МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
государственное автономное профессиональное образовательное учреждение
Саратовской области
«Саратовский архитектурно-строительный колледж»
УТВЕРЖДАЮ
Зам. директора по учебной работе
______________
«____»____________2015 г.
ПМ.04 Выполнение работ по одной или нескольким
профессиям рабочих, должностям служащих
18554 Слесарь по эксплуатации и ремонту газового оборудования
по специальности 08.02.08 Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения
для студентов очного и заочного обучения
Саратов, 2015
Разработчик
А.А.Юренко, преподаватель специальных дисциплин ГАПОУ СО «САСК», первая квалификационная категория
Пояснительная записка
4
Введение
5
1
Техническое обслуживание газового крана
6
1.1
Подготовительные работы
6
1.2
Необходимый инструмент
7
2.
Процесс ревизии крана пробкового конусного муфтового
8
3.
Процесс ревизии крана пробкового конусного проходного натяжного
15
4.
Результаты проделанной работы
22
5.
Список используемой литературы и ресурсов
23
Пояснительная записка
Изучение профессионального модуля 04 «Выполнение работ по одной или нескольким профессиям рабочих, должностям служащих» МДК 04.01 Технология работ по эксплуатации и ремонту газового оборудования, предусматривает изучение теоретического курса, целью которого является овладения указанным видом профессиональной деятельности и соответствующими профессиональными компетенциями:
ПК 4.1. Выполнять работы по разборке и сборке газовой арматуры и оборудования.
ПК 4.2. Выполнять работы по ремонту систем газоснабжения жилых домов и коммунально-бытовых потребителей.
ПК 4.3. Производить установку и техническое обслуживание бытовых газовых приборов и оборудования
ПК 4.4. Проводить работы по вводу в эксплуатацию и пуску газа в бытовые газовые приборы
В данном методическом указании рассмотрен теоретический материал по следующей теме:
Тема 1.2. Технология выполнения заготовительных работ
Материал темы охватывает вопрос:
Притирка пробочных кранов ручными способами и при помощи специальных приспособлений.
В конце документа представлен список литературы и интернет ресурсов.
Введение
Методические рекомендации по техническому обслуживанию пробковых газовых кранов предназначены для получения первичных профессиональных навыков по слесарным работам; освоить умения и навыки для выполнения работ связанных с обслуживанием пробковых газовых кранов.
В рекомендациях включены следующие материалы: оборудование, приспособления, инструменты и материалы, применяемые при выполнении работ; ревизия крана пробкового конусного муфтового; ревизия крана пробкового конусного проходного натяжного.
Методическая разработка позволит в короткие сроки получить знания по практическому обучению слесарей-газовиков, качественно подготовиться к зачету по учебной практике.
Предназначена для студентов 1 курса специальности 08.02.08 «Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения»
1. Техническое обслуживание газового крана
Положительной чертой советских газовых кранов является их длительный срок эксплуатации и ремонтопригодность. Однако такой кран требует регулярного обслуживания, поскольку герметичность такого устройства обеспечивается за счет притирки пробки крана к корпусу, подробнее об этом читайте в нашей статье.
Появление запаха газа в районе пробкового крана отнюдь не повод для его замены, однако вызвать представителя газовой службы для устранения причины утечки все же придется.
В данной инструкции пошагово описан процесс ревизии двух наиболее популярных газовых пробковых конусных кранов: муфтового и натяжного. Отметим, что данная статья не является призывом к действию, а предлагается исключительно в ознакомительных целях, поскольку газоопасные работы должны выполняться специализированными организациями, имеющими необходимые разрешения. Она будет полезна тем, кто желает лично убедиться в качестве ревизии крана, выполненной газовой службой.
1.1 Подготовительные работы
Прежде чем приступить к ревизии газового крана, необходимо выяснить, действительно ли источником утечки является кран. Для этого необходимо обмылить кран, нанеся пену на соединения. Находим места пропускания газа, чтобы убедиться, что причиной утечки действительно является кран.
Примечание. Шланг, ведущий к газовому оборудованию, был специально снят, чтобы показать, что утечка газа снаружи очень часто означает негерметичность самого крана. Потому варианты промазать корпус смазкой по наружной поверхности, заклеить пластилином и прочие народные методы не решают полностью проблему, а только создают иллюзию безопасности.
Для проведения ревизии нет нужды снимать газовый кран с газопровода. В данной статье это выполнено исключительно для наглядности процесса. Однако необходимо перекрыть подачу газа к газопроводу и стравить давление, а также предупредить соседей, чтобы они отключили все газопотребляющие приборы!
1.2 Необходимый инструмент
Для выполнения ревизии понадобится следующий инструмент:
широкая плоская отвертка
рожковый ключ № 17
смазка для газовых кранов
ветошь
Примечание. При отсутствии специальной газовой смазки ее вполне можно заменить графитной смазкой. Нежелательно использовать солидол, т. к. его свойства сильно зависят от температуры.
2 Процесс ревизии крана пробкового конусного муфтового
Плоской отверткой откручиваем резьбовую заглушку.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Вынимаем пружинку.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Плоской отверткой немного проворачиваем пробку крана, надавливая на нее. Пальцем второй руки придерживаем пробку. При ее заклинивании можно немного пристукнуть молотком по отвертке.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Примечание. Не повредите отверткой внутреннюю поверхность крана и не роняйте пробку, во избежание возникновения царапин и забоин!
Вынимаем пробку.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Ветошью протираем корпус крана и пробку. Засохшую смазку можно удалить бензином или спиртом.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Отверткой удаляем остатки старой смазки из пробки.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Наносим смазку тонким слоем на пробку.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Помещаем смазанную пробку в корпус.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Набиваем смазку в полость, где располагается пружина.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Размещаем пружину в пазу пробки.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Смазываем резьбовую заглушку и вкручиваем ее в корпус на несколько витков отверткой. Пружина должна попасть в паз на пробке.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Закручивая отверткой резьбовую заглушку, регулируем плавность хода крана. Проверяем, проворачивая пробку отверткой. Кран не должен проворачиваться с усилием, но и не должен ходить чересчур легко.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
3. Процесс ревизии крана пробкового конусного проходного натяжного
Придерживая пробку крана ручкой, откручиваем 17-м ключом по очереди контргайку и гайку.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Снимаем ограничительную шайбу.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Надавливаем пальцем на шпильку пробки, проворачивая пробку ручкой. При заклинивании пробки можно немного пристукнуть по шпильке молотком, предварительно накрутив на нее гайку, чтобы не повредить резьбу. Бить нужно по гайке!
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Вынимаем пробку.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Очистка пробки и корпуса с последующей смазкой и сборкой производится аналогично муфтовому крану. Очищаем ограничительную шайбу от старой смазки.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Наносим смазку на корпус крана в месте прилегания ограничивающей шайбы.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Надеваем ограничивающую шайбу на паз шпильки. Пробку крана для этого ставим в полуоткрытое положение.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Накручиваем гайку прорезью к пробке крана.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Зажимая гайку, регулируем степень натяжения крана. Проверяем, проворачивая ручку крана. Кран не должен проворачиваться с усилием, но и не должен ходить чересчур легко. Поджимаем контргайку.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Еще раз проверяем плавность хода.
4. Результаты проделанной работы
После подачи газа и контрольного обмыливания, утечек газа не обнаружено! Кран герметичен и стал работать гораздо приятнее, без заеданий!
