Пробковый кран-Курсовая работа

Кранам, как и всей фонтанной арматуре приходится работать в тяжёлых условиях. Выходящая из скважины смесь газа, нефти, воды и различных механических примесей является агрессивной средой для металлоконструкций. Помимо абразивного воздействия и коррозии краны также испытывают влияние высоких давлений.
Смягчить агрессивное воздействие негативных факторов можно, если правильно подобрать, а точнее разработать фонтанную арматуру. Сначала задаются основными параметрами: рабочим давлением, диаметром проходного сечения стволовой части фонтанной ёлки, а также дополнительными данными – числом и размером спускаемых колонн насосно-компрессорных труб и характеристикой продукта пласта.
Обычно порядок расчёта следующий:
1 – выбирают схему арматуры – тройниковую или крестовую;
2 – определяют число отводов фонтанной ёлки, вид запорных устройств, материал основных деталей;
3 – рассчитывают и графически оформляют общий вид, детали арматуры.
Параметры и схемы фонтанной арматуры предусмотрены ГОСТ 13846 – 84.


3.2 Анализ существующих конструкций кранов и выбор прототипа

В арматуре применяются следующие запорные устройства:
- проходные пробковые краны типа КППС с уплотнительной смазкой;
- прямоточные задвижки с однопластинчатым (типа ЗМС1) и двухпластинчатым (типа ЗМАД) шиберным затвором с принудительной или автоматической подачей смазки; - задвижки клиновые; - вентили.
Кран пробковый - поворотное запорное устройство, уплотнительные поверхности которого во время работы остаются в контакте друг с другом и защищены от рабочей среды.
Кран пробковый состоит из корпуса и пробки. Пробка имеет форму тела вращения с отверстием для пропуска рабочей среды. В зависимости от геометрической формы пробки и корпуса краны пробковые классифицируются на краны: конические, цилиндрические и шаровые. Также краны классифицируют по способу создания удельного давления на уплотнительных поверхностях, по форме окна пробки, по числу проходов, по наличию или отсутствию сужения прохода, по материалу уплотнительных поверхностей.

3.2.1 Конструкция пробкового крана

Фонтанную арматуру на 14 МПа изготовляют тройникового и крестового типов с крановыми запорными устройствами для скважин, эксплуатируемых фонтанным способом и погружными центробежными электронасосами. Арматура предназначена для работы с некоррозионной средой, с объемным содержанием механических примесей до 0,5 %. Температура рабочей среды 120 °С.
Трубная головка фонтанной арматуры с пробковыми кранами позволяет проводить различные технологические операции при давлении до 20 МПа. Фонтанную арматуру с пробковыми кранами выпускают по схемам 1, 3 и 5 ГОСТ 13846-84.
На боковых струнах фонтанной елки установлены регулируемые дроссели.
Запорными устройствами фонтанной арматуры на 1 4 МПа являются пробковые краны типа КППС.
Уменьшение усилий при повороте пробки, предохранение уплотняющих поверхностей от коррозии и износа, а также обеспечение герметичности затвора крана достигаются за счет специальной конструкции и уплотнительной смазки. Смазку ЛЗ-162 закладывают в кран через канал шпинделя при вывернутом нажимном болте. Под действием нажимного