CC BY
113
- © В.Г. Крец, Донг Ван Хоанг, 2014
УЛК 622.692
В.Г. Креи, Донг Ван Хоанг
ПРИВОДЫ ДЛЯ ШАРОВЫХ КРАНОВ ТРУБОПРОВОДОВ
Рассмотрены приводы шаровых кранов для трубопроводов, транспортирующих природный газ. Представлены пневмогидроприводы и приводы со струйным двигателем до 16 МПа. Современные приводы отвечают требованиям нефтегазовых компаний России и являются импортозамещающим оборудованием. Ключевые слова: шаровой кран, пневмогидропривод, струйный двигатель, трубопровод.
Наиболее распространены несколько видов приводов запорной трубопроводной арматуры: ручной, электропривод, пневмогидропривод, пневмопривод, гидропривод, привод с механическими редукторами [1]. Для приводов шаровых кранов современными являются пневмогидроприводы (ОАО «Тяжпромар-матура», г. Алексин) и недавно разработанные пневматические приводы со струйным двигателем [3, 4].
Пневмогидравлические приводы (рисунок, таблица) созданы в исполнении двойного действия (силовых цилиндров) и предназначены для управления кранами шаровыми с диапазоном рабочего давления 1,5-16,0 МПа на трубопроводах, транспортирующих природный газ, на пунктах сбора и подготовки газа, на компрессорных и газораспределительных станциях [2, 4]. Они имеют следующие достоинства:
• Пневмогидравлические приводы характеризуются, прежде всего,
высокой степенью надежности, удобства и безопасности в эксплуатации и обслуживании.
• Модульное исполнение привода и системы управления позволяют гибко приспосабливаться к самым различным требованиям, включая интеграцию дополнительных функций, таких, как система защиты при разрыве линии и открывание или закрывание в обесточенном состоянии. Наличие дроссельных клапанов в трубах гидравлической системы позволяет бесступенчато устанавливать время перестановки для каждого направления.
Шг
Схема работы серийного пневмогидро-привода
Сравнительная таблииа технических характеристик пневмогидроприводов [5, 7]
Диаметр прохола шарового крана Ду, мм Объем перекачиваемой гилрожилкости в серийном приволе, л Объем перекачиваемой гилрожилкости в молернизи-рованном приволе, л Разница по объему гилрожилкости, %
500 5,6 4,1 27
700 14,9 6,6 56
1000 28 11,3 60
1400 71 22,6 68
• При отсутствии давления управляющего газа управление пневмоги-дроприводом можно осуществить с помощью гидравлического насоса, выполняющего функцию ручного дублера и переключателя вида работ -дистанционный или ручной. Модульная система управления позволяет производить все необходимые переключения.
Пневматические приводы со струйным двигателем предназначены для запорных кранов с шаровым затвором, используемых на трубопроводах промысловых газосборных и газоперерабатывающих пунктов, линейной части магистральных газопроводов, технологических обвязок, компрессорных и газораспределительных станций. Например, созданы приводы «ПСДС-3» и «ПСДС-7». Основные преимущества приводов со струйным двигателем по сравнению с пневмогидравлическими и пневматическими поршневыми приводами следующие [3]:
• Не требуют напряжения 380 В и подвода силового кабеля;
• Работа пневматического привода со струйным двигателем отличается от работы традиционного пневмо-гидравлического и пневматического привода, так как при его эксплуатации не требуется второй рабочий агент - гидрожидкость (масло), при этом повышается экологическая безопасность за счет отсутствия необходимости утилизации масла на трассах газопроводов и объектах добычи газа;
• Не требуется выполнение большого объема плано-предупредитель-ного ремонта и обслуживания;
• Конструкция не содержит подвижных трущихся уплотнений;
• Работают на реальном транспортируемом газе без предварительной подготовки, независимо от его качества;
• Гарантируют необратимость движения, невозможность поворота
выходного вала под действием внешней нагрузки со стороны арматуры;
• Обладают плавным ходом без рывков во всем диапазоне нагрузок и давлений рабочего газа;
• Позволяют создать повышенный импульсный движущий момент, обеспечивающий страгивание запорного или регулирующего органа арматуры при его «прилипании» вследствие продолжительной неподвижности;
• Обеспечивают быстрый реверс выходного вала привода из любого конечного или промежуточного положения;
• Приводы работают в расширенном диапазоне давлений транспортируемой среды от 1,5 до 16 МПа и при температуре рабочего тела от минус 60 °С до плюс 175 °С;
• Возможность замены за счет применения адаптеров любого импортного и отечественного пневмоприводов, выработавших ресурс.
