Статьи про обратные клапаны MIV, опубликованные в двух предыдущих номерах журнала, вызвали значительный интерес у читателей. В редакцию и к представителю завода пришло более 20 обращений с вопросами ― прежде всего, по обратным клапанам с гидравлическими приводами. Поэтому завод MIV решил подробнее рассказать об этой арматуре и даже привлек для этой цели эксперта с мировым именем в области гидравлических приводов и обратных клапанов, обладателя патентов на изобретения в данной области ― господина Цанюгу (Canjuga), который выступил соавтором данной статьи, а также любезно предоставил рисунки и фотографии.
Итак, в качестве «базы» для клапанов аварийного закрытия MIV используются хорошо зарекомендовавшие себя, проверенные временем, оптимальные по цене и качеству затворы типа V3-06 производства Metalska industrija Varazdin.
Так как «железо», скажем так, консервативно ― изменения в конструкции на протяжении многих лет минимальны, а ноу- хау всем, включая конкурентов, достаточно хорошо известны ― то компания MIV делает упор на улучшение таких типов арматуры. Прежде всего, совершенствуются гидравлический привод и опциональные элементы, которые в комплексе позволяют рассматривать арматуру уже не просто как клапан аварийного закрытия, а как полноценное системное решение для защиты насосов, оборудования и трубопроводов, позволяя клиенту решать задачи более высокого уровня. Самыми современными устройствами электрогидравлического типа являются приводы фирмы HYDROMAT типа HAWL (Hydraulic Actuator Weight Loaded).
Основные преимущества, предлагаемые новым приводом типа HAWL:
• Модульная концепция, компактный дизайн и присоединение по стандартам ISO 5211 позволяет обеспечить быстрый и легкий монтаж устройства на клапане, т.н. plug and play.
• Специальный подшипник рычага с грузом используется только для передачи крутящего момента без дополнительной нагрузки на подшипники вала арматуры.
• Привод в стандартной версии (по умолчанию) оснащен собственным электрогидравлическим блоком ― маслостанцией для автономной работы. Это соответствует концепции фирмы ― производить устройства по типу plug and play (высокой степени готовности, «присоедини и работай»). Заказчику нужно только обеспечить питание, которое было оговорено при заказе и для параметров которого спроектировано и произведено оборудование. Также может быть применен внешний источник гидравлического давления для привода, при условии, что он обеспечивает нужное давление 70-250 бар и использует «совместимое» масло.
• Привод с собственным электрогидравлическим блоком используется для открытия и автоматического удержания клапана в режиме «открыто».
• Электрогидравлический силовой блок CEHPU работоспособен при температуре от –40 до +80ºC в стандартном исполнении (другие температуры по запросу).
• По желанию заказчика также могут быть предложены специальные версии питания привода: пневматика, гидравлика и т. д.
• Все версии приводов оснащены ручным насосом для аварийного ручного управления открытием клапана.
• Приводы сконструированы с учетом экологической безопасности: используются минеральные масла, утечки масла и загрязнения среды практически исключены.
• Рычаг с грузом выполнены отдельно (модульная концепция), предусмотрена простая установка. Это позволяет индивидуально подойти к решению конкретных задач эксплуатации.
• Стандартная версия производится с двумя настраиваемыми датчиками-микропереключателями конечного положения (защита IP65) для определения системой позиций «открыто» и «закрыто».
• По запросу привод может быть оснащен вращающимся датчиком положения (4–20 мА) или дополнительными микровыключателями.
• Интеллектуальный дизайн клапанов с соответствующими датчиками для закрытия или открытия, с контроллерами потока и давления.
• Стандартная версия имеет регулируемые 2-ступенчатые демпферы для этапов закрытия 70 + 30%. По запросу может быть поставлен 3-ступенчатый демпфер с активацией каждого этапа в любой позиции в соответствии с выполненной настройкой.
• Функция аварийного закрытия может быть расширена путем установки PTM (paddle-trip mechanism) ― механизма для регистрации превышения скорости потока. Об этом устройстве подробно будет рассказано ниже.
• Концепция работы электрогидравлического привода может быть типа НЗ (нормально закрытый) или НО (нормально открытый).
• Фиксированные механические ограничители могут быть настроены на «открыто» и «закрыто» ±3%.
• Настраиваемое время открытия и закрытия клапана с помощью клапана регулирования скорости на приводе.
• Использование режима «Сервис» позволяет надежно заблокировать клапан в открытом или закрытом положении для безопасности в случае обслуживания/ревизии клапана и/или трубопровода.
• Устройства HAWL предназначены для максимального рабочего давления 160 бар, испытательного давления 250 бар, а в случае повреждения устройства ― до 375 атм.
• Итоговое тестирование проводится в соответствии с максимальным крутящим моментом привода и осуществляется на собственном испытательном стенде до 250000 Н•м
Привод HAWL выпускается также в версии FOV (Fast Open Valve), которая обеспечивает дополнительные новые преимущества клапану аварийного закрытия V3-06H в виде исключительно быстрого открытия арматуры гидравлическим приводом: за время ≥2 секундам (в зависимости от диаметра арматуры) клапан может быть открыт на 50 и более процентов, что особенно важно для некоторых систем. Старые модели (с приводами предыдущего поколения) V3-06H и многие из моделей конкурентов не имеют такого преимущества.
Отдельного внимания заслуживает, как отмечалось выше, устройство paddle-trip mechanism (PTM) ― механизм для регистрации превышения скорости потока, которое позволяет рассматривать клапан аварийного закрытия не просто как обычную арматуру, а как готовое системное решение.