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
5. Список используемой литературы и интернет ресурсов
К.Г.Кязимов., В.Е.Гусев. «Эксплуатация ремонт оборудования систем газоснабжения»
Практическое пособие для слесаря газового хозяйства. - М.; ИЦ ЭНАС,2006;
Покровский Б.С. Основы слесарного дела: учебник/ Б.С. Покровский. – 2-е изд., стер. – М.: Академия ИЦ, 2009
http://www.club-gas.ru
13PAGE 142315
Приложенные файлы
Краны
Кран представляет собой запорное, регулирующее или распределительное устройство. Основными деталями крана являются корпус и затвор (пробка) в виде конуса, цилиндра, шара или диска. Для прохода среды в ёатворе предусмотрены сквозное отверстие или канал различной формы, чем обеспечивается требуемая пропускная характеристика при применении крана в качестве регулирующего устройства. Управление краном (запорным) осуществляется путем поворота пробки на 90°.
Наибольшее применение получили запорные краны. Они используются нд магистральных трубопроводах, транспортирующих природный газ И нефть, а также в системах городского газоснабжения, на резервуарах и котлах для определения уровня ЖИДКОСТИ, дренажа систем, взятия проб. Классификация запорных кранов приведена на схеме 2.1.
Достоинства крана как запорного устройства заключаются в следующем: простота конструкции, малое гидравлическое сопротивление, небольшая высота (без учета размеров привода), возможность бесколодезной установки и установки в любом рабочем положении на трубопроводе, простая форма проточной части корпуса, отсутствие застойных зон, полнопроходимость в шаровых кранах, допускающая возможность механизированной очистки трубопровода, простое управление (поворот пробки на 90°), малое время, затрачиваемое на поворот, хорошая защита и возможность смазки уплотнительных поверхностей деталей рабочего органа, применимость для вязких или загрязненных сред, суспензий, пульп и шламов, возможность использования в качестве запорного или регулирующего устройства. Вместе с тем краны имеют следующие недостатки: для управления кранами с большим условным диаметром прохода требуются боЛьшие крутящие моменты, необходимы тщательное обслуживание и смазка уплотнительных поверхностей конической пробки и корпуса во избежание «прикипания» пробки к корпусу, усложнена пригонка (притирка) конической пробки к корпусу, неравномерный по высоте износ конусных пробок, что в процессе их эксплуатации приводит к снижению герметичности запорного органа. Поэтому для ответственных объектов все большее применение получают шаровые краны, которые используются для трубопроводов с условным диаметром прохода Dy Для того чтобы снизить крутящий момент, необходимый для управления конусными кранами, и износ уплотнительных. поверхностей, применяются краны со смазкой. На конусных соприкасающихся поверхностях этих кранов пробка и корпус имеют каналы, заполняемые специальной смазкой. Смазка периодически вручную или автоматически подается по каналам шпинделя, корпуса и пробки.
Краны изготовляются из латуни, бронзы, серого чугуна, стали, титана, пластмасс и других материалов. Краны из латуни {Dy^ Схема 2.1
Классификация запорных кранов
В перекрытую часть трубопровода. Натяжные краны в изготовлении дешевле сальниковых. Для управления краном вручную пробка крана обычно снабжается квадратом, на который надевается ключ или рукоятка, в некоторых случаях на пробке закрепляется рукоятка управления. Основные параметры кранов регламентированы ГОСТ 9702-77* (СТ СЭВ 4365-83).
Крепление запорных проходных кранов на трубопроводе производится либо муфтами с внутренней трубной дюймовой резьбой, что обычно применяется в кранах из чугуна и цветных металлов небольшого размера, либо с помощью фланцев, которыми снабжаются краны с большим условным диаметром прохода. Стальные краны наиболее часто имеют присоединительные патрубки под Приварку к трубопроводу. Различные конструкции латунных и Чугунных пробковых кранов приведены на рис. 2.1-2.4. 
Конусность пробки в кранах обычно составляет от 1: 6 до I: 7 в зависимости от материала деталей. При меньшей конусности
снижается осевое усилие, требуемое для герметизации запорного органа, но при этом повышается вероятность заклинивания пробки Б корпусе. В связи с этим конусность 1:7 принимается в кранах из чугуна, бронзы и лаТуни общепромышленного назначения с Ру <: :=""> Проходное отверстие (окно) в конусной пробке имеет обычно трапецеидальную форму с отношением высоты к средней линии 2,5: 1. Размеры и форма окна должны обеспечивать в закрытом положении крана перекрытие уплотнительных поверхностей пробки и корпуса, достаточное для герметизации запорного органа. Направление проходного отверстия указывается риской на торце пробки (для трехходовых на торце - Г-образный знак), направлением рукоятки крана или стрелкой-указателем.
Стальные краны применяются при повышенных давлениях рабочей среды (нефть, масла, природный газ). Для снижения
трения в запорном органе используются конструкции с чугунной пробкой, со стальной пробкой и со смазкой я конструкции с подъемом пробки. Наиболее часто применяются краны со смаз¬кой, так как применение чугунных пробок не обеспечивает долговечности изделия, а краны с подъемом пробки имеют усложненную конструкцию. На рис. 2.5-2.7 приведены конструкции стальных конусных (пробковых) кранов со смазкой. 
Стальные конусныё краны со смазкой выполняются сальниковыми и натяжными. Смазка в этих кранах из центрального канала хвостовика пробки путем завинчивания выжимного болта выдавливается в кольцевую уплотнительную канавку на пробке, а затем через продольные канавки на корпусе и пробке подается в кольцевые канавки на корпусе. При закрытом положении крана запорный орган герметизируется замкнутым контуром смазки, находящимся под давлением. При открытии крана продольные канавки на корпусе и пробке разобщаются и среда не может под давлением выдавить смазку. Для предотвращения выдавливания смазки наружу давлением среды через впускное смазочное отверстие в пробке предусмотрен обратный клапан.
В процессе эксплуатации необходимо периодически добавлять смазку в связи с тем, что она частично выдавливается в проходное отверстие и вымывается рабочей средой. Для снижения силы трения и создания необходимого зазора между корпусом и пробкой имеется шариковая регулируемая опора (снизу пробки). 
Рис. 2.4. Кран чугунный фаолитированный сальниковый фланцевый для агрессивных сред
(ру == 0,4 МПа, U 
Рис. 2.6. Кран стальной со смазкой с пневмопрнводом фланцевый: для жидких и газообразных сред (р^ «* 1,6 МПа, Герметизация запорного органа в кранах с большим условным диаметром прохода и при больших давлениях обеспечивается давлением рабочей среды. Чтобы обеспечить нормальную работу крана, должна быть выдержана толщина смазочного слоя. При слишком большой толщине слчя смазка может выжиматься давлением среды, при слишком малой - могут иметь место задиры металла пробки и корпуса. Установлено, например, что при рабочем давлении pD = 16 МПа слой смазки должен иметь толщину около 0,01 мм. Для обеспечения подачи густой смазки во все каналы на кранах с большим условным диаметром прохода при-меняются мультипликаторы давления. 
