Именно производство качественно нового, надежного и безотказного продукта по оптимальной стоимости являются главными требованиями, предъявляемыми сегодня заказчиками к запорной арматуре, поскольку на неё возлагаются достаточно высокие требования.
Одно из самых важных – это обеспечение мгновенной локализации возможных аварий и нештатных ситуаций.
А ведь от надежной работы арматуры в решающей степени зависят безопасная работа технологических систем в широком диапазоне рабочих сред, давлений, температур, условий окружающей среды (сейсмических воздействий, влажности, низких и высоких температур и др.).
Актуальность данных требований возрастает, и будет расти в дальнейшем, поскольку в настоящее время всеми крупнейшими компаниями нефтегазового сектора в приоритет ставится экологическая безопасность и безопасность людей.
В соответствии с этим перед всей машиностроительной отраслью нефтегазового сектора стоит важный вопрос, какому же типу запорной арматуры отдать предпочтение.
В настоящее время разработаны и широко используется следующие основные типы запорной арматуры – это вентили, задвижки, заслонки и шаровые краны.
Каждый тип арматуры имеет свои достоинства, но и не лишен недостатков, при этом ни в коем случае нельзя забывать и о стоимости таких изделий, затратах как на производство арматуры, так и на последующие обслуживание: сервис и ремонт.
Исторически первыми типами запорной арматуры начали использоваться задвижки и вентили. На сегодняшний день их практически единственным достоинством является невысокая стоимость по причине простоты конструкции, технологичности изготовления и повсеместной распространенности производственных мощностей. Однако их эксплуатацию осложняет ряд недостатков.
Вентили обладают высоким гидравлическим сопротивлением, их невозможно применять на потоках сильно загрязненных рабочих сред, а также на средах с высокой вязкостью, подача рабочей среды возможна только в одном направлении, обусловленным конструкцией клапана.
Задвижки имеют значительные строительные размеры, длительное время перестановки, и, кроме того, полость заслонки содержит застойную зону, в которой обязательно будут скапливаться механические примеси, что приводит к необходимости регулярной разборки и очистки, в противном случае – к потери работоспособности (герметичности).
Тем не менее, необходимо отметить достоинство, присущее как задвижкам (клиновым), так и вентилям: негерметичную арматуру всегда можно «подтянуть», приложив к маховику усилие, большее расчётного, тем самым избежав нештатной ситуации, осложненной протечкой.
Поворотные заслонки, в силу своих конструктивных особенностей, пригодны для эксплуатации в небольшом интервале температур и при невысоких давлениях.
Во второй половине прошлого века широкое распространение получили шаровые краны.
Данный тип запорной арматуры продолжает совершенствоваться, что способствует их применению практически во всех отраслях, вытесняя традиционные клиновые задвижки и клапаны.
Широкому распространению производства шаровых кранов способствовало также повсеместное внедрение автоматизации механической обработки и появлению новых уплотнительных материалов (сначала фторопласт, затем полиуретаны, полиэфиркетоны и т.д.)
К преимуществам шаровых кранов относят высокую герметичность, простоту конструкции, высокое быстродействие, удобство монтажа, низкую стоимость обслуживания, малое гидравлическое сопротивление и отсутствие застойных зон. При потере герметичности есть возможность закачки уплотнительной жидкости – аварийное уплотнение.
К основным недостаткам можно отнести более высокую стоимость, и, как правило, невозможность ремонта вне условий завода-изготовителя. Существенным недостатком является неработоспособность шаровых кранов при температурах выше 200С, где по-прежнему ведущая роль остается за клиновыми задвижками.
Резюмируя, можно сформулировать конструкционные требования, которым, помимо надежности и безотказности должна отвечать современная запорная арматура.
Это полный проход, дублирующий проход трубы, что обеспечивает минимальное гидродинамическое сопротивление и ламинарный режим потока, если это требуется; отсутствие застойных зон, приводящих к невозможности закрытия и преждевременному выходу арматуры из строя.
Это возможность разборки для проведения ремонтных работ без демонтажа из трубопровода, что особенно актуально для приварной арматуры. Это минимальный износ запорного органа при эксплуатации, а также возможность эксплуатации арматуры при частично изношенных полимерных вставках седел с сохранением герметичности затвора.
Как видно из вышесказанного, ни один из существующих классических видов запорной арматуры не может одновременно удовлетворить всех требований эффективной и безопасной эксплуатации, поэтому усилия многих ведущих конструкторов из области арматуростроения направлены на создание изделия, которое бы одновременно сочетало положительные стороны нескольких типов арматуры.
Совместными усилиями специалистов фирм Norrexim AG (Швейцария) и LOG Valve Kft (Венгрия) была разработана совершенно новая инновационная конструкция изделия комбинированного типа, представляющего собой гибрид шаровых кранов и клиновых задвижек – шаровой кран типа LBX (рис.1.)
Рис.1. Шаровой кран типа LBX
Шаровой кран типа LBX предназначен для применения в качестве запорной арматуры для перекрытия потоков жидких и газообразных сред в широком диапазоне рабочих давлений, от 0 до 420 кгс/см2.
