НПАА, Шпаков О.Н. Крупные гидротехнические сооружения. Поворотные дисковые затворы. Современная арматура. Применение шаровых кранов (продолжение из книги «Эволюция конструкций трубопроводной арматуры»)

НПАА, Шпаков О.Н. Крупные гидротехнические сооружения. Поворотные дисковые затворы. Современная арматура. ...

Несмотря на универсальность и надежность задвижки, у нее появился и бурно развивался конкурент – дисковый поворотный затвор.

Первые поворотные дисковые затворы применялись в качестве обратной арматуры еще древнегреческими изобретателями насосов. Впервые Джеймс Уатт использовал дисковый поворотный затвор в своём паровом двигателе.

В первом автомобиле Мерседес, собранном в 1901 году, дисковый поворотный затвор, названный «дроссельная заслонка» с приводом от педали акселератора, был применён в топливной системе. Началось промышленное производство дроссельных заслонок для автомобильных моторов.

В первых дисковых поворотных затворах уплотнение осуществлялось «металл по металлу», но благодаря появлению современных марок резин из синтетического каучука их применение во многих отраслях промышленности существенно расширилось. В дисковых затворах небольших размеров с дисками, расположенными соосно с приводными валами, применялись эластомерные вкладыши. Стремительное развитие химии привело к появлению самых разнообразных эластичных материалов, и появилась возможность использовать в технологических линиях химического производства гуммированную арматуру с очень узким, полностью гуммированным корпусом.

В последующие годы дисковые поворотные затворы стали использоваться на более высокие давления и температуры. Эти конструкции известны как дисковые поворотные затворы для тяжёлых условий работы. Конструктивно они выполнены с эксцентричным расположением диска относительно вала или цапф. На первых этапах изготовления таких дисковых затворов они были с двумя эксцентриситетами.


Позже появились затворы с тремя эксцентриситетами. В каталогах некоторых изготовителей упоминаются затворы с четырьмя эксцентриситетами, хотя такое определение не совсем корректно – четвертый эксцентриситет отсутствует. И как раз в это время промышленность пыталась найти альтернативу задвижкам – арматуру более дешевую, быстрого срабатывания, с более высокой герметичностью. Тогда стали появляться специализированные производители поворотных дисковых затворов.
Строительство водоводов из труб с большими диаметрами для перекачки воды в гидросооружениях и охлаждения мощных агрегатов вызвало организацию производства дисковых затворов, выгодно отличавшихся от задвижек массогабаритными характеристиками.


Современная арматура. Применение шаровых кранов


В 1871 году патентным ведомством США Джону Варрену был выдан патент на шаровой кран, изобретение называлось Stop Cock (запорный кран). Патентом предусматривалось уплотнение в затворе «металл по металлу», однако обеспечить приемлемую герметичность как в то время, так и сегодня, с таким уплотнением было невозможно. После изготовления нескольких партий производители отказались от организации серийного производства этих кранов.
Важное изобретение, оказавшее сильное влияние на развитие арматуростроения, было создано по счастливой случайности. В 1938 г. химики компании Kinetic Chemicals Inc. – совместного предприятия фирм DuPont и General Motors, в погоне за созданием новых хладагентов получили твердое воскообразное вещество. Новый материал был чрезвычайно скользким и гладким, к нему ничего не прилипало. Этим неумышленно созданным материалом оказался тефлон – материал, открытие которого позволило создать конструкцию шарового крана с плавающей пробкой. Фирма DuPont получила на тефлон патент в 1946 г., и в течение 25 лет производство шаровых кранов стало быстро расти.

Краны с шаровыми пробками – в то время относительно новый вид арматуры – впервые были применены на топливных системах самолётов в период Второй мировой войны. На сотни кораблей ВМС США, строившихся для восстановления флота, уничтоженного Японией в Пёрл-Харборе, устанавливалось большое количество арматуры, в том числе кранов. Шаровые краны получили развитие в послевоенные годы. В течение последних 50 лет появилось много изготовителей и разнообразных конструкций кранов.