Существенным недостатком конусных кранов со смазкой является необходимость применения больших крутящих моментов для управления краном при больших давлениях рабочей средн. так как на конусной поверхности рабочего органа из-за гидравлической неуравновешенности пробки возникают большие силы трения. Фирма «Роквелл» (США) изготовляет конусные краны со смазкой (рис, 2.5, б), у которых пробка разгружена, что обеспечивает легкость управления кранам независимо от значений рабочего давления. Эти краны с Dy 
Для вязких и застывающих (кристаллизующихся) сред (парэг финистых мазутов, фенолов, смол) применяются краны с паровым обогревом корпуса (рис. 2.8 н 2.9). Используются краны как с конусной, так и с цилиндрической или шаровой пробкой, В этих условиях цилиндрическое сопряжение рабочего органа обеспечивает нормальную работу крана. Благодаря нагретому паром корпусу сохраняется жидкотекучееть рабочей среды и обеспечи-вается работоспособность крана на вязкой жидкости. 
Цилиндрические краны применяются также в энергетике для регулирования расхода воды и давления пара. Регулирование осуществляется путем поворота цилиндрической полой пробки (золотника) с окнами относительно окна в корпусе. Требуемая пропускная характеристика обеспечивается соответствующими размерами и формой окон в корпусе и пробке.
Принцип работы кранов с подъемом пробки заключается в том, что при открывании и закрывании прохода предварительно производится подъем пробки на некоторую высоту, необходимую для того, чтобы уплотнительные поверхности пробки и корпуса разошлись, а.во время поворота пробки устранялись трение и износ уплотнительных поверхностей. Это осуществляется путем поворота шпинделя или, ходовой гайки. После поворота пробки на 90" она снова «садится» на свое; место. В кранах с ручным управлением эти действия выполнякртся последовательно вручную - с помощьк? шпинделя и бокового рычага, в кранах с поршневым гидроприводом или электроприводом - специальным механизмом. Основными деталями крана являются шпиндель с ходовой гайкой, вилка и ползун с роликом (рис. 2.10). 
Рис. 2.12. Шаровые краны: а - с Плавающим шаром для трубопроводов с малыми условными диаметрами прохода; б - с шаром на опорах и подвижными уплотнителвными кольцами для трубопроводов е большими условными диаметрами прохода
Ползун с помощью шатуна связан с кривошипом, поворачивающим ходовую гайку шпинделя. Привод перемещает ползун вдоль направляющих. Подъем пробки происходит при повороте гайки в то время, когда вилка заблокирована роликом. Затем ролик за-ходит в вилку, после чего гайка и вилка поворачиваются совместно и происходит поворот приподнятой пробки, при дальнейшем движении ролик выходит из вилки и блокирует ее положение. Двигаясь дальше, пробка опускается вниз. При движении ползуна в обратном направлении действие происходит в обратной последовательности. Управление осуществляется либо при помощи электропривода, либо с помощью поршневого гидравлического привода.
Для того чтобы предотвратить сдвиг пробки в сторону при подъеме, на ней внизу предусмотрена цапфа, благодаря чему сохраняется положение оси пробки. При подъеме пробки между корпусом и пробкой могут попасть твердые частицы, которые затем будут защемлены, и запорный орган потеряет герметичность или резко снизит ее. Поэтому краны с подъемом предки не рекомендуется применять для сред, содержащих твердые частицы. Для сыпучих тел могут быть использованы краны, показанные на рис. 2.11.
Шаровые к р а н ы с пробкой в виде шара со сквозным от-верстием для прохода среды (рис. 2.12, 2.13) получают широкое применение для различных условий работы. По принципу герметизации запорного органа их можно разделить на две основные разновидности: G плавающим шаром и с шаром на опорах. Применяются иногда и конструкции с плавающими уплотнительными кольцами. Сферические пробка и корпус обладают большой прочностью и жесткостью. Для кранов с малым диаметром прохода наибольшее применение получили конструкции с плавающей пробкой, в которых пробка не связана жестко со шпинделем, а может смещаться от оси шпинделя. Под действием давления среды пробка
Рис. 2.13. Щаровой кран с паровым обогревом, с червячным редуктором и ручным управлением для вязких застывающих сред
прижимается к уплотнительному кольцу корпуса, обеспечивая герметичное перекрытие запорного органа. .
При больших условных диаметрах прохода и давлениях плавающая пробка, создает чрезмерно большие нагрузки на уплотнительные кольца, что затрудняет работу крана,. поэтому в таких условиях рекомендуются конструкции кранов с фиксирован-ной пробкой. Фиксирующая цапфа пробки может иметь подшипники качения или самосмазывающиеся подшипники скольжения," которые в последнее время получили в шаровых кранах широкое применение. 
Уплотнительные кольца в шаровых кранах изготовляются из резины, фторопласта или металла. Краны с малым условным диаметром прохода обычно имеют ручное управление, краны с большим диаметром прохода снабжаются пневмогидроприводом.
Шаровые краны широко применяются на магистральных газопроводах, транспортирующих природный газ (рис. 2.14). Пневмо-гидроприводы позволяют автоматизировать управление кранами и создавать достаточный крутящий момент для управления, обеспечивая плавный поворот пробки. Время поворота обычно составляет от 30 с для кранов с малым условным диаметром прохода и до 120 с - для кранов с большим условным диаметром прохода. Шаровые краны а пневмогидроприводом серийно выпускаются с £)у= 404-1400 мм, рассчитанным на рр Как пробковые, так и шаровые краны с большим условным диаметром прохода снабжаются обводами (байпасами) для выравнивания давления по обе стороны пробки перед открытием крана с целью уменьшить момент, необходимый для поворота пробки» и износ уплотнительных колец. На рис. 2.15 и 2.16 показаны шаровые краны из титана.
Т р е Х-, ч е ты р е х- и м но го ход о в ы е краны мот гут быть пробковыми, шаровыми или дисковыми (золотниковыми) (рис. 2.17-2.19). Число ходов определяется числом присоединяемых к крану линий. Эти краны используются для переключения потока рабочей среды с одной линии на Другую (распределительные краны) и для смешения различных сред, поступающих по различным линиям, й направления смеси в общую линию (смесительные краны). Применяются также конструкции с подъемом пробки и конструкции с паровым обогревом корпуса (рис. 2.20) - в зависимости от заданных условий работы арматуры. Управление обычно производится вручную. На кранах с большим условным диаметром прохода устанавливается червячный редуктор с целью уменьшить усилие, необходимое для управления краном.
Наиболее пригодным для управления краном является поршневой привод. Поэтому эти краны широко используются в различных отраслях народного хозяйства. Простота конструкции, надежность в работе, значительные усилия на штоке (моменты на шпинделе арматуры), достаточный ход являются достоинствами поршневого привода. Управление кранов электроприводом выбирается сравнительно редко в связи с тем, что для открытия или закрытия крана требуется поворот пробки лишь на 1/4 оборота при значительном крутящем моменте. Для этого требуются неполноповоротные электроприводы, состоящие из редукторной части обычного электропривода арматуры и преобразователя движения в виде кулисно-винтового механизма. Такой привод имеет сложную конструкцию, невысокий: ресурс и высокую стоимость. При эксплуатации на трубопроводах с взрыйо-и пожароопасными средами необходимо применять электроприводы во взрывозащищенном исполнении. Время открывания и закрыт вания крана при использовании электропривода больше, чем при управлении поршневым приводом. 
В связи с указанным электропривод для крана используется лишь тогда, когда по условиям эксплуатации требуется применять только электроэнергию, так как отсутствуют источники сжатого воздуха или нейтрального. Наличие на газопроводах компрессорных станций создает хорошие условия для применения на арматуре пневмогидроприводов.
Конструкции кранов из неметаллических материалов приведены на рис. 2.21-2.25. 