PTM ― это продукт многолетних НИОКР HYDROMAT, целью которых было повышение функционала и надежности клапанов аварийного закрытия и электрогидравлических приводов HAWL в частности. Механизм PTM ― это датчик для регистрации превышения скорости потока в трубопроводе и последующего безопасного закрытия клапана. Если обычный обратный клапан и клапан аварийного закрытия без PTM не могут стопроцентно гарантированно среагировать, например, на разрыв трубопровода (см. рисунок), то клапан V3-06H с PTM фиксирует эту аварийную ситуацию и позволяет уменьшить ее негативное воздействие путем перекрытия потока. В отличие от обычных сенсоров и датчиков PTM является энергонезависимым и обладает исключительно высокой надежностью и ресурсом (50 лет). Все части механизма изготавливаются из высококачественной нержавеющей стали. Целесообразно защитить PTM от внешних воздействий путем установки обрешетки с крышей, оберегающей устройство от физического воздействия и осадков (поставляется в комплекте с PTM).
Механизм PTM устанавливается на трубопроводах диаметром более 300 мм.
При заказе необходимо указать нормальную скорость потока и при каком превышении скорости должен срабатывать PTM. Заказчик получит клапан аварийного закрытия MIV V3- 06H с электрогидравлическим приводом HAWL и PTM, настроенными по параметрам, необходимым именно в этом случае. PTM имеет так называемое «весло» (англ. paddle, от которого и происходит название механизма), которое работает в потоке, и при превышении скорости, отклоняясь на определенный угол, переключает пилотный клапан. Пилотный клапан инициирует работу электрогидравлического привода HAWL, и клапан V3-06H MIV закрывается, энергонезависимо, с помощью рычагов и грузов, которые также индивидуально просчитываются программным способом при изготовлении арматуры на основе исходных данных заказчика. Конечно, закрытие арматуры происходит плавно, демпфируется, в течение заданного промежутка времени, условно состоящего из двух или трех отрезков, различных по времени и скорости закрытия арматуры.
Клапаны V3-06H с PTM наиболее часто находят применение в таких местах, как:
• длинные циркводоводы;
• рядом с турбиной, на входе;
• на выходе из больших резервуаров (см. рисунок справа);
• трубопроводы, проходящие выше или ниже железной дороги, шоссе, зданий, где разливы поврежденных трубопроводов могут вызвать негативные последствия, в том числе угрожающие безопасности людей.
PTM не рекомендованы для рабочих сред, содержащих крупные металлические частицы, загрязнения и мусор, которые могут нарушать нормальные режимы работы PTM. Впрочем, такие же рекомендации по чистоте рабочей среды имеют многие электронные и механические датчики других конструкций.
Мы не случайно привели в статье фотографии арматуры с одного из объектов Норвегии, расположенного за Полярным кругом, куда были поставлены клапаны MIV в составе системного решения HYDROMAT.
Ведь у многих заказчиков из РФ есть предубеждение относительно использования таких клапанов в суровых российских климатических условиях. Наряду с консерватизмом проектировщиков в отношении применения такой арматуры там, где они действительно могли бы быть востребованы (и идеально подошли бы) вместо обычных обратных клапанов, этот фактор ограничивает потенциальный успех такой арматуры (системных решений) в России, несмотря на повышенный интерес со стороны европейских заказчиков.
На нашей памяти был только один похожий проект ― это Нововоронежская АЭС, где по проекту были предусмотрены клапаны аварийного закрытия Ду 2200 (без датчиков ускорения потока). К нашему сожалению, тогда для заказчика определяющим фактором на тендере оказалась цена. Конкурент предложил стоимость на 10% ниже нашей, но до этого момента ни разу не производил арматуры с таким алгоритмом работы (!), и, по нашим сведениям, диаметра 2200 также не выпускал, хотя он достаточно известен «Росатому» по поставкам арматуры других конструкций и диаметров.
К слову, во время выставки PCVExpo-2013 бывший (на момент проведения выставки) главный конструктор этого завода посетил наш стенд и в ходе короткой дружеской беседы признал тот заказ ошибкой. Завод-изготовитель, который он представлял, не обладал ноу-хау для производства такой арматуры, и конечный продукт, который получил чересчур экономный заказчик, фактически оказался экспериментальным, недоработанным. Как сказал директор завода MIV Франио Турек в статье о своем предприятии, опубликованной в юбилейном 20-м номере «Вестника арматурщика», «скупой платит дважды, а экономный только раз». Выбор всегда за вами, уважаемые читатели, потребители и закупщики арматуры!
В продолжение подробного рассказа о продукции MIV ожидайте в следующем номере «Вестника арматурщика» статью о новых разработках MIV и HYDROMAT. Авторы предложат несколько нетрадиционный взгляд на арматуру, проанализировав стоимость владения арматурой (обратным клапаном) одного и того же функционала, но разной конструкции базового изделия и навесных опциональных устройств. Вы узнаете, выгодно ли на самом деле покупать дешевую арматуру, и как чуть более дорогой клапан может несколько раз окупиться за один год эксплуатации. Своим мнением поделится ведущий специалист-эксперт в данной области г-н Canjuga (HYDROMAT), любезно согласившийся сотрудничать с «Вестником», ведущий специалист завода MIV г-н Martinjak и представитель завода в РФ Евгений Ефимов, имеющий более чем 10-летний опыт поставок обратных клапанов разных конструкций на российский рынок.
Внимание! Перепечатка и использование размещенного текста, фотографий и рисунков разрешается только по письменному согласию авторов статьи. Все права защищены.
Опубликовано в «Вестнике арматурщика» № 4 (24) 2015