Новые улучшенные проекты способствовали большому разнообразию и расширению применения шаровых кранов фактически во всех нишах рынка арматуры. Параметры их применения постоянно растут. Осваиваются конструкции кранов с уплотнениями, позволяющими выдерживать высокие и криогенные температуры. В ряде случаев дисковые затворы заменяются такими шаровыми кранами. 50–60-е годы двадцатого века стали символом очередного исторического этапа – периода приоритета производства шаровых кранов.

Конусные краны со смазкой получили широкое развитие в период Первой мировой войны благодаря усилиям Свена Нордстрома, шведского инженера, который стремился исключить чрезмерные протечки и залипание в обычных конусных кранах. Он предложил подавать уплотнительную смазку в затвор крана через канавки на пробке крана.

Мембранные (диафрагмовые) клапаны были впервые созданы в Южной Африке инженером Саундерсом, который, работая на золотых рудниках, столкнулся с чрезмерной утечкой сжатого воздуха в сальниках клапанов. В 1929 году он предложил использовать мембрану для того, чтобы защитить исполнительный механизм и обеспечить герметичность в запирающем элементе, что обусловило для этих клапанов широкое применение и развитие.



С развитием промышленного производства арматура специализируется по выполняемым ею функциям. Эти применения называются видами арматуры (запорная, обратная, предохранительная, регулирующая и др.). В отечественных и зарубежных стандартах основные функции арматуры имеют свои термины и определения. Количество видов и разновидностей арматуры постоянно растет. Европейским комитетом по арматуре разработана классификация арматуры по ее применению.

Продолжение следует...

От редакции

Это интересно!

1. Стоит отметить, что на сегодняшний день доля закупок шаровых кранов по тендерным торгам в России составляет более половины потребности нефтегазовых компаний, а также компаний теплового сектора. Судя по опросам (в которых участвовало более 300 человек, а это 100 % опрошенных), проведенным на портале Armtorg.ru, на вопрос «Какой тип трубопроводной арматуры вы чаще используете и/или применяете?» были получены следующие ответы:


2. Также нашими экспертами был проведен опрос-голосование на тему: «Что лучше – стальной шаровый кран или стальной затвор с мягким уплотнением?» В итоге было опрошено более 300 специалистов, посещающих крупнейшую площадку по трубопроводной арматуре в Интернете. Результаты опроса представлены ниже:

3. Из комментариев следует отметить, что наиболее часто встречающиеся типы шаровых кранов базируются именно на мягких, так называемых фторопластовых или тефлоновых уплотнениях. Именно эти типы уплотнений находят широкое применение на рынках теплоснабжения и водоснабжения. А тот факт, что львиная доля заводов выпускает шаровые краны с давлениями до 40 кгс (4,0 МПа), говорит о том, что процент трубопроводной арматуры с мягким уплотнением в виде шаровых кранов и дисковых затворов явно превышает долю уплотнений металл по металлу. Однако, чтобы быть справедливыми в цифровых показателях, мы провели опрос на тему металлических уплотнений в аналогичных конструкциях. На крупнейшем портале трубопроводной арматуры было проведено очередное голосование: «Что лучше: стальной шаровый кран или стальной затвор с уплотнениями металл по металлу?» В опросе участвовала огромная аудитория в количестве более чем 200 человек. В результате были получены следующие данные:

Интересен тот факт, что несмотря на большую стоимость в исполнении металл по металлу, шаровый кран уверенно занял лидирующие позиции в выборе специалистов, в который раз демонстрируя интерес рынка к конструкции металл по металлу. Все это наводит на мысль, что в будущих номерах редакция журнала будет более подробно освещать конструктивы и виды выпускаемой шаровой арматуры. Ведь нескрываемый интерес арматуростроителей и потребителей трубопроводной арматуры именно к шаровым кранам выводит последние на лидирующие позиции. Хотя, по сути, как ранее было сказано О. Н. Шпаковым, шаровый кран в известном нам конструктиве – это сравнительно молодой тип трубопроводной арматуры, обязанный своей распространенностью такому материалу, как тефлон. Ведь именно благодаря появлению тефлона шаровый кран смог стать серийным и по-настоящему доступным продуктом отрасли.

