Дорогие читатели «Вестника»! Мы продолжаем знакомить вас с зарубежными компаниями и их продукцией, которая реализуется на отечественном рынке, демонстрируя уровень и возможности зарубежных предприятий по изготовлению промышленной трубопроводной арматуры. В сегодняшнем материале мы представляем вашему вниманию статью о выборе вариаций шаровых кранов с мягким или металлическим уплотнением, разновидностях седельных исполнений и назначении данного выбора. Такие решения все больше находят отклик и интерес у конечного потребителя, в связи с возрастающими требованиями к производственным техническим процессам на объектах нефтехимической и химической отраслей промышленности России.
Шаровые краны выпускаются с двумя основными видами седел – мягким и металлическим. Для изготовления мягких уплотнений седла применяются термопластичные материалы, такие как PTFE, PEEK, Devlon и множество других. Основная проблема термопластичных материалов заключается в том, что они становятся мягкими при нагреве и твердыми при охлаждении, соответственно, приобретают высокую хрупкость при низких температурах. Таким образом, температура рабочей среды оказывает непосредственное влияние на термопластичные уплотнения кранов.
В шаровых кранах с металлическим седлом для изготовления седла используются такие материалы, как нержавеющие стали 316 и 174PH, дуплекс и другие металлы, к которым также применяют технологии упрочнения. Упрочнение фактически является самой важной процедурой при изготовлении шаровых кранов с уплотнением металл по металлу. Существует несколько стандартных технологий упрочнения, например, покрытие карбидом вольфрама или карбидом хрома с металлической матрицей. Оба упрочняющих покрытия наносятся методом термического напыления под названием «высокоскоростное газопламенное напыление» (HVOF). Смесь кислорода и топлива подается в камеру, где она воспламеняется и сгорает. В получившийся горячий газ вводят порошок (хром или вольфрам), затем газ с порошком разгоняют до скорости 800 м/с и направляют на поверхность шаровой пробки или седла. Порошок частично расплавляется в потоке и оседает на основном металле. Данные покрытия обладают твердостью до 1400 HV.
Есть также и другие методы термической обработки, менее распространенные и патентованные (например, в случае кранов JC HT1600 и HT65), не предусматривающие нанесения наплавки из другого материала на поверхность седла и шаровой пробки.
Шлифование – один из важных моментов производственного цикла при изготовлении шаровых кранов с уплотнением металл по металлу. Шлифование представляет собой процесс прецизионной абразивной обработки, с помощью которого поверхности придают желаемую фактуру или размерную точность путем удаления крайне малого количества материала. Это необходимо для достижения уплотняющих свойств поверхностей. Выделяют два вида шлифования: грубое шлифование – механизированный процесс, позволяющий быстро удалить большое количество материала (подобно точению) и чистовое шлифование, где снимают крайне малое количество материала, достигая нужной точности уплотнения.
Процесс шлифования имеет существенное значение для шаровых кранов с уплотнением металл по металлу класса A. При производстве кранов JC шлифование шаровых пробок выполняется одним процессом вместе с седлами с применением специальных абразивных частиц. Принцип состоит в том, что выступы на одной поверхности стирают выступы на другой поверхности, одновременно стираясь сами, при этом обе поверхности приобретают некоторую общую форму. Расстояние между поверхностями зависит от среднего размера абразивных частиц, а шероховатость поверхности определяется диапазоном размеров абразивных частиц. В результате получается высокая степень пригонки, сравнимая с контактом двух плоских идеальных поверхностей. Конструкции металлических седел бывают разными. В зависимости от параметров рабочей среды, можно выбрать из следующих вариантов (см. рис.1). Каждый тип седла шарового крана имеет собственные характеристики, соответственно, собственные преимущества и недостатки. Так как же выбрать оптимальный тип седла шарового крана для разных условий применения? Мы обсуждаем данную тему в течение последних 12 лет работы группы компаний JC-TTV, и хотели бы поделиться нашими знаниями. При общем применении шаровые краны с мягкими седлами подходят для чистой рабочей среды и не рекомендованы для грязных сред. Также возникают ограничения при температурах сред свыше 260°C, что является пределом для термопластичных материалов. Выбора кранов с мягким седлом следует избегать и в тех случаях, когда требуется максимально быстрое открытие и закрытие арматуры. Перечисленные факторы необходимо учитывать, поскольку они могут привести к повреждению мягкого покрытия седла и, соответственно, образованию протечек в кране.
При необходимости работать с грязными средами, в условиях высоких температур, с высокой скоростью срабатывания шаровые краны с металлическим седлом представляют собой лучший вариант. Такие шаровые краны также подходят для условий, отличающихся высокой степенью эрозии или коррозии. В подобных условиях кран с металлическим уплотнением прослужит намного дольше, чем кран с мягким седлом. Шаровые краны с мягким седлом наиболее эффективны с точки зрения запорных качеств. Они способны достигать самого высокого класса герметичности.
Что касается крутящего момента, необходимого для приведения шарового крана в действие, меньшее усилие требуется для шаровых кранов с мягким седлом. Из-за повышенного крутящего момента у кранов с металлическим седлом может потребоваться более крупный привод, занимающий больше места и утяжеляющий всю конструкцию в целом. Группа JC-TTV по производству трубопроводной арматуры опирается на профессионализм и инновации, стремясь быть одним из самых надежных мировых поставщиков в отрасли.
Справка:
JC Fabrica de Valvulas S.A.U, основанная в 1968 году, является международной компанией, специализирующейся на производстве и продаже высококачественной промышленной арматуры. Опыт, накопленный за эти годы в сочетании с продолжающимися инвестициями в разработку, сделал JC всемирно известной компанией в области производства арматуры.
JC разрабатывает и проектирует арматуру для всех отраслей, но основное внимание уделяется:
• нефтяной
• химической
• газовой
• целлюлозно-бумажной
• нефтехимической
• энергетической
Опубликовано в журнале "Вестник арматуростроителя" № 2 (37) 2017
Размещено в номере: «Вестник арматуростроителя», № 2 (37) 2017
