Техническое обслуживание трубопроводной арматуры

От качества и своевременности проведения технического обслуживания запорной арматуры зависит не только продолжительность срока эксплуатации трубопровода, но и вероятность отказов всех его элементов, аварийных ситуаций и простоя трубопроводных систем, в т.ч. и технологических на крупных промышленных предприятиях. ООО «Сысертский арматурный завод» – это более 10 лет успешного внедрения новых технологий ремонта и техобслуживания трубопроводов до DN1000 в энергетической и нефтегазовой отраслях нашей страны.

Назначение и сфера применения запорной трубопроводной арматуры

Ограничение и регулировка движения рабочей жидкой или газообразной среды по трубам – главные функции запорной арматуры. Кроме традиционных задвижек всех видов, сюда же относят контрольно-измерительные приборы для температурных и барометрических измерения, учета расхода и т.п., а также пробно-спускные элементы, используемые для вывода воздушных пробок, слива конденсата и остатков жидкости, взятия проб, дренажа и пр.

Запорная арматура – обязательный элемент любых трубопроводных транспортных систем, будь то бытовой водопровод или канализация, нефте- и газопроводы, перекачка технологических жидкостей и пр. В зависимости от своего назначения и физико-химических особенностей перекачиваемой среды всевозможные задвижки, клапаны, КИПы и прочие приспособления используют практически во всех отраслях промышленности – нефте- и газодобывающая, нефтехимическая, пищеперерабатывающая, металлургическая и энергетическая, жилищно-коммунальное и сельское хозяйство.

В большинстве трубопроводных систем промышленного, магистрального или бытового назначения используют четыре типа запорной арматуры.

• Краны пробковые и шаровые – запирающий элемент представляет собой тело вращения. Они могут быть как запирающими, так и регулирующими поток.
• Вентили и запорные клапаны – запирающий элемент такого вида арматуры перемещается на одной оси с потоком.
• Задвижки – запирающий элемент передвигается перпендикулярно оси направления рабочей среды.
• Дисковые заслонки – затвор выполнен в форме диска, который вращается на оси, перпендикулярной направлению потока. Предназначены как для полного перекрытия движения газообразной или жидкой среды по трубам, так и для регулировки потока.

Запорная арматура маркируется по пяти признакам:

• торговая марка производителя;
• условный проход DN в миллиметрах;
• рабочее давление в МПа и предельная температура;
• направление потока (этот элемент маркировки больше актуален для клапанов);
• марка сплава корпуса.

К запорной арматуре из цветных металлов и сплавов, а также из высоколегированной стали с диаметром условного прохода от 20 мм должен прилагаться паспорт с указанием всех технических характеристик и местом для отметок о прохождении планового техобслуживания.

Варианты монтажа трубопроводной арматуры

Запорные элементы на водо-, нефте- и газопроводных системах устанавливают одним из трех способов крепления.

• Фланцевые. Для монтажа используют два встречных фланца на трубе и устанавливаемом устройстве. Через монтажные отверстия обе поверхности плотно прижимаются друг к другу болтовым соединением, а для герметизации используют прокладки. Подходит для трубопроводных систем большого условного прохода промышленного и магистрального назначения.
• Резьбовые. Это один из самых простых и распространенных способов, который предполагает наличие на трубе и запорной арматуре резьбы с герметиком на ней – фум-ленты и т.п. Однако резьбовые соединения подходят больше для бытовых газо- и водопроводов малого диаметра с относительно небольшим рабочим давлением.
• Сварные. Это наиболее редкий и практически неиспользуемый способ монтажа, когда запорную арматуру приваривают сваркой к трубам. Плохая ремонтопригодность, сложности в техническом обслуживании и сильный износ металла в местах сварки – главные недостатки такого способа, из-за которых его практически не используют.

Особенности ТО и ремонта запорной арматуры для трубопроводов

Техническое обслуживание и плановый ремонт всех элементов трубопроводной системы вне зависимости от ее назначения направлены на поддержание ее нормального функционирования и предотвращения аварийных ситуаций. Запорная арматура всех видов – наиболее ответственные элементы газо- и водопроводов магистрального, промышленного или бытового назначения. Их техобслуживание, а также плановый и внеплановый ремонт должны проводиться строго согласно утвержденному регламенту и в соответствии с требованиями Ростехнадзора.

Виды техобслуживания и ремонта

Существует два вида техобслуживания запорной трубопроводной арматуры.