В настоящее время шаровые краны используются во всех видах трубопроводов, по сути являясь вершиной эволюции трубопроводной арматуры, т. к. более простого и герметичного соединения до сих пор человечество придумать не смогло.

Отметим, что шаровые краны могут широко применяться не только в таких распространенных средах и условиях, как теплоснабжение, водоотведение, фармацевтика, транспортировка и переработка нефти и газа, химических соединений, но и там, где даже редакция не ожидала встретить использование известной конструкции шаровых кранов – шаровой пробки и уплотнительных седел. Посетив одно из крупнейших ПХГ в Европе в сентябре 2018 года, мы открыли для себя и продемонстрируем читателям журнала применение шаровых кранов в таких специфических направлениях, как добыча, хранение и обустройство нефтегазовых месторождений.

Ведь, посудите сами, подземное газовое хранилище (ПХГ) – это сосуд, в котором заключены углеводороды под давлением, достигающем 300 атмосфер и более. А среды – соляные растворы, в которых работает фонтанный куст, оборудованный шаровыми кранами металл по металлу, имеют концентрацию соли до 33 %, что, по сути, является одной из самых агрессивных сред для работы любого запорного органа. Добавляем к этому герметичность затвора класса, и получаем так называемый вид суперарматуры, которая изготовлена конструктивно в шаровом кране. Откровенно говоря, эти и многие другие возможности шаровых кранов мы узнали из поездки на ПХГ компании UNIPER. Более подробно об этой поездке, открытиях конструктивов и работе шаровых кранов на ПХГ немецкой компании UNIPER вы сможете прочитать в следующем номере Вестника.

В заключение хочется подвести итог, что миф о дальнейшем вытеснении шарового крана более совершенными и недорогими видами трубопроводной арматуры (такими как дисковый затвор, недорогие конструкции захлопок с резиновым уплотнением и пр.) – всего лишь преувеличенная догадка и басня. Отметим, что на сегодняшний день те заводы, которые ведут активную производственную деятельность в выпуске шаровых кранов, показывают наилучшие результаты по следующим параметрам:
- экспортоориентированность;
- технологичность предприятия;
- рост производственных линий;
- ввод новых изделий;
- импортозамещаемость на российском рынке.

По этим критериям наша редакция и впредь будет оценивать предприятия, попадающие в рейтинг изготовителей трубопроводной арматуры. Оценить рейтинг и его участников вы сможете на портале Armtorg.ru в разделе «Рейтинги и отзывы о заводах трубопроводной арматуры».

Размещено в номере: «Вестник арматуростроителя», № 6 (48) 2018
Материалы других разделов по тегу уплотнения для трубопроводной арматуры

