Файл: Содержание введение 6 1 теоретическая часть.pdf

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
6
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
8 1.1
Виды и назначение запорной арматуры
8 1.2
Правила эксплуатации, объем работ при техническом обслуживании и ремонте запорной арматуры
15 1.2.1 Типовой объем работ по техническому обслуживанию
18 1.2.2 Типовой объем работ при текущем и капитальном ремонте
19 1.3
Организация технического обслуживания и ремонта технологического оборудования ГНС
21
2
РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
24 2.1
Износ деталей и методы восстановления
24 2.2
Расчет клиновой задвижки с выдвижным шпинделем
26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
29
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
30
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
5
КП 21.02.01 01.01 ПЗ
Разраб.
Антонов
Провер.
Молчановская
Техническое обслуживание и ремонт запорной арматуры ГНС
Пояснительная записка
Лит.
Листов
30
ПТК СахГУ группа Р-401

Изм. Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
6
КП 21.02.01.01.01 ПЗ
ВВЕДЕНИЕ
Эксплуатация газонаполнительной станции допускается после получения на это специального разрешения органов надзора и Государственного пожарного надзора.
На газонаполнительной станции осуществляется хранение сжиженного газа; причем количество газа на станции должно быть таким, чтобы обеспечить бесперебойное снабжение обслуживаемых потребителей.
В процессе обслуживания газонаполнительной станции производится контроль за состоянием газовых установок потребителей, испытание и ремонт баллонов, автоцистерн, арматуры и т. д.
Актуальность работы. Запорная арматура является неотъемлемой частью любой ГНС. Резервуары газонаполнительной станции подвергаются периодическому техническому освидетельствованию и гидравлическому испытанию. Внутренний осмотр и испытание резервуаров должны проводиться один раз в шесть лет. Полный осмотр резервуара осуществляется один раз в три месяца. Проверка запорной арматуры проводится также регулярно.
Объект курсового проекта: обслуживание и ремонт запорной арматуры.
Предмет работы  запорная арматура газонапорной станции.
Цель данного курсового проектирования: проанализировать техническое обслуживание и ремонт запорной арматуры ГНС.
Задачи курсового проекта:
 проанализировать виды и назначение запорной арматуры, правила эксплуатации, объем работ при техническом обслуживании и ремонте запорной арматуры;
 описать организацию технического обслуживания и ремонта технологического оборудования ГНС;
 проанализировать износ деталей и методы восстановления;
 произвести расчет клиновой задвижки с выдвижным шпинделем.

Изм. Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
7
КП 21.02.01.01.01 ПЗ
1
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1
Виды и назначение запорной арматуры
Изделия запорной арматуры относятся к специальному типу изделий, назначение которых заключается в оперативном регулировании скорости потока рабочего носителя для обеспечения заданных параметров технологического процесса. Действие запорной арматуры направлено на закрытие, открытие, смену направления и скорости движения рабочего газа/жидкости. Кроме того, к запорной арматуре следует отнести спускные и контрольные изделия, служащие для сброса носителя из трубопроводных систем, технологических аппаратов, и подачи носителя в контрольно- измерительные приборы.
Арматура данного типа присутствует во всех трубопроводных магистралях промышленных производств, технических объектах бытового назначения (отопление, газо-, водоснабжение, канализация и т.д.), и составляет не менее 80% от общего количества используемых изделий в магистрали.
Наибольшее распространение в качестве запорных элементов получили задвижки, вентили, краны, клапаны и затворы.
Выбор материалов, из которых изготавливаются данные детали, в настоящее время достаточно широк:
 металлы (титан, алюминий);
 сплавы (чугун, сталь, бронза);
 полимерные и синтетические материалы, например, поливинилиденфторид (ПВДФ), хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ), полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП).
При выборе запорного изделия руководствуются следующими техническими характеристиками: присоединительный диаметр, назначение и

Изм. Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
8
КП 21.02.01.01.01 ПЗ материал, из которого изготавливается корпус и рабочая часть трубопровода, скорость закрытия. Специальные требования: продолжительные сроки службы, высокая прочность, надёжность, безопасность, коррозионная устойчивость материала к рабочей среде, герметичность, простота монтажа и удобство эксплуатации.
Следует отметить, что рабочая среда трубопровода достаточно быстро повреждает изделия запорной арматуры, происходит истирание уплотнительных элементов, износ, коррозионные процессы, поэтому необходимо своевременно проводить технический контроль оборудования, промывку систем магистралей, ремонт или замену изделия.
В зависимости от назначения в составе технического объекта запорная арматура делится на категории:
 промышленная (общепромышленная, специальная) – используется в производствах различного рода деятельности, в том числе народного хозяйства;
 судовая – эксплуатируется в заданных специфических условиях морского и речного транспорта;
 сантехническая – трубопроводная арматура бытового назначения, применяется в газовых плитах, колонках, ванных, котлах и т.д.;
 изготовленная по спецзаказу – разрабатывается, изготавливается и эксплуатируется в соответствии с особыми заданными техническими требованиями, например, в уникальных, экспериментальных промышленных объектах.
Функции, выполняемые данным типом арматуры обширны: регулирующая, распределительно-смесительная, предохранительная, защитная, запорная, фазоразделительная.
Виды запорной арматуры:
Задвижка (рисунок 1) - распространенный тип запорной арматуры.
Задвижки удобны в использовании, имеют простую конструкцию. Регулируют интенсивность рабочего потока, осуществляют полное перекрытие магистрали.