Как устроен конусный (пробковый) кран? Где используются эти изделия? Для чего, например, употребляется пробковый кран 11Б6БК ДУ50? Как хороши эти элементы запорной арматуры в системах водоснабжения и отопления на фоне альтернатив? Попытаемся ответить на эти вопросы.
Что это такое
Принципиальная схема и используемые материалы
Так именуется закрывающее либо регулирующее приспособление, главный элемент которого - пробка - имеет форму полного либо усеченного конуса со сквозным каналом и соприкасается с корпусом всеми боковыми поверхностями. Непроницаемость для воды, воздуха, газа либо другой транспортируемой трубопроводом среды обеспечивается отсутствием зазора между стенками корпуса и пробкой.
Устройство пробкового крана подразумевает большую площадь трения и, как следствие, большое упрочнение, требующееся для поворота. Разумеется, что при громадном диаметре трубопровода оно станет неприемлемо громадным; кроме того: прикипание поверхностей дополнительно увеличит сопротивление.
Как раз исходя из этого для изготовления пробковых кранов традиционно используются коррозионностойкие материалы с низким коэффициентом трения - латунь и чугун.
Обратите внимание: из-за изюминок конструкции и низкой механической прочности используемых металлов диаметр пробковых кранов редко превышает 100 мм, а рабочее давление - 16 атмосфер.
Нет правил без исключений: при жажде в продаже возможно найти пробковый проходной кран диаметром до 200 миллиметров в металлическом корпусе.
Но к тем вентилям, каковые возможно встретить в подвалах, он имеет мало отношения:
- Для облегчения вращения пробки употребляется редуктор с штурвалом.
- Пробка выполняется все-таки из чугуна: в случае если прикипят друг к другу два металлических элемента, сорвать их не окажет помощь кроме того редуктор.
Герметизация корпуса
Как кран перекрывает перемещение воды либо газа в трубопроводе - осознать несложно. А как именно обеспечивается отсутствие утечек во окружающую среду?
Натяжение
Пробка проходит через корпус вентиля полностью. Ее хвостовик с нарезанной резьбой при затягивании навернутой на него гайки прижимает пробку к корпусу со большим упрочнением. Отсутствие зазора гарантирует отсутствие протечек как через вентиль по трубопроводу, так и во окружающую среду.
Любопытно: при работе вентиля уровень качества притирки поверхностей со временем улучшается.
Пружина
Газовый пробковый конусный кран, который возможно видеть на подводке к газовой плите в большинстве русских квартир, устроен пара в противном случае: пробка прижимается к корпусу не гайкой, а пружиной. Маленькое упрочнение прижима вкупе со смазкой снабжает умеренное упрочнение поворота пробки; но большое рабочее давление конструкции более чем мало.
Сальник
Наконец, на водоснабжении и отоплении массово использовался пробко-сальниковый кран: сальниковая набивка около штока снабжала отсутствие утечек. В большинстве случаев, употреблялся плетеный графитовый сальник.
То, как зажималась набивка, в большинстве случаев зависело от материала вентиля:
- Латунные изделия применяли обжим накидной гайкой.
- Пробковый чугунный кран чаще применял для обжимки сальника несколько болтов, притягивавших сальницу к ушкам корпуса.
Методы соединения корпуса с трубопроводом
Их, фактически, всего два:
- Фланцевое . Смежные фланцы притягиваются друг к другу четырьмя - восемью болтами; герметичность обеспечивается паронитовой либо резиновой прокладкой.
- Резьбовое, либо муфтовое . Для герметизации употребляется сантехнический лен и неестественные герметизирующие материалы.
В зависимости от номинального диаметра присоединяемого трубопровода указывается ДУ (условный проход) вентиля. Отечественная документация применяет метрическую систему; ДУ приблизительно соответствует внутреннему диаметру трубопроводу в миллиметрах. Импортные товары чаще маркируются в дюймах:
| ДУ | Размер в дюймах |
| 15 | 1/2 |
| 20 | 3/4 |
| 25 | 1 |
| 32 | 1 1/4 |
| 40 | 1 1/2 |
| 50 | 2 |
Использование
Приведем пара примеров применения пробковых кранов в разных их выполнениях.
- Самый наглядный пример - самоварный краник. Пробка в нем удерживается в корпусе крана лишь собственной тяжестью.
- Смесители советского примера с рычажным переключателем были не весьма эргономичны в применении и довольно часто текли; но они были фактически неубиваемыми. Сломать рычаг либо пробку было непростой задачей.
- Трехходовые пробковые краны употреблялись для регулировки температуры в квартирах: в зависимости от положения они пускали поток теплоносителя через батарею, через перемычку или полностью перекрывали его.
Кстати: последняя функция крана была обстоятельством лютой неприязни слесарей, обслуживавших районы, застроенные хрущевками. Узнать, кто из жильцов по стояку перекрыл кран, получалось далеко не сходу.
- Газовые краны советского примера нами уже упоминались. Пробковый вентиль на фоне распространенных тогда винтовых вправду смотрелся куда более надежным и обеспечивающим отсутствие утечек.
- Наконец, наровне с винтовым вентилем пробковый сальниковый кран был наиболее распространенным элементом запорной водоснабжения систем и арматуры отопления в 60 - 80 годы прошлого века. Именно там, например, массово употреблялся упомянутый в начале нашего материала вентиль 11Б6БК ДУ50: он монтировался на врезках ГВС и отопления в элеваторных узлах.
Преимущества и недочёты
Как выглядят пробковые краны на фоне альтернатив применительно к сантехнике?
Начнем с похвал в их адрес.
Плюсы
- В отличие от винтовых вентилей, их не требуется в некотором роде ориентировать по направлению тока воды. Отрыв клапана не угрожает легко ввиду отсутствия такового.
- Прямой и широкий сквозной канал в пробке формирует достаточно умеренное гидравлическое сопротивление - опять-таки в отличие от извилистых ходов в винтовом вентиле.
- По той же причине пробковые вентиля ни при каких обстоятельствах не забиваются окалиной, ржавчиной и песком. Мусору просто-напросто негде задержаться в них.
- От современных шаровых вентилей пробковые выгодно отличаются большей стойкостью к большим температурам.
Но: 150 С, большие для шарового вентиля, являются пределом температуры на подающей нитке теплотрассы в пик зимних холодов. Более высокие значения достижимы только в системах парового отопления, каковые на данный момент употребляются только на немногочисленных промышленных фирмах.
Минусы
- И чугунные, и латунные вентиля при долгом бездействии закипают. Дабы провернуть их по окончании пяти лет простоя, требуется упрочнение, в полной мере талантливое порвать резьбу на сгоне.
- По окончании пресловутого периода бездействия мельчайший поворот вентиля ведет к утечке воды через сальник. Да, это неприятность - неспециализированная для всех изделий с сальниковой набивкой; но при винтового вентиля она решается его полным открытием. Тут же приходится набивать сальник заново.
- Кстати, о сальнике: набить его возможно, лишь предварительно перекрыв и скинув воду. С чем связана инструкция? В случае если вскрыть вентиль под давлением, потревоженная пробка вполне возможно полетит вам в лицо на фронте потока воды. В лучшем случае - холодной, в нехорошем - обжигающе горячей.
Для сравнения: задвижку с притертыми щечками для набивки сальника своими руками достаточно.
