Выбор отсечной арматуры КИПиА – взвешенный подход и практический опыт

Нефть и Газ СПГ Электроэнергетика Статья
выбрано
energybase

Рис. 1. Шаровой кран Swagelok серии 60 с поворотно-откидным корпусом «револьверной» конструкции
Рис. 1. Шаровой кран Swagelok серии 60 с поворотно-откидным корпусом «револьверной» конструкции

Кто хоть раз задумывался об эффективности производственных процессов или работы оборудования, знают, как сложно бывает найти действительно качественную запорную арматуру, которая обеспечит бесперебойную работу и в то же время позволит существенно снизить издержки, связанные c обслуживанием и простоем по причине поломки или износа.

Хорошо известно, что любая арматура рано или поздно требует обслуживания, ремонта или замены. Для выполнения любого из этих действий необходимо, сбрасывать давление в трубопроводе и полностью останавливать технологический процесс или работу установки, что, по сути, является потерей средств. Рассмотрим более подробно из чего складываются потери.

Во-первых, для обслуживания, ремонта или замены крана необходимо демонтировать его из трубопровода. Сделать это можно различными способами, в зависимости от типа торцевого присоединения арматуры к трубопроводу. Например, обжимное, резьбовое или фланцевое соединения являются пересобираемыми и демонтаж-монтаж проводится относительно просто, за исключением случаев, когда система состоит из множества компонентов и расположена в ограниченном пространстве. В случае со сварными присоединениями появляется необходимость сперва срезать арматуру с трубопровода, а затем приварить отремонтированную или новую, что влечет за собой ряд существенных издержек, таких как получение разрешения на выполнение сварочных работ, необходимость дополнительного специального оборудования, требования к квалификации персонала, необходимость контроля сварного шва — все это временные и людские затраты.

Во-вторых, в зависимости от конструктивных особенностей арматуры варьируются и трудозатраты на обслуживание или ремонт. Таким образом время ремонта существенно влияет на экономию ресурсов. Если перевести трудозатраты в деньги, то получается, что стоимость обслуживания одной единицы арматуры = «стоимость человеко-часа» х «время обслуживания / ремонта».

В-третьих, из-за простоя оборудования по причине обслуживания или ремонта арматуры, теряются колоссальные средства — основной продукт не производится, и в это же время идет расход энергии, сырья, топлива, часть оборудования продолжает работать вхолостую, расходуются ресурсы на содержание персонала, аренду, налоги, сборы и прочее. Таким образом, кроме упущенной выгоды имеется еще целый ряд накладных постоянных расходов.

Решением, которое позволит сохранить средства и исключить проблему демонтажа-монтажа оборудования является применение шарового крана с поворотно-откидным корпусом «револьверной» конструкции (рис. 1). Для обслуживания такого крана нужно лишь выкрутить один болт, ослабить остальные три и откинуть центральный корпус. В результате таких действий уплотнения шара можно поменять за считанные минуты. Сам же кран при этом остается в трубопроводе. Данная конструкция полностью исключает необходимость демонтажа крана, что позволит сэкономить до 95% времени и расходов, связанных с монтажными работами.

Если рассматривать одинаковые условия эксплуатации, то ресурс работы крана будет определяться такими факторами, как общая конструкция, исполнение отдельных элементов, материалы деталей, качество сборки и удобство. Каждый из этих факторов определяет насколько кран безопасен в работе, герметичен, удобен в эксплуатации, какой будет межремонтный интервал и практичность. Краны Swagelok серии 60 имеют ряд конструктивных решений, защищенных патентами и позволяющими обеспечить каждую из перечисленных выше потребительских характеристик. Отметим некоторые из них:

  • Динамическое уплотнение штока (рис. 2, поз.1) — обеспечивает повышенную герметичность по штоку, снижает потребность в регулировке уплотнений, снижает трение, что увеличивает ресурс;
  • Шевронная конструкция уплотнения штока (рис. 2, поз.2) — обеспечивает повышенную герметичность по штоку, снижает усилие прижатия, что увеличивает ресурс;
  • Подшипники штока (рис. 2, поз.3) — снижают трение, что увеличивает ресурс;
  • Динамическое уплотнение седел шара (рис. 2, поз.4) — обеспечивает герметичность на всем диапазоне давлений, независимо от направления потока, снижает трение, что увеличивает ресурс;
  • Опорные кольца седел шара (рис. 2, поз.5) — удерживают седло и защищают его от перекоса, преждевременного износа и деформации, что обеспечивает безопасность работы и высокий ресурс.
Рис. 2. Конструктивные особенности шарового крана Swagelok серии 60
Рис. 2. Конструктивные особенности шарового крана Swagelok серии 60

Если рассмотреть такой тип арматуры, как игольчатые клапаны, то можно увидеть, что проблемы при эксплуатации и обслуживанию те же самые. Решением, позволяющим обеспечить безопасную работу, высокий ресурс, и удобство эксплуатации является игольчатые клапаны Swagelok серии 0, 1, 18, 20 и 26 (рис.3).

Рис. 3. Игольчатые клапаны Swagelok серии 0, 1, 18, 20 и 26
Рис. 3. Игольчатые клапаны Swagelok серии 0, 1, 18, 20 и 26

Данные клапаны имеют в своей конструкции:

  • Динамическое уплотнение штока (рис. 4, поз.1) — обеспечивает повышенную герметичность по штоку, снижает потребность в регулировке уплотнений, снижает трение, что увеличивает ресурс;
  • Шевронная конструкция уплотнения штока (рис. 4, поз.2) — обеспечивает повышенную герметичность по штоку, снижает усилие прижатия, что увеличивает ресурс;
  • Опорные кольца уплотнений штока (рис. 4, поз.3) — равномерно распределяют усилие прижатия, исключают выдавливание, снижают потребность в регулировке, увеличивают ресурс.
Рис. 4. Конструктивные особенности игольчатых клапанов Swagelok серии 0, 1, 18, 20 и 26
Рис. 4. Конструктивные особенности игольчатых клапанов Swagelok серии 0, 1, 18, 20 и 26

Выгоды, которые получает потребитель, эксплуатирующий краны серии 60 или клапаны серии 0, 1, 18, 20 и 26 определяют в конечном итоге стоимость владения оборудованием. Что это значит? Допустим, Вы выбрали из двух, с виду одинаковых кранов тот, что дешевле. Все вроде-бы логично: если нет разницы, на первый взгляд, то зачем переплачивать? Но с течением времени в процессе эксплуатации, выясняется, что более дешевый кран начинает протекать по штоку, периодически наблюдаются протечки по седлу, открытие/закрытие происходит со значительным усилием, требует более частого обслуживания: подтягивания уплотнений, замены седел и смазки. В результате первоначальная «экономия» при закупке выливается в затраты, на порядок превышающие разницу в стоимости крана.

В настоящее время на рынке трубопроводной арматуры предлагается множество различных типов похожих друг на друга кранов, причем производители не стесняются копировать друг у друга не только чертежи, но и описание характеристик продуктов. Вот только скопировать по-настоящему высокое качество исполнения компонентов, ответственный подход к выбору исходных материалов, культуру производства и высочайшие потребительские свойства продукта не удается никому. Это нарабатывается годами.

В заключении хочется отметить, что все описанные конструктивные особенности связаны прежде всего с безопасностью оборудования. Ведь в некоторых случаях даже незаметная утечка (горючие жидкости, взрывоопасные газы, токсичные вещества и прочие небезопасные среды) может привести не только к нарушению экологической обстановки или серьезной аварийной ситуации, но и к инцидентам на производстве. Избежать подобных последствий возможно только с помощью взвешенного и осознанного выбора оборудования, качество и надежность которого подтверждено многочисленными испытаниями, многолетнем использованием на самых ответственных участках и репутацией компании-производителя. Выбор за Вами.