• Инженерные системы
  • 29.04.2013

«Реанимация» трубопроводной арматуры

Проблема износа или серьезной поломки эксплуатируемой трубопроводной арматуры зачастую решается путем ее замены новой. В связи с высокой стоимостью металла мероприятие это довольно дорогостоящее. Наши западные соседи, отличающиеся практичностью, нашли выход в отказе от замены изношенного оборудования в пользу его восстановления. Статистика говорит: в 90% случаев трубопровод можно восстановить.

Восстановление (ремануфактуринг) арматуры подразумевает комплексный ремонт, включающий функциональное и конструктивное обновление устройства. Эта процедура осуществляется в заводских условиях и проходит в несколько этапов: 

  • демонтаж и доставка оборудования в мастерскую завода;
  • предварительное тестирование арматуры на испытательном стенде с целью фиксации показателей работы устройства;
  • демонтаж арматуры, разбор ее на детали;
  • контроль состояния каждой детали трубопроводной арматуры;
  • восстановление поверхности арматуры – очистка, шлифовка, полировка, притирка поверхностей, антикоррозионная обработка. Замена деталей и их элементов, не подлежащих восстановлению;
  • сборка арматуры, тестирование на испытательном стенде с целью сравнения показателей с исходными данными;
  • подготовка к транспортировке, предполагающая обеспечение защиты деталей и портов арматуры от механических повреждений, попадания посторонних предметов в процессе транспортировки;
  • монтаж арматуры с последующей покраской и нанесением маркировки.

Остановимся подробнее на некоторых из этапов ремануфактуринга трубопроводной арматуры.

Разбор арматуры на детали

Важный этап восстановительных работ, от качественного выполнения которого во многом зависит конечный результат. Для разборки трудно снимающихся деталей используют гидравлические съемники. При использовании молотка или кувалды удары наносят через мягкую подкладку.

Промывка деталей

Осуществляется в 2 этапа – сначала в горячем растворе, затем в чистой горячей воде, после чего их просушивают. Нагар удаляют химическим (раствор эмульсола, кальцинированной соли, воды) или механическим (с помощью скребков, шаберов, стальных щеток) способом.

Методы контроля

Визуальный контроль. Осуществляется с помощью лупы 4–7-кратного увеличения. Особое внимание уделяется местам, подверженным механическому, коррозионному, эрозионному изнашиванию (уплотнительные поверхности затвора, регулирующего органа, цилиндрические поверхности затвора, регулирующего органа, цилиндрические поверхности шпинделей, штоков, грундбукс, колец сальника и т.д.).

Испытание воздухом. Изделие подвергается внутреннему давлению воздуха. По падению давления в отсечной полости определяется плотность. Допустимый минимум потока протечки – 1 л. мм рт. ст./с.

Испытание воздухом с погружением в воду. Под влиянием внутреннего давления воздуха изделие погружается в емкость с водой. Ориентиром для контроля плотности являются пузырьки воздуха. Допускается проток протечки 10 - 2 –10 -3 л. мм рт. ст./с.

Определение шероховатости.Для определения шероховатости используют оптические приборы или профилометры и профилографы. Если шероховатость невозможно измерить с помощью приборов, используют метод слепков.

Ниже приведена таблица, в которой согласно данным из СТ ЦКБА 099 (1 ред. – 2011) собрана информация о наиболее часто возникающих проблемах в работе трубопроводной арматуры, признаках, по которым можно диагностировать наличие проблемы, и мероприятиях по устранению дефектов.

Перечень возможных отказов трубопроводной арматуры, признаков дефектов и мероприятия по их устранению

Возможные отказы Узлы и детали, в которых проявляются отказы Дефекты, приводящие к отказам Признаки, характеризующие наличие развивающихся дефектов, приводящих к отказам Параметры, по которым оценивается техническое состояние Мероприятия по устранению дефектов

Потеря герметичности по отношению к внешней среде по корпусным1 деталям и сварным соединениям

• Корпус, в т.ч. фланцы и радиусные переходы;

• крышки, в т.ч. радиусные переходы;

• шпиндель;

• запирающий элемент

Развивающиеся трещины; утонение толщины стенок ниже допустимых

• Развитие несплошностей2;

