жидких и газообразных неагрессивных и неогнеопасных средах. Корпус, бугель, шпиндель и тарелка изготовляются из углеродистой стали, а уплотнительные поверхности затвора из нержавеющей ста-ли. Открытие вентиля производится до упора тарелки в кольцо сальника, а закрытие — с усилием, не превышающим 38 кгс-см.
Трубопроводы и арматура
... сборке трубопроводов соединяют без резиновых колец. Поэтому у этих труб концы только обрезают, но не обтачивают. Водопроводные трубы ... МПа. 4. Трубы для обсадки водозаборных скважин. У водопроводных и газопроводных (напорных) труб на станках обрезают и ... ГОСТ 355-67 "Проходы условные трубопроводной арматуры, соединительных частей к трубопроводов". По диаметру условного прохода подбирают трубы и ...
Вентили запорные D y 80 мм (рис.1 6) на ру =6,4 и ру = 10 МПа предназначены для тех же условий, что и вентили Dy 32 мм. Вентили на ру =6,4 МПа предназначены для работы при tр<425с С; вентили на ру =10 МПа при tР < 450°С. Управление вентилями осуществляется непосредственно маховиком или через редуктор с цилиндрическим или коническим зацеплением. К валику редуктора может быть присоединен ручной дистанционный привод или колонковый электропривод. Открытие вентилей производится полностью до упора тарелки в крышку, а закрытие с максимальным крутящим моментом на шпинделе 2900 кгс-см для вентилей на ру =6,4 МПа, 4350 кгс-см — для вентилей на ру =10 МПа.
При заеданиях или чрезмерно больших усилиях на маховике должны быть проверены ходовая резьба и поверхность шпинделя под сальник на отсутствие забоин, коррозии и других дефектов.
Вентили с электроприводом проверяются на безотказную работу электропривода. Концы трубопровода, между которыми устанавливается вентиль, должны быть закреплены на опорах так, чтобы усилие от веса или прогиба трубопровода не передавалось на арматуру. Трубопровод должен иметь тепловой компенсатор. В тех случаях, где это предусмотрено технической документацией, должно быть обязательно дополнительное крепление вентилей, причем за те места, которые указаны на чертеже.
На ТЭС устанавливается большое число запорных вентилей малого диаметра в связи с требованиями, предусмотренными правилами для опорожнения или продувки трубопроводов. В нижних точках каждого отключаемого задвижками участка трубопровода должны предусматриваться спускные штуцеры, которые снабжены запорной арматурой, для опорож-нения или продувки трубопровода. Для отвода воздуха в верхних точках трубопроводов должны быть установлены воздушники. Трубопроводы или штуцеры для отвода воздуха из первого контура и его вспомогательных систем должны быть снабжены двумя вентилями — дроссельным и запорным. Допускается объединение штуцеров отвода воздуха в общий трубопровод после дроссельных вентилей с установкой на нем запорного вентиля. Все участки паропроводов, которые могут быть отключены запорными органами, для возможности прогрева и продувки их должны быть снабжены в концевых точках штуцером с вентилем, а при давлении свыше 2,2 МПа и на паропроводах, входящих в первый контур, независимо от давления — штуцером с двумя последователь-но расположенными вентилями — запорным и дроссельным.
Паропроводы, рассчитанные на условное давление 20 МПа и выше, должны обеспечиваться штуцерами с последовательно расположенными запорным и регулирующим вентилями и дроссельной шайбой. В случае прогрева участка паропровода в обоих направлениях продувка должна быть предусмотрена с обоих концов участка. Устройство дренажных линий трубопровода должно предусматривать возможность контроля за их работой во время прогрева трубопровода. Дренажные устройства используются как основные средства обеспечения безопасной работы при ремонте трубопровода. Прежде чем приступить к ремонту участка трубопровода, открываются все дренажные устройства, что обеспечивает отсутствие среды и давления в проверяемом участке.
Техническое обслуживание и ремонт оборудования (трубопроводы)
... поддерживают давление, необходимое для постоянного движения природного газа. Диаметр трубопровода, число и мощность насосных и компрессорных станций определяют производительность трубопровода. Задачей курсовой работы -, Цель курсовой работы 1.Характер износа оборудования В ...
