Сплав, МК. Краны шаровые нового поколения. С. Л. Мякинин, А. Ф. Лысцев.

Сплав, МК. Краны шаровые нового поколения. С. Л. Мякинин, А. Ф. Лысцев....

Сегодня запорно-предохранительной арматурой, которую производит Корпорация «Сплав», оборудована каждая российская атомная станция, а также все зарубежные АЭС, построенные по российским проектам. Стоит отметить один немаловажный факт: за весь период работы с предприятиями атомной отрасли — а это более 35 лет — «Сплав» не получил ни одной рекламации или замечания к качеству продукции. Столь долгое и успешное сотрудничество корпорации с одной из важнейших и наиболее строгой в своих оценках отраслью служит надежным доказательством высокой ответственности, с которой «Сплав» подходит не только к производству, но и к разработке новых видов продукции.

Созданные еще рабами Рима шаровые краны для акведуков, снабжавших города империи водой, оставили в современных конструкциях практически неизменной только пробку (шар) с проходным отверстием. Все остальное в шаровых кранах XXI века претерпело значительные изменения.

Со дня своего создания Корпорация «Сплав» наряду с большим спектром других видов арматуры занималась также разработкой и поставками шаровых кранов различного назначения. Вначале это были примитивные устройства, применение которых определялось очень красивым и емким словом «сантехника». Однако по мере накопления опыта, учитывая потребности нефтяной, газовой и химической отраслей промышленности, проектно-конструкторский институт Корпорации «Сплав» разработал широкий ассортимент кранов различного типа и назначения. Это краны шаровые с плавающей пробкой и пробкой в опорах, на высокое и низкое давление, на чистые и грязные среды, на высокие температуры рабочей среды и низкие температуры окружающей среды, ручные, пневмоприводные и электроприводные, которые могут комплектоваться как покупными, так и пневмоприводами и электроприводами собственной разработки и изготовления.

ТИП 1. Кран шаровой с плавающей пробкой


Это классический, простой и надежный тип крана шарового как при эксплуатации, так и при ремонте. Он представляет собой составную конструкцию из трех частей, соединенных между собой шпильками. Преимущества такого технического решения очевидны: простота обслуживания и ремонта. Так, трехсоставная конструкция позволяет заменять и затягивать прокладки, проводить техническое обслуживание и ремонтные работы без демонтажа крана.

В этих кранах пробка может свободно перемещаться относительно шпинделя. Это «плавание» пробки обеспечивает надежную герметичность затвора благодаря самоуплотнению. Плавающий шар под воздействием давления рабочей среды прижимается к седлу. Краны предназначены для установки в качестве запорных устройств на технологических линиях нефтяной, нефтехимической, газовой и других отраслей промышленности.

Данный тип кранов выпускается от DN 10 до DN 200, на давление от 1,0 кгс/см2 до 40 кгс/см2, с температурой рабочей среды от -60°С до +190°С. Материал основных деталей — сталь 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т. Типы присоединения — под приварку и фланцевое (уплотнительные поверхности по ГОСТ 12815). Вид управления — ручной (рукоятка, редуктор), пневмопривод, электропривод.


ТИП 2. Краны шаровые с пробкой в опорах

В таких кранах пробка установлена и поворачивается в опорах, а седла под действием давления прижимаются к ее сферической поверхности. Такая конструкция существенно снижает усилия необходимые для управления, уменьшает интенсивность гидроудара и позволяет применять приводные устройства меньшей мощности, чем для кранов с плавающим шаром, однако такие устройства конструктивно сложнее и имеют более высокую стоимость.

Данный тип кранов выпускается от DN 50 до DN 200, на давление от 40 кгс/см2 до 160 кгс/см2, с температурой рабочей среды от -60°С до +190°С. Материал основных деталей — сталь 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т. Типы присоединения — под приварку и фланцевое (уплотнительные поверхности по ГОСТ 12815). Вид управления — ручной (рукоятка, редуктор), пневмопривод, электропривод.

