26 июня, 04:46
€ — 66.6780 ↓
$ — 59.6564 ↓
ГлавнаяЭкспертное сообществоБлогиТрубопроводная арматура
О новом способе борьбы с последствиями гидроударов.

Экспертное сообщество

30 ЯНВ 2017
11:02

О новом способе борьбы с последствиями гидроударов.

Особенно это важно для систем магистральных трубопроводов, повреждение которых приводит к большим потерям рабочих сред (воды, нефти, сжиженных газов и др.) и/или к остановкам технологического процесса.
О новом способе борьбы с последствиями гидроударов.

О новом способе борьбы с последствиями гидроударов.

Известно, что теория гидравлического удара создана Н.Е.Жуковским ещё в начале прошлого столетия. На основе её разработано множество способов защиты от гидравлического удара, обладающих определёнными недостатками и преимуществами. К сожалению, на практике, при некоторых обстоятельствах, избежать воздействия гидравлического удара на систему не представляется возможным. Тогда речь заходит о минимизации последствий воздействия гидроудара на систему трубопроводов и на окружающую среду. Особенно это важно для систем магистральных трубопроводов, повреждение которых приводит к большим потерям рабочих сред (воды, нефти, сжиженных газов и др.) и/или к остановкам технологического процесса. Одним из известных способов борьбы за минимизацию потерь при разрывах трубопроводов является применение в системах отключающих клапанов (ОК)[1],[2]. Недостатком такого способа минимизации является необходимость либо отключения системы, либо проведение возможно быстрых переключений для обеспечения сохранения её работоспособности на время ремонта. При этом происходит большая потеря энергии, рабочих сред и нарушение экологической обстановки.

Однако, внимание! В прошлом, 2016 году. АО «НПФ ЦКБА». Санкт-Петербург, получены патенты на Предохранительные устройства (ПУ), оптимально решающие задачу минимизации потерь при гидроударах. О таком техническом решении, которое было разработано для предотвращения взрывов, рассказывалось в статье [3]. Практически полностью оно подходит и для решения обсуждаемой проблемы. Устройство не предотвращает гидравлический удар, но автоматически перекрывает именно место повреждения, давая возможность устранять дефект без остановки технологического процесса. Эффект достигается за счёт сочетания оригинальной конструкции предохранительного клапана (ПК) и разрывной мембраны, вместе составляющих ПУ. Оригинальность конструкции ПК позволяет держать его в открытом положении в условиях нормальной эксплуатации системы, не оказывая влияния инерционной массой подвижных частей на скорость срабатывания ПУ во время воздействия гидроудара. Как это происходит показано ниже.

Предохранительный клапан (ПК) включает в себя корпус 1со входным патрубком 2 и с выходным 3. На входном патрубке выполнена уплотнительная поверхность 4 - седло клапана.

Над ним находится уплотнительный элемент 7 –золотник с уплотнением 8,взведённый с помощью давления среды, действующей через трубку 25 на поршень 15, поджатый пружиной 5 через шток 6. Пружина с опорами 9 и 10 расположена в крышке 11 с винтом настройки 12 и с контргайкой 13.

В проставке 14 расположен сервопривод, состоящий из поршня 15 с уплотнением 16 и из полостей «А» и «Б». Шток 6 с каналом 17 уплотнён с проставкой манжетой 18. Проставка герметична по отношению к окружающей среде, корпусу и кышке, благодаря уплотнениям 19 и 20. Усилие пружины передаётся на шток 6 через вкладыш 21 с уплотнением 22 по резьбовой втулке 23, которая загерметизирована торцевым уплотнением 24 с крышкой 11. Полость «А» трубкой 25 сообщается с защищаемым объектом 26, а полость «Б» соединяется с защищаемым объектом при разрыве мембраны в МПУ 27. Площадь поршня и площадь, определяемая средним диаметром уплотнения золотника равны, что благодаря наличию канала 17, практически, исключает влияние давления в защищаемом объекте после разрыва мембраны в МПУ 27 со стороны золотника 7 на перемещение подвижной группы ПК при его срабатывании. При этом сохраняется влияние изменения давления в защищаемом объекте на работу ПК со стороны полости «А» сервопривода.

Перед рассмотрением работы ПУ заметим сразу, что при необходимости обеспечения бесперебойной работы защищаемой установки, ПУ следует применять в составе блоков, что позволит оперативно заменить МПУ с разорванными мембранами или мембраны.