• утонение толщины стенок ниже допустимой нормы;

• отклонение геометрических4 параметров рабочих поверхностей деталей от нормы;

• изменение напряженно-деформированного состояния

• Механические характеристики3 металла;

• несплошность металла;

• геометриечские параметры рабочих поверхностей деталей;

• поверхностные дефекты5 металла

Демонтировать трубопроводную арматуру и направить на дефектацию неразрушающими методами контроля


Потеря герметичноси по отношению к внешней среде по подвижным соединениям

• Узел сальникового уплотнения;

• шпиндель

• Изменение первичной микрогеометрии контактирующих поверхностей;

• изменение размеров деталей сальникового узла сверх предусмотренных в КД вследствие износа

• Наличие протечки через сальник;

• отклонение геометрических параметров рабочих поверхностей выше нормы;

• нарушение шероховатости трущейся поверхности шпинделя

• Величина протечки;

• геометрические параметры рабочих поверхностей деталей;

• параметры, характеризующие состояние набивки;

• величина запаса на подтяжку сальника;

• шероховатость трущейся поверхности шпинделя

• Сбросить рабочее давление среды до нуля;

• подтянуть сальник;

• поднять давление среды до рабочего


Потеря герметичности по отношению к внешней среде по неподвижным соединениям

• Фланцевое и бесфланцевое соединение «корпус-крышка»;

• фланцевое присоединение к трубопроводу;

• технологические соединения на корпусе и крышке (байпас, пробки);

• присоединения к трубопроводу на приварке

• Неудовлетворительная затяжка крепежных деталей соединения «корпус-крышка»;

• изменение размеров деталей узла сверх предусмотренных в КД;

• развитие задиров, трещин и пор на поверхностях деталей узла;

• утонение стенок сварного шва ниже нормы;

• изменение структуры кристаллической решетки сварного шва

• Наличие протечки через соединение;

• отклонение геометрических параметров рабочих поверхностей деталей сверх нормы;

• снижение момента затяжки крепежных деталей;

• развитие несплошностей;

• утонение толщин стенок выше нормы;

• изменение структуры кристаллической решетки

• Величина протечки;

• геометрические параметры рабочих поверхностей деталей;

• параметры, характеризующие состояние уплотнительных поверхностей фланцев и прокладок (колец);

• момент затяжки крепежных деталей;

• несплошность металла, толщина стенок;

• поверхностные дефекты

По фланцевым соединениям: проконтролировать недопустимые смещения и перекосы уплотнительных поверхностей, соответствие усилий затяга требованиям КД и равномерность затяга крепежных деталей (с заменой уплотнительных деталей в случае необходимости). При обнаружении протечки, неустранимой при усилиях затяга крепежных деталей по КД, провести разборку и дефектацию деталей соединения. По присоединениям к трубопроводу на приварке: арматуру вырезать из трубопровода и направить на дефектацию
тклонение утечки в затворе от нормы

• Затвор основной (седло корпуса – запирающий элемент);

• затвор верхний (шпиндель-крышка)

• Изменение первичной микрогеометрии уплотнительных поверхностей затвора;

• развитие задиров, трещин и пор на уплотнительных поверхностях;

• недоход запирающего элемента до полного закрытия

Увеличение протечки сверх нормы Величина утечки

• Проверить настройку крутящего момента (Мкр) привода на соответствие КД и при необходимости провести настройку;

• выполнить несколько срабатываний запирающим элементом из положения «закрыто» в положение «открыто» и обратно;

• при недопустимых утечках через затвор арматуру разобрать и провести дефектацию деталей и узлов затвора

Невыполнение функции «закрытие-открытие»

• Запирающий элемент не закрывается/открывается;

• запирающий элемент не перемещается, находясь в промежуточном положении

• Поломка (обрыв) шпинделя;

• обрыв зацепов в соединении запирающий элемент-шпиндель;

• изгиб шпинделя;

• заклинивание запирающего элемента в положении «закрыто»;

• заклинивание подвижных соединений системы перемещения запирающего элемента (запирающий элемент-шпиндель-бугельный узел);

• срыв резьбы ходовой втулки;

• поломка элементов управления (маховика, рукоятки);