Краны предназначены для установки в качестве запорных устройств на технологических линиях нефтяной, нефтехимической, газовой и других отраслей промышленности. На базе данного типа кранов были разработаны краны шаровые в соответствии с СТО Газпром 2-4.1-212-2008 «Общие технические требования к трубопроводной арматуре, поставляемой на объекты ПАО «Газпром». Все краны первого и второго типа разработаны в соответствии с федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств», руководством по безопасности «Рекомендации по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов».


Качество данных изделий, поставляемых Корпорацией «Сплав» на протяжении многих лет, подтверждается положительными результатами многочисленных испытаний как у изготовителя, так и у заказчиков, включая так называемый саратовский полигон — полигон «Саратоворгдиагностика», филиал ОАО «Оргэнергогаз», дочернего предприятия ПАО «Газпром».

ТИП 3. Кран шаровой с верхним разъемом, предназначен для эксплуатации на АЭС

Учитывая огромный опыт корпорации по разработке и поставке арматуры на АЭС и шаровых кранов для нефтяной, газовой, химической отраслей промышленности, в 2010 г. конструкторами проектно-конструкторского института корпорации была спроектирована линейка кранов шаровых с номинальным проходом от DN 10 до DN 200 и номинальным давлением до PN 40 кгс/см2 для установки на трубопроводах АЭС. Основной отличительной конструктивной особенностью данных кранов является наличие верхнего разъема, что дает возможность производить текущий ремонт крана без демонтажа. Наличие клиновых устройств позволяет герметично поджимать сферическую пробку в процессе работы крана, а также легко устанавливать и извлекать пробку совместно с седлами из корпуса прямо на трубопроводе, не вырезая кран, что значительно облегчает и удешевляет процесс ремонта.

Шпиндель крана имеет Т-образную конструкцию, предотвращающую выталкивание. Он вставлен изнутри и действует как запасное седло для герметизации крана при любых давлениях, исключая возможность потери данным узлом внешней герметичности. Верхняя часть корпуса и шпиндельный узел ручного исполнения унифицированы с целью обеспечения возможности установки электро- или пневмоприводов. В настоящее время шаровые краны данного типа поставляются Корпорацией «Сплав» на множество объектов атомной энергетики.


ТИП 4. Шаровые клапаны с механическим прижатием шара к седлу

Развитие новых отраслей промышленности, современные технологии арматуростроения и новые внешнеэкономические вызовы дали необходимый толчок Корпорации «Сплав» в реализации накопленного опыта и закономерно преобразовались в разработку шаровых клапанов с уплотнением «металл по металлу» нового поколения — шаровых клапанов с механическим прижатием шара к седлу.

Новая продукция рассчитана на применение не только в технологических трубопроводах СПГ, но также может применяться и для решения общепромышленных задач, в традиционной энергетике и даже в системах трубопроводов АЭС.

К разработке технического задания входящий в состав Корпорации «Сплав» проектно-конструкторский институт «Атомармпроект» приступил в инициативном порядке с конца 2016 года. За это время были разработаны и изготовлены опытные образцы арматуры, внутренней комиссией Корпорации «Сплав» успешно проведены предварительные испытания. Характеристики испытанной арматуры значительно превосходят гидравлические характеристики аналогичной продукции.

В ходе исследовательско-изыскательной работы была создана конструкция шарового клапана, состоящая из следующих элементов:

корпус/крышка с верхним разъемом, позволяющим проводить осмотр и при необходимости ремонт без демонтажа изделия из трубопровода;

шар с твердым покрытием с нижней опорой;

седло в корпусе с уплотнением, выбираемым исходя из условий эксплуатации;

шпиндель со специально рассчитываемым профилем в подшипниках;

рукоятка или привод;

дополнительный огнестойкий сальник;

направляющие штока;

штуцер контроля состояния сальника.


Отличительной особенностью шаровых клапанов данного типа является то, что при закрытии шар механически поджимается к седлу, обеспечивая необходимую герметичность, а при открытии — отходит от седла, а перетекающая с минимальной скоростью через образовавшийся зазор среда предотвращает гидроудар; затем шар поворачивается в открытое положение, обеспечивая полный проход среды.

В связи с отсутствием трения в паре «шар-седло» данная конструкция позволяет значительно повысить надежность конструкции и срок эксплуатации, резко снизить крутящий момент на шпинделе, обеспечить необходимую герметичность, особенно при высоких циклических нагрузках.