Изм. Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
9
КП 21.02.01.01.01 ПЗ
Рисунок 1 – Схема задвижки – запорной арматуры
Достоинства изделия: малое гидравлическое сопротивление; умеренные габариты; незначительные расходы на обслуживание. Регулировка задвижки происходит вращательными движениями, что исключает быстрое изменение пропускной способности.
Основное отличие данной детали состоит в том, что запорный
(регулирующий) элемент представляет собой лист, диск или клин, который может возвратно-поступательно перемещаться в направлении, перпендикулярном направлению движения рабочего носителя. Этот вид арматуры относится к промышленной категории и используется, в основном, в трубопроводных коммуникациях жилищно-коммунального хозяйства и промышленных производств. Задвижки делятся на полнопроходные и усеченные, их устройство позволяет плавно регулировать скорость потока и предотвращать гидравлические перегрузки.
Рассматриваемый вид изделий обладает рядом преимуществ: простота конструкции, широкий диапазон условий эксплуатации, небольшая строительная длина, малое гидравлическое сопротивление, что особенно важно при их применении в трубопроводных магистралях с высокой скоростью рабочего носителя. Недостатки задвижек определяются их конструкцией:

Изм. Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
10
КП 21.02.01.01.01 ПЗ достаточно большое время, затрачиваемое на закрытие или открытие затворного элемента, износ уплотнительных деталей, сложность в техническом обслуживании.
Отечественная промышленность выпускает задвижки с не выдвижным штоком и с выдвижным шпинделем. Устанавливаются задвижки независимо от направления движения потока в трубопроводе, так как их конструкция симметрична. Выдерживают рабочие давления от 2 до 200 атмосфер, присоединительный диаметр варьируется от 8 мм до 2 м.
Вентиль (рисунок 2) - запорная арматура, вид и назначение которой схожи с параметрами задвижки. Основное отличие — использование золотника вместо поворотного диска.
Рисунок 2 – Схема вентиля – запорной арматуры: 1 – седло, 2 – золотник (клапан), 3 – корпус, 4 – шпиндель, 5 – сальниковое утолщение.
Вентили имеют ручной или электрический привод.
Вентиль, как вид запорной арматуры, выполняет регулирующую функцию и позволяет изменять расход носителя в трубопроводе вплоть до прекращения его подачи. С их помощью поддерживается заданный уровень

Изм. Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
11
КП 21.02.01.01.01 ПЗ давления в магистрали и осуществляется смешение потоков в необходимой пропорции.
В вентиле рабочий элемент расположен на шпинделе, который совершает возвратно-поступательные движения от вращательных движений маховика.
Движение шпинделя может осуществляться автоматически при помощи сервоприводов и вручную.
Данные изделия относятся к промышленной категории и наиболее часто встречаются в бытовых объектах жилищно-коммунального хозяйства. Самый распространенный тип вентиля – проходной, размещаемый на прямых участках магистралей. Одним из недостатков данного вида арматуры, кроме прямоточных вентилей, является большое гидравлического сопротивление, что ограничивает их применение в специальных технических объектах.
Преимущества вентилей заключается в небольшой стоимости, доступности, надежности, легкости ремонта и технического обслуживания при эксплуатации.
Кран шаровой запорный (рисунок 3)
Рисунок 3 – Устройство шарового крана: 1 – латунный корпус; 2 – шар из латуни; 3 – тефлоновые уплотнители; 4 – гайка корпуса; 5 – латунный шток; 6 – ручка; 7 – гайка.
Отличие конструкции запорного крана заключается в простоте исполнения: запорный элемент выполнен в виде шара, цилиндра и, что достаточно редко, может быть конической формы. Краны бывают полнопроходными и не полнопроходные. В полнопроходных кранах диаметр проходного отверстия всегда соответствует диаметру присоединительного

Изм. Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
12
КП 21.02.01.01.01 ПЗ отверстия к трубопроводу, в не полнопроходном, соответственно, проходной диаметр меньше.
Работа осуществляется в крайних режимах «закрытие» и «открытие». Его основная функция направлена на перекрытие движения рабочего потока.
Достоинства, недостатки и условия эксплуатации определяются материалом, из которого изготовлен кран. Например, пластиковые краны ПП, ПЭ устойчивы к воздействию агрессивных сред, но подвергаются разрушительному действию механических примесей рабочей среды. Краны из нержавеющей стали выдерживают высокие рабочие давления и температуры, но с точки зрения бытового использования имеют значительную стоимость.
Клапан (рисунок 4)
Клапаны (обратные) относятся к защитной трубопроводной арматуре, функционально предназначены для предотвращения обратного хода потока рабочего носителя в технологической схеме. Пропуская рабочую среду в одном направлении, клапаны не дают возвратного хода жидкости или газа.
С их помощью осуществляется защита различного производственного оборудования (насосы, резервуары, аппараты и др.), а также исключается поврежденный участок трубопровода при течах рабочего носителя из общего технологического процесса, что крайне важно при возникновении аварийной ситуации.
Рисунок 4 – Клапан: 1 – корпус клапана, 2 – вставка клапана, 3 – конус клапана, 4 – шток клапана, 5 – седло клапана, 6 – камера разгрузки по давлению, 7 – сальниковое уплотнение.