• разрыв соединения элемента управления (шпиндель-втулка резьбовая);

• несрабатывание привода арматуры

• Изменение расхода рабочей среды и давления в системе;

• отсутствие перемещения шпинделя и запирающего элемента

• Расход рабочей среды;

• давление в системе;

• величина перемещения шпинделя;

• технические параметры6 электроприводов (для арматуры, укомплектованной электроприводами)

Разобрать арматуру, провести дефектацию всех деталей, узлов и соединений подвижной системы перемещения запирающего элемента и проверку контролируемых параметров привода

Непредусмотренное регламентом выполнение функции «открытие-закрытие»

Арматура в сборе

• Поломка (обрыв) шпинделя;

• обрыв зацепов в соединении запирающий элемент-шпиндель;

• срыв резьбы ходовой втулки

Непредусмотренное регламентом изменение расхода рабочей среды, давления в системе и положения шпинделя и запирающего элементы

• Расход рабочей среды;

• давление в системе

• Проверить целостность подвижной системы перемещения запирающего элемента;

• провести срабатывание арматуры «открыть-закрыть», контролируя перемещение запирающего элемента;

• проверить исправность электрической цепи управления электропривода;

• при отсутствии перемещения запирающего элемента арматуру разобрать и провести дефектацию деталей, узлов, соединений подвижной системы перемещения запирающего элемента


Несоответствие времени срабатывания «открытие-закрытие» указанному в КД

Арматура в сборе

• Поломка кулачков на «открытие» и «закрытие» в узле настройки электропривода;

• поломка винтов фиксации на «открытие» и «закрытие» в узле настройки электропривода

Отклонение времени срабатывания от указанного в КД Время срабатывания

• Проверить работоспособность арматуры при управлении от ручного дублера, убедившись в наличии смазки в узле ходовой резьбовой пары;

• при необходимости разобрать арматуру, провести дефектацию всех деталей, узлов и соединений подвижной системы перемещения запирающего элемента

1 Корпусные детали арматуры – это комплект деталей, которые автономно или вместе с трубопроводом образуют замкнутый объем, находящийся в условиях эксплуатации под давлением рабочей среды.

2 Несплошность металла – это отслоение, трещины, газовые раковины, волосовины, неоднородные включения и т.д.

3 К механическим характеристикам металла относят:

  • временное сопротивление разрыву;
  • предел текучести;
  • твердость;
  • ударная вязкость;
  • относительное удлинение;
  • относительное сужение.

4 В число геометрических параметров рабочих поверхностей входят:

  • линейные и угловые размеры;
  • параметры расположения;
  • параметры формы;
  • параметры волнистости;
  • параметры шероховатости.

5 К поверхностным дефектам металла относят любые отклонения от состояния поверхности, регламентированные КД.

Для арматуры с электроприводом дополнительно подлежат контролю:

  • величина крутящего момента;
  • мощность;
  • сигналы, фиксирующие срабатывание муфты ограничения крутящего момента и срабатывание конечных выключателей;
  • величина тока и напряжения электродвигателя

Восстановить нельзя заменить

Американцы ставят запятую после первого слова. Польза и эффективность восстановления продукции длительного использования здесь была оценена в конце ХХ в. В 1998 г. американские предприятия, выполняющие восстановление устройств и механизмов, получили разрешение Федеральной торговой комиссии на использование специальной маркировки. С этого времени на рынке стала появляться продукция с лейблом Remanufactured in the USA («Восстановлено в США»). Вскоре нормативные акты, поддерживающие использование восстановленной продукции, появились во многих штатах. Например, билль, принятый в Нью-Йорке в 1998 г., обязал предприятия, планирующие закупку оборудования, отдавать приоритет восстановленной продукции.

В данный момент Конгрессом США обсуждается законопроект о предоставлении налоговых льгот фирмам, приобретающим восстановленные товары. Еще в 2008 г. конгрессмен Фил Инглиш выступил с предложением предоставить 20% налоговую льготу от стоимости приобретенного восстановленного товара. Однако реализация данной инициативы на практике в будущем – обсуждения на этот счет в Конгрессе не завершены.

Ирина ГОРБАЧ, обозреватель

Комментарии
Комментариев к материалу пока нет
Оставить комментарий