Сплав, МК. Стальная клиновая задвижка от ведущего производителя арматуры для атомной отрасли

Сплав, МК. Стальная клиновая задвижка от ведущего производителя арматуры для атомной отрасли...

Сегодня запорно-предохранительной арматурой, которую производит Машиностроительная 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 строгих в своих оценках сфер деятельности является надежным доказательством высокой ответственности, с которой «Сплав» подходит не только к производству, но и разработке новых видов продукции.

В линейке запорно-предохранительной арматуры, выпускаемой Корпорацией «Сплав», в том числе представлены и задвижки разного типа. Сегодня особое внимание мы посвятим относительно новому для завода серийному продукту — задвижкам стальным клиновым запорным с ручным управлением номинальным диаметром DN 15, 20, 25, 32, 40 и 50 на номинальное давление PN 6,3 МПа (63 кгс/см2) и 16 МПа (160 кгс/см2), предназначенным для использования в качестве устройств перекрытия потока жидкой рабочей среды на технологических линиях нефтяных, нефтехимических, химических, нефтеперерабатывающих предприятий, на трубопроводах горячей воды, в системах пожаротушения и других отраслях промышленности.

Свое название один из самых популярных видов задвижек получил благодаря конструкции запорного элемента — уплотнительным кольцам (седлам) в корпусе, расположенным под углом друг к другу. Сам затвор при этом также очертаниями напоминает клин. Разработка опытных образцов задвижек клиновых стальных (ЗКС) велась высокопрофессиональной командой конструкторско-проектного бюро, входящего в состав Корпорации. Изначально перед конструкторами была поставлена задача разработать линейку задвижек стальных клиновых с ручным управлением DN от 15 до 50 на номинальное давление PN 6,3 МПа (63 кгс/см2) и 16 МПа (160 кгс/см2), максимальной температурой рабочей среды до +565°С и герметичностью затвора по классу А. Безусловно, новый продукт должен стать конкурентоспособным на рынке не только по своим характеристикам и надежности, но и по стоимости.


Процесс разработки ЗКС сопровождался масштабной работой по анализу материалов и конструкций, а также испытаниями нескольких образцов задвижек, представленных на рынке ТПА различными производителями.

В ходе анализа были выявлены две проблемы, которые связаны между собой:

1. Проблема герметичности затвора при расчётных параметрах: расчётном давлении и расчётном моменте на маховике;
2. Проблема сохранения герметичности затвора при наработке циклов.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ № 1

Герметичность затвора непосредственно после сборки изделия зависит от степени совпадения плоскостей клина и плоскостей сёдел. Расчётные удельные давления затворов,
приведенные в методиках расчёта, предполагают полное совпадение поверхностей контакта на обоих сёдлах. Следовательно, расчётные моменты запирания затвора относятся к этому идеальному случаю. Конструкция ЗКС с жестким клином не позволяет исправить неточности геометрии притиркой или самоустановкой тарелок затвора, как в задвижках с упругим клином.


Совпадения плоскостей сёдел и плоскостей клина мы добиваемся следующими способами:

- совместной чистовой шлифовкой клина и сёдел в общем приспособлении;
- установкой и развальцовкой сёдел с применением оснастки;
- обжатием рабочих поверхностей сёдел в процессе развальцовки до их пластической деформации с помощью «родного» клина (здесь требуется клин более твёрдый, чем сёдла).

Однако после развальцовки сёдел в корпусе всё равно обнаруживается неудовлетворительный контакт: неравномерность, отпечатка сёдел на клине и протечки при расчётных усилиях на клин.

Чтобы избежать этого, нужно контролировать прямо при сборке герметичность затвора до развальцовки сёдел, подбирая при этом подходящие друг к другу пары. По крайней мере, это следует делать на первом этапе освоения.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ № 2

Нарушение герметичности затвора при наработке циклов при испытаниях воздухом при нормальной температуре всегда вызывалось задирами на клине и сёдлах. Задиры на металле — это всегда следствие сухого скольжения при больших контактных нагрузках деталей, изготовленных из материалов, склонных к такому схватыванию.