Конструктивно, приводная часть крана представляет собой модифицированный узел клиновой задвижки, в которой ходовая гайка вызывает вертикальное движение штока, а запорная часть – это шаровой кран с разъемным запорным органом (шар состоит из двух полусфер). Основные узлы данной арматуры изображены на рис.2.
Рис.2. Основные узлы крана LBX: шток с направляющим узлом, распорный узел, цапфа.
Основные состояния работы затвора крана изображены на рис.3. В открытом положении (I, шток в верхней мертвой точке) осевая линия прохода шара совпадает с осевой линией трубопровода, обеспечивая полный проход для среды, а также запуска устройств для диагностики и очистки трубы.
При вращении маховика из начального положения направляющие шпильки в канавках штока вынуждают его повернуться на 90 (II). При этом шпильки распорного узла (рис.2) движутся в параллельной области направляющих, полусферы шара сомкнуты. Вращение происходит без трения шара о седла.
В положении III осевая линия прохода шара расположена перпендикулярно осевой линии трубопровода, полусферы шара сомкнуты, между шаром и седлами имеется зазор.
Рис.3. Работа крана LBX
Дальнейшее вращение маховика опускает шток и приводит к заходу шпилек распорного узла в непараллельную область направляющих. При этом шпильки расходятся и вынуждают полусферы запорного элемента герметично прижаться к седлам.
Прилагаемые при этом усилия незначительны, поскольку запирающая конструкция представляет собой рычаг с опорой в цапфе и приложением усилия в области верхней подвижной точки.
Запирание среды при этом происходит с обеих сторон крана, что, несомненно, является важным достоинством данной арматуры.
Важное преимущество крана LBX по сравнению с традиционными шаровыми кранами можно увидеть, проанализировав обратный процесс – его открытие. При движении штока вверх сначала происходит смыкание полусфер шара в положении III, сам шар при этом остается неподвижен относительно седел.
В возникающие при этом кольцевые зазоры между шаром и седлами смываются возможные накопления твердых примесей среды. Поворот из положения III в положение I (рис.3) также осуществляется без трения шара о седла.
В классических шаровых кранах, напротив, трение постоянно, и именно оно приводит к истиранию запорного элемента (шар-седло), резко усугубляемое наличием твердых примесей в транспортируемой среде, которые неизбежны при добыче, транспортировке и каталитической переработке углеводородного сырья.
Сборочный чертеж шарового крана LBX приведен на рис.4.
Рис.4. Сборочный чертеж шарового крана LBX
1. Корпус 2. Фланцевое присоединение 3. Крышка 4. Шпиндель 5. Затвор 6. Уплотнительное кольцо 7. Приводная головка 8. Уплотнение сальника 9. Шпилька 10. Гайка
Рассматриваемая конструкция, таким образом, сочетает в одном достоинства различных классических изделий, что обусловливает широкий диапазон их применения.
Перемещение затвора относительно седел без трения придает изделию долговечность, а также возможность безопасной эксплуатации со средами, содержащими значительные количества механических примесей.
По этой же причине крутящие моменты открытия и закрытия невелики, что дает возможность использования приводов с небольшими крутящими моментами, а, соответственно, недорогими. Двустороннее перекрытие позволяет использовать данные шаровые краны в трубопроводных системах с переменным направлением технологических потоков.
Шаровые краны LBX прошли успешные испытания и эксплуатируются в условиях Ямбургского НГКМ на дренажных линиях с высоким содержанием механических примесей. Осуществлена поставка кранов на Киринское НГКМ в рамках проекта Сахалин-3.
Запорная арматура. На пути российской нефти | Добывающая промышленность
04.04.2019
Как и любой добытый из-под земли клад, нефть и газ важно не только найти, но и доставить до нужного места. В процессе транспортировки важную роль играет не только труба, как может показаться со стороны, но и небольшие, порой малозаметные устройства, имя которым — запорная арматура.
Именно благодаря этим изделиям удаётся отрегулировать скорость и интенсивность подачи потока, давление в трубе, сделать ремонт и так далее. Хотя основные модификации запорной арматуры существуют с прошлого века, производители не устают их совершенствовать. Курс на импортозамещение и модернизацию производства добавляет драйва производителям.
Масштаб спроса
Россия на протяжении многих лет прочно входит в тройку мировых лидеров по объёмам добычи нефти и газа. По территории нашей страны проложено около 1,5 млн км промысловых и магистральных нефте- и газопроводов, обеспечивающих транспортировку этих геологических богатств.
Казалось бы, рынок нефти в последние годы несколько просел, но в России, выяснили аналитики, потребность в запорной арматуре не сократилась, а напротив, имеется тенденция к росту.
Причины растущей потребности отечественных нефтяников и газовиков в запорной арматуре лежат в резко повысившейся стоимости импортных изделий и, как следствие, необходимости замещения импортной продукции более дешёвыми отечественными аналогами.
Процесс импортозамещения постепенно набирает обороты. Также стоит учесть запрет импорта западного высокотехнологичного оборудования для ряда отраслей российской нефтяной и газовой промышленностей.
Ещё один фактор, который косвенно способствует развитию смежных отраслей для нефтегазового комплекса, — закат эры добычи лёгких углеводородов.