По сравнению с пневмогидропри-водом шаровые краны со струйным приводом обладают некоторыми преимуществами:
• Не требуют второго рабочего тела-масла;
• Не содержат подвижных трущихся уплотнений;
• Могут работать на менее кондиционном газе;
• Гарантируют необратимость движения - невозможность поворота выходного вала под действием внешней нагрузки со стороны арматуры.
Кроме этого имеются взрывозащи-щенные электроприводы производства НПП «Томская электронная компания» для управления трубопроводной арматурой (шаровые краны и др.) в жестких условиях эксплуатации [8].
Интеллектуальные взрывозащищен-ные электроприводы с волновым редуктором предлагает фирма «ЭЛЕСИ», которые предназначены для управления запорно-регулирующей ар-
матурой различных типов с Ду до 1200 мм: шиберные и клиновые задвижки, шаровые краны, дисковые поворотные затворы [9]. Они обладают следующими особенностями:
• Вращательный приводной орган;
• Волновой необслуживаемый редуктор;
• Энергонезависимый контроль положения выходного звена электропривода;
• Цифровая и световая индикация режима и параметров работы;
• Увеличение функциональных возможностей электропривода за счет
установки различных блоков управления.
Таким образом, для повышения надежности работы трубопроводов, транспортирующих газ разработаны и рекомендованы для широкого внедрения современные конструкции приводов: пневмогидроприводы и приводы со струйным двигателем, а также имеются перспективные разработки томских предприятий. Они отвечают требованиям нефтегазовых компаний России и кроме того это - импортозамещающее оборудование.
1. Креи В.Г., Рудаченко A.B., Шмуры-гин B.A. Машины и оборудование для строительства и эксплуатации газонефтепроводов и хранилищ: учебное пособие. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. - 328 с.
2. Пневмогидроприводы MA // Нефтегазовая арматура. Технический каталог с информацией о поставщиках. URL: http://www. arm.oilru.ru/catalog/group/product/?1816. Дата обращения: 13.01.2014.
3. Пневматические приводы со струйным двигателем «ПСДС-3» и «ПСДС-7» для запорной арматуры газопроводов Ду 50...1200 мм // ОАО «Уфимское приборостроительное производственное объединение». URL: http://www.uppo.ru/ production/nefteprod/pnevmo/. Дата обращения: 18.01.2014.
4. Пневмогидроприводы ПТПА // ООО «ТПП-Партнер». URL: http://tpp-partner.ru/ pnevmogidroprivody_ptpa. Дата обращения: 18.01.2014.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
5. Производство шаровых кранов для магистральных газопроводов // ЗАО «Тяж-промарматура» г. Алексин. URL:http://www. aztpa.ru/rus/?. Дата обращения: 18.01.2014.
6. Мустафин Ф.М., Гумеров А.Г., Кантемиров И.Ф. и др. Трубопроводная арматура: Учебное пособие для вузов. - 2-е изд., пере-раб. - Уфа, 2007. - 326 с.
7. Краны шаровые для природного газа. Приводные устройства // Тяжпромарма-тура. Каталог продукции 2011. URL: www. aztpa.ru/doc/Gaz_sharovie_krani.pdf. Дата обращения: 01.02.2014.
8. Электроприводы серии РэмТЭК // Промышленный интернет-портал www. mirprom.ru. URL: http://www.mirprom.ru/ annoucement/elektroprivody-serii-remtek.html. Дата обращения: 01.02.2014.