- Бессальниковые (натяжные) вентиля приходится ослаблять перед открытием либо закрытием, что сопровождается утечкой воды. Особенно трогательно, в то время, когда вы находитесь под вентилем. В случае если же не ослаблять натяжную гайку, имеется настоящие шансы оторвать резьбу от пробки.
- Шток для поворота приходится брать разводным, рожковым либо (значительно чаще) газовым ключом. Как следствие, довольно часто применяемые краны легко определить по скругленным, а то и фактически отсутствующим выше сальницы штокам.
- При всем том цена пробкового вентиля не ниже, а обычно - выше шарового аналога того же размера.
Заключение
Выводы достаточно неутешительны. Морально устаревшая конструкция уже проиграла битву за рынок сантехнических коммуникаций и может употребляться разве что в узкоспециализированных промышленных трубопроводах.
В зданиях, где под радиатором стоит трехходовой пробковый кран, возможно только порекомендовать как возможно скорее выполнить замену подводок.
Как неизменно, в видео в данной статье читатель сможет отыскать дополнительную тематическую данные. Удач!
Положительной чертой советских газовых кранов является их длительный срок эксплуатации и ремонтопригодность. Однако такой кран требует регулярного обслуживания, поскольку герметичность такого устройства обеспечивается за счет притирки пробки крана к корпусу, подробнее об этом читайте в нашей статье.
Появление запаха газа в районе пробкового крана отнюдь не повод для его замены, однако вызвать представителя газовой службы для устранения причины утечки все же придется.
В данной статье пошагово описан процесс ревизии двух наиболее популярных газовых пробковых конусных кранов: муфтового и натяжного. Отметим, что данная статья не является призывом к действию, а предлагается исключительно в ознакомительных целях, поскольку газоопасные работы должны выполняться специализированными организациями, имеющими необходимые разрешения. Она будет полезна тем, кто желает лично убедиться в качестве ревизии крана, выполненной газовой службой.
Подготовительные работы
Прежде чем приступить к ревизии газового крана, необходимо выяснить, действительно ли источником утечки является кран. Для этого необходимо обмылить кран, нанеся пену на соединения. Находим места пропускания газа, чтобы убедиться, что причиной утечки действительно является кран.
Примечание. Шланг, ведущий к газовому оборудованию , был специально снят, чтобы показать, что утечка газа снаружи очень часто означает негерметичность самого крана. Потому варианты промазать корпус смазкой по наружной поверхности, заклеить пластилином и прочие народные методы не решают полностью проблему, а только создают иллюзию безопасности.
Для проведения ревизии нет нужды снимать газовый кран с газопровода. В данной статье это выполнено исключительно для наглядности процесса. Однако необходимо перекрыть подачу газа к газопроводу и стравить давление, а также предупредить соседей, чтобы они отключили все газопотребляющие приборы!
Необходимый инструмент
Для выполнения ревизии понадобится следующий инструмент:
- широкая плоская отвертка
- рожковый ключ № 17
- смазка для газовых кранов
- ветошь
Примечание. При отсутствии специальной газовой смазки ее вполне можно заменить графитной смазкой. Нежелательно использовать солидол, т. к. его свойства сильно зависят от температуры.
Процесс ревизии крана пробкового конусного муфтового
Плоской отверткой откручиваем резьбовую заглушку.
Вынимаем пружинку.
Плоской отверткой немного проворачиваем пробку крана, надавливая на нее. Пальцем второй руки придерживаем пробку. При ее заклинивании можно немного пристукнуть молотком по отвертке.
Примечание. Не повредите отверткой внутреннюю поверхность крана и не роняйте пробку, во избежание возникновения царапин и забоин!
Вынимаем пробку.
Ветошью протираем корпус крана и пробку. Засохшую смазку можно удалить бензином или спиртом.
Отверткой удаляем остатки старой смазки из пробки.
Наносим смазку тонким слоем на пробку.
Помещаем смазанную пробку в корпус.
Набиваем смазку в полость, где располагается пружина.
Размещаем пружину в пазу пробки.
Смазываем резьбовую заглушку и вкручиваем ее в корпус на несколько витков отверткой. Пружина должна попасть в паз на пробке.
Закручивая отверткой резьбовую заглушку, регулируем плавность хода крана. Проверяем, проворачивая пробку отверткой. Кран не должен проворачиваться с усилием, но и не должен ходить чересчур легко.
Процесс ревизии крана пробкового конусного проходного натяжного
Придерживая пробку крана ручкой, откручиваем 17-м ключом по очереди контргайку и гайку.
Снимаем ограничительную шайбу.
Надавливаем пальцем на шпильку пробки, проворачивая пробку ручкой. При заклинивании пробки можно немного пристукнуть по шпильке молотком, предварительно накрутив на нее гайку, чтобы не повредить резьбу. Бить нужно по гайке!
Вынимаем пробку.
Очистка пробки и корпуса с последующей смазкой и сборкой производится аналогично муфтовому крану. Очищаем ограничительную шайбу от старой смазки.
Наносим смазку на корпус крана в месте прилегания ограничивающей шайбы.
Надеваем ограничивающую шайбу на паз шпильки. Пробку крана для этого ставим в полуоткрытое положение.
Накручиваем гайку прорезью к пробке крана.
Зажимая гайку, регулируем степень натяжения крана. Проверяем, проворачивая ручку крана. Кран не должен проворачиваться с усилием, но и не должен ходить чересчур легко. Поджимаем контргайку.
Еще раз проверяем плавность хода.
Результаты проделанной работы
После подачи газа и контрольного обмыливания, утечек газа не обнаружено! Кран герметичен и стал работать гораздо приятнее, без заеданий!
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ГОРНЫХ И НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ МАШИН
Курсовая работа
Эксплуатация и ремонт пробкового крана
Выполнил: ст.гр. МОН-06:
Файрушин С.Р.
Проверил преподаватель:
Кошкин А.П
Пермь, 2010
ВВЕДЕНИЕ
1. ВИДЫ ЗАПОРНЫХ УСТРОЙСТВ
2. ВЫБОР ЗАПОРНОГО УСТРОЙСТВА
2.1 Классификация кранов
2.2 Пробковый кран
3. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И СМАЗКА
4. НЕИСПРАВНОСТИ И ИХ УСТРАНЕНИЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
В общем случае основное назначение запорной арматуры - перекрывать поток рабочей среды по трубопроводу и снова пускать среду в зависимости от требований технологического процесса, обслуживаемого данным трубопроводом. Кроме того, запорную арматуру применяют: 1) для переключения потока или его части из одной ветви системы в другую и 2) для дросселирования потока среды, т. е. изменения его расхода, давления и скорости (применение нежелательно, так как в условиях дросселирования запорная арматура быстрее изнашивается из-за эрозии, вибрации и других причин).
Тип и назначение трубопровода, вид запорной арматуры и место ее установки в гидравлической системе определяют конкретные особенности эксплуатации арматуры, а также характер требований, предъявляемых к ней. Так, запорные устройства фонтанной арматуры подавляющую часть времени своего функционирования находится в открытом положении, при этом через нее идет поток жидкости либо газа. Такая арматура закрывается например, для проведения ремонтных работ, врезки отвода и при аварии (разрыве трубы). При этом, естественно, арматура должна обеспечивать полную герметичность. Чтобы потери при аварии были минимальны, арматуру необходимо закрыть сразу же. Привод запорной арматуры должен быть взрывобезопасным. Поскольку скважины часто находятся в малообжитых и труднодоступных районах (пустыни, тундра, тайга), обслуживание запорной арматуры затруднительно.