Следовательно, нужно стремиться к уменьшению интервала скольжения под нагрузкой и уменьшению самой контактной нагрузки. Интервал скольжения под нагрузкой должен быть минимальным, обеспечивающим перекрытие потока, т.е. нижняя кромка клина должна опускаться ниже рабочей кромки седла не более чем на 1-2 мм. Это значит, что детали задвижки должны изготавливаться очень точно. Таким образом, перед запрессовкой сёдел необходимо контролировать глубину посадки клина. Контактные нагрузки между клином и седлом определяются, во-первых, рабочим давлением, а во-вторых — усилием на клин со стороны штока от момента на закрытие. Как правило, имеет место «неидеальность» прилегания поверхностей друг к другу. Эту «неидеальность» пытаются компенсировать увеличением момента на закрытие. Превышение этого момента при испытаниях также увеличивает вероятность задиров. Следовательно, наработку циклов следует вести только расчётным крутящим моментом, а вывод о степени герметичности затвора делать по окончании испытаний.


Есть ещё одна причина задиров. В существующей конструкции ЗКС имеет место разворота клина в пределах имеющихся зазоров. Этот разворот при опускании-подъёме составляет 2-3°, но при скольжении вдоль сёдел клин разворачивается обратно, оказывая при этом значительное сопротивление в виде дополнительных контактных нагрузок (см. рис. 1).

Воздействие усилий F1 проявляется в дополнительных боковых дорожках задиров на клине и на сёдлах. Момент пары сил F1 передаётся от штока и зависит от трения в сальнике. Если сальник ослабить до начала протечек, то момент сил F1 значительно снижается.

Решение данной проблемы возможно за счет изготовления деталей, влияющих на герметичность затвора, строго по чертежу. Все отклонения формы и расположения должны быть проверены. Так, необходимо проверять симметричность базовых поверхностей под установку сёдел в корпусе. Установка сёдел в гнёзда корпуса, их последующая развальцовка и получение при этом полностью симметричных рабочих поверхностей, у которых угол
совпадает с углом клина (несовпадение не более в 2-3 угловые минуты) — это наиболее проблемная операция.

В любом случае, после установки сёдел в гнёзда перед развальцовкой необходимо убедиться, что сёдла установились так, что их рабочие плоскости пересекаются в пространстве по прямой перпендикулярной плоскости. Именно для устранения этого искажения предназначены метки (пазы) на сёдлах и комплект имеющихся приспособлений для установки сёдел.

После решения указанных проблем были изготовлены две задвижки DN 20 с фиксацией шпинделя от проворота PN 16 МПа, в которых сёдла устанавливались по принципу, как показано на рис.2.

Клин был изготовлен из стали 95Х18 и закален до твёрдости не менее 56,5 HRC. Сёдла имели наплавку ЦН-12М, а основа была 12Х18Н10Т. Особое внимание разработчики
уделили изменению места установки седла и совершенствованию формы завальцовки седла в корпусе изделия. При установке сёдел было применено приспособление как на рис.3.

После того, как был достигнут хороший результат, не снимая с приспособления, сёдла были развальцованы. Испытанные клиновые задвижки показали удовлетворительные результаты при наработке циклов холодной водой. Контактные давления в затворе при этом вдвое больше (Рр=16 МПа), но вода и низкая температура препятствуют задирам на деталях затвора.

Конструктивные изменения, которые были внесены в образцы в ходе разработки, позволили на выходе получить серийную модель стальной клиновой задвижки, конструкция которой соответствует классу герметичности А и сохраняет его на протяжении запланированных 2000 циклов.

Опубликовано в журнале "Вестник арматуростроителя" № 3 (38)

Размещено в номере: «Вестник арматуростроителя», №3 (38) 2017
Материалы других разделов по тегу МК СПЛАВ

Новости по тегу МК СПЛАВ

Видео по тегу МК СПЛАВ

Интервью по тегу МК СПЛАВ

  • МК Сплав. Юбилей Машиностроительной Корпорации Сплав. Интервью с Сергеем Александровичем Карасевым, генеральным директором МК Сплав. Юбилей Машиностроительной Корпорации Сплав. Интервью


    Уважаемые читатели, в этом выпуске мы с огромной радостью размещаем интервью номера, посвященное юбилею Машиностроительной Корпорации Сплав – одного из крупнейших и, главное, технологически оснащенных отечественных холдингов в России....
  • Сплав, Машиностроительная Корпорация. Общее интервью. Сплав, Машиностроительная Корпорация. Общее интервью.


