Анализ принципа работы шарового клапана для стационарного трубопровода показал, что принцип уплотнения одинаков, используется принцип «поршневого эффекта», отличается лишь конструкция уплотнения.
При эксплуатации клапана проблема заключается в том, что утечки проявляются в различной степени и форме. В зависимости от принципа герметичности конструкции и качества монтажа и строительства, причины утечек клапана определяются следующими аспектами.
1. Качество монтажа и изготовления клапанов является основной причиной.
При монтаже и строительстве не уделяется должного внимания защите уплотнительной поверхности клапана и уплотнительного кольца, что приводит к повреждению уплотнительной поверхности; при завершении монтажа продувка трубопровода и полости клапана не завершена, не проведена очистка, а в процессе эксплуатации между шаром и уплотнительным кольцом застревают сварочный шлак или щебень, что приводит к нарушению герметичности. В этом случае в экстренном порядке следует временно впрыснуть соответствующее количество герметика на уплотнительную поверхность клапана для устранения утечки, но это не решит проблему полностью; при необходимости следует заменить уплотнительную поверхность клапана и уплотнительное кольцо.
2. Причины, связанные с механической обработкой клапана, материалом уплотнительного кольца и качеством сборки.
Несмотря на простоту конструкции клапана, к качеству изделий, изготовленных методом механической обработки, предъявляются высокие требования, поскольку качество обработки напрямую влияет на герметичность. Зазоры между уплотнительным кольцом и седлом, а также площадь поверхности каждого кольца должны быть точно рассчитаны, а шероховатость поверхности должна быть соответствующей. Кроме того, выбор мягкого уплотнительного материала также очень важен, при этом необходимо учитывать не только коррозионную и износостойкость, но и его эластичность и жесткость. Слишком мягкий материал повлияет на самоочищающиеся свойства, а слишком твердый — легко сломается.
3. Разумный выбор в соответствии с областью применения и условиями эксплуатации.
Различные характеристики и конструкции уплотнений клапана, используемые в разных условиях, требуют выбора различных типов клапанов для достижения оптимального эффекта применения. Например, в случае газопровода Запад-Восток следует по возможности выбирать шаровые краны с фиксированным потоком и двунаправленным уплотнением (за исключением орбитальных шаровых кранов с принудительным уплотнением, которые стоят дороже). Таким образом, если уплотнение выше по потоку повреждено, уплотнение ниже по потоку продолжит функционировать. Если требуется абсолютная надежность, следует выбирать шаровой кран с принудительным уплотнением.
4. Для клапанов с различными конфигурациями уплотнений следует применять различные методы эксплуатации, технического обслуживания и ремонта.
Для клапанов, не имеющих утечек, перед и после каждой операции или каждые 6 месяцев можно заполнять клапан небольшим количеством смазки через шток и отверстия для впрыска герметика, и только в случаях возникновения утечек или невозможности полного устранения протечек, впрыскивать соответствующее количество герметика. Из-за высокой вязкости герметика, если клапан не заполнен герметиком, это повлияет на самоочищающий эффект сферической поверхности, что часто приводит к контрпродуктивности, занося мелкую грязь и другие частицы между уплотнениями и вызывая утечки. Для клапанов с двухсторонним уплотнением, если позволяют условия безопасности на объекте, давление в полости клапана следует сбросить до нуля для обеспечения герметичности.
Дата публикации: 23 февраля 2023 г.