Шаровой кран устройство ремонт. Ремонт шаровых кранов

Во избежание отказа крана во время работы, необходимо регулярно, но не реже одного раза в шесть месяцев проводить технический осмотр. Частоту проведения периодического технического осмотра обслуживания необходимо определять в зависимости от типа используемых рабочих сред и условий эксплуатации. В случае обнаружения нарушений в работе крана, его необходимо заменить. Если шаровой кран на момент демонтажа находится в работающем трубопроводе, то необходимо предварительно перекрыть подачу рабочей среды, затем, открыв шар в кране стравить давление. Во избежание повреждения шара, перед демонтажом с трубопровода шар всегда необходимо полностью открывать.

Шаровой кран - разновидность трубопроводного крана, запирающий или регулирующий элемент которого имеет сферическую форму. Это один из современных и прогрессивных типов запорной арматуры, находящий всё большее применение для различных условий работы в трубопроводах, транспортирующих природный газ и нефть, системах городского газоснабжения, водоснабжения, отопления и других областях. Имеется также возможность использовать его в качестве регулирующей арматуры.

После установки кранового запорного устройства необходимо дополнительно набить уплотнительную смазку и проверить их на плавность работы затвора. Смазка подается масленкой, которая ввинчивается в резьбовое отверстие шпинделя вместо нажимного болта. Кран в момент набивки смазки должен быть или полностью открыт или полностью закрыт. Допускается производить набивку смазки при помощи нажимного болта. Однако, это менее удобно и требует большего времени.

Появление и внедрение в арматуростроение таких материалов как фторопласт, синтетических каучуков для изготовления сёдел привели к началу широкого использования шаровых кранов. Новые материалы позволили обеспечить плотность закрытия и существенно снизить усилия, необходимые для управления краном.

Подвижным элементом (затвором) таких кранов служит пробка сферической

формы - шар, по оси которой выполнено сквозное круглое отверстие для прохода среды. В проходных кранах для полного закрытия или открытия прохода достаточно повернуть шар на 90°.

По типу шаровые краны делятся на полнопроходные и редуцированные (стандартнопроходные). Полнопроходной шаровой кран - диаметр отверстия в шаре которого, соответствует внутреннему диаметру трубопровода, на который устанавливается кран. Гидравлические потери при проходе рабочей среды через полностью открытый кран весьма малы, практически такие же как при проходе среды через трубу, равную по длине корпусу крана, что в разы меньше, чем в других типах запорной арматуры. Это ценное качество сделало краны данного типа основным запорным устройством на линейной части магистральных трубопроводов. Редуцированные или стандартнопроходные шаровые краны - диаметр отверстия в шаре которого на один типоразмер меньше диаметра трубопровода. Данный тип шаровых кранов применяется на трубопроводах в которых не критична частичная потеря напора.

По типу присоединения шаровые краны могут быть: фланцевые, под приварку, муфтовые и комбинированные. Фланцевые шаровые краны применяются на трубопроводах которые предусматривают частичную разборку/сборку, а так же помещениях в которых запрещена сварка. Краны с типом соединения под приварку используют на особо ответственных или труднодоступных участках трубопроводов, за счет полной герметичности перекрытия и прочности соединения. Краны с муфтовым соединением имеют внутреннюю коническую или цилиндрическую резьбу. В основном применяются в коммунальном хозяйстве. Шаровые краны с комбинированным присоединением, являются универсальными и применяются в различных трубопроводных системах (соединение резьба/сварка, фланец/сварка и т.д.).

Кроме вышесказанного шаровые краны имеют ряд других достоинств, среди которых:

· простота конструкции;

· высокая и надёжная герметичность;

· небольшие габариты;

· простая форма проточной части и отсутствие в ней застойных зон;

· удобное управление;

· малое время, затрачиваемое на поворот;

· применимость для вязких и загрязнённых сред, суспензий, пульп и шламов.

Как недостаток можно отметить необходимость наличия "мёртвой" зоны для поворота у кранов с консольной ручкой. Данный недостаток можно компенсировать краном с ручкой-барашком.

Сёдла в корпусе выполняются в виде колец из различных видов пластмасс (в основном фторопласта), что обеспечивает надёжную герметичность, лёгкость и плавность поворота шаровой пробки, но ограничивают применения таких кранов для сред с температурой не более 200°C.