    И. Юлдашев встретился с руководством компании. Из первых уст мы узнали о достижениях и планах, о разных аспектах работы Корпорации. Эту общую беседу мы сегодня и представляем вашему вниманию....
  • Сплав, МК. Интервью с А. Ф. Лысцевым, главным конструктором ПКТИ Атомармпроект Сплав, МК. Интервью с А. Ф. Лысцевым,


    Проектно-конструкторский институт трубопроводной арматуры Атомармпроект ведет НИОКР по созданию перспективных конструкций промышленной трубопроводной арматуры, механического оборудования, трубопроводов и их элементов для ядерной и тепловой энергетики...

Статьи по тегу МК СПЛАВ

  • Итоги первого полугодия 2018 года. МК Сплав Итоги первого полугодия 2018 года. МК Сплав


    МК Сплав – это мощное машиностроительное предприятие с сорокалетней историей по производству промышленной трубопроводной арматуры. Корпорация включает свыше 1500 единиц технологического оборудования, имеет полный цикл производств, включающий в себя в...
  • МК. СПЛАВ. Сквозь года четыре десятилетия развития одного из ведущих арматуростроительных заводов МК. СПЛАВ. Сквозь года четыре десятилетия развития


    История одного из ведущих арматуростроительных предприятий страны – машиностроительной корпорации Сплав – началась 1 октября 1978 года....
  • Итоги 2017 года. МК Сплав Итоги 2017 года. МК Сплав


    Портал Armtorg и журнал Вестник арматуростроителя начинают публикацию цикла аналитических материалов для наших читателей, рассказывающих об итогах работы крупнейших российских предприятий в отрасли машиностроения за 2017 год....
  • Сплав, МК. Березин Е. В., Тюняев В. В., Мякинин С. Л. Дальнейшее развитие криогенного оборудования в линейке АО Машиностроительная корпорация Сплав Сплав, МК. Березин Е. В., Тюняев В.


    Уважаемые читатели, в последнее время все чаще мы слышим такой термин, как криогеника. Криогенная отрасль промышленности в последние годы действительно набирает обороты в России мы видим устойчивый интерес к ней как со стороны заказчиков, так и со ст...
  • Сплав, МК. Краны шаровые нового поколения. С. Л. Мякинин, А. Ф. Лысцев. Сплав, МК. Краны шаровые нового поколения. С.