В ходе испытаний мы получили подтверждение, что конструкция данного типа арматуры обладает всеми преимуществами конструкций как клапанов, так и шаровых кранов, не имея при этом ключевых недостатков тех же изделий, а именно высокого коэффициента гидравлического сопротивления клапанов, пониженного уровня герметичности и высокого крутящего момента на шпинделе кранов. Данный тип клапанов спроектирован на параметры: DN от 50 до 200; давление от 40 кгс/см2 до 160 кгс/см2; температура рабочей среды от -60°С до +190°С; материал основных деталей — сталь 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т; типы присоединения — под приварку и фланцевое (уплотнительные поверхности по ГОСТ 12815).

По оценкам специалистов корпорации, в ближайшем будущем шаровые клапаны нового поколения способны значительно потеснить позиции, которые занимает арматура традиционных конструкций. Опираясь на богатейший опыт Корпорации «Сплав» в продвижении своей продукции для нефтяной, газовой, химической отраслей промышленности, традиционной энергетики и АЭС, мы прогнозируем
разрабатываемому типу арматуры высокую востребованность и коммерческую эффективность на рынке.

Опубликовано в журнале "Вестник арматуростроителя" № 4 (39)

Размещено в номере: «Вестник арматуростроителя», № 4 (39) 2017
Журнал Вестник Арматуростроения
Заводы 12 Стандартизация 17 Вестник арматуростроителя 30 Тулаэлектропривод 20 импортозамещение 14 видеорепортаж 21 Ямал СПГ 11 НПАА 33 ОМК 79 Северный поток 10 Теплоснабжение 12 Ремонт и реконструкция 40 Нефтепереработка 13 Инвестиции 45 Запорная арматура 27 Сертификация 59 Фобос 11 Нефтегаз-2016 11 Регулирующая арматура 15 Запорно-регулирующая арматура 20 Транснефть 78 Импортозамещение 120 Газпром 169 Шаровые краны 73 Клапаны 28 Трубы 45 Новинки и разработки 76 Тендеры и закупки 24 Модернизация производства 46 Контроль и испытания 22 Газ 29 Новое строительство 47 Выставки 34 Обучение и кадры 13 Автоматизация 14 Локализация 20 НИОКР 34 Инновации 33 Международное сотрудничество 76 СПГ 29 Приводы 17 Нефтегаз 34 Новинки 58 КТОК 24 Нефть и газ 88 Насосное оборудование 17 Сила Сибири 21 ТЭЦ 14 Армалит 23 ЧТПЗ 60 АДЛ 41 ТЭКО-ФИЛЬТР 23 Сумское НПО 30 РОСТРАНСМАШ Трейд 10 РТМТ 24 РЭП Холдинг 11 ГОСТ 10 ОМЗ 14 Сплав 19 АЭМ-технологии 15 Роснефть 42 Темпер 13 Курганский арматуростроительный кластер 15 ЖКХ 19 АУМА 15 Ижнефтемаш 12 Ивано-Франковский арматурный завод 13 «АДЛ» 28 Трубная металлургическая компания 20 МК Сплав 75 Завод Трубодеталь 17 АЭС 39 ДС Контролз 16 выставка 117 Москва 25 МашСталь 11 ЦКБА 10 Арматурные истории 10 МосЦКБА 10 трубопроводная арматура 276 Danfoss 76 БКЗ 33 Барнаульский котельный завод 14 литье 15 Судостроение 12 Astin BGM Group 11 нефть 32 Данфосс 97 Саранский приборостроительный завод 10 Санкт-Петербург 16 KSB 21 Задвижки 25 Camozzi 12 БАЗ 14 Волгограднефтемаш 39 Омский НПЗ 13 ТЭК 10 Ростовская АЭС 14 шаровой кран 12 Итоги года 16 Росатом 70 Атомэнергомаш 53 Минпромторг 26 ООО Паровые