Управляются шаровые краны вручную (на малых диаметрах) и с использованием механизированного привода - электрического, пневмо - и гидравлического, причём для кранов на газопроводах имеется возможность использовать в качестве управляющей среды пневмопривода рабочую среду, транспортируемую по трубопроводу.

Обслуживание шаровых кранов ГШК сводится к периодическим осмотрам.

При этом проверяется:
- герметичность относительно окружающей среды
- полное открытие-закрытие крана
- плавность перемещения запорного органа

ПЛАНОВОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Техническое обслуживание и планово-предупредительный ремонт Крана должны осуществляться эксплуатационными организациями газового хозяйства или другими организациями, имеющими соответствующее разрешение территориальных органов Ростехнадзора в соответствии с ПБ 12-529-03 в сроки, определяемые графиком, утвержденным ответственным лицом (на основании результатов проверок, проведенных в ходе технического обслуживания). Конструкция Крана обеспечивает безопасное техническое обслуживание.

Обо всех работах по обслуживанию и ремонту Крана должны быть сделаны записи в эксплуатационном журнале технического обслуживания и ремонта. (Должны указываться все нарушения, допущенные при эксплуатации Крана, и работы, выполненные по устранению этих нарушений).

В случае появления запаха газа у места установки Крана, или обнаружении его неисправности, прекращении поступления транспортируемой среды к потребителю, необходимо для устранения неисправностей вызвать представителя эксплуатационной или аварийной службы газового хозяйства.

В процессе эксплуатации Кран должен проверяться на работоспособность и подвергаться тщательному осмотру с целью своевременного выявления повреждений и отклонений технологических режимов.

В ходе ежемесячного профилактического обслуживания рекомендуется проводить следующие проверки: герметичность относительно окружающей среды; полное открытие-закрытие Крана; плавность перемещения запорного органа.

Один раз в три-шесть месяцев необходимо производить профилактический осмотр Крана под руководством инженерно-технического работника, ответственного за газовое хозяйство и за соблюдение мер безопасности. Обслуживание должно производиться бригадой из двух человек.
Проверяется герметичность стыков и соединений, производится проверка плотности закрытия Крана и устранение утечек транспортируемой среды (негерметичность стыков и соединений определяется визуально, путем покрытия мест возможной утечки пенообразующей эмульсией, в зимнее время незамерзающей).

ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ

Межремонтный срок 5 лет (при обеспечении степени очистки газа не хуже 100 мкм).

Порядок текущего ремонта

Отключить линию подачи рабочей среды;
- при необходимости снять Кран с линии;
- проверить движущиеся элементы, свободу и плавность хода; проверить состояние уплотнительных колец, уплотнения Крана, наличие механических повреждений;
- заменить изношенные или поврежденные детали, прокладки;
- резьбовые соединения и трущиеся поверхности деталей, не соприкасающиеся с рабочей средой, смазать консистентной смазкой ВНИИНП 220 ТУ 38.101475-74 (или аналогичной);
- уплотнительные поверхности корпуса и штока затвора Крана перед сборкой должны быть осушены и покрыты тонким слоем бескислотной смазки;
собрать Кран;
- проверить герметичность соединений;
-смонтировать Кран на линию;
- проверить на работоспособность и герметичность всех соединений рабочим давлением в трубопроводе (испытания производить воздухом, азотом или рабочей средой.

Капитальный ремонт в заводских условиях выполняется на основании следующих действующих стандартов:

1. СТО Газпром 2-4.1-212-2008 «Общие технические требования к трубопроводной арматуре, поставляемой на объекты ОАО «Газпром».
2. СТО Газпром 2-2.3-385-2009 «Порядок проведения технического обслуживания и ремонта трубопроводной арматуры».
3. «Исходные требования на поставку отремонтированных шаровых кранов Ду300-1400 мм, Ру 8.0МПа с неразъёмным корпусом» — 2001г., утверждённые ОАО «Газпром» и согласованные в Ростехнадзоре.
4. Технические условия на ремонт шаровых кранов Ду300 - 1400, Ру7,5 МПа ТУ 37422-0850-00217320-2005.