Теперь, чтобы компенсировать падение, российские нефтегазовые компании направили свои интересы на Север, где с помощью новых технологий и оборудования осваивают шельф дальневосточных и арктических морей, бурят горизонтальные скважины, разрабатывают трудноизвлекаемые запасы Западной Сибири.
Разведка и добыча таких ресурсов неизбежно влекут за собой развитие технологий во всех задействованных в процессе отраслях промышленности, в том числе и рост трубной отрасли, а вместе с ней и производство арматуры.
«Сложившаяся экономическая ситуация на российском рынке после введения санкций дала большой толчок для реализации программы импортозамещения и развития нашего предприятия.
Наши крупные заказчики — «Газпром», «Роснефть», «СИБУР» — во многих параметрах развернулись в сторону отечественных производителей трубопроводной арматуры», — рассказывает директор департамента по работе с ПИ и НИИ ООО «Арматурный завод» Рустам Зигануров.
В результате, по его словам, завод освоил новые виды продукции.
В частности, такой факт: правительство Республики Башкортостан вместе с крупными заказчиками промониторило рынок и составило «дорожную карту», отметив продукцию, которая требуется по программе импортозамещения.
«Мы проанализировали данную карту и выбрали те виды изделий, которые мы сможем освоить: сконструировать, выпустить опытный образец, протестировать и потом запустить в серийное производство», — подчеркнул эксперт.
Нельзя сказать, что импортозамещение рывком сдвинуло отрасль вперёд. Скажем, Муромский завод трубопроводной арматуры — это предприятие полного цикла, т. е. запорная арматура изготавливается из собственного литья и российских комплектующих.
Соответственно, выбранный страной курс в данном случае не оказал существенного влияния. Однако даже точечное движение вверх вследствие политических изменений — тенденция интересная и отрадная.
Через тернии к звёздам
Вспоминая, как начинался процесс импортозамещения, Рустам Зигануров отмечает, что многие сомневались в способности отечественных производителей арматуры выпускать некоторые виды продукции, аналогичные импортной.
«По прошествии времени оказалось, что мы можем производить арматуру ничуть не хуже, чем западные компании. Давайте рассмотрим задвижки на высокое давление.
Мы успешно освоили шаровые краны с уплотнением «металл по металлу» и «металл-полимер» и краны шаровые регулирующие, которые тоже не уступают зарубежным аналогам.
Безусловно, конечный потребитель с некоторым опасением воспринял эти новые виды продукции: были опасения по поводу её качества. Но в последнее время мы доказали надёжность и высокое качество выпускаемой продукции», — привёл пример специалист.
psepl.com.au
Рустам Зигануров прогнозирует, что в дальнейшем продолжится внедрение новых видов продукции.
«С каждым днём заказчик предъявляет к арматуре всё большие требования, поэтому мы должны ежедневно отслеживать, анализировать пожелания заказчика и реагировать на них», — отмечает он.
«Предпочтения потребителей запорной арматуры всё больше ориентированы на качество продукции. Практически каждый крупный заказчик разрабатывает свои требования к арматуре.
К основным можно отнести соответствие химического состава стали установленным стандартам, 100-процентную герметичность затвора, а также требования к внешнему виду и покраске», — соглашается и дополняет начальник отдела продаж ЗАО «ПО «МЗТА» Александр Пупков.
Стимулы и мотивации
Мы уже начали говорить о том, что к делу развития отечественной профильной продукции подключились «верхи». Упомянутая «дорожная карта» не единственный пример. Ещё одна мера поддержки «своих» производителей — формирование индустриальных парков, резиденты которых имеют определённые льготы по налогам и другим платежам.
Так, в прошлом году в индустриальном парке «Богословский» в ТОСЭР «Краснотурьинск» в Свердловской области начала работу московская компания «Бэнефит», производитель запорной арматуры, металлоконструкций и трубной продукции. Уже в ближайшие годы она намерена разместить сборочный цех, а впоследствии построить новый завод с полным циклом производства.
- Особенность парка «Богословский» в ТОСЭР «Краснотурьинск» — выгодное расположение с логистической точки зрения из-за близости путей доставки товаров в северные регионы — ХМАО-Югру и ЯНАО.
- Новые производства анонсируют и за Уралом, где также расположены крупные месторождения углеводородного сырья.
- Томский электромеханический завод несколько лет назад наладил масштабный выпуск запорной арматуры для объектов «Газпрома».
Инвестиции в проект составили около 1,5 млрд руб. При этом «Газпром» гарантировал закупку производимого оборудования с 2016 по 2023 годы. «Омсктрансмаш», дочка «Уралвагонзавода», также начал подготовку к запуску производства трубопроводной запорной арматуры для ряда крупных российских предприятий.
Чем сильны
Ещё один аргумент в пользу российской продукции — производство специфических, а порой и уникальных элементов запорной арматуры. Так, несколько лет назад специалисты «Восточной Арматурной Компании» изготовили гигантский шаровый кран — стальную конструкцию весом в 14 т.
Изделие продемонстрировали местной прессе, а затем оно успешно прошло испытание на полигоне в Саратове, подтвердило все технические характеристики и поступило на одну из российских газовых магистралей.
