Редакция журнала «Вестник арматуростроителя» и авторы многих наших статей не раз говорили о том, как на арматурных заводах достигается высокое качество и надежность выпускаемой продукции. В этом процессе задействованы все подразделения предприятия, начиная от «офисных» работников, которые принимают заказы и ищут лучшие материалы для арматуры, и заканчивая конструкторами и рабочими на самом производстве. Строгий контроль качества, прохождение сертификационных аудитов, внедрение современных технологий и решений для изготовления изделий – это и многое другое являются важными этапами производства трубопроводной арматуры. Однако сегодня речь пойдет об ее сервисном обслуживании и ремонте.
Многие производители оказывают своим заказчикам услуги сервисной службы, в состав которых входят такие операции, как ревизия арматуры, диагностика, ремонт. Как известно, во время эксплуатации детали арматуры подвергаются износу, что меняет их размеры и форму. Предельный износ ведет к отказу оборудования. В частности, встречаются следующие типы изнашивания:
• механическое;
• эрозионное;
• тепловое;
• химическое и пр.
Механический износ происходит в результате взаимного трения уплотнительных седел задвижек, шпинделей, ходовых гаек и других деталей в их ходовом узле, валов в подшипниках скольжения и т. д. Они меняются в зависимости от числа циклов срабатывания арматуры, прочности и твердости металла, износостойкости трущихся поверхностей. Помимо этого, на данный тип износа влияют окислительные процессы в поверхностном слое металла, микрорезание абразивными частицами, схватывания металла и пр. Снижение механического износа возможно в случае увеличения твердости материала, из которого производились детали. Здесь специалисты используют различные методы, в т. ч. поверхностную закалку токами высокой частоты, химико-термическую обработку, азотирование, диффузионное хромирование и др.
Отметим, что эрозионное изнашивание касается тех деталей, что выполняют дросселирование жидкости, например, плунжеры и седла регулирующих клапанов.
Существует и щелевая эрозия, при которой поверхности деталей размываются под действием струи влажного пара через щель между седлом и плунжером (она также может возникать в неподвижных соединениях из-за химических процессов). Также есть ударная эрозия, в процессе которой материал разрушается из-за ударов капель воды о поверхность детали. Из-за кавитационого разрушения металла в потоке среды создаются пустоты (пузырьки), формирующие при схлопывании местные гидравлические удары. Интенсивность эрозионного изнашивания сокращается при изменении режимов работы арматуры и использовании эрозионно стойких материалов.
Тепловое изнашивание (или по-другому его можно назвать «старение») – это результат изменения структуры изделия при нагревании. Конечно, старение наиболее характерно для резины, которая теряет эластичность и силу. Сальниковая набивка под действием высокой температуры выгорает и твердеет. При этом старение может оказаться полезным для чугунных деталей, в которых со временем происходят структурные изменения в металле.
Химическое изнашивание (рис. 1) представляет собой коррозию, которой подвергаются детали запорной арматуры под воздействием рабочих сред. Считается, что она может быть общей по всей поверхности металла, щелевой, межкристаллитной и питтинговой. Стоит отметить, что наиболее опасно коррозионное растрескивание стали, которое происходит во время одновременного воздействия среды и механических напряжений.
Для того, чтобы вовремя выявить возможные дефекты, необходимо выполнять регулярный визуальный мониторинг за техническим состоянием арматуры и проверку на легкость открывания и закрывания задвижек, кранов, вентилей. Например, детали сальникового и ходового узлов, фланцевые или резьбовые соединения крышки с корпусом и корпуса с трубопроводом требуют самого строгого контроля.
Перечислим регламентные работы трубопроводной арматуры, которые делятся на 3 типа:
1. Текущий ремонт, в ходе которого специалисты проводят очистку и промывку арматуры, проверку и регулировку подшипников, замену быстроизнашивающихся деталей (сальниковой набивки, клапанов и т. п.), подтяжку гаек, восстанавливают подвижности шпинделя и убирают другие мелкие дефекты.
2. Средний ремонт, который осуществляется для восстановления работоспособности изделия. Для этого проходит проверка технического состояния всех узлов арматуры (которую разбирают прямо на трубопроводе или после демонтажа), обновление цилиндров, поршней, замена подшипников, узлов соединения штока с запирающими элементами предохранительных и обратных клапанов, выполняется ремонт привода и замена изношенных (поврежденных) деталей на запасные.
3. Капитальный ремонт предполагает демонтаж оборудования с трубопровода. В ходе данных работ арматура промывается и отправляется на ремонтный участок, сотрудники которого производят ее полную разборку и диагностику. Обнаруженные дефекты устраняют или меняют на запасные.
Рассмотрим, как с проблемами ремонта справляются российские арматурные предприятия. Завод «Армалит», специализирующийся на выпуске судовой трубопроводной арматуры (рис. 2), создал дочернее предприятие «ЦТОСО» для обслуживания продукции. «ЦТОСО» в свою очередь обладает филиалами в основных точках базирования флота – Санкт-Петербург, Мурманск, Севастополь и Владивосток.