В случае недостаточно герметичного отключения участка дренажные устройства дают возможность определить поступление среды по ее стоку или по нагреву дренажного трубопровода, если среда имеет высокую температуру. На паропроводах низкого и среднего давления для отделения конденсата устанавливаются водоотделители, в которых конденсат (вода) отделяется от пара и направляется в конденсатоотводчик, а затем в дренажную систему. Водоотделители представляют собой устройства с резкими поворотами в проточной части, в которых в результате действия центробежной силы, силы тяжести и ударов частиц воды о стенки из пароводной смеси выделяется вода. На верхних точках участков трубопроводов для воды устанавливаются воздушники — запорные вентили малых диаметров прохода для выпуска воздуха и газов. Управление воздушником может осуществляться вручную — вращением маховика, с помощью -электропривода или при помощи электромагнитного привода (электромагнитные вентили).
Монтаж задвижек. К монтажу допускаются только изделия, качество которых не вызывает сомнений. Перед монтажом удаляются транспортные заглушки. Положение задвижек на трубопроводе должно строго соответствовать предусмотренному проектом, в котором необходимо учитывать особенности конструкции арматуры.
Корпус задвижки, особенно задвижки большого диаметра прохода для малых давлений, не обладает значительной жесткостью и может деформироваться под действием внешних усилий и внутреннего давления. Чтобы не произошло чрезмерной деформации корпуса при монтаже (без применения сварки), фланцевые задвижки монтируются в закрытом положении. Этим арматура предохраняется и от попадания грязи на уплотнительные кольца, и от возможности того, что клин при закрывании не дойдет до установленного положения. У задвижек на линии трубопровода устанавливаются тепловые компенсаторы, а концы трубопровода, между которыми устанавливается задвижка, должны иметь опоры, чтобы усилия от веса и изгиба трубопровода не передавались на арматуру. После окончания монтажа проверяется подвижность шпинделя путем двукратного подъема и опускания затвора на полный ход. Задвижки с электроприводом проверяются на управление с помощью электропривода и на срабатывание муфты ограничения крутящего момента. Проверяются также работа пульта управления и сигнализационных ламп.
Рис. 2. Задвижки.
1 — корпус; 2 — тарелки; 3 — обойма; 4 — тарелкодержатели; 5 — шпиндель;
6 — крышка; 7 — втулка; 8 — маховик.
Задвижки D y 200, 250, 300, 350 мм на ру =6,4 и 10 МПа предназначены для работы до t=425 или 450°С. В задвижках БКЗ (рис. 2) корпус 1 и крышка 6 изготовляются литьем из углеродистой стали, а уплотнительные поверхности корпуса — наплавкой нержавеющей сталью. Запорный орган задвижки выполнен в виде клинового затвора с двумя самоустанавливающимися тарелками и двумя седлами, вваренными в тело корпуса. Тарелки закреплены в обойме двумя тарелкодержателями и распираются специальным грибком. Обойма жестко связана со шпинделем и направляется ребрами корпуса. Шпиндель 5 соединен с обоймой и совершает поступательное движение при вращении втулки 7, установленной в верхней части крышки задвижки на двух упорных шарикоподшипниках. Соединение крышки с корпусом фланцевое, уплотняется паронитовой прокладкой.
Управление задвижкой осуществляется маховиком, надетым на втулку шпинделя, либо через цилиндрический или конический редуктор. К валику приводной головки может быть присоединен посредством шарнира ручной дистанционный привод или колонковый электропривод.
Испытания смонтированного оборудования трубопроводов
... трубопроводе установлена арматура из серого чугуна. Вид и способы испытаний, продолжительность и оценку результатов испытаний принимают в соответствии с рабочей документацией. При отсутствии этих указаний способ испытаний (гидравлический или пневматический) выбирает монтажная организация и ...
Открытие задвижек производится полностью до упора буртика шпинделя в крышку, а закрытие — крутящим моментом.
Монтаж регулирующих клапанов. После удаления транспортных заглушек, проверяется соответствие типа и размер регулирующего клапана данным проекта, его подготовленность к монтажу — подвижность штока, комплектность, наличие дополнительных блоков, которыми должен быть оснащен регулирующий клапан. Наиболее часто регулирующие клапаны устанавливаются на трубопроводе узлом управления вверх, но многие конструкции допускают установку в любом рабочем положении.