Статьи по тегу уплотнения для трубопроводной арматуры

Журнал Вестник Арматуростроения
Заводы 30 Стандартизация 38 Газ.Нефть.Технологии УФА 14 ЗАО РОУ 22 Вестник арматуростроителя 53 НПО Регулятор 13 Тулаэлектропривод 29 импортозамещение 25 видеорепортаж 48 Ямал СПГ 12 НПАА 34 ОМК 98 Северный поток 10 Теплоснабжение 24 Ремонт и реконструкция 46 Нефтепереработка 18 Инвестиции 49 Запорная арматура 75 Сертификация 83 Фобос 11 Тяньваньская АЭС 10 Нефтегаз-2016 11 Регулирующая арматура 24 Запорно-регулирующая арматура 35 Транснефть 112 Красный Котельщик 11 Патенты 13 Импортозамещение 140 Газпром 196 Награды 25 Аудиты 15 Шаровые краны 120 Клапаны 59 Трубы 58 Новинки и разработки 100 Тендеры и закупки 26 Модернизация производства 84 Контроль и испытания 24 Газ 38 Новое строительство 52 Выставки 40 Обучение и кадры 16 Автоматизация 39 Локализация 28 НИОКР 36 Теплоэнергетика 13 Инновации 38 Международное сотрудничество 84 СПГ 35 Приводы 45 Нефтегаз 46 Новинки 63 посещение предприятий 17 КТОК 28 Нефть и газ 112 Экология 15 Насосное оборудование 54 Сила Сибири 22 РАВВ 14 ТЭЦ 18 Армалит 32 ЧТПЗ 92 АДЛ 65 ТЭКО-ФИЛЬТР 30 Сумское НПО 30 РОСТРАНСМАШ Трейд 11 РТМТ 35 РЭП Холдинг 15 ГОСТ 14 ОМЗ 23 Сплав 22 Белэнергомаш-БЗЭМ 17 АЭМ-технологии 18 Роснефть 49 Темпер 25 Курганский арматуростроительный кластер 15 ЖКХ 25 АУМА 44 Ижнефтемаш 18 Ивано-Франковский арматурный завод 18 «АДЛ» 34 Трубная металлургическая компания 39 МК Сплав 121 Новомет 11 Завод Трубодеталь 21 АЭС 47 задвижки 14 ОМЗ-Спецсталь 14 ДС Контролз 22 ARMTORG 12 выставка 160 Москва 29 МашСталь 12 арматура 35 ЦКБА 13 Арматурные истории 13 МосЦКБА 12 трубопроводная арматура 664 Danfoss 131 клапан 12 БКЗ 41 Барнаульский котельный завод 40 литье 23 Судостроение 13 Astin BGM Group 12 Астин 10 ЦНИИТМАШ 16 нефть 43 Данфосс 154 Саранский приборостроительный завод 12 Санкт-Петербург 18 KSB 37 Задвижки 35 Camozzi 15 БАЗ 18 Волгограднефтемаш 47 Омский НПЗ 14 Томская электронная компания 10 ТЭК 10 Ростовская АЭС 15 шаровой кран 16 БРОЕН 11 Итоги года 32 Росатом 93 Атомэнергомаш 61 Индустриальный парк 10 Минпромторг 27 ОЗНА 13 Завод Водоприбор 11 запорная арматура 24 Константа-2 10 ООО Паровые системы 14 Россия 33 Уралхиммаш 18 Индия 10 Emerson 53 Пензтяжпромарматура 25 AUMA 24 «РусГидро» 11 «Конар» 15 ООО «Приводы АУМА» 45 Корпорация «Сплав» 31 ООО "Темпер" 17 ARAKO 13 АБС ЗЭиМ Автоматизация 80 «Трубодеталь» 15 «Армалит» 23 НПО "Регулятор" 15 водоснабжение 27 Hawle 23 Татнефть 11 ТМК 53 Гусар 36 Metso 17 ПОЛИПЛАСТИК 25 ТермоБрест 50 Росстандарт 20 НПО ГАКС-АРМСЕРВИС 36 Курганская область 33 стандарты 10 ООО «РТМТ» 28 «ПРИВОДЫ АУМА» 22 Энергомашкомплект 13 модернизация 63 Арматурный Завод 12 ВМЗ 33 Росводоканал 16 Первоуральский новотрубный завод 15 Трубодеталь 14 НОВАТЭК 20 LD 37 НПО ГАКС Армсервис 13 Благовещенский арматурный завод 19 Водоприбор 15 ФРП 11 АЭМ - технологии 13 Петрозаводскмаш 17 США 12 рынок 15 Транснефть – Диаскан 15 ПромАрм 24 Valve Industry Forum & Expo 10 Honeywell 12 ФАС 11 АБС Электро 44 Газ. Нефть. Технологии 42 испытательные стенды 12 ГУП ТЭК СПб 20 ПТПА 21 ПРИВОДЫ АУМА 39 электроприводы 82 Курган 26 Тюмень 15 