Основные требования к запорным устройствам следующие. Поскольку такая арматура почти постоянно открыта, она должна иметь минимальное гидравлическое сопротивление, чтобы не снижать существенно пропускную способность линии. Такая арматура должна иметь высокую надежность, определяемую не большим числом циклов срабатывания (что в данном случае и не надо), а легкостью закрытия после длительной эксплуатации в открытом положении, либо наоборот. Для герметичного закрывания арматуры необходимо, чтобы уплотнение было высокостойким к длительному эрозионному воздействию потока добываемой жидкости, который может содержать абразивные частицы. Арматура должна быть долговечной (примерно 10-20 лет), так как операция по ее замене обходится значительно дороже самой арматуры из-за необходимости остановки работы скважины в целом, сложности доставки арматуры на место и т. п. Высокая надежность запорных устройств фонтанной арматуры при минимальном обслуживании - довольно жесткое условие при конструировании.
1. ВИДЫ ЗАПОРНЫХ УСТРОЙСТВ
Основных, наиболее часто применяемых типов запорной арматуры, четыре. Их различают по характеру перемещения запорного элемента при срабатывании арматуры и по форме этого элемента.
Принципиальная особенность задвижек заключается в том, что при их закрывании запорный элемент не преодолевает усилия от давления среды, так как он движется поперек потока. В задвижках при закрывании необходимо преодолеть только трение. Поэтому их можно применять для больших проходов и рабочих давлений. Площадь уплотнительных поверхностей задвижек невелика - два узких кольца вокруг прохода. Благодаря этому они надежны и герметичны. Основное преимущество задвижек - их прямоточность и низкое местное гидравлическое сопротивление. Последнее может быть практически сведено к сопротивлению трения о стенки трубы равной длины в задвижках с направляющей трубой, где в открытом положении для потока создается канал, совпадающий по сечению с трубопроводом.
Основное преимущество вентилей - отсутствие трения уплотнительных поверхностей. При этом значительно уменьшается опасность повреждения (путем схватывания и задирания однородных металлических поверхностей, царапания посторонними частицами) уплотнения, что позволяет использовать более высокие контактные давления. Поэтому вентили применяют в самых ответственных трубопроводах высокого давления. По сравнению с задвижками высота вентилей обычно несколько меньше, зато строительная длина их значительно больше. Это объясняется необходимостью разместить более или менее плавное колено с седлом. С другой стороны, в угловой арматуре (где запорное устройство совмещается с изгибом трубопровода) это колено получается совершенно естественно, так что вентили - практически наиболее удобный и эффективный вид угловой арматуры. Недостаток вентилей заключается в необходимости при закрывании (или при открывании - с подачей среды на золотник) преодолевать давление среды. Это дополнительно нагружает шпиндель и привод вентиля и увеличивает усилие на маховике. В вентилях с подачей среды на золотник при повышенных давлениях или больших проходах применяют разгрузочные устройства (золотники меньшего диаметра, открывающиеся до открывания главного золотника). При подаче среды на золотник вентиля сальник постоянно находится под давлением среды, что снижает его надежность. В связи с этим вентили среднего и высокого давления применяют при проходах не выше 400 мм, причем наиболее применимы вентили с условным проходом до 150 мм включительно.
Преимуществом вентилей является малый рабочий ход их запорного элемента (обычно в четыре раза меньший по сравнению с задвижками), а следовательно, и меньшие высота вентилей и время срабатывания, чем у задвижек. Вентили имеют то преимущество перед задвижками, что в них уплотнение золотника легко может быть выполнено из резины или пластмассы, при этом усилие, требуемое для герметизации, значительно снижается и повышается коррозионная стойкость уплотнения.
Серьезным недостатком большинства конструкций вентилей (кроме прямоточных) является их наиболее высокое, по сравнению с другими типами запорной арматуры, гидравлическое сопротивление. Прямоточные вентили имеют более низкое гидравлическое сопротивление, однако они несколько дороже вследствие сложного изготовления.
Диафрагмовые вентили имеют такие же ограничения по величине прохода что и обычные; кроме того, их можно применять только для низких давлений (до 10 кгс/см 2), что связано с малой прочностью упругого запорного элемента диафрагмы, выполняемой из материалов большой гибкости (резины, пластмассы). Диафрагмовые вентили особенно хорошо приспособлены для работы на агрессивных средах, так как они не имеют сальника, а подвижные металлические элементы отделены от рабочей среды диафрагмой.
Корпусы диафрагмовых вентилей обычно изнутри футеруются резиной или пластмассой, что повышает их коррозионную стойкость. Диафрагмовые вентили обеспечивают хорошую герметичность, даже на средах с посторонними включениями, так как последние вдавливаются в мягкое уплотнение.
Некоторую аналогию с диафрагмовыми вентилями представляют шланговые затворы. Их основная часть - резиновый или резинотканевый шланг, пережимаемый специальными траверсами от механического или ручного привода, либо давлением жидкости. Основные преимущества шланговых затворов - простота конструкции, эффективность работы на шламах и пульпах (где арматура большинства других типов не работоспособна), стойкость к коррозии и особенно к абразивному износу. При эксплуатации в среде с абразивными частицами шланговые затворы почти незаменимы, потому что, кроме высокой абразивной стойкости и надежности герметизации резинового корпуса, они прямоточны. Это обстоятельство выгодно отличает шланговые затворы от диафрагмовых вентилей, так как при поворотах потока с абразивными частицами они ударяются о стенку, которая быстро изнашивается.
Однако шланговые затворы имеют ограниченную долговечность, связанную со старением резины. Вследствие низкой прочности резины шланговые затворы можно применять только при низких давлениях (практически до 6 кгс/см 2). Шланговые затворы не рекомендуется использовать при вакууме, так как под действием внешнего давления шланг может терять устойчивость и самопроизвольно перекрывать проход.
Важное преимущество кранов как вида запорной арматуры - уплотнительные поверхности во время работы остаются в контакте друг с другом и защищены от рабочей среды. Это практически устраняет опасность попадания и защемления посторонних частиц между уплотнительными поверхностями, уменьшает коррозию и эрозию уплотнений, делает возможным применять смазку последних. Использование смазки в затворе повышает герметичность надежность и долговечность работы затвора, а также снижает усилия для управления.
Другим преимуществом кранов является их самоторможение (кран не может открыться в результате давления среды). Это позволяет не применять самотормозящиеся винтовые передачи в приводе, что упрощает конструкцию, повышает к. п. д. привода и обеспечивает быстрое срабатывание (необходимо повернуть маховик или выходной вал при механическом приводе только на четверть оборота). Существенное преимущество кранов заключается в их низком гидравлическом сопротивлении и отсутствии застойных зон в корпусе вследствие прямоточности проходного канала, а также в возможности сосредоточить в одном запорном устройстве управление несколькими разветвляющимися потоками: трех- и четырехходовые краны часто применяются в технологической обвязке самых различных объектов.
К недостаткам кранов относится прежде всего их менее надежная герметичность (в основном у конических кранов с уплотнением «металл по металлу»).
Краны со смазкой, а также шаровые краны с неметаллическими уплотнительными кольцами обеспечивают полную и достаточно надежную герметичность. Шаровые краны с пластмассовыми уплотнениями, эксплуатируемые в средах высокого давления, содержащих взвешенные частицы, могут иметь недостаточную долговечность вследствие низкой твердости и стойкости пластмасс к абразивному износу. Наиболее надежны в таких условиях шаровые краны с металлическим уплотнением и смазкой.