• ТО-1 – плановое периодическое техобслуживание согласно рекомендованному календарному плану. В состав работ входит: визуальный осмотр поверхностей и проверка герметичности соединений, контроль смазочных материалов и креплений, проверка редуктора и электропривода, анализ работы задвижек при полном открытии и закрытии, чистка и устранение вероятный протеканий.
• ТО-2 – сезонное обслуживание запорной арматуры проводят перед началом эксплуатации в климатически сложном сезоне (осенне-зимний или весенний). Его проводят проверку при полном открытии и закрытии, сливают конденсат, проверяют, клапаны, электропривод и качество защиты от пробоя. Также ТО-2 проводят при плановом отключении системы.

Кроме того, существует три вида плановых ремонтов.

• ТР – текущий. Устраняют мелкие неисправности, проводят смазку резьбовых соединений и замену уплотнителей клапанов, задвижек и вентилей, если в этом есть необходимость.
• СР – средний. Проводят без демонтажа при необходимости исправления выявленных дефектов и восстановления работоспособности устройства.
• Диагностическое обследование – направленно на анализ работоспособности запорной арматуры при выявлении некоторых отклонений от нормальных параметров ее работы.
• КР – капитальный. Проводят в условия стационарной мастерской специализированной ремонтной организации с демонтажом запорной арматуры и последующим ее монтажом на трубопроводную систему с обязательным освидетельствованием и составлением акта о капремонте.

Регулярное проведение техобслуживания трубопроводных промышленно-магистральных и бытовых систем – основной способ поддержания их в нормативном состоянии и предотвращения аварийных ситуаций.

Проводить ремонт и техническое обслуживание запорной арматуры могут исключительно квалифицированные сотрудники. Для этого задействуют бригады технадзора из соответствующего подразделения на предприятии, эксплуатирующем трубопровод, или внештатные специалисты из организаций, специализирующихся на проведении техобслуживания и ремонта запорной арматуры и обладающие соответствующим разрешением. Такие компании должны обладать лицензией, а ее сотрудники – аттестационными свидетельствами, подтверждающими квалификационный уровень. Цена ремонта зависит от стоимости задвижки, клапана или вентиля и величины их износа.

Периодичность проведения ТО и ремонтных работ

Периодичность технического обслуживания и ремонтов запорной арматуры регламентирована требованиями отраслевых стандартов.

Возможные неисправности трубопроводной арматуры

Заедание и заклинивание подвижных частей, износ рабочей поверхности, а также всевозможные поломки приводов – основные причины выхода из строя запорных элементов трубопроводов промышленно-магистрального и бытового назначения. Также к аварийным ситуациям приводит износ уплотнительных элементов и несвоевременная замена смазки.

Существует четыре основные причины преждевременного и естественного износа рабочей поверхности:

• механические;
• химические;
• эрозионные;
• тепловые.

Механические причины износа поверхностей клапанов и задвижек связаны с непосредственным взаимодействием трущихся друг о друга рабочих деталей запорной арматуры. Таким поломкам больше всего подвержены всевозможные уплотнители, кольца, сальники, резьбовые соединения и т.п. Степень изношенности поверхности и необходимость в частом проведении ремонтных работ зависит от интенсивности использования устройства. Среди ключевых факторов: количество циклов, качество смазки и характеристики конструкционных материалов, в т.ч. и их износостойкость, коэффициент трения и пр.

Химическая стойкость материала запорной арматуры играет важную роль в обеспечении ее безаварийной эксплуатации. Изделие должно строго соответствовать той рабочей среде, которая транспортируется по трубопроводной системе. Отклонение от этих показателей приводит с ускоренной коррозии рабочей поверхности и другим эрозионным явлениям, разрушающим корпус арматуры, ее запорные детали и уплотнители. Подобный разрушительный процесс называют эрозионно-окислительным износом.

Кроме того, существует абразивное деструктивное воздйствие рабочей поверхности. Такой вид неисправностей можно отнести к механическому, поскольку процесс износа основан на повреждении внутренней поверхности деталей запорной арматуры мелкими твердыми частицами, которые могут присутствовать в рабочей жидкой или газообразной среде.

Методы защиты задвижек, клапанов и вентилей

Для снижения химико-механического воздействия на поверхность деталей магистральной и бытовой трубопроводной запорной арматуры регламентом проведения технического обслуживания и ремонта предусмотрен ряд ремонтно-восстановительных работ.

С целью снижения абразивного и механического воздействия на поверхности рекомендовано провести уплотнение материала методом закалки с помощью высокочастотных токов, азотирования, термохимической обработки, хромирования и пр. Для защиты от химического и окислительного разрушения металла наиболее подверженные коррозии элементы запорной арматуры гальванизируют.