При проведении капитального ремонта соблюдаются требования, предъявляемые изготовителем арматуры в части применяемых материалов и конструктивных особенностей с выполнением комплекса мер, обеспечивающих уровень безопасности изделия, оговорённый в нормативно-технической документации. При ремонте обеспечивается возможность контроля выполнения всех технологических операций, от которых зависит безопасность.

Ремонт осуществляется обученным персоналом необходимой квалификации, изучившим нормативно-техническую документацию с соблюдением требований техники безопасности и охраны труда.

Объём ремонта определяется на основании дефектной ведомости, составляемой после полной разборки изделия, требований конструкторской документации и включает в себя следующие операции:

1. восстановление герметичности затвора;
2. ремонт корпусных деталей;
3. замену изношенных деталей.

Восстановление сферы шарового крана осуществляется путем наплавки коррозионностойкой стали с последующей механической обработкой, методом гальванического покрытия (хромирование, никелирование), сверхзвукового газовоздушного напыления.

Механическая обработка сферических поверхностей выполняется на специализированных токарных станках в диапазоне размеров шаровых кранов DN 300 —1400 мм.

Производится сборка, сварка и испытание крана на прочность, герметичность, работоспособность в соответствии с действующими стандартами для трубопроводной арматуры.

По результатам проведённого ремонта в паспорт арматуры вносятся следующие сведения:

• наименование специализированной ремонтной организации;
• объём (состав) ремонта;
• материал введенных в состав арматуры элементов;
• материал наплавок при наплавке и пайке;
• марка сварочной проволоки и электродов при сварке;
• значение показателей надёжности — при их изменении;
• проведённые испытания и их результаты (методами неразрушающего, разрушающего контроля, гидравлические и пневматические испытания);
• значение назначенных показателей, в случае их продления.

Оформление сопроводительной документации на продукцию (формуляры, паспорта, этикетки и т.п.) выполняется в соответствии с требованием ГОСТ 2.610-2006 «ЕСКД. Правила выполнения эксплуатационных документов» и стандартов предприятия. Имеется возможность проведения экспертизы промышленной безопасности, по согласованию с Заказчиком, на готовое изделие (кран) с истекшим нормативным сроком эксплуатации.

Трубопроводная арматура больших диаметров обладает достаточно высокой стоимостью – эта аксиома действительна независимо от качества изделия, которое, к сожалению, не всегда удовлетворяет потребителей. По известным экономическим причинам, а также в связи с большим доверием к старой, советской арматуре, обладающей практически неограниченным сроком эксплуатации, многие предприятия считают более целесообразным ремонт старых, а не покупку новых изделий большого диаметра, в том числе шаровых кранов. Если учесть различные факторы экономической и производственной эффективности и рационального подхода, такого рода оптимизация использования ресурсов является наиболее логичной, поскольку:

Восстановление и ремонт арматуры позволяет уменьшить объемы закупок и сэкономить порядка 40–80 % от стоимости нового изделия;
сроки ремонта арматуры значительно короче сроков поставки новой;
сокращается потребление металлов и сопутствующих материалов.

К тому же, предприятия, осуществляющие ремонт арматуры, утверждают, что 90 % поступающей продукции пригодно к восстановлению и дальнейшему использованию.

Ремонт шаровых кранов может быть осуществлен по-разному в зависимости от состояния изделия. Оптимальный вариант – своевременный ремонт арматуры на месте ее «работы», который, однако, поможет решить лишь незначительные проблемы. При необходимости детального осмотра, полной дефектации изделие необходимо демонтировать и отправлять – либо в мастерскую предприятия, либо на завод-изготовитель или в сервисную компанию. В таком случае старый кран на время придется заменять новым либо оплачивать простой производства, однако сэкономленная на ремонте сумма может покрыть эти расходы.

Процесс ремонта трубопроводной арматуры и, в частности, шаровых кранов большого диаметра, регулирует множество ГОСТов. Все они сведены в едином стандарте ЦКБА 099 (1 ред. – 2011) «Ремонт трубопроводной арматуры. Общее руководство по ремонту», который включает в себя нормативные ссылки, термины, определения и сокращения, организацию процесса ремонта, требования безопасности, требования к ремонту и сборке, показатели надежности и безопасности, организацию процесса испытаний, проверки и приемки после ремонта, а также перечень гарантий предприятия, производящего ремонт.

