Плешков А.С. Нормально закрытая и нормально открытая арматура с пневмоприводом. Реализация

Дисковые затворы востребованы для применения в технологических процессах, в которых для реализации функции безопасности и противоаварийности требуется определенное положение запорного органа арматуры в случае отсутствия управляющего воздействия.

Для затворов поворотных дисковых (далее – ЗПД) безэксентриситетной конструкции характерно такое исполнение корпуса и седла, когда диск поворачивается вокруг своей оси и арматура не имеет механических упоров, ограничивающих его вращение. Фактически диск может совершить оборот вокруг оси на полный оборот в 360 градусов.

Применяемый для ЗПД четвертьоборотный привод (ручной, пневматический, электрический) имеет механические упоры, ограничивающие угол поворота диска ЗПД в сегменте 90 градусов.

В четвертьоборотных пневматических приводах одностороннего действия применяется конструкция, переводящая пневмопривод в закрытое или открытое положение с помощью возвратных пружин в случае отсутствия давления воздуха КИП.

В опросных листах для подбора трубопроводной арматуры указывают положения безопасности НО или НЗ. По сути, это положение не 3Эл арматуры, а привода, т. е. технически положение безопасности НО или НЗ определяется (обеспечивается) приводом, а уже как следствие – ЗЭл арматуры.

Соответственно для поворотных затворов (как и для шаровых кранов) пневмопривод, смонтированный на затвор, при классическом варианте установки переводит ЗЭл в положение «закрыто» вращением по часовой стрелке, а в положение «открыто» – против часовой стрелки.

Таким образом, при классической установке пневмопривода и реализации функции безопасности (для примера рассмотрим НЗ) пневмопривод под действием воздуха КИП поворачивает диск затвора в положение «открыто» вращением выходного вала в направлении против часовой стрелки.

Реверс поворота диска осуществляется под воздействием усилия разжатия пружин. При этом движении привод переводит ЗЭл в положение безопасности «закрыто» (НЗ) вращением выходного вала в направлении по часовой стрелке (рис. 1).

Если в процессе эксплуатации арматуры с пневмоприводом одностороннего действия выявилась потребность в изменении режима безопасности с НЗ на НО, это можно реализовать с существующей арматурой и пневмоприводом.

Есть два пути решения данной задачи. Самый простой, но одновременно технически не совсем верный состоит в следующем. Например, НЗ-арматуру необходимо перевести в конструкцию НО-арматуры. Пневмопривод отсоединяется от арматуры, диск поворотного затвора остается в закрытом положении.

Пневмопривод переводится из положения «закрыто» в положение «открыто». И в данном состоянии производится монтаж пневмопривода на поворотный затвор. По сути, собранный вариант представляет собой сочленение арматуры с приводом с опережением (или запаздыванием) положения на 90 градусов, т. е. привод находится в условно закрытом положении, а диск затвора – в открытом.

При переводе арматуры в другое крайнее положение диск затвора будет поворачиваться по часовой стрелке в положение «открыто». По сути, кроме поворота на закрытие против часовой стрелки (в то время как мы привыкли, что арматура закрывается по часовой) никаких иных технических нюансов в данном способе нет.

В случае наличия дополнительного оборудования (БКВ, позиционера, распределителя) потребуется перенастроить сигналы КИП, т. к. логика работы изменилась (рис. 2).

Второй способ представляет собой абсолютно правильное техническое решение, реализация которого не накладывает каких-либо ограничений на дальнейшую эксплуатацию узла ТПА с пневмоприводом. Но в данном случае потребуется проведение манипуляций с конструкцией пневмопривода. При наличии навыков и опыта работы с таким типом приводов указанная операция не вызывает затруднения у эксплуатирующего ТПА персонала.

Необходимо разобрать пневмопривод и перевернуть поршни пневмопривода на 180 градусов. Это позволит добиться движения поршней навстречу друг другу и, как следствие, реверсивного направления поворота выходного вала пневмопривода. Результат от такой манипуляции позволит получить конструкцию, в которой при сжатии поршней (движение поршня от воздействия пружин) выходной вал будет вращаться против часовой стрелки и переводить пневмопривод и, следовательно, арматуру в открытое положение.

Данное решение представляется более обоснованным в сравнении с альтернативным, т. к. позволяет сохранить базовое направление вращения ЗЭл на закрытие по часовой стрелке (рис. 3, 4).

Как мы видим из представленного материала, изменение положения безопасности арматуры на противоположное легко реализуется в пневмоприводе с помощью реверсирования положения некоторых конструктивных элементов.

Автор материала надеется, что озвученная тематика статьи будет интересна и полезна специалистам, занятым на этапах инсталляции и эксплуатации трубопроводной арматуры с пневмоприводами.

Размещено в номере: «Вестник арматуростроителя», № 7 (56) 2019