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 ещё рабами Рима шаровые краны для акведуков, снабжавших города империи водой, оставили в современных конструкциях практически неизменной только «пробку» (шар) с проходным отверстием. Всё 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 ёмким 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 сёдла под действием давления прижимаются к её 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 разъёмом, 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 разъёмом, 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)

Журнал Вестник Арматуростроения
Стандартизация 12 Вестник арматуростроителя 14 Тулаэлектропривод 17 видеорепортаж 12 НПАА 27 ОМК 53 Ремонт и реконструкция 37 Инвестиции 35 Запорная арматура 18 Сертификация 47 Нефтегаз-2016 11 Регулирующая арматура 13 Запорно-регулирующая арматура 16 Транснефть 58 Импортозамещение 99 Газпром 133 Шаровые краны 59 Клапаны 17 Трубы 31 Новинки и разработки 72 Тендеры и закупки 24 Модернизация производства 41 Контроль и испытания 20 Новое строительство 45 Выставки 32 Обучение и кадры 12 Автоматизация 12 Локализация 15 Инновации 24 Международное сотрудничество 33 СПГ 18 Нефтегаз 10 Новинки 54 КТОК 21 Нефть и газ 21 Насосное оборудование 12 Сила Сибири 18 Армалит 16 ЧТПЗ 42 АДЛ 30 ТЭКО-ФИЛЬТР 20 Сумское НПО 25 РТМТ 17 ОМЗ 11 Сплав 13 АЭМ-технологии 11 Роснефть 29 Курганский арматуростроительный кластер 12 ЖКХ 11 Ижнефтемаш 10 Ивано-Франковский арматурный завод 11 «АДЛ» 20 Трубная металлургическая компания 12 МК Сплав 61 Завод Трубодеталь 14 АЭС 17 ДС Контролз 13 выставка 51 Москва 14 ЦКБА 10 трубопроводная арматура 112 Danfoss 53 БКЗ 16 Барнаульский котельный завод 10 Судостроение 10 Данфосс 65 Санкт-Петербург 12 KSB 16 Задвижки 19 Camozzi 12 БАЗ 11 Волгограднефтемаш 33 Омский НПЗ 10 Росатом 40 Атомэнергомаш 41 Минпромторг 24 Россия 22 Уралхиммаш 14 Emerson 16 Пензтяжпромарматура 22 AUMA 10 «Конар» 10 ООО «Приводы АУМА» 15 Корпорация «Сплав» 11 ARAKO 13 АБС ЗЭиМ Автоматизация 47 «Армалит» 10 Hawle 15 ТМК 22 Гусар 19 Metso 10 ПОЛИПЛАСТИК 18 ТермоБрест 26 Росстандарт 14 НПО ГАКС-АРМСЕРВИС 19 Курганская область 24 ООО «РТМТ» 13 «ПРИВОДЫ АУМА» 11 модернизация 25 ВМЗ 17 LD 14 НПО ГАКС Армсервис 10 ФРП 10 ПромАрм 17 Valve Industry Forum & Expo 10 ФАС 11 АБС Электро 29 Газ. Нефть. Технологии 13 ГУП ТЭК СПб 11 ПТПА 17 ПРИВОДЫ АУМА 10 электроприводы 25 Курган 21 Тюмень 13 Дайджест арматуростроителя 97 промышленность 10 ГЕАЗ 20 Силовые машины 11 VALTEC 35 семинар 23 ЗапСибНефтехим 17 Северсталь 11 Тяжпромарматура 19 Заметки редактора 38 КОНАР 13 конкурс 16 ГАКС-АРМСЕРВИС 16 производство 16 ИФАЗ 12 Астима 10 СИБУР 26 Нововоронежская АЭС 2 13 Хавле Индустриверке 11 Сумское машиностроительное научно-производственное объединение 20 интервью 22 юбилей 10 регулирующие клапаны 12 аудит 16 ЧелябинскСпецГражданСтрой 14 СеверМаш 10 Белорусская АЭС 14 нефтепровод 11 РАСКО 14 НПФ РАСКО 20 Челябинск 10 ЧЗЭМ 11 Uni-Fitt 11 конференция 28 Северный поток 2 14 АО «ОКБМ Африкантов» 11 ГК Римера 21 Денис Мантуров 10 сотрудничество 16 Viessmann 12 ЗиО-Подольск 12 Лукойл 13 Новое производство 13 машиностроительная корпорация СПЛАВ 10 Этерно 11 новинка 20 Объединенная металлургическая компания 22 Выксунский металлургический завод 10 Газпром нефть 10 трубопроводная арматура для АЭС 10 поставка 25 Aquatherm Moscow 19 Эго Инжиниринг 10 Группа ЧТПЗ 37 Нефтегаз 2017 15 Минпромторг РФ 15 поставка оборудования 11 ИННОПРОМ 2017 10