Дисковые затворы - наиболее простой вид арматуры. Их габаритные размеры и масса минимальны по сравнению со всеми другими типами арматуры. Их преимущества особенно значительны при больших проходах и низких давлениях. Для управления дисковым затвором необходимо повернуть вал на четверть оборота (как у кранов). Вместе с тем крутящий момент привода, необходимый для управления дисковым затвором, довольно большой.
Наиболее серьезным недостатком дисковых затворов является сложность обеспечения герметичности уплотнения. В затворах больших условных проходов на максимально возможные для таких затворов давления (порядка 10 кгс/см 2) конструкция уплотнения обычно сложна и не всегда обеспечивает надежную работу.
запорная арматура трубопровод кран
2. ВЫБОР ЗАПОРНОГО УСТРОЙСТВА
Для выбора запорной арматуры необходимо иметь полные данные о системе, где собираются применять арматуру, о назначении арматуры и условиях ее работы.
На выбор арматуры значительно влияют химическая активность рабочей среды и ее коррозионные свойства. Они определяют марку материала корпусных деталей арматуры и уплотнения.
При выборе арматуры необходимо учитывать ее долговечность и ремонтопригодность. Эти характеристики связаны с расчетным сроком службы самой установки, где применяют арматуру, а также с проектируемой в дальнейшем модернизацией или автоматизацией системы.
В системах, где затруднено обслуживание и где выход арматуры из строя может повлечь серьезные последствия, основной характеристикой для выбора запорной арматуры может стать надежность ее работы.
Наконец, один из решающих факторов при выборе арматуры - ее экономичность. Экономичность следует рассматривать комплексно, для всего народного хозяйства в целом. При этом учитывают цену арматуры, стоимость обслуживания ее, а также ее влияние на экономические показатели всего производства.
При выборе арматуры следует учитывать также ее габаритные размеры и массу с учетом места для ее установки
Запорную арматуру выбирают в зависимости от конкретных условий и особенностей технологического процесса, а также от вида и физических свойств перекачиваемой рабочей среды.
2.1 Классификация кранов
Они используются на магистральных трубопроводах, транспортирующих природный газ и нефть, а также в системах городского газоснабжения, на резервуарах и котлах для определения уровня жидкости, дренажа систем, взятия проб. Классификация запорных кранов приведена на рисунке ниже:
Достоинства крана, как запорного устройства, заключается в следующем: простота конструкции, малое гидравлическое сопротивление, небольшая высота (без учета размеров привода), возможность безколодезной установки и установки в любом рабочем положении на трубопроводе, простая форма проточной части корпуса, отсутствие застойных зон, полнопроходность в шаровых кранах, допускающая возможность механизированной очистки трубопровода, простое управление (поворот пробки на 90°), малое время, затрачиваемое на поворот, хорошая защита и возможность смазки уплотнительных поверхностей деталей рабочего органа, применимость для вязких или загрязненных сред, суспензий, пульп и шламов, возможность использования в качестве запорного или регулирующего устройства. Вместе с тем, краны имеют следующие недостатки: для управления кранами с большим условным диаметром прохода требуется большие крутящие моменты, необходимы тщательное обслуживание и смазка уплотнительных поверхностей конической пробки и корпуса во избежание "прикипания" пробки к корпусу, усложнена притирка конической пробки и корпуса, неравномерный по высоте износ конусных пробок, что в процессе их эксплуатации приводит к снижению герметичности запорного органа. Поэтому для ответственных объектов все большее применение получают шаровые краны, которые используются для трубопроводов с условным диаметром прохода Dу < 1400 мм и более при давлениях ру < 16 МПа. На линейной части магистральных газопроводов шаровые краны являются основным запорным устройством. Они получили широкое применение и на других объектах газопроводов.
Для того, чтобы снизить крутящий момент, необходимый для управления конусными кранами, и износ уплотнительных поверхностей, применяются краны со смазкой. На конусных соприкасающихся поверхностях этих кранов пробка и корпус имеют каналы, заполняемые специальной смазкой. Смазка периодически вручную или автоматически подается по каналам шпинделя, корпуса и пробки.
Принцип работы кранов с подъемом пробки заключается в том, что при открывании и закрывании прохода предварительно производится подъем пробки на некоторую высоту, необходимую для того, чтобы уплотнительные поверхности пробки и корпуса разошлись, что уменьшает во время поворота пробки трение и износ уплотнительных поверхностей. Это осуществляется путем поворота шпинделя или ходовой гайки. После поворота пробки на 90° она снова "садится" на свое место. В кранах с ручным управлением эти действия выполняются последовательно вручную - с помощью шпинделя и бокового рычага, в кранах с поршневым гидроприводом или электроприводом - специальным механизмом.
Шаровые краны с пробкой в виде шара со сквозным отверстием для прохода среды получают все более широкое применение для различных условий работы. По принципу герметизации запорного органа их можно разделить на две основные разновидности: с плавающим шаром и с шаром на опорах. Применяются иногда и конструкции с плавающими уплотнительными кольцами. Сферические пробка и корпус обладают большой прочностью и жесткостью.
Для кранов с малым диаметром прохода наибольшее применение получили конструкции с плавающей пробкой, в которых пробка не связана жестко со шпинделем, а может смещаться от оси шпинделя. Под действием давления среды пробка прижимается к уплотнительному кольцу корпуса, обеспечивая герметичное перекрытие запорного органа.
При больших условных диаметрах прохода и давлениях плавающая пробка создает чрезмерно большие нагрузки на уплотнительное кольцо, что затрудняет работу крана, поэтому для таких условий рекомендуются конструкции с фиксированной пробкой. Фиксирующая цапфа пробки может иметь подшипники качения или самосмазывающиеся подшипники скольжения, которые в настоящее время широко используются в шаровых кранах. Для вязких и застывающих (кристаллизующихся) сред (парафинистых мазутов, фенолов, смол) применяются краны с паровым обогревом корпуса. Используются краны как с конусной или шаровой, так и с цилиндрической пробкой.
Краны изготовляются из латуни, бронзы, серого чугуна, стали. Краны из латуни (Dу < 80 мм) применяются для сред с ру < 2,5 МПа при tp < 225°С. Чугунные краны (Dу < 150 мм) используются для воды, нефти, смазочных масел, топливного газа, нейтральных газов, фенолов при ру < 1,6 МПа и tp < 150°С. Стальные краны (Dу < 1400 мм) применяются для топливных газов, сжиженных газов, нефтепродуктов, каменноугольной смолы, пека при ру < 16 МПа и tp < 500°С. Латунные краны изготовляются как пробно-спускные и как запорные. Пробно-спускные краны (с условным диаметром Dу, равным 6, 10, 15 и 20 мм) при ру = 1 МПа и tp = 225° С предназначены для установки на котлы и резервуары. Они имеют один присоединительный патрубок с наружной трубной дюймовой резьбой и один спускной патрубок для выпуска рабочей среды, который используются для взятия проб и дренажа.
На рисунке слева представлены чугунные пробковый и шаровой краны и их монтажные размеры (в скобках приведены их обозначения по классификациям СЕИР и ООН).
2.2 Пробковый кран
Пробковый кран (рис. 4.11) состоит из корпуса 1, конической пробки 2, крышки 3, через которую проходит регулировочный винт 4, позволяющий регулировать рабочий зазор между уплотнительными поверхностями корпуса пробки.