Рис. 3 Клапан регулирующий D у 250 мм, ру =2,5 МПа.
Клапан регулирующий D y 250 мм, р= 2,5 МПа предназначен для регулирования давления водяного пара, вводимого в деаэратор (рис. 3).
Кор-пус и головка клапана изготовляются литьем из углеродистой стали, а направляющие кольца, золотник и валики — из нержавеющей стали. Регулирование количества и давления среды осуществляется путем соответствующего изменения открытия окон золотника при его поступательном перемещении. Золотник клапана двухседельный статически разгруженный. На шпинделе золотника укреплен рычаг для управления клапаном от сервопривода.
Вентили регулирующие игольчатые D y 10, 50 мм на ру =6,4 МПа и Dy 32 мм на Pу=10 МПа предназначены для ручного регулирования количества воды при перепаде давления не более 3 МПа и для регулирования давления пара t до 425°С. В вентилях корпус и бугель изготовляются из углеродистой стали, а шпиндель и уплотнительные поверхности затвора — из нержавеющей стали.
Направление подачи рабочей среды в регулирующих клапанах должно строго соответствовать стрелке на корпусе или указаниям в технической документации, так как в противном случае могут значительно изменяться гидравлическая пропускная характеристика и пропускная способность клапанов. В случае неправильной подачи среды к регуляторам они могут вообще потерять работоспособность. Перед монтажом с проходных фланцев осторожно снимают транспортные заглушки и уплотнительные поверхности фланцев очищают от консервационной смазки. Внутренние полости продувают сжатым воздухом.
Регулирующую арматуру, как правило, следует монтировать преимущественно на участках трубопроводов с установившемся режимом, т. е. не рекомендуется устанавливать их непосредственно перед или за местными гидравлическими сопротивлениями (запорной арматурой, коленами, поворотами, тройниками и т. п.), распределителями, насосами, а также непосредственно перед местом потребления.
В качестве запорной арматуры регулирующую, как правило, ис-пользовать не рекомендуется, за исключением запорно-регулирующих венти-лей. В случае необходимости герметичного отсечения системы со стороны входа следует устанавливать запорную арматуру. В тех случаях, когда D у трубопровода не совпадает с Dу арматуры, регулирующая арматура с трубопроводами до и после нее должна соединяться коническими переходниками с максимально допустимым углом конусности не более 30°.
Длина прямых участков до регулирующей арматуры и после нее должна составлять не менее 5D y на входе и 10 — 15Dy на выходе из клапана. Чем меньшую долю составляет гидравлическое сопротивление трубопроводов от гидравлического сопротивления клапана, тем большая точность поддержания регулируемого параметра достигается клапаном. Концы трубопровода, между которыми устанавливается клапан, должны иметь опоры, чтобы усилие от веса или прогиба трубопровода не передавалось на болты фланцевого соединения клапана с трубопроводом. Трубопровод должен иметь тепловой компенсатор, исключающий передачу тепловых деформаций трубопроводов на арматуру.
Клапаны Должны устанавливаться на местах, доступных Для осмотра, технического ухода и регулировки. По окончании основных монтажных работ полностью собранный регулирующий клапан должен быть приведен в рабочее состояние и проверен на легкость и плавность хода.
Монтаж предохранительных клапанов. Предохранительные клапаны, как правило, должны устанавливаться вертикально, узлом подрыва вверх, за исключением случаев, специально оговоренных в технической документации, возможно ближе к защищаемому ими объекту на прямом участке трубопровода. При этом максимально допустимое расстояние от места их размещения до защищаемого объекта определяется гидродинамическим расчетом. Особенно важно это выполнять на трубопроводах длиной более 1000 мм. Не допускается установка запорных органов между предохранительным клапаном и защищаемым им сосудом или трубопроводом. Допускается установка трехходового переключающего устройства между предохранительными клапанами и сосудами при условии, что в любом положении этого переключающего устройства один или оба предохранительных клапана будут соединены с сосудом, при этом каждый из предохранительных клапанов должен иметь пропускную способность, предусмотренную правилами.
При установке на одном трубопрооводе нескольких предохранительных клапанов площадь поперечного сечения этого трубопровода должна быть не менее 1,25 суммарной площади сечения входных патрубков всех установленных на нем клапанов. Отбор рабочей среды на участках трубопровода от защищаемого объекта до предохранительного клапана не допускается.