9. ELESYB - Электропривод взрывозащи-щенный c волновым редуктором // ЭлеСи. Автоматизация технологических процессов. URL: http://www.elesy.ru/products/products/ privod/elesyb/elesyb/tehnicheskie-dannye. aspx. Дата обращения: 15.01.2014. ЕШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ_
Креи В.Г. - кандидат технических наук, доцент, e-mail: krets@tpu.ru, Донг Ван Хоанг - студент, e-mail: hoang.tpu@gmail.com, Национальный исследовательский томский политехнический университет.
UDC 622.692
BALL VALVES FOR MAIN PIPELINES
Kretz V.G., Candidate of Engineering Sciences, Assistant Professor, e-mail: krets@tpu.ru,
Dong V. Hoang, Student, e-mail: hoang.tpu@gmail.com,
National Research Tomsk Polytechnic University, Institute of Natural Resources.
The ball valves for main gas pipelines are considered in article. Working pressure of presented pneumohy-drodrive and fluidic motor amount 16 MPa. Up-to-date equipment complies with the requirements of Russia oil and gas companies.
Key words: ball valves, pneumohydrodrive, fluidic motor, pipelines.
REFERENCES
1. Krec V.G., Rudachenko A.V., Shmurygin V.A. Mashiny i oborudovanie dlja stroitel'stva i jekspluatacii gazonefteprovodov i hranilishh (Machinery and equipment for construction and operation of oil and gas pipelines and storages), Tomsk, Izd-vo Tomskogo politehnicheskogo universiteta, 2011, 328 p.
2. Pnevmogidroprivody MA. Neftegazovaja armatura. Tehnicheskij katalog s informaciej o postavshhikah (Pneumohydrodrive MA. Oil and gas plumbing fitting). URL: http://www.arm.oilru.ru/catalog/group/prod-uct/?1816. Date of access: 13.01.2014.
3. Pnevmaticheskie privody so strujnym dvigatelem «PSDS-З» i «PSDS-7» dlja zapornoj armatury gazopro-vodov Du 50...1200 mm (Pneumodrives with fluidic motor «PSDS-З», «PSDS-7»), OAO «Ufimskoe priboros-troitelnoe proizvodstvennoe obedinenie». URL: http://www.uppo.ru/production/nefteprod/pnevmo/. Date of access: 18.01.2014.
4. Pnevmogidroprivody PTPA (Pneumohydrodrive PTPA), TPP-Partner. URL: http://tpp-partner.ru/ pnevmogidroprivody_ptpa. Date of access: 18.01.2014.
5. Proizvodstvo sharovyh kranov dlja magistralnyh gazoprovodov (The ball valves manufacture for gas pipelines), «Tjazhpromarmatura». URL:http://www.aztpa.ru/rus/?. Date of access: 18.01.2014.
6. Mustafin F.M., Gumerov A.G., Kantemirov I.F. Truboprovodnaja armature (Plumbing fitting), Ufa, 2007, 326 p.
7. Krany sharovye dlja prirodnogo gaza. Privodnye ustrojstva. Katalog produkcii 2011 (The ball valves for gas pipelines. Drive mechanisms. Product catalog 2011), «Tjazhpromarmatura». URL: www.aztpa.ru/doc/ Gaz_sharovie_krani.pdf. Date of access: 01.02.2014.
8. Jelektroprivody serii RjemTJeK (Motor drive RemTEK), Promyshlennyj internet-portal (Industrial web portal) www.mirprom.ru. URL: http://www.mirprom.ru/annoucement/elektroprivody-serii-remtek.html. Date of access: 01.02.2014.
9. ELESYB - elektroprivod vzryvozashhishhennyj c volnovym reduktorom. EleSi. Avtomatizacija tehno-logicheskih processov (ELESYB - explosion-proof motor drive with harmonic drive. EliSi. Technological-process automation). URL: http://www.elesy.ru/products/products/privod/elesyb/elesyb/tehnicheskie-dannye. aspx. Дата обращения: 15.01.2014.
Q
В инженерной среде часто встречаются неуверенные в своих силах люди. Окружающие обязаны оказывать им почести и уверять их в гениальности.