теплообменник 10 Дайджест арматуростроителя 136 СПД БИРС 11 промышленность 14 предохранительные клапаны 16 ГЕАЗ 20 электропривод 16 Реком 11 Китай 28 дисковые затворы 13 газовое оборудование 11 Самараволгомаш 12 Курганский арматурный завод 16 НПП ТЭК 13 Силовые машины 25 форум 24 VALTEC 40 семинар 33 ЗапСибНефтехим 26 Магнитогорский металлургический комбинат 24 ММК 28 Северсталь 20 Тяжпромарматура 20 ПАО Татнефть 10 Заметки редактора 44 Armtorg 51 сильфонные компенсаторы 13 GRUNDFOS 25 ГРУНДФОС 22 Авангард 11 Арматуростроитель года 18 ARMATURY Group 12 Иран 11 электроэнергетика 12 металлургия 23 газопровод 32 нефтегазовая отрасль 39 машиностроение 44 итоги 31 КОНАР 26 фитинги 13 конкурс 39 ГАКС-АРМСЕРВИС 30 производство 30 ИФАЗ 23 HEAT&POWER 19 Ижорские заводы 19 Астима 13 СИБУР 45 Нововоронежская АЭС 2 15 Хавле Индустриверке 14 Сумское машиностроительное научно-производственное объединение 22 тендер 13 реконструкция 10 интервью 81 юбилей 25 автоматизированные системы управления 10 обзор 14 ПКТБА 15 испытания арматуры 14 ПНТЗ 11 РОУ 29 Редукционно-охладительные установки 29 регулирующие клапаны 21 Турция 15 банкротство 14 аудит 33 ЧелябинскСпецГражданСтрой 25 экспорт 21 СеверМаш 11 Белорусская АЭС 20 нефтепровод 25 Хавле 13 литейное производство 49 оборудование 24 рейтинг 19 Арзамасский приборостроительный завод 24 РАСКО 23 НПФ РАСКО 30 обучение 27 KSB Group 16 Челябинск 14 обратные клапаны 17 ЧЗЭМ 32 аккредитация 16 атомная промышленность 11 Temper 12 НТА-Пром 14 газовая отрасль 17 Петербургский Международный Газовый Форум 25 Белэнергомаш 26 ГК Авангард 10 Старооскольский арматурный завод 20 Uni-Fitt 11 Контур 11 вебинар 13 фильтры 15 МЗТА 14 конференция 85 Северный поток 2 26 Загорский трубный завод 21 ЗАО "ДС КОНТРОЛЗ" 11 Эмерсон 25 АО «ОКБМ Африкантов» 14 ГК Римера 31 Уплотнения 10 Метран 13 Казахстан 20 Денис Мантуров 13 затворы 19 Транснефть-Сибирь 11 сотрудничество 50 Viessmann 13 ЗиО-Подольск 16 Будущее Белой металлургии 11 Лукойл 30 WorldSkills 14 Новое производство 23 Valve World Expo 24 машиностроительная корпорация СПЛАВ 11 поставка арматуры для АЭС 12 АЛНАС 11 РИМЕРА 12 Оникс 10 Valve World Expo - 2016 10 Этерно 12 Владимир Путин 11 расширение ассортимента 18 АЭС Куданкулам 12 ремонт 17 качество 12 новинка 41 Объединенная металлургическая компания 46 Выксунский металлургический завод 17 стенд 13 WorldSkills Russia 11 ЗАО «ПГ «Метран» 10 PCVExpo 25 Криоген-Экспо 13 нефтегазовый комплекс 12 ЗАО "РОУ" 17 судовая арматура 13 история арматуростроения 12 автоматизация 14 локализация 16 HERZ 12 Группа ГМС 16 контрафакт 12 магистральный нефтепровод 14 конкурс проектов 12 Газпром нефть 12 новое оборудование 19 энергоэффективность 14 маркетинг 10 шаровые краны 42 трубопроводная арматура для АЭС 15 клиновые задвижки 11 поставка 45 теплоснабжение 10 Aquatherm Moscow 62 развитие производства 19 строительство газопровода 20 совещание 10 расширение линейки 20 производство трубопроводной арматуры 18 фланцы 13 Интергазсерт 11 семинары 22 САЗ Авангард 19 Курганхиммаш 22 Экспоцентр 11 насосные агрегаты 17 трубопроводы 33 Эго Инжиниринг 24 Группа ЧТПЗ 100 белая металлургия 15 Нефтегаз 