Говоря о ремонте шаровых кранов больших диаметров, необходимо иметь в виду следующие факторы. Во-первых, ремонту подлежат шаровые краны с разборным корпусом: трёхсоставная конструкция шарового крана дает возможность замены торцевых уплотнений шара после демонтажа средней части крана без раскручивания резьбового соединения с трубопроводом, т. е. такой ремонт можно осуществить на месте. Краны же с цельносварной конструкцией в случае выхода из строя могут быть или заменены, или отремонтированы (предварительно происходит разрезка корпуса). Во-вторых, шаровые краны большого диаметра обладают огромным весом и размерами, следовательно, их транспортировка представляется достаточно проблематичной. Это, однако, не мешает компаниям осуществлять их ремонт, в том числе за пределами предприятий.

Согласно стандартам, существуют определенные требования к ремонту и обслуживанию шаровых кранов. Во-первых, ремонт арматуры должен выполняться по ремонтной документации, разработанной по ГОСТ 2.602 и утвержденной в установленном порядке. В документации фиксируются:

1. Технические условия ремонта.
2. Ремонтные чертежи на ремонтируемые узлы и детали.
3. Ведомость документов для ремонта (ВРК, ВРС):

График подготовительных работ;
ведомость объема работ;
технологические процессы ремонта.

При этом разработчик самостоятельно устанавливает необходимость разработки других документов по ГОСТ 2.602. Для арматуры, ремонтируемой по заказу МО РФ, номенклатура ремонтной документации согласовывается с заказчиком.

Подготовка изделия к ремонту проходит по определенной схеме, которая включает в себя:

Составление плана организации ремонта, включающего методы обеспечения выполнения основных ремонтных работ (установка такелажных приспособлений, способы подачи сжатого воздуха, приспособления для сварочных работ, обеспечение ремонта транспортными средствами и т. д.);
подготовку режущего и мерительного инструмента, приспособлений;
заготовку материалов;
определение объема работ;
разработку технологии ремонта;

Любая арматура должна пройти через все стадии ремонта. К ним относятся:

Очистка;
разборка;
дефектация, контроль состояния и составление протокола;
очистка и восстановление элементов конструкций арматуры, в случае необходимости – изготовление новых;
ремонт, а именно полировка, шлифовка и притирка деталей арматуры с целью восстановления полной функциональной способности. На этом этапе выполняется замена и подгонка элементов конструкции, изготовленных заново;
антикоррозионная обработка поверхностей арматуры;
сборка и подготовка арматуры для проведения тестовых испытаний в соответствии с нормами и условиями эксплуатации арматуры;
тестовые испытания арматуры, приемка независимого эксперта и выдача паспорта испытаний, где указываются сведения о характеристиках работы восстановленной арматуры;
покраска, маркировка, консервация;
комплектация, упаковка, транспортировка и хранение.

В свою очередь, шаровые краны (в том числе краны больших диаметров) ремонтируются следующим образом:

Очистка;
разборка разборного крана (разрезка цельносварного);
восстановление поверхности шара (как правило, методом высокотемпературного напыления при использовании заказанного материала покрытия);
изготовление и притирка новых уплотнительных колец;
шлифовка;
сборка (сварка);
установка предохранительных фитингов и клапанов;
нанесение защитных покрытий, маркировка;
подготовка к испытаниям под давлением;
тестовые испытания.

Данного плана придерживаются все добросовестные предприятия, осуществляющие ремонт шаровых кранов большого диаметра. К ним можно отнести, например, АО «ПКТБА», ООО «Арматвид», ООО «Армат». В зависимости от повреждений ремонт занимает разное количество времени: несколько дней уходит на приемку и оценку, составление плана, восстановление, как правило, занимает не меньше недели. Еще несколько дней уходит на испытания и финишную обработку, выписку технических и гарантийных документов. Что касается стоимости ремонта, то она очень индивидуальна и зависит от многих факторов, начиная от места нахождения (доставка порой обходится дороже, чем ремонт) и заканчивая требованиями к усовершенствованию изделия. Кроме того, в связи с ростом цен на арматуру увеличилась и стоимость ремонта, но, несмотря на это, ремонт остается одним из наиболее оптимальных вариантов модернизации производства. Тем более, восстановление функциональных способностей арматуры происходит и за счет увеличения степени уплотнений деталей при помощи высокотехнологичного оборудования и обновленных элементов.