Изм. Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
13
КП 21.02.01.01.01 ПЗ
Существуют клапаны с конструкцией запорного элемента шарообразной формы или в виде конуса, перемещение которого происходит в направлении, параллельном движению носителя. Поток, проходящий через рабочее окно клапана, прижимает запорный элемент к основанию устройства, что прекращает его движение в обратном направлении. Клапаны обратного типа изготавливают как встроенные в состав узлов и агрегатов, так и в самостоятельном виде. Как правило, обратные клапаны монтируются на горизонтальных прямых участках магистралей по направлению рабочего потока.
Клапаны, имея сравнительно простую конструкцию, тем не менее, обеспечивают надежность и герметичность перекрытия рабочего потока, благодаря чему широко используются для газообразных и жидких рабочих сред. Применяются в широком диапазоне давлений (от 5·10-6 до 2000 атм.) и рабочих температур (от минус 200 до плюс 600°С). Подходят для трубопроводных конструкций относительно небольших диаметров.
Достоинства клапанов:
− возможность эксплуатации при высоком давлении;
− простое техническое обслуживание;
− предотвращение обратного хода газов и жидких сред;
− умеренные габариты;
− быстрый и простой монтаж;
− вариативность исполнения.
Затворы (рисунок 5)
Затвор – это устройство запорной арматуры, используемое для обеспечения герметичности при перекрытии рабочего потока. Может работать в режимах «регулирование» и «перекрытие». Представляет собой наиболее удобный и простой вид запорной арматуры при техническом обслуживании и эксплуатации, имеет невысокую стоимость и рыночную доступность.
Устройство затвора разработано таким образом, что запирающий элемент проворачивается вокруг оси, на которой он расположен. Наиболее

Изм. Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
14
КП 21.02.01.01.01 ПЗ распространенная разновидность данного устройства с дисковым затвором –
«Баттерфляй».
Рисунок 5 – Устройтво затворного типа «Баттерфляй»: 1- корпус, 2 – резиновое уплотнение, 3 – поворотный диск, 4 – крепежные проушины, 5 – ручка, 6 – фиксатор положения ручки.
Управление положением затвора возможно вручную при помощи ручки и механически с помощью редуктора или электрического привода. Такие достоинства поворотных затворов «Баттерфляй», как простота технического обслуживания, монтажа и замены уплотняющих деталей, небольшая строительная высота и масса, а также продолжительные сроки эксплуатации и доступная стоимость широко используются в трубопроводных магистралях бытового назначения.
Различают несколько способов крепления трубопроводной арматуры к емкостям или трубопроводным системам.
Так, она может крепиться с помощью:
− ниппеля (ниппелевая);
− фланцев (фланцевая);
− муфт с внутренней резьбой (муфтовая);
− штуцера (штуцерная);
− наружной резьбы (цапковая);
− резьбовых шпилек и гаек (стяжная).

Изм. Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
15
КП 21.02.01.01.01 ПЗ
Трубопроводную арматуру, кроме того, можно присоединять при помощи сварки. Именно такой способ обеспечивает максимальную герметичность соединения и не нуждается в предварительной подготовке поверхностей.
Большим минусом этого способа является то, что при его использовании достаточно сложно выполнять обслуживание или ремонт элементов такого соединения.
Трубопроводную арматуру делят еще на несколько основных типов.
Поворотный клапан или вентиль.
Запорный и регулирующий элемент в такой арматуре совершает возвратно-поступательные движения, перемещаясь параллельно направлению движения рабочего потока.
Дисковый (поворотный) затвор (гермоклапан) Такой клапан, как понятно из его названия, выполнен в форме диска, ось которого располагается под углом или перпендикулярно направлению рабочего потока.
Рабочий элемент такого устройства перемещается перпендикулярно направлению движения рабочего потока.
Рабочий элемент такой регулирующей или запорной арматуры вращается вокруг своей оси, которая может иметь различное положение по отношению к направлению движения рабочего потока.
Отечественная промышленность выпускает широкую линейку изделий запорной трубопроводной арматуры, отвечающих общим и специальным требованиям, высокому качеству и современным технологиям.
1.2
Правила эксплуатации, объем работ при техническом обслуживании и ремонте запорной арматуры
Запорная арматура является неотъемлемой частью любой ГНС. В про-