    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 рабо...
Журнал Вестник Арматуростроения
Заводы 30 Стандартизация 28 Газ.Нефть.Технологии УФА 13 ЗАО РОУ 11 Вестник арматуростроителя 41 Тулаэлектропривод 23 импортозамещение 22 видеорепортаж 27 Ямал СПГ 12 НПАА 34 ОМК 92 Северный поток 10 Теплоснабжение 16 Ремонт и реконструкция 44 Нефтепереработка 17 Инвестиции 48 Запорная арматура 38 Сертификация 66 Фобос 11 Тяньваньская АЭС 10 Нефтегаз-2016 11 Регулирующая арматура 19 Запорно-регулирующая арматура 23 Транснефть 103 Импортозамещение 133 Газпром 192 Аудиты 15 Шаровые краны 88 Клапаны 43 Трубы 50 Новинки и разработки 97 Тендеры и закупки 26 Модернизация производства 57 Контроль и испытания 24 Газ 38 Новое строительство 52 Выставки 38 Обучение и кадры 16 Автоматизация 23 Локализация 21 НИОКР 36 Инновации 38 Международное сотрудничество 78 СПГ 34 Приводы 34 Нефтегаз 37 Новинки 62 посещение предприятий 10 КТОК 26 Нефть и газ 112 Экология 11 Насосное оборудование 37 Сила Сибири 22 ТЭЦ 18 Армалит 25 ЧТПЗ 82 АДЛ 50 ТЭКО-ФИЛЬТР 26 Сумское НПО 30 РОСТРАНСМАШ Трейд 10 РТМТ 27 РЭП Холдинг 14 ГОСТ 13 ОМЗ 20 Сплав 21 АЭМ-технологии 17 Роснефть 49 Темпер 17 Курганский арматуростроительный кластер 15 ЖКХ 20 АУМА 28 Ижнефтемаш 17 Ивано-Франковский арматурный завод 13 «АДЛ» 31 Трубная металлургическая компания 30 МК Сплав 98 Завод Трубодеталь 19 АЭС 46 задвижки 10 ОМЗ-Спецсталь 11 ДС Контролз 18 выставка 141 Москва 29 МашСталь 11 арматура 28 ЦКБА 12 Арматурные истории 13 МосЦКБА 10 трубопроводная арматура 454 Danfoss 96 БКЗ 37 Барнаульский котельный завод 28 литье 18 Судостроение 13 Astin BGM Group 11 ЦНИИТМАШ 15 нефть 43 Данфосс 120 Саранский приборостроительный завод 12 Санкт-Петербург 18 KSB 25 Задвижки 27 Camozzi 13 БАЗ 17 Волгограднефтемаш 42 Омский НПЗ 14 ТЭК 10 Ростовская АЭС 15 шаровой кран 15 Итоги года 16 Росатом 88 Атомэнергомаш 60 Индустриальный парк 10 Минпромторг 27 запорная арматура 15 ООО Паровые системы 12 Россия 32 Уралхиммаш 17 Индия 10 Emerson 38 Пензтяжпромарматура 24 AUMA 20 «РусГидро» 10 «Конар» 13 ООО «Приводы АУМА» 34 Корпорация «Сплав» 20 ООО "Темпер" 10 ARAKO 13 АБС ЗЭиМ Автоматизация 79 «Трубодеталь» 14 «Армалит» 18 водоснабжение 16 Hawle 20 Татнефть 11 ТМК 48 Гусар 31 Metso 16 ПОЛИПЛАСТИК 24 ТермоБрест 39 Росстандарт 15 НПО ГАКС-АРМСЕРВИС 31 Курганская область 31 ООО «РТМТ» 19 «ПРИВОДЫ АУМА» 19 Энергомашкомплект 12 модернизация 44 ВМЗ 29 Росводоканал 12 Первоуральский новотрубный завод 14 Трубодеталь 12 НОВАТЭК 20 LD 25 НПО ГАКС Армсервис 10 Благовещенский арматурный завод 16 Водоприбор 10 ФРП 11 АЭМ - технологии 12 Петрозаводскмаш 14 США 12 рынок 13 Транснефть – Диаскан 12 ПромАрм 23 Valve Industry Forum & Expo 10 Honeywell 11 ФАС 11 АБС Электро 44 Газ. Нефть. Технологии 26 ГУП ТЭК СПб 13 ПТПА 19 ПРИВОДЫ АУМА 23 электроприводы 64 Курган 25 Тюмень 15 Дайджест арматуростроителя 136 промышленность 13 предохранительные клапаны 10 ГЕАЗ 20 электропривод 15 Реком 11 Китай 28 Курганский арматурный завод 14 НПП ТЭК 13 Силовые машины 20 форум 23 VALTEC 38 семинар 33 ЗапСибНефтехим 26 Магнитогорский металлургический комбинат 16 ММК 20 Северсталь 17 Тяжпромарматура 20 ПАО Татнефть 10 Заметки редактора 40 Armtorg 48 сильфонные компенсаторы 12 GRUNDFOS 18 ГРУНДФОС 17 Авангард 10 Иран 10 металлургия 23 газопровод 31 нефтегазовая отрасль 32 машиностроение 37 итоги 25 КОНАР 23 фитинги 10 конкурс 35 ГАКС-АРМСЕРВИС 26 производство 29 ИФАЗ 17 HEAT&POWER 