А одно из старейших предприятий российского машиностроения завод «Тяжпромарматура» (Алексинский завод тяжёлой промышленной арматуры, предприятие основано ещё в 1728 году) сообщает о выпуске усовершенствованной продукции. Инженеры предприятия смогли улучшить эксплуатационные свойства конструкции шаровых кранов — за счёт уменьшения количества сварных швов полукорпуса.
Таким образом, специалисты завода смогли не только повысить прочность, поскольку чем меньше швов, тем прочнее изделие, но и сократить время на производство шарового крана.
Нужно отметить и то, что «российский блок» производителей запорной арматуры очень внушительно выглядит на профильных выставках. Скажем, на «Нефтегаз-2018» эту продукцию представляли по большей части отечественные компании.
Самый эффектный стенд, на наш взгляд, представил завод «Химмаш-аппарат».
Внимание экспертов, конечно, привлёк не столько сам стенд, сколько дисковый затвор с запорно-регулирующей функцией, один из ключевых продуктов завода.
Особенности конструкции затвора позволяют использовать его в качестве запорной, запорно-регулирующей и предохранительной арматуры, при этом работать в том числе и с химически агрессивными, и абразивными средами.
Стимул есть
Реализация масштабных планов по росту нефтедобычи в Красноярском крае может стать возможностью расширения рынка сбыта для производителей арматуры и других смежных производств.
Цифры впечатляют: объём инвестиций в нефтегазовый комплекс Красноярского края в период до 2021 года превысит 500 млрд рублей, объём капиталовложений в добычу и разведку нефти и газа должны превысить 500 млрд рублей в 2017–2020 годах.
В итоге объём добычи сырой нефти в регионе должен увеличиться с 22 млн тонн в 2016 году до 29–30 млн тонн в 2020 году.
Таким образом, к 2030 году на Восточную Сибирь будет приходиться более 10 % российской нефти, при этом доля Красноярского края составит до 6 %.
Сегодня крупные российские производители стараются делать ставку не на низкую цену, а именно на качество продукции. Стоимость в определённых случаях может быть даже выше стоимости решений импортных компаний — здесь речь скорее об оптимальном соотношении цены и качества.
«Ценовой фактор всегда влияет на рынок производителей. Мы, как российский производитель арматуры, достаточно часто сталкиваемся с организациями, так называемыми заводами, которые предлагают потребителям китайскую арматуру. По сравнению с китайскими аналогами, наша продукция дороже.
На большинстве китайских задвижек нет нормальной нержавеющей наплавки, нужной толщины корпуса, а также полного соответствия химического состава стали и её механических свойств.
И уж если говорить о сталях хладостойких, то в производстве китайской арматуры широкого потребления не встретишь проведения правильных испытаний на ударную вязкость.
Я смело могу сказать, что наша арматура дороже потому, что она в конечном счёте гораздо выше качеством и соответствует российским стандартам. Но если сравнивать нашу продукцию с качественными и изготовленными по стандартам изделиями других производителей, то арматура МЗТА на сегодняшний день имеет конкурентоспособную цену», — объясняет Александр Пупков.
Проследить за качеством
На качественном вопросе имеет смысл остановиться поподробнее, поскольку с любых конструкций, контактирующих с агрессивными жидкостями, спрос особый. Приведём два реальных примера. Около года назад произошла авария на нефтепроводе «Транснефти».
Специалисты компании считают, что повреждения нанесли «нефтяные воры» в попытке хищения. Почти тонна нефти вылилась на землю, а могло бы выплеснуться и больше: запорная арматура быстро среагировала на падение давления, и утечку оперативно остановили.
А вот история более давняя: утечка газа на Сургутской ГРЭС-1 из фланцевого соединения задвижки. В данном случае имел место не заводской брак, а «отсутствие должного контроля за техническим состоянием элементов газопровода, а именно, запорной арматуры» (по информации пресс-службы предприятия). Однако факт остаётся фактом: четыре человека погибли, восемь получили травмы.
Так что ответственность на нефтегазовой арматуре огромная.
В связи с этим совершенно ясно, почему так много внимания уделяется требованиям к качеству и безопасности запорной арматуры.
«Учитывая опыт работы в органе по сертификации и экспертной организации, могу сказать, что нормативные документы Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору, межгосударственные и национальные стандарты, устанавливающие требования безопасности к запорной арматуре, систематически актуализируются», — отмечает эксперт по сертификации оборудования ООО «Брянский орган по сертификации» Анастасия Елешева.
arm-z.ru
Эксперт отмечает организацию АО «НПФ «ЦКБА»: она разрабатывает межгосударственные, национальные стандарты и стандартов СТ ЦКБА на трубопроводную арматуру, которая, как сообщает Анастасия Елешева, «актуализирует стандарты каждый год». Специалист перечисляет семь профильных ГОСТов, актуализированных в последние два года.
И это при том, что производство трубопроводной арматуры едва ли можно назвать отраслью, где регулярно внедряются радикальные элементы модернизации — скорее эту индустрию стоит определить как консервативную. Выше мы привели несколько примеров усовершенствований на производствах, однако, скажем, ключевые материалы в этой отрасли пока не меняются.