Коммерческий директор АО «Армалит» Евгений Коптяев сообщил нашей редакции следующее: «Мы понимаем, что лишняя минута простоя, если мы говорим о гражданских проектах (ледоколах, танкерах, рыболовецких траулерах), приводит к экономическим потерям, а если говорим о военных кораблях – является прямой угрозой обороноспособности страны. Во избежание этого мы организовали работу нашей сервисной службы так, что ее сотрудники готовы 24 часа в сутки 7 дней в неделю по первому требованию прибыть на место и оказать необходимую сервисную поддержку или осуществить ремонт изделия».
Таким образом, «Армалит» готов к практически любым внештатным ситуациям. Даже если помощь нужна, как говорится, «здесь и сейчас». Специалисты компании могут быть командированы почти в любую точку мира, однако подобное случается редко, ведь трубопроводная арматура «Армалита» разработана и произведена специально для эксплуатации на кораблях и судах в самых экстремальных условиях. Срок службы изделий АО «Армалит» доходит до 25 лет и сопоставим со сроком жизни самого корабля за счет конструкции, материалов и качества исполнения. В частности, стоит отметить, что «Армалит» производит арматуру из специально разработанных титановых и медных сплавов, которые выдерживают многолетнее воздействие морской воды.
«Однако мы сталкиваемся с тем, что при строительстве гражданских судов нередко закупается трубопроводная арматура, выполненная из стали или чугуна – материалов, не предназначенных для работы в морской воде и жестких условиях Севера или, наоборот, тропиков. Очевидно, что в момент покупки заказчики пытаются сэкономить на комплектующих и совсем не задумываются, с какими трудностями они столкнутся при эксплуатации судна в дальнейшем – а это частый ремонт и даже полная замена трубопроводной арматуры спустя 2-3 года. Еще раз подчеркну, что для владельца судна любые простои – это экономические потери, которых можно избежать, если сразу установить специальное качественное и долговечное оборудование. А кроме того, недолговечная арматура – это угроза безопасности экипажа и пассажиров», – рассказывает Евгений Коптяев.
Скорость ремонта трубопроводной арматуры имеет особое значение для заказчиков «Армалита». По словам коммерческого директора, наиболее простой в ремонте является арматура модульной конструкции, поэтому предприятие всегда в первую очередь предлагает клиентам краны шаровые и дисковые затворы собственной разработки. Модульная конструкция обеспечивает обслуживание и ремонт изделия без его демонтажа. Сменные модули включены в состав ЗИПов, что позволяет выполнить обновление оборудования в условиях эксплуатации (и даже в экстренных случаях) силами неподготовленного личного состава корабля или судна. Это касается восстановления герметичности дисковых затворов, что можно осуществить в кратчайшие сроки за счет замены ламели, которая входит в комплект ЗИП. Необходимо только открутить шпильки и болты и заменить сменный элемент. Модульная конструкция изделий, гарантированное наличие комплекта ЗИП, сервисная служба обеспечивают АО «Армалит» лидирующие позиции на рынке судовой трубопроводной арматуры.
Еще один российский завод трубопроводной арматуры ООО «Динамика», который находится в г. Казань и обладает собственным товарным знаком DINAMIKA, также оказывает услуги по ремонту запорной арматуры, применяя для этого современное диагностическое оборудование (рис. 3). Для начала стоит отметить, что компания выпускает продукцию, полностью соответствующую стандартам EAC для использования на территории Таможенного союза. Изделия конкурентоспособны и востребованы в таких отраслях, как добыча и переработка углеводородов, а также транспортировка жидких и газообразных сред.
Отметим, что услуга ремонта от ООО «Динамика» проходит в несколько этапов. В частности, это ревизия запорной арматуры, в рамках которой специалисты предприятия оценивают внешнее состояние изделия, осматривают корпусные детали на наличие коррозии, анализируют состояние износа уплотнительных поверхностей фланцевого присоединения и проводят испытания на герметичность для выявления протечек по корпусу, уплотнениям и затвору. Такая проверка позволяет определить фактический класс герметичности устройства. Затем следует диагностика продукции: каждая деталь конструкции тщательно осматривается и проверяется на коррозию из-за того, что они напрямую контактировали с высокоскоростными жидкостями различной степени агрессивности и загрязненности. В финале осмотра ремонтники формируют список неисправностей каждого в отдельности трубопроводного устройства и определяют вид ремонта, категорию ремонта. Последним этапом услуги является непосредственно сам ремонт запорной арматуры или ее восстановление.
В основном ООО «Динамика» восстанавливает изношенные уплотнительные поверхности затвора стальных клиновых задвижек с помощью внутришлифовальных и плоскошлифовальных станков с ЧПУ. Специалисты применяют притиры различных типов и жесткости, притирочные пасты с абразивными материалами и пасты с составом на алмазной основе. Станки рассчитаны на ремонт запорной арматуры с диаметром прохода от 15 до 600 мм. Для замены деталей компания использует отечественные комплектующие, которые полностью отвечают требованиям технических регламентов и ГОСТов. Как итог работ – проверка арматуры на герметичность и при необходимости нанесение антикоррозийной краски.