2017 15 нефтедобыча 12 премия 13 Энергомаш (Чехов) - ЧЗЭМ 25 Атоммаш 14 Сибэнергомаш-БКЗ 12 Уфа 10 rotork 12 диагностика 10 тепловые сети 13 строительство 18 поставки трубопроводной арматуры 11 Алексей Миллер 10 обновление 17 насосы 21 Воронежский механический завод 10 соглашение 13 Металлообработка 17 технический семинар 17 соответствие стандартам 10 котлы 16 ТВЭЛ 10 Минпромторг РФ 19 трубная продукция 47 Энергетика 12 испытания 18 поставки оборудования 14 поставка оборудования 102 патент 12 ПНФ ЛГ автоматика 14 открытие производства 24 инжиниринг 12 новинки 18 криогенная арматура 18 Группа ПОЛИПЛАСТИК 11 MIOGE 19 Машиностроительная корпорация «Сплав» 25 Danfoss Drives 11 Гусевский арматурный завод «Гусар» 10 ИННОПРОМ 2017 10 Российское арматуростроение 23 ПМГФ 31 ВАРК 16 Сибдальвостокгаз 14 обучение сотрудников 24 система менеджмента качества 17 атомная отрасль 32 нефтяная отрасль 16 российское производство 76 Видеорепортаж с производства 14 арматуростроение 46 котельное оборудование 23 технологии 10 предохранительная арматура 10 теплообменное оборудование 10 Выставка 12 Атомная энергетика 18 трубопровод 12 сравнение конструкций 11 опыт эксплуатации 24 медиагруппа Armtorg 65 соответствие требованиям 10 международная выставка 25 мировое арматуростроение 25 БИРС Арматура 20 регулирующая арматура 12 АО "Атомэнергомаш" 10 Госкорпорация Росатом 11 фонтанная арматура 10 отгрузка оборудования 34 награда 20 деловая встреча 11 ЭЛЕМЕР 16 пао газпром 14 Госкорпорация "Росатом" 13 участие в выставках 47 проблемы отрасли 10 проектирование 12 новые технологии 39 компания АДЛ 26 НПО «Регулятор» 13 ПАО «Газпром» 14 ГУП «ТЭК СПБ» 10 Бирс 12 СП "ТермоБрест" ООО 22 ЗАО «Тулаэлектропривод» 10 награждение 21 Нефтегаз-2018 10 Sandvik Coromant 12 поздравление 23 праздник 13 Lady арматуростроения 14 российское арматуростроение 54 сибэнергомаш 13 медиагруппа ARMTORG 26 делегация 20 трубное производство 11 YDF Valves 13 международные стандарты 13 новые разработки 99 водный форум 12 Emerson Automation Solutions 10 запорно-регулирующая арматура 16 Заводы трубопроводной арматуры 23 PCVExpo 2018 12 интервью с выставки 54 Повышение производительности труда 15 видеорепортаж с производства 45 фоторепортаж 20 выставки 12 российское машиностроение 10 сертификация 12 ЛГ Автоматика 17 интервью с дирекцией 32 видеорепортаж с производственной площадки 13 Белэнергомаш – БЗЭМ 20 Точприбор 13 приборостроение 10 Российская ассоциация водоснабжения и водоотведения 10 ЭКВАТЭК 26 участие в выставке 122 Aquatherm Moscow 2019 22 ПМГФ - 2018 17 видеообзор 15 Легенды арматуростроения 10 ЭКВАТЭК 2018 13 трубная промышленность 39 участие в форуме 21 участие в конференции 12 модернизация оборудования 15 Hartmann 10 цифровизация 16 поставка арматуры 11 деятельность МГ Armtorg 17 Материалы конференции «Внутренняя стандартизация конечных потребителей трубопроводной арматуры. Новые разработки в отрасли арматуростроения» 12 Конкурс 10 НПП "ЭЛЕМЕР" 11 Газ. Нефть. Технологии - 2019 12 Ассоциация "Сибдальвостокгаз" 11 Полные версии видеообзоров о выставочных проектах в арматуростроении 10 Aquatherm Moscow – 2019 13 ЗАО «РОУ» 10