16 Ижорские заводы 15 Астима 10 СИБУР 43 Нововоронежская АЭС 2 15 Хавле Индустриверке 13 Сумское машиностроительное научно-производственное объединение 22 тендер 13 интервью 67 юбилей 19 обзор 10 ПКТБА 13 испытания арматуры 10 ПНТЗ 10 Редукционно-охладительные установки 13 регулирующие клапаны 19 Турция 15 банкротство 10 аудит 28 ЧелябинскСпецГражданСтрой 19 экспорт 14 СеверМаш 11 Белорусская АЭС 20 нефтепровод 25 литейное производство 36 оборудование 18 рейтинг 15 Арзамасский приборостроительный завод 13 РАСКО 19 НПФ РАСКО 25 обучение 16 Челябинск 14 обратные клапаны 16 ЧЗЭМ 20 аккредитация 12 атомная промышленность 10 НТА-Пром 11 газовая отрасль 15 Петербургский Международный Газовый Форум 24 Белэнергомаш 16 Старооскольский арматурный завод 13 Uni-Fitt 11 вебинар 13 фильтры 10 МЗТА 12 конференция 67 Северный поток 2 26 Загорский трубный завод 12 Эмерсон 15 АО «ОКБМ Африкантов» 14 ГК Римера 29 Метран 10 Казахстан 20 Денис Мантуров 13 затворы 14 Транснефть-Сибирь 11 сотрудничество 34 Viessmann 13 ЗиО-Подольск 16 Будущее Белой металлургии 11 Лукойл 30 WorldSkills 13 Новое производство 21 Valve World Expo 10 машиностроительная корпорация СПЛАВ 10 поставка арматуры для АЭС 10 АЛНАС 10 РИМЕРА 10 Этерно 12 Владимир Путин 11 АЭС Куданкулам 11 ремонт 16 новинка 39 Объединенная металлургическая компания 38 Выксунский металлургический завод 14 стенд 13 WorldSkills Russia 10 PCVExpo 21 Криоген-Экспо 12 нефтегазовый комплекс 10 история арматуростроения 12 автоматизация 13 локализация 12 HERZ 11 Группа ГМС 13 контрафакт 11 магистральный нефтепровод 13 Газпром нефть 11 новое оборудование 14 энергоэффективность 14 маркетинг 10 шаровые краны 27 трубопроводная арматура для АЭС 12 поставка 35 теплоснабжение 10 Aquatherm Moscow 26 развитие производства 11 строительство газопровода 20 Интергазсерт 10 семинары 12 Курганхиммаш 13 Экспоцентр 10 трубопроводы 21 Эго Инжиниринг 19 Группа ЧТПЗ 82 белая металлургия 15 Нефтегаз 2017 15 нефтедобыча 12 премия 10 Энергомаш (Чехов) - ЧЗЭМ 17 Уфа 10 строительство 15 Алексей Миллер 10 обновление 11 насосы 18 соглашение 13 Металлообработка 12 котлы 14 Минпромторг РФ 17 трубная продукция 14 поставка оборудования 53 ПНФ ЛГ автоматика 14 открытие производства 10 инжиниринг 10 криогенная арматура 15 MIOGE 17 Машиностроительная корпорация «Сплав» 12 ИННОПРОМ 2017 10 Российское арматуростроение 23 ПМГФ 25 ВАРК 11 обучение сотрудников 12 система менеджмента качества 13 атомная отрасль 30 нефтяная отрасль 12 российское производство 71 арматуростроение 37 котельное оборудование 12 Атомная энергетика 16 трубопровод 12 сравнение конструкций 11 опыт эксплуатации 23 медиагруппа Armtorg 40 международная выставка 22 мировое арматуростроение 23 БИРС Арматура 18 Госкорпорация Росатом 11 отгрузка оборудования 14 награда 10 деловая встреча 10 пао газпром 14 Госкорпорация "Росатом" 10 участие в выставках 28 проблемы отрасли 10 проектирование 11 новые технологии 32 компания АДЛ 13 ПАО «Газпром» 10 Бирс 11 Нефтегаз-2018 10 поздравление 12 российское арматуростроение 49 сибэнергомаш 13 медиагруппа ARMTORG 14 делегация 13 YDF Valves 13 новые разработки 48 водный форум 11 запорно-регулирующая арматура 10 Заводы трубопроводной арматуры 22 PCVExpo 2018 10 интервью с выставки 13 видеорепортаж с производства 23 ЛГ Автоматика 16 видеорепортаж с производственной площадки 10 Точприбор 13 ЭКВАТЭК 20 участие в выставке 38 ПМГФ - 2018 12 Легенды арматуростроения 10