Отвечая на вопросы редакции, заместитель главного конструктора ЗАО «ПКТБА» (ведущий производитель оборудования (рис. 4) для производства, ремонта и испытания трубопроводной арматуры) Ермишин Вячеслав Валентинович рассказал о том, что наиболее затратным видом ремонта является капитальный. «Наиболее технически сложным является капитальный ремонт шаровых кранов в части притирки пробки крана, а также механическая обработка уплотнительных поверхностей корпусов клиновых задвижек. Данные операции требуют применения дорогостоящего специализированного оборудования. Даже в рамках ремонта одного вида арматуры, например, клиновой задвижки, стоимость капитального ремонта будет сильно отличаться в зависимости от номинального диаметра и номинального давления арматуры, а также класса герметичности арматуры», – отметил Вячеслав Валентинович. По его словам, продлить ресурс трубопроводной арматуры можно самым простым способом – соблюдением требований руководств по эксплуатации на трубопроводную арматуру и своевременным и качественным ее обслуживанием.
Стоит отметить, что ООО «Барнаульский котельный завод», специализирующееся на производстве котельного оборудования и трубопроводной арматуры для энергетической отрасли (рис. 5), не оказывает услуги по ремонту арматуры. По мнению специалистов, у изделия есть срок использования, и больше данного срока его эксплуатировать нельзя. Предприятие изготавливает арматуру высокого давления в штампованных корпусах. Уплотнительные поверхности наплавляются материалами на основе кобальта и кобальтосодержащими сплавами, которые увеличивают межремонтные интервалы до 10 раз. Так, для надежного функционирования арматуры важен контроль качества на всех этапах производства. На «Барнаульском котельном заводе» контроль качества реализуется на современном оборудовании в заводской лаборатории металлов и термической обработки, аттестованной АРЦ НК.
На территории опережающего социально-экономического развития в г. Петровске (ТОСЭР) строится завод по выпуску лебедок, стропов и оборудования для ремонта трубопроводной арматуры нефтегазовой отрасли. Реализацией проекта занимается ООО НПО «Петро БАС». Недавно компания получила статус резидента ТОСЭР. Общая сумма инвестиций составила 5,3 млн рублей. Так, в г. Петровске к 2024 году будет запущено производство подъемно-транспортного оборудования и технических устройств собственной разработки, которое позволит предприятиям ТЭК сократить расходы на обслуживание и ремонт термопластавтоматов и газовых баллонов. Именно эта продукция будет задействована в процессе ремонта трубопроводной арматуры.
Помимо этого, ремонтом арматуры занимаются дочерние компании «Транснефти» на магистральных нефтепроводах (рис. 6), нефтеперекачивающих и линейно-диспетчерских производственных станциях, филиалы «Газпрома» на газопроводах (рис. 7), в газорегуляторных пунктах и др. Также теплоэнергетические компании проводят ремонтные работы на тепловых сетях, в котельных и электростанциях. Главным образом весной этого года на всех перечисленных объектах активно выполняется обновление трубопроводной арматуры и другого оборудования с целью подготовки к новому отопительному сезону. В данном процессе предприятия используют современные технологии и решения, осуществляют внутритрубную диагностику с помощью специальных дефектоскопов и многое другое.
Таким образом, вопрос ремонта арматуры является чрезвычайно важным. Как мы успели заметить, не все производители задействованы в этом направлении. Кто-то создает целые филиалы и подразделения для оказания услуг по ремонту, а кто-то не оказывает их вовсе, предпочитая сосредоточиться на качестве выпускаемой продукции. Для ремонта необходимо учредить специализированное предприятие, разработать государственный стандарт и другую нормативно-техническую документацию, а сама отремонтированная арматура должна обладать техническими характеристиками и качеством не хуже новой, изготовленной в заводских условиях, а также соответствующими гарантийными обязательствами, что было бы выгодно конечным потребителям. Этот вопрос не был решен в СССР, да и сейчас ему не придают государственного значения.
1. Обслуживание и ремонт запорной арматуры [Электронный ресурс] // Информационный портал о маслах, смазках, клеевых составах и технических жидкостях. URL: https://mirsmazok.ru/materialy-dlya-promyshlennogooborudovaniya/obsluzhivanie-i-remont-zapornoy-armatury/ (дата обращения 20.04.2020).
2. Ремонт запорной арматуры [Электронный ресурс] // Сайт завода запорной арматуры ООО «Динамика». URL: https://dinamika1.ru/remont-zapornoy-armatury (дата обращения 20.04.2020).
3. На ТОСЭР в г. Петровске организуют выпуск оборудования для ремонта трубопроводной арматуры [Электронный ресурс] // Портал трубопроводной арматуры ARMTORG.RU. URL: https://armtorg.ru/news/30910/ (дата обращения 20.04.2020).