системы 11 Россия 30 Уралхиммаш 16 Emerson 30 Пензтяжпромарматура 23 AUMA 13 «Конар» 11 ООО «Приводы АУМА» 20 Корпорация «Сплав» 17 ARAKO 13 АБС ЗЭиМ Автоматизация 66 «Трубодеталь» 12 «Армалит» 15 водоснабжение 12 Hawle 17 ТМК 34 Гусар 28 Metso 10 ПОЛИПЛАСТИК 22 ТермоБрест 33 Росстандарт 15 НПО ГАКС-АРМСЕРВИС 27 Курганская область 26 ООО «РТМТ» 16 «ПРИВОДЫ АУМА» 16 модернизация 34 ВМЗ 26 Росводоканал 12 Первоуральский новотрубный завод 11 Трубодеталь 11 НОВАТЭК 15 LD 17 НПО ГАКС Армсервис 10 Благовещенский арматурный завод 11 ФРП 11 Петрозаводскмаш 11 рынок 10 ПромАрм 21 Valve Industry Forum & Expo 10 ФАС 11 АБС Электро 36 Газ. Нефть. Технологии 21 ГУП ТЭК СПб 13 ПТПА 18 ПРИВОДЫ АУМА 10 электроприводы 38 Курган 23 Тюмень 15 Дайджест арматуростроителя 126 промышленность 10 ГЕАЗ 20 электропривод 12 Реком 10 Китай 24 Курганский арматурный завод 11 НПП ТЭК 11 Силовые машины 18 форум 15 VALTEC 37 семинар 30 ЗапСибНефтехим 24 Северсталь 14 Тяжпромарматура 20 Заметки редактора 40 Armtorg 36 сильфонные компенсаторы 10 газопровод 25 нефтегазовая отрасль 10 машиностроение 10 итоги 21 КОНАР 20 фитинги 10 конкурс 30 ГАКС-АРМСЕРВИС 22 производство 20 ИФАЗ 16 HEAT&POWER 14 Астима 10 СИБУР 35 Нововоронежская АЭС 2 15 Хавле Индустриверке 11 Сумское машиностроительное научно-производственное объединение 22 тендер 12 интервью 43 юбилей 15 ПКТБА 10 Редукционно-охладительные установки 10 регулирующие клапаны 17 Турция 10 аудит 21 ЧелябинскСпецГражданСтрой 16 экспорт 11 СеверМаш 11 Белорусская АЭС 19 нефтепровод 20 литейное производство 21 оборудование 14 Арзамасский приборостроительный завод 11 РАСКО 18 НПФ РАСКО 21 обучение 10 Челябинск 13 ЧЗЭМ 16 аккредитация 12 Петербургский Международный Газовый Форум 12 Белэнергомаш 12 Uni-Fitt 11 вебинар 13 МЗТА 10 конференция 53 Северный поток 2 21 Эмерсон 12 АО «ОКБМ Африкантов» 12 ГК Римера 25 Казахстан 14 Денис Мантуров 13 затворы 10 Транснефть-Сибирь 11 сотрудничество 25 Viessmann 12 ЗиО-Подольск 12 Будущее Белой металлургии 10 Лукойл 24 Новое производство 16 машиностроительная корпорация СПЛАВ 10 Этерно 11 Владимир Путин 10 АЭС Куданкулам 10 ремонт 14 новинка 30 Объединенная металлургическая компания 33 Выксунский металлургический завод 11 стенд 13 PCVExpo 14 HERZ 11 Группа ГМС 12 магистральный нефтепровод 10 Газпром нефть 11 новое оборудование 10 шаровые краны 15 трубопроводная арматура для АЭС 11 поставка 27 Aquatherm Moscow 24 строительство газопровода 18 Интергазсерт 10 Экспоцентр 10 трубопроводы 14 Эго Инжиниринг 12 Группа ЧТПЗ 56 белая металлургия 11 Нефтегаз 2017 15 нефтедобыча 10 Энергомаш (Чехов) - ЧЗЭМ 13 насосы 13 котлы 13 Минпромторг РФ 16 поставка оборудования 25 MIOGE 12 ИННОПРОМ 2017 10 Российское арматуростроение 17 атомная отрасль 23 российское производство 37 сравнение конструкций 10 опыт эксплуатации 20 медиагруппа Armtorg 23 международная выставка 14 мировое арматуростроение 17 участие в выставках 13 сибэнергомаш 13 медиагруппа ARMTORG 12 YDF Valves 11