ПУ работает следующим образом. В режиме нормальной эксплуатации (см.Рис.) ПК находится в открытом положении, находясь за МПУ поз.27. Таким образом, на первое открытие ПУ не затрачивается время, определяемое массой подвижной группы ПК, время на снятие усилий уплотнения в его затворе и на преодоления трения. К моменту мгновенного разрыва, по существу, безынерционной мембраны в МПУ поз.27 ПК уже открыт для аварийного потока. Учитывая то, что скорость распространения ударной волны на несколько порядков выше скорости открытия ПК это обстоятельство является очень важным и во многом определяет суть решения проблемы.

Итак, при превышении давления в защищаемом объекте 26 над давлением срабатывания мембраны, происходит её разрыв и сброс давления в системе до величины давления закрытия ПК. Во избежание повторного гидроудара, при закрытии ПК, гидравлическое сопротивление трубки 25 должно быть таким, чтобы соблюдалось известное соотношение:

                                        t >>2L / α,

где:

t-время закрытия ПК;

L- расстояние от источника давления до ПК

а- скорость звука в рабочей среде  

Далее ПУ работает как обычный ПК до момента устранения причины аварийного повышения давления. Благодаря разгрузочному каналу 17 и равенству площади поршня 15 и площади по диаметру уплотнения золотника 7, изменение давления в защищаемом объекте 26 оказывает влияние только на поршень 15 со стороны полости «А», управляя открытием и закрытием ПК.

После восстановления нормального режима эксплуатации производят переключение на блоке предохранительных клапанов (БПК), задействуя ПУ с неповреждёнными мембранами и заменяют МПУ на сработавшем ПУ. Следует заметить хорошую унификацию оригинального ПК с обычными предохранительными клапанами,которая становится очевидной при исключении из конструкции нового ПК проставки 14 с сервоприводом.

                            

Литература:

1. Эйсмонт В.П. «В чём дело?» ТПА- экспресс № 4(04) за 2011год, в

2. Эйсмонт В.П.«Снова о разливах и гейзерах» (ТПА №3 за 2016 год)

3. Эйсмонт В.П. Эффективный и надежный способ защиты

оборудования от превышения давления

(или о «нормально открытых» предохранительных клапанах) ТПА №5 (86) 2016

комментарии (0)

Статистика сообщества

Участников:194
Экспертов:19
Категорий:9
Вопросов:62
Работ:215
Комментариев:144

Популярные посты экспертов

Теги

AQUATHERM ARMATURY Group ARMTV+ AUMA Broen Camozzi CEIR Emerson HERZ HONEYWELL ISO PCVExpo VALTEC Valve World АБС ЗЭиМ Автоматизация АБС Электро Автоматизация АДЛ Аналитика Анна Попова АНОД НТЦ арбитраж Арматура. Итоги. Арматурный оскар Арматурный Петербург Атомная энергетика АУМА БАЗ Белова вебинар Водоканал Водоснабжение и водоотведение Выставки ГАЗПРОМ ГАКС-АРМСЕРВИС ГЕАЗ ГК ЭЛЬФ Грак данфосс Дарья Петшик Детали трубопроводов дисковый затвор Дунаевский Епишов ЖКХ заглушка задвижка Закон запорная арматура Зарубежные новости ИЛЬМА Импортозамещение История арматуростроения. Мифы и реальность КИП клапан клапан запорный клапан обратный клапан предохранительный клапаны регулирующие Компенсаторы Компрессоры КОНАР КПСР-Групп Крепёж Курган Литейное производство Литература и документация маршал Махитко Машиностроение Мероприятия Металлургия МК Сплав МКТ-АСДМ Модернизация Монолог кипятильника Мулюкин Награды Насосы Наука НДТ и стандартизация Нефтегаз Нефтепереработка Нефть и газ новости НТД и стандартизация Обучение ОМК ОНИКС Осташёв отвод Петшик ПОЛИПЛАСТИК Политика Попова Правительство Приводы и системы управления Программное обеспечение Происшествия прокуратура ПромАрм Промышленность ПТПА Путин РАСКО регулирующее оборудование ремонт Рос-Газ-Экспо РОСАТОМ РОСНЕФТЬ Росстандарт РОУ РТМТ Рынок Санкт-Петербург Санкции Семинар События и праздники Сплав Строительство Суд Судостроение ТЕМПЕР Тендеры Технологии ТПА Транснефть тройник Трубопроводная арматура трубопроводные системы Трубопроводный транспорт Трубы УЗСА Украина Уплотнения фильтр Фитинги Фланцы ФОБОС Химия ЦКБА Челябинск ЧТПЗ Шанаурин шаровой кран Эйсмонт Экология Экономика Электроприводы Энергетика
Aquatherm Moscow
Наверх