Клапаны прямого действия с дублирующим ручным подрывом должны устанавливаться в местах, где обеспечивается доступ к узлу ручного подрыва.
На компенсаторах объема, барабанах-сепараторах и других сосудах первого контура должны устанавливаться только импульсно-предохранительные устройства.
При этом импульсный клапан должен быть прямого действия диа-метром не менее 15 мм и снабжен электромагнитным приводом на открывание и закрывание. В остальных случаях допускается применение предохранительных клапанов прямого действия диаметром не менее 20 мм.
Главные предохранительные клапаны должны устанавливаться в строгом соответствии с указаниями в технической документации. При вертикальной установке отклонение оси клапана от вертикали допускается в переделах не более 0,3 мм на 100 мм высоты клапана. Импульсные клапаны с электромагнитами должны устанавливаться на специальных каркасах, крепящихся к фундаментам. Шток импульсного клапана должен быть установлен вертикально в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Электромагниты устанавливаются на каркасе строго вертикально, при этом их оси должны находиться в одной плоскости с осью штока и рычага. Движение сердечников должно быть свободным. Рычаг с подвешенным грузом не должен иметь перекосов в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Соединение сердечников магнитов с рычагом должно исключать перекосы при перемещении рычага включением магнитов. Перемещение сердечников электромагнитов должно быть плавным. Не допускается установка электромагнитов в местах, где он может подвергаться вибрации и толчкам.
Параметры окружающего воздуха в зоне электромагнита по температуре и влажности не должны выходить за пределы, указанные в технической документации на импульсные клапаны. В случае превышения допускаемой температуры в зоне электромагнитов должен быть предусмотрен обдув, исключающий перегрев обмотки магнита.
В электрическую схему управления импульсно-предохранительными устройствами входят электроконтактные манометры (ЭКМ).
Импульсы на ЭКМ должны отбираться непосредственно с того объекта, который предохраняет главный предохранительный клапан, при этом точки взятия импульса на ЭКМ и импульсный клапан должны быть выбраны таким образом, чтобы при срабатывании главного клапана возмущение среды не сказывалось на работе ЭКМ и импульсного клапана. Температура в зоне установки ЭКМ не должна превышать 60° С. Между трубопроводом и ЭКМ, как правило, устанавливается запорный вентиль, который в процессе работы должен быть открыт и опломбирован. Трубопроводы, соединяющие импульсный клапан с защищаемым объектом и с главным клапаном, должны быть минимальной длины и иметь минимальное гидравлическое сопротивление. Увеличение длины импульсных линий и их гидравлического сопротивления приводят к увеличению времени срабатывания ИПУ, а также повышению давления срабатывания вследствие потери давления в линии до импульсного клапана.
В целях уменьшения времени срабатывания ИПУ все импульсные ли-нии, а также поршневая полость главного клапана должны быть теплоизолированы, чтобы исключить процесс конденсации пара в поршневой полости главного клапана при срабатывании импульсного клапана.
Серьезное внимание следует уделять монтажу главных клапанов. При срабатывании клапана в связи со значительной массой и высокими (критическими) скоростями истечения сбрасываемой среды возникают большие реактивные силы, действующие на клапан, поэтому корпус клапана необходимо надежно крепить к специальной опоре, которая должна воспринимать реактивные усилия при сбросе. При монтаже главного клапана запрещается подтяжка концов трубопроводов к патрубкам клапана. Концы трубопроводов должны быть зафиксированы, необходимо обеспечить их центрирование с патрубками клапана.
Учитывая высокие требования по герметичности и незначительные контактные давления на затворах предохранительных клапанов, при сварке патрубков с трубопроводами должны приниматься все необходимые меры, исключающие попадание окалины и сварочного грата внутрь трубопровода и клапана.
К выхлопной трубе, установленной за главным клапаном, также предъявляется целый ряд требований: надежное крепление к опоре с учетом действия реактивных сил; отсутствие внутренних напряжений в соединении выхлопной трубы с выхлопным патрубком, недопустимость установки запорной арматуры на всей выхлопной линии, наличие устройств для удаления скапливающегося конденсата и влаги.
Рабочая среда, сбрасываемая предохранительным клапаном, должна отводиться в безопасное место, выброс радиоактивной воды в атмосферу не допускается. Выхлопные трубы должны иметь достаточное сечение, не меньше сечения выхлопного патрубка клапана, и минимальное гидравлическое сопротивление. Гидравлическое сопротивление выхлопной трубы и постоянное противодавление за клапаном должны учитываться в расчете пропускной способности при выборе клапана.
В местах установки главных клапанов необходимо предусматривать площадки для настройки, обслуживания и ремонта.
Системы должны быть тщательно промыты и продуты после окончания монтажа, при этом золотники клапанов демонтируются. После тщательной промывки и продувки устанавливаются золотники, клапаны настраиваются на заданные давления срабатывания, проверяется их работоспособность. Работоспособность импульсно-предохранительных устройств проверяется как в автоматическом режиме, так и от электромагнитов по сигналам от электроконтактных манометров.
Отрегулированные и настроенные предохранительные клапаны должны быть опломбированы.
3 Эксплуатация арматуры
3.1 Условия и основные правила эксплуатации арматуры
В процессе эксплуатации все основные работы по обслуживанию арматуры выполняются обслуживающим персоналом и в зависимости от ее характера могут быть разделены на четыре вида: оперативные, контрольно-осмотровые, профилактическое обслуживание, текущий ремонт.
Оперативные работы представляют собой те действия, которые выполняются в связи с пуском, остановкой или изменением режима работы установки. В эти работы входит подготовка арматуры, открывание и закрывание, проверка исправности работы, проверка герметичности относительно окружающей среды и т. п. Оперативные работы заранее не планируют, они выполняются по указанию начальника смены ТЭС.
Контрольно-осмотровые работы проводятся во время смены для своевременного выявления возникающих неисправностей арматуры, которые могут привести к полному отказу. Эти работы выполняются обычно эксплуатационным персоналом во время обхода помещений с обслуживаемым оборудованием путем визуального наблюдения за его внешним состоянием, прослушивания шумов, а также анализа записей самопишущих приборов и т. п. Во время осмотров выявляют и устраняют нарушение уплотнений соединительных трубных линий и арматуры, отказы автоматических регуляторов и т. п. Порядок проведения и объем контрольно-осмотровых работ определяются должностными и эксплуатационными инструкциями.
Профилактическое обслуживание арматуры состоит из комплекса профилактических работ, выполняемых в целях поддержания бесперебойного функционирования арматуры, участвующей в работе системы. Работы по профилактическому обслуживанию проводят в плановом порядке по графикам, разрабатываемым службой эксплуатации ТЭС. Периодичность и объем работ устанавливаются с учетом рекомендаций заводов — изготовителей арматуры и накопленного опыта эксплуатации. В объем профилактического обслуживания обычно входят такие работы, как очистка и смазка арматуры, поднабивка сальников, проверка работоспособности приводов, электромагнитов, датчиков положений.
Текущая проверка и ремонт, выполняемые в процессе эксплуатации, не заменяют обязательной ведомственной проверки и не изменяют сроков ее проведения. Перед проведением текущей проверки и ремонта следует выполнить комплекс работ по профилактическому обслуживанию арматуры.
Время, на которое останавливают ТЭС, используется также и для выполнения текущих работ по поддержанию арматуры в работоспособном состоянии. ТЭС может быть остановлена по двум причинам: возникновение аварийной ситуации и необходимость выполнения плановых мероприятий.
Обычно аварийная остановка вызывается отказом какого-либо элемента энергоблока и требуется устранение этого отказа (ремонта) или замена неисправных элементов технологического оборудования, длится она непродолжительное время. Ее целесообразно использовать для выполнения первоочередных неотложных работ по техническому обслуживанию арматуры, которые нельзя выполнить при действующей установке. Результаты работ регистрируются в журнале дежурного инженера.
Подготовка технологического оборудования к ППР (планово-предупредительный ремонт) состоит в снятии давления, освобождении от заполняющей среды (пара, воды, газа и др.), снижении температуры, дезактивации поверхности и т. п. Демонтированное тяжелое оборудование (регулирующие клапаны больших размеров, исполнительные механизмы и др.) рекомендуется хранить вблизи установки, обеспечив их сохранность. На время проведения ППР на демонтируемом технологическом оборудовании снимаются приборы, регуляторы, отборные устройства, запорная и регули-рующая арматура, электрические и трубные соединительные линии и т. п. На все снятые элементы навешивают бирки с указанием номеров позиций оборудования по проекту (а соединительные линии и маркируют), принимают меры, обеспечивающие сохранность и защиту элементов оборудования от повреждений. По мере запуска агрегатов и контуров продувают импульсные линии, заполняют уравнительные и конденсационные сосуды и т. п. Тщательно проверяют отсутствие протечек на вновь смонтированной запорной и регулирующей арматуре, импульсных линиях, отборных устройствах и др. В случаях обнаружения каких-либо дефектов немедленно принимают меры к их устранению.
В процессе эксплуатации арматуры ТЭС должен осуществляться такой комплекс мероприятий, который обеспечивал бы поддержание в работоспособном состоянии всего технологического оборудования. Эксплуатация арматуры охватывает большое количество операций, выполняемых для обеспечения бесперебойной работы ТЭС.
К ним относятся управление арматурой в процессе работы, тех-ническое обслуживание, монтаж арматуры при замене вышедших или выходящих из строя конструкций и входной контроль арматуры, поступающей для замены находящейся в эксплуатации.
Арматура должна использоваться строго по назначению, в соответствии с указаниями в техническом паспорте и технических условиях, стандартах или особых условиях заказа. Запорную арматуру использовать в качестве регулирующей или дросселирующей не разрешается.
Открывание запорной арматуры должно производиться полностью, закрывание — с усилием, необходимым для герметизации запорного органа. При открывании и закрывании арматуры применение добавочных рычагов не допускается. Арматуру, требующую для открывания больших усилий, снабжают редуктором или электрическим (или другого типа) приводом, а в некоторых случаях обводом.
При открывании арматуры, снабженной обводами, вначале открывают обвод, а затем после прогрева и выравнивания давления открывают основной проход. Перед открыванием запорной арматуры на паропроводах необходимо прогреть трубопровод и удалить конденсат из него.
Известно, что в условиях сухого трения ходовая гайка в арматуре быстрее выходит из строя. Поэтому в целях сохранения арматуры в работоспособном состоянии длительное время необходимо периодически смазывать резьбу шпинделя смазкой, указанной в инструкции по эксплуатации арматуры.
К управлению арматурой допускается только квалифицированный персонал, обладающий необходимыми знаниями и навыками. При ручном управлении арматурой необходимо следить за тем, чтобы к маховику не были приложены чрезмерно большие усилия, могущие повредить резьбу шпинделя или вызвать затруднения при последующем открывании арматуры.
При быстром закрывании арматуры в системе могут возникнуть гидравлические удары; кроме того, под действием инерционных сил и вследствие уменьшения силы трения (коэффициент трения движения) создаются увеличенные усилия закрывания, затрудняющие последующее открывание.
Арматура, предназначенная для ответственных установок, находящаяся как в эксплуатации, так и в резерве или ремонте, должна быть принята на учет и зарегистрирована в специальном журнале, где должны быть указаны время поступления на склад, дата установки на линию, даты и характер осмотров и ремонтов, а также состояние арматуры после каждого ремонта.
Резервная арматура хранится на складе в упаковке завода-изготовителя. В арматуре, поступившей в неупакованном виде, проходные отверстия долж-ны быть закрыты заглушками. Через определенные сроки, указанные в инструкции по эксплуатации, производится переконсервация арматуры.
3.2 Техническое освидетельствование и обслуживание арматуры
К постоянной эксплуатации на ТЭС допускается арматура, прошедшая одновременно с другим оборудованием трубопровода или системы комплексное опробование и принятая Государственной приемочной комиссией. Комплексное опробование оборудования и трубопроводов осуществляется в течение 72 ч не-прерывной работы под нагрузкой при номинальных параметрах работы. При этом основное оборудование должно работать непрерывно, а вспомогательное постоянно или поочередно. Перед комплексным опробованием производится освидетельствование технического состояния и подготовленности оборудования, включая арматуру, на основании результатов которого Госгортехнадзор выдает разрешение на проведение комплексного опробования.
Техническое освидетельствование трубопроводов (включая арматуру), зарегистрированных Госгортехнадзором, проводится до ввода их в эксплуатацию (внутренний осмотр и гидравлическое испытание); внутренний осмотр оборудования и питательных трубопроводов в доступных местах — периодически, не реже одного раза в четыре года; гидравлическое испытание оборудования — периодически, не реже одного раза в восемь лет, наружный осмотр трубопроводов — периодически, не реже одного раза в год. При необходимости внутренний осмотр и гидравлическое испытание оборудования и трубопроводов могут проводиться досрочно.
Техническое освидетельствование инспектором Госгортехнадзора или лицом, осуществляющим надзор за оборудованием и трубопроводами на станции, выполняется в присутствии лица, ответственного за исправное состояние и безопасное действие оборудования и трубопроводов.
Техническое освидетельствование оборудования, которое по условиям технологического процесса не может быть остановлено, допускается совмещать с планово-предупредительным или капитальным ремонтом, но выполнять не реже одного раза в четыре года. Перед техническим освидетельствованием оборудование должно быть остановлено, обесточено, надежно отключено от всех трубопроводов, соединяющих его с источниками давления, охлаждено, освобождено от заполняющей его рабочей среды, а поверхности, подлежащие осмотру, очищены до металла от загрязнений, накипи и т. п. Арматура высотой более 2 м перед внутренним осмотром должна быть оснащена приспособлениями, обеспечивающими безопасный доступ при осмотре всех частей оборудования.
При осмотрах особое внимание должно быть обращено на выявление следующих дефектов:
- на внутренней и наружной поверхностях — трещин, надрывов, коррозии стенок, выпучин, раковин и т. п.;
- в сварных швах — дефектов сварки, трещин и др.;
- в элементах арматуры с наплавкой и антикоррозионным покрытием — трещин и разрушений наплавки, расслоений в плакирующем слое и т. п.
Если при техническом освидетельствовании окажется, что арматура имеет серьезные дефекты или значительный износ (механический, коррозионный и т. п.), вызывающий сомнение в ее прочности, то работа этой арматуры должна быть запрещена.
В случае обнаружения дефектов в основном металле или в сварном соединении результаты обследования дефектного узла должны быть оформлены актом. Техническое обслуживание арматуры проводится в целях выявления ее состояния, определения возможности дальнейшей эксплуатации, выполнения необходимых регулировочных или ремонтных работ без снятия арматуры с линии. При этом предусматриваются следующие регламентные работы. Проверяется подвижность ходовой части арматуры, для чего затвор поднимается и опускается на полный ход. После двукратного подъема и опускания проверяется состояние сальника. При необходимости сальник подтягивается завинчиванием гаек или перенабивается. В последнем случае затвор поднимается вверх до отказа, пока не будет перекрыто верхнее уплотнение бурта шпинделя с крышкой. Этим отключается сальниковая полость от полости корпуса. Крышка сальника и нажимная втулка сальника поднимаются вверх, заменяется или добавляется набивка сальника, при этом давление в системе должно быть снято. Кольца набивки изготовляются из шнура квадратного сечения со стороной, равной ширине сальниковой камеры. Шнур навивается на оправку диаметром, равным диаметру шпинделя, и разрезается на кольца по винтовой линии под углом 45°. Кольца предварительно опрессовываются, после чего они укладываются в камеру вразбежку линий разреза. После добавления набивки сальник затягивают вновь. Проверяют действие привода, для чего выполняют несколько циклов срабатывания. При этом проверяют перекрытие прохода и правильность показаний элементов сигнализации.
В регулирующей арматуре следует особое внимание уделять плавности хода штока, так как перетяжка сальника может существенно увеличить силу трения и повысить нечувствительность клапана. После окончания подтяжки сальника шток должен перемещаться плавно, без рывков и заеданий. Периодичность технического обслуживания зависит от условий работы арматуры, места ее установки, свойств и параметров среды и т. п. По окончании выполнения технического обслуживания в журнал или формуляр арматуры должны быть занесены данные о его результатах, а также о работах, выполненных во время технического обслуживания.
На ТЭС эксплуатируется арматура различных классов (запорная, регулирующая, предохранительная) и типов (вентили, задвижки, клапаны и т. п.), каждый из которых требует выполнения определенных условий при эксплуатации и техническом обслуживании.
Запорные вентили. Большое число запорных вентилей малых диаметров прохода устанавливается на трубопроводах для обеспечения возможности их опорожнения, продувки и выпуска воздуха.
Для поддержания вентилей, расположенных на неработающих трубопроводах (резервных и байпасных линиях и пр.), в работоспособном состоянии необходимо не реже одного раза, в год опробовать их подвижные части и детали.
Эксплуатируемые сильфонные вентили через каждые 8000 ч работы должны быть осмотрены и опробованы. При этом проверяется состояние крепежных деталей без разгерметизации трубопровода. В случае необходимости крепежные детали должны быть подтянуты, проверяется работоспособность вентилей, для чего необходимо сделать полный ход открыто — закрыто. Обнаруженные неисправности должны быть устранены. Все работы по осмотру и проверке работоспособности должны проводиться при неработающей системе.
В табл. 3.2.1 приведены возможные неисправности сальниковых и сильфонных запорных вентилей и указаны способы их устранения.
Таблица 3.2.1
Возможные неисправности запорных вентилей и задвижек и способы их устранения
|
Неисправность |
Возможная причина |
Способ устранения |
|
|
Пропуск среды при закрытом запорном органе |
Нарушение герметич-ности запорного органа в связи с износом, повреждениями или загрязнением поверхности уплотнительных колец корпуса и затвора |
Разобрать изделие, очистить, притереть или заме-нить уплотнительные кольца |
|
|
Недостаточное усилие на маховике (меньше расчетного) |
Увеличить усилие на маховике до расчетного |
||
|
Недостаточный крутя-щий момент, развиваемый электроприводом |
Проверить настройку муфты крутящего момента. Проверить напряжение на вводе. Проверить техническое состояние электродвигателя |
||
|
Пропуск среды через соединение корпуса с крышкой |
Потеря герметичности в связи с недостаточной затяжкой болтов |
Равномерно затянуть болты |
|
|
Повреждена прокладка |
Заменить прокладку |
||
|
Повреждены уплотнительные поверхности корпуса или крышки |
Снять крышку, исправить повреждение и притереть поверхности уплотнения |
||
|
Пропуск среды через сальник |
Набивка сальника недостаточно уплотнена |
Подтянуть гайки сальника равномерно |
|
|
Износ сальниковой набивки |
Поднабить сальник или заменить сальниковую набивку |
||
|
Повреждена поверхность шпинделя |
Устранить повреждение поверхности |
||
|
В вентиле пропуск среды через сильфонный узел |
Поврежден сильфон |
Разобрать вентиль и заменить сильфонную сборку |
|
|
Увеличенный момент на маховике, необходимый для закрывания |
Отсутствие смазки в подвижных сопряжениях |
Смазать подвижные со-пряжения |
|
|
Не срабатывает электропривод |
Отсутствие питания электропривода |
Проверить и исправить линию питания электропривода |
|
Задвижки. Применяются задвижки с выдвижным шпинделем. В этих задвижках ходовая резьба должна систематически смазываться с применением штатной смазки. Необходимо также смазывать бугельный узел (бурт гайки шпиделя), где обычно расположены шариковые упорные подшипники. Во всех случаях должен быть организован систематический контроль за состоянием сальникового узла, куда приходится периодически добавлять набивку, а в отдельных случаях заменять ее полностью.
В задвижках в процессе эксплуатации подвергаются изнашиванию уплотнительные кольца запорного органа, что приводит к потере герметичности изделия в закрытом положении. В энергетических установках действие воды и пара при высоких давлениях и температуре вызывает эрозию металла уплотнительных колец. В связи с этими явлениями контроль арматуры должен проводиться в такие сроки, чтобы арматура постоянно находилась в работоспособном состоянии.
Задвижки (за исключением регулирующих и дроссельных) в процессе эксплуатации должны быть либо полностью открыты, либо полностью закрыты. Оставлять затвор в промежуточном положении в период эксплуатации не допускается. Задвижки, имеющие наружный байпас, открываются после снижения перепада давления до установленного технической документацией значения, для чего предварительно открывается задвижка или вентиль байпаса. Открывание и закрывание задвижек при полном перепаде давления допускаются только при аварийных ситуациях и только тех задвижек, где такая возможность предусмотрена документацией. В случае установки задвижек на трубопроводах, где может иметь место прогрев задвижки с закрытым запорным органом при нахождении в средней полости затвора воды, необходимо применять задвижки со сверленной тарелкой со стороны входа среды.