Рис. 4.11. Пробковый кран: 1- корпус; 2 - конус; 3 - крышка; 4 - регулирующий винт; 5 - манжеты; 6 - кулачковая муфта для проворота конуса шпинделем; 7 - шпиндель; 8 - рукоятка; 9 - нажимной болт для подачи смазки; 10 - обратный клапан; 11 и 12 - ограничитель и пружина клапана
Уплотнение регулировочного винта осуществляется манжетами 5, поджатие которых производится грундбуксой. Управление краном осуществляется путем поворота пробки 2 (через шпиндель 7 и кулачковую муфту 6) рукояткой 8 до ее упора (рукоятки) в выступы горловины корпуса.
Для поворота пробки крана рукоятку при необходимости наращивают рукояткой 406 - ЗИП - 4, поставляемой с арматурой. Шпиндель уплотняется манжетами, которые поджимаются грундбуксой.
Смазка выполняет следующие функции: обеспечивает герметичность затвора крана; облегчает поворот пробки, создавая постоянную прослойку между уплотнительными поверхностями корпуса и пробки; предохраняет уплотнительные поверхности от коррозии и износа; предохраняет кран от заедания и заклинивания. С целью повышения коррозийной стойкости пробка крана подвергается сульфацианированию.
3. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И СМАЗКА
После установки кранового запорного устройства необходимо дополнительно набить уплотнительную смазку и проверить их на плавность работы затвора. Смазка подается масленкой, которая ввинчивается в резьбовое отверстие шпинделя вместо нажимного болта. Кран в момент набивки смазки должен быть или полностью открыт или полностью закрыт. Допускается производить набивку смазки при помощи нажимного болта. Однако, это менее удобно и требует большего времени.
После заполнения крана смазкой, нажимной болт необходимо поставить в исходное положение. Рекомендуется ввинтить его на половину длины, чтобы в процессе эксплуатации, продавливать смазку на уплотнительной поверхности вращением нажимного болта на 5-6 оборотов. Регулярная подача смазки на уплотнительной поверхности крана обеспечивает постоянную герметичность затвора. Если давление среды в скважине близко к рабочему давлению крана - 14 МПа, то смазку рекомендуется подавать при помощи нажимного болта после 3-5 поворотов крана. Обязательно проводят поднабивку смазки после депарафинизации скважин паром и других технологических операций, проводимых при давлениях близких к рабочим.
Для надежной работы затвора следует регулярно проверять наличие смазки в системе крана и по мере необходимости, но не реже 1 раза в 3 месяца, проводить набивку смазки масленкой.
Кран смазывается через 40-50 циклов работы смазкой ЛЗ-162 или через 150-180 циклов смазкой «Арматол-238».
Смазку подают масленкой в кран до тех пор, пока ее подача не станет затруднительной.
Если кран разбирался, то при сборке необходимо установить правильный зазор между уплотнительными поверхностями корпуса и пробки. Для этой цели уплотнительные поверхности, как корпуса, так и пробки, должны быть очищены от старой смазки, протертой досуха чистой тряпкой и промыты в керосиновой ванне. Полость над пробкой должна быть заполнена смазкой, а ее уплотнительная поверхность вновь смазана тонким слоем уплотнительной смазки. Только после этого пробка может быть поставлена на место. По окончании сборки крана регулировочный винт необходимо затянуть до отказа и потом ослабить на 1/8 оборота. Это обеспечит нормальный эксплуатационный зазор между уплотнительными поверхностями корпуса и пробки. После установки зазора между корпусом и пробкой, кран заполняют смазкой.
При аварийном заклинивании пробки надо отвинтить регулировочный винт на 1-2 оборота, затем добавить масленкой в кран смазку и завинчивать нажимной болт в шпиндель до тех пор, пока пробка освободится от заклинивания. После ликвидации заклинивания требуется отрегулировать кран.
Перед сменой манжеты под давлением надо отвинтить регулировочный винт до отказа. Этим будет достигнуто герметичность регулировочного винта и нижней крышки. Затем можно менять манжеты, после чего снова отрегулировать кран.
4. НЕИСПРАВНОСТИ И ИХ УСТРАНЕНИЯ
Неисправность: Утечка среды через резьбовое соединение болта и шпинделя
Причины: Недостаток смазки
Устранение неисправности: Отвинтить нажимной болт и добавить в кран смазку масленкой. Нажимным болтом продавить смазку. Головка нажимного болта не должна доходить до торца шпинделя на 10-15 мм.
Неисправность: Утечка среды через уплотнение регулировочного винта
Причины: Недостаточная затяжка или износ манжет
Устранение неисправности: Подтянуть специальным ключом грундбуксу, прижимающую манжеты. Если утечка не прекращается, то необходимо сменить манжеты согласно инструкции.
Неисправность: Пробка крана перекрывается с большим усилием
Причины: Недостаточный зазор между пробкой и корпусом
Устранение неисправности: Добавить в кран уплотнительную смазку и проверить регулировку зазора между корпусом пробкой, для чего отвинтить регулировочный винт на 1/4 – 1/8 оборота, одновременно проверяя плавность перекрытия рукояткой. Регулировочный винт закрыть защитной гайкой, которую требуется перед регулировкой свинчивать.
Неисправность: Утечка среды через уплотнение крышки с корпусом
Причины: Ослаблено крепление крышки
Устранение неисправности: Необходимо снять защитную гайку с регулировочного винта. Отвинтить регулировочный винт на 2-3 оборота и подтянуть гайки, крепящие крышку корпуса крана. После устранения течи, отрегулировать зазор.
Неисправность: Пробка крана не перекрывается
Причина: Заклинивание пробки
Устранение неисправности: Отвинтить регулировочный винт на 2-3 оборота. Вывинтить нажимной болт и масленкой добавить уплотнительную смазку. Смазку добавлять до тех пор, пока вращение колпака масленки не станет затруднительным, затем ввинтить нажимной болт и вращать его до тех пор, пока пробка не освободится от заклинивания.
Ремонт пробкового крана включает: разборку и промывку деталей в керосиновой ванне, их промер и отбраковку, ремонт изношенных деталей и изготовление новых, сборку крана и гидравлическое испытание. В процессе разборки и сборки применяют обычный слесарный инструмент и необходимые приспособления. Операции в процессе ремонта в основном сводятся к ликвидации раковин, наплавлением металла с последующей расточкой, к исправлению резьбы, шабровки уплотнительных поверхностей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте было рассмотрены запорные устройства, в частности пробковый кран. Мы рассмотрели его конструкцию и принцип действия. Также были проанализированы возможные неисправности и методы их устранения. Выполнив данную работу, я пришел к выводу, что своевременное техническое обслуживание пробкового крана обеспечивает его надежную, безотказную работу на протяжении всего срока службы.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. В.Н.Ивановский, В.И.Дарищев, А.А.Сабиров, В.С.Каштанов, С.С.Пекин – Оборудование для добычи нефти и газа. М.: Из-во «Нефть и газ РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина», 2002
2. В.П.Грабович –Газопромысловое оборудование и машины. М.: «МИНХ и ГП им.И.М.Губкина» , 1977
3. Е.И. Бухаленко и др. Нефтепромысловое оборудование. Недра 1990г.
4. Е.И. Бухаленко – Монтаж, обслуживание и ремонт нефтепромыслового оборудования: учебник / Е.И. Бухаленко, Ю.Г. Абдуллаев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1985. – 391 с.