- Добыча нефти в 2018 году:
- «Роснефть» 194,21 млн тонн «ЛУКОЙЛ» 82,1 млн тонн «Сургутнефтегаз» 60,89 млн тонн «Газпром нефть» 39,49 млн тонн «Татнефть» — 29,53 млн тонн «Башнефть» 18,95 млн тонн «Славнефть» 13,81 млн тонн «НОВАТЭК» 7,63 млн тонн «РуссНефть» 7,11 млн тонн
- «Считаю, что на данный момент полноценной замены таким металлургическим сплавам, как сталь и чугун, нет, потому как материал должен не только отвечать качественным показателям, но и должен быть конкурентоспособен и общедоступен как для производителя, так и для заказчика.
Что касается надёжности запорной арматуры, то повысить её можно, только установив 100-процентный контроль на всех этапах производства. Так, на МЗТА осуществляется лабораторный контроль химического состава стали, каждое выпускаемое изделие проходит контроль ОТК и стендовые испытания», — подчёркивает Александр Пупков.
Косвенным подтверждением того, что производители ответственно подходят к выпуску нефтегазовой запорной арматуры, служат данные статистики. Аварии на российских нефтепроводах случаются ужасающе часто, однако дефекты запорной арматуры не входят в список распространённых.
Основные проблемы у нас — внешнее воздействие (то есть та самая попытка вреза), брак монтажа трубопроводов и коррозия. Работу трубопроводной арматуры составители этой безрадостной статистики даже не выделяют в отдельный пункт.
Яна Янушкевич, Кира Истратова
Стальные и чугунные задвижки для нефтепродуктов: применение
При транспортировке нефти и нефтепродуктов часто возникает необходимость регулирования их потока, а некоторых ситуациях – и полное его перекрытие. Эту функцию в трубопроводах выполняет запорная арматура. Чаще всего применяются задвижки, общему описанию которых и посвящена эта статья.
Область применения и особенности
Несмотря на кажущуюся простоту, запорная арматура имеет достаточно сложную конструкцию, поскольку от качества её работы зависит очень многое. Прочность и долговечность задвижек являются основными критериями их качества.
Задвижки для нефтепродуктов – очень важная деталь любого трубопровода (как магистрального, так и местного значения). Рассмотрим их более подробно.
По принципу своей работы они делятся на клиновые и параллельные.
Клиновые представляют собой запорными устройства, которые перекрывают поток с помощью сдвига затвора в плоскости, перпендикулярной перекрываемому потоку. Уплотнительные поверхности в затворе такого типа расположены под углом друг к другу.
Сами клинья бывают:
- цельными упругими;
- цельными жесткими;
- двухдисковыми.
Вне зависимости от типа, клинья покрывают высоколегированной сталью, что дает возможность заменять сальниковую набивку, не прерывая работы.
Отличие параллельных типов от клиновых в том, что в них уплотнительные поверхности затворов располагаются не под углом, а параллельно друг другу.
Параллельные типы этой запорной арматуры также бывают шиберные (с одним диском) и двухдисковые.
Также задвижки различаются по направлению движения их шпинделя. По этому параметру их делят на две группы: с выдвижным шпинделем и с вращающимся невыдвижным.
В конструкциях с выдвижным шпинделем при открытии или закрытии затвора шпиндель совершает поступательное или поступательно-винтовое движение, при этом выдвигаясь из корпуса. Как правило, такие конструкции отличаются достаточно большими габаритными размерами.
Конструкции с невыдвижным вращаемым шпинделем – меньше по своим размерам и применяются в основном в потоках, не вызывающих коррозию. При закрытии затвора в них шпиндель из корпуса не выдвигается.
По материалу своего изготовления задвижки делятся на стальные и чугунные.
Стальные задвижки используются для перекрывания жидких и газообразных потоков в условиях перепадов давления.
Назначение чугунных задвижек – полного перекрытие и обратный пуск потока. Они могут работать при температуре до 225-ти градусов Цельсия. На трубопроводе, идущем в горизонтальной плоскости, они ставятся маховиком вверх, при этом шпиндель располагается вертикально. На вертикальных трубопроводах их ставят так, чтобы шпиндель находился в горизонтальной плоскости.
И стальные, и чугунные виды этой запорной арматуры – ремонтопригодные изделия.
Этим типом трубопроводной арматуры, вне зависимости от диаметра, можно управлять как вручную (с помощью физической силы), так и автоматически (при помощи электропривода).
Второй способ управления чаще всего применяется на больших диаметрах, когда перекрытие потока вручную требует слишком больших усилий. Кроме того, автоматическое управление удобнее, так как дает возможность одним нажатием кнопки не только полностью опустить или поднять затвор, но и остановить его в любом промежуточном положении.
Автоматика также без участия человека отключает электропривод, если затвор дошел до своего крайнего положения. При наличии специального датчика положения, на пульте управления отражается степень перекрытия прохода.
В общем, задвижки обладают рядом несомненных преимуществ перед другими видами запорной арматуры:
- они обеспечивают подачу потока в любом необходимом направлении;
- строительная длина – невелика;
- есть возможность перекрытия с их помощью не только жидких, но и вязких потоков.
- малое значение гидравлического сопротивления.
Основные характеристики:
| 1 | рабочая среда: нефть, нефтепродукты, масла, пар, вода, кислоты, щелочи и другие среды |
| 2 | максимально допустимая температура 450 градусов Цельсия |
| 3 | максимально выдерживаемое давление 25 МПа |
| 4 | широкий спектр выпускаемых диаметров: от 50-ти до 1200 миллиметров |
Стальные задвижки
Их используют в основном как трубопроводную запорную арматуру, затвор которой работает крайних положениях ( «открыто»/«закрыто»).
Как регулирующая запорная арматура они используются только в незамкнутых гидравлических системах, номинальное давление которых не превышает 1 атмосферу.
Все они условно разделяются на типы по следующим критериям:
- тип применяемого затвора;
- тип ходового узла (шпинделя);
- тип используемого привода;
- способ присоединения к трубопроводу;
- способ изготовления.
По типу затвора стальные задвижки делятся на параллельные и клиновые (в зависимости от взаимного расположения уплотнительных колец). В параллельных эти кольца расположены (как ясно из названия) параллельно друг к другу, а в клиновых – под углом.
Клиновые стальные задвижки бывают жесткими и составными.
Клин жесткого типа – цельнолитой, что дает хорошую герметичность. Однако, если температура среды в трубопроводе подвергается значительным температурным колебаниям, при жесткой конструкции есть риск заклинивания, так как материал, из которого отливается затвор, подвержен термическому расширению.
Для того, чтобы избежать заклинивания пи высоких температурах, были сконструированы составные конструкции с двухдисковыми затворами. В конструкциях параллельного типа может быть один диск (шиберная) или два. Во втором варианте между запорными дисками вставляется распорный элемент (клин либо пружина).
Ходовой узел (шпиндель) может быть как выдвижным, так и невыдвижным (вращательным).
Выдвижной шпиндель при перекрывании потока совершает либо поступательное, либо поступательно-вращательное движение. Вращательный шпиндель отсекает поток посредством только вращательного движения.
Первый тип конструкции считается более долговечным, поскольку во время работы ходовая резьба не в входит в прямой контакт с рабочей средой в трубопроводе. Ходовая резьба конструкций с невыдвижным шпинделем постоянно контактирует с рабочей средой.
Преимуществом второго типа являются их значительно меньшие габариты, что дает возможность их применения в условиях ограниченного пространства.
Читать также: 
Как устроен куст нефтяных скважин?
Движение затвора может обеспечиваться как вручную, так и с помощью электрического привода. Для ручной подачи затвора в конструкциях с большими диаметрами применяются редукторы с несколькими передачами, что значительно снижает степень физического усилия.
По типу присоединения к трубопроводу задвижки делятся на фланцевые и ввариваемые (сварные).
Фланцевый тип такой запорной арматуры присоединяется к основной трубе при помощи болтов, что значительно облегчает их ремонт и демонтаж в случае замены. Ввариваемый тип – прочнее и надежнее.
Такие конструкции применяют в трубопроводах с агрессивными рабочими средами и высоким давлением потока. Кроме того, они обладают лучшей герметичностью и позволяют избежать протечек, а также обладают меньшими габаритами (по сравнению с фланцевыми).
Однако ремонт и, тем более, демонтаж в этом случае – сильно затруднены.
По способу своего изготовления стальные задвижки делятся на:
- цельнолитые;
- сварные;
- штампованные.
Наиболее распространены литые виды, как наиболее надежные.
Как и любые другие трубопроводные элементы, стальные задвижки обладают как рядом преимуществ, так и некоторыми недостатками (по сравнению с другими видами трубопроводной арматуры).
К основным преимуществам относятся: простота использования конструкции; низкий уровень гидравлического сопротивления; малая строительная длина. Основные недостатки: длительное время процесса открытия/закрытия, большая строительная высота, невозможность регулирования скорости потока в трубопроводе.
Чугунные задвижки
Широко применяются на трубопроводах диаметров от 50 до 3000 миллиметров. Основные достоинства – простота использования конструкции и низкий уровень гидравлического сопротивления, чем и вызвано их широкое применение на магистральных трубопроводах, в которых жидкая рабочая среда движется с большой скоростью.
Чугунная задвижка – это маховик (чаще всего – с ручным приводом), при помощи которого затвор сдвигается до полного перекрытия трубы.
Чугунные задвижки бывают полнопроходными или суженными.
Полнопроходные имеют стандартный диаметр прохода, что позволяет снизить в них показатель гидравлического сопротивления. Суженные конструкции в основном применяются в трубопроводах с ограниченной скоростью движения рабочей среды.
Читать также: 
Редуктор давления РДФ3-1 (РДФЗ) — особенности применения
Также, как и у стальных, шпиндели у чугунных задвижек могут быть выдвижными и невыдвижными.
Выдвижной шпиндель облегчает ремонт и техническое обслуживание, что значительно продлевает срок службы изделия.
В свою очередь, невыдвижной шток позволяет имеют значительно уменьшить (в полтора раза) габариты запорной арматуры, что дает возможность использовать их в условиях ограниченного пространства. В связи с этим, выбор типа запорной арматуры зависит от предполагаемых условий её использования.
Задвижки, в отличие от кранов, перекрывают поток рабочей среды за счет возвратно-поступательного движения, вследствие чего затвор не всегда выдерживает давление потока.
В трубопроводах высокого давления задвижки постепенно вытесняются кранами, и применяются в основном в незамкнутых гидравлических системах, где регулировка движения потока только в виде «перекрыть/открыть».
- Чтобы избежать срыва затвора, давление в системе должно быть до 1-ой атмосферы.
- YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.
Список используемой литературы:
- Нефть — Википедия
- ἔλαιον. Liddell, Henry George; Scott, Robert; A Greek–English Lexicon at the Perseus Project.
- Экономидес, М. Цвет нефти. Крупнейший мировой бизнес: история, деньги и политика/ Экономидес М., Олини Р. Издательство: «Олимп-Бизнес», 2004. 256 с.
- Эрих В.Н. Химия нефти и газа. — Л.: Химия, 1966. — 280 с. — 15 000 экз.
- Хаустов, А. П. Охрана окружающей среды при добыче нефти/ Хаустов, А. П., Редина, М. М. Издательство: «Дело», 2006. 552 с.
- «oil» . Oxford English Dictionary (3rd ed.). Oxford University Press. September 2005. (Subscription or UK public library membership required.)
Запорная арматура Россия – обзор производителей и ТОП-10
10 июня 2018
Используется запорная арматура в России подразделениями нефтехимической промышленности, пищевой отрасли н/х, энергетическими предприятиями и компаниями ЖКХ. Благодаря простой конструкции изделий и наличию собственной сырьевой базы отечественная запорная арматура имеет низкую себестоимость, высокий эксплуатационный ресурс и обеспечение расходными материалами, запчастями.
Классификация запорной арматуры
При строительстве трубопроводов и производственных мощностей химической, энергетической и нефтегазовой промышленности, объектов ЖКХ и судов, резервуарных парков запорная арматура составляет от 80% сметы. Классифицируется арматура этого типа по нескольким признакам:
- конструкция – арматура имеет поворотный затвор (заслонка), вентиль (клапан), задвижка и кран;
- область использования – резервуарная, судовая, химическая энергетическая, нефтяная, пароводяная или газовая арматура;
- принцип действия/управления – ручной и механический привод (электромотор, гидравлика, пневматика, электромагнитный двигатель), автоматические системы управления;
- способ установки – сварка, штуцеры, фланцы, цапфы или муфты;
- назначение – конденсатоотводчик, распределение фаз, смешивание/разделение потоков, предохранительная, отсечная, регулирующая и запорная арматура;
- вид запорного устройства – шланговая, мембранная, сильфонная, сальниковая, дисковая, клиновая и золотниковая арматура.
Кроме подачи и условного сечения у запорной арматуры есть дополнительные эксплуатационные характеристики – время срабатывания, усилие затяжки штурвала, привод, коррозионная стойкость, температурный режим и давление (пробное, рабочее, номинальное).
Выдвижной шпиндель резко увеличивает габариты трубопровода, однако резьбовая часть такого узла арматуры не контактирует с агрессивной средой, служит гораздо дольше.
Не выдвижной шпиндель компактный по размеру, упрощает оснащение арматуры механическими приводами.
Однако такая арматура имеет пониженный эксплуатационный ресурс из-за нахождения гайки и шпинделя в рабочей среде трубопровода постоянно.
Нюансы запорной арматуры российского производства
Еще со времен СССР отечественная арматура отличается от импортной, как минимум четырьмя пунктами:
- герметичность исключительно А или В класса;
- вес и габариты больше для обеспечения запаса надежности;
- устойчивость к коррозии;
- арматура имеет уплотнительные поверхности менее прочные, чем у зарубежных налогов.
Изначально зарубежная арматура имела собственные присоединительные и строительные размеры. В настоящее время вся импортируемая арматура соответствует габаритами и размерами фланцев элементам трубопроводов в РФ.
Китайская арматура не может конкурировать с продукцией вышеуказанных стран и их ведущих брендов. Однако из-за частичного переноса производственных мощностей европейских производителей в Поднебесную качество сборки выпускаемой на них арматуры оставляет желать лучшего.
Особенности рынка запорной арматуры РФ
На период 2013 года, то есть до присоединения Крыма и введения санкций против РФ объемы производства трубопроводной арматуры внутри страны были ниже, чем импорт из-за рубежа. Например, нефтегазовая отрасль импортировала ежегодно 55% арматуры от общего объема ее потребления. В процентном отношении запорная арматура поступала в РФ в следующем количестве:
- 29% из Италии;
- 24% из Германии;
- 11% из Чехии;
- 10% из США;
- 9% из Франции;
- 5% из Венгрии;
- 4% и Японии
- 8% из других государств.
С момента введения санкций остро встал вопрос импортозамещения, поскольку на момент 2014 года нефтегазохимия зависела от поставок запорной арматуры из стран Японии, Соединенных Штатов и Евросоюза на 70%, а шельфовая добыча газа и нефти на 100%.
Без развития собственного производства с учетом степени износа имеющейся арматуры развитие указанных отраслей по прогнозам останавливалось уже через 4 – 5 лет. Кроме того, износ запорной арматуры на предприятиях химической отрасли, энергетического сектора и нефтехимических комплексах чреват техногенными катастрофами.
На этот момент основной проблемой производителей запорной арматуры в России стал вопрос стандартизации:
- мощности заводов позволяют выпускать арматуру и по ГОСТ, и по API;
- в первом случае сертификат выдает Росаккредитация;
- во втором варианте необходимо соответствие арматуры регламенту лицензиара;
- соблюдение одновременно и ГОСТ, и API обходится производителю очень дорого.
В период 2009 – 2013 г. г. отечественные заводы по выпуску арматуры как раз активно обновляли оборудование. Согласно статистике, на каждом из них ежегодно устанавливалось 9 – 12 станков ведущих брендов Okuma, Doosun, Gildemeister и Trevisan. В результате производителями освоены новые модификации ассортимента, например:
- Благовещенский арматурный завод БАЗ наладил выпуск маслонаполненной шиберной прямоточной задвижки для оборудования устья;
- Пермский арматурный завод ПТПА теперь выпускает обратный клапан осевого потока
- Уфимский арматурный завод МАРОА Технологии создал линейку шаровых кранов из кермитов
- НПО Регулятор освоило выпуск запорного клапана сверхвысокого давления, не имеющего в мире аналогов;
На предприятии Силур изобретено волнообразное вторичное уплотнение запорной арматуры для нештатных ситуаций.
Поэтому уже в 2015 году основные потребители запорной арматуры – химическая, пищевая и нефтеперерабатывающая промышленность – подросли на 6%, 2% и 0,5% по уровню производства совершенно безболезненно.
В натуральном выражении выпуск арматуры компаниями РФ вырос на 8%.
Однако, при приросте в рублевом эквиваленте рост производства запорной арматуры на 20% и инфляции отечественной валюты в долларах это выглядит, как падение на 27%.
В рамках проекта импортозамещения эксперты планируют снижение импортных деталей/узлов в отечественной арматуре в пределах 30% уже к 2020 году.
ТОП-10 производителей запорной арматуры России
Оценивать арматурные заводы можно по разным критериям с привлечение экспертов не одинаковой квалификации. Поэтому рейтинги могут отличаться составом участников и их расположением в итоговой таблице. Например, специализированный журнал Топнефтегаз приводит следующий ТОП-10:
- Конструкторское бюро ЦКБА (СПб) – кроме всех типов арматуры производит в России исследования и экспертизу, продлевает ресурс оборудования, выполняет расчеты любой сложности;
- Тяжпромарматура (Алексин, Тульская область) – клиновая и шиберная арматура, регулирующие и запорные шаровые краны, редукторы и приводы;
- МЗТА (Муром) – арматурный завод полного цикла, развитая сервисная сеть, объемы 250000 единиц арматуры ежегодно;
- АО «АК «Корвет» (Курган) – клапаны разных конструкций, нефтегазовое оборудование и энергетическая арматура.;
- АО «Армагус» (Гусь-Хрустальный) – древнейший арматурный завод РФ, модернизирован в 2012 году;
- АО «ПТПА» (Пенза) – Краны шаровые, регуляторы давления, затворы дисковые, затворы и клапаны обратные, задвижки, мы предлагаем из наличия как аналог продукции Тяжпромарматура;
- Гусар (Гусь-Хрустальный) – Клапаны запорные стальные компактные, клапаны запорные, задвижки кованые стальные (ЗКС), затворы (клапана) обратные поворотные, клапаны запорные герметичные Y-образные, краны шаровые криогенные с верхним разъемом, краны шаровые криогенные трехходовые, задвижки клиновые криогенные;
- ОАО «Волгограднефтемаш» (Вогоград) – арматура всех назначений и типов, скребковые краны, 2000 типоразмеров, минимум 3 образца опытной продукции ежемесячно;
- Энерпред-Ярдос (Москва) – Проектирование и изготовление трубопроводной арматуры;
- ГИРАС (Долгопрудный) – специальная арматура шаровые краны повышенной надежности;
Продукцию данных производителей Вы можете приобрести, со склада, в компании ООО «Стройнетегаз»
В России существуют узкоспециализированные заводы, например, арматура УСЗТА – это исключительно шаровые краны. Другие производители объединяются в Ассоциации и концерны. Например, арматура ООО АЗ собрана в Благовещенске (Башкортостан), отливки для корпусных деталей изготовлены в Набережных Челнах, а управляющий офис расположен в Уфе.
В 2006 году выпускники МГТУ основали завод ЗСПА (Москва), продукция которого отвечает требованиям отечественных ГОСТ и международных ISO. Вся арматура изначально превосходит зарубежные аналоги, сделана из отечественного сырья на станках производства РФ.
Таким образом, в настоящее время запорная арматура российского производства успешно конкурирует с продукцией европейских, азиатских и американских брендов. Потребность ведущих отраслей, в которых регулировочная и запорная арматура в основном востребована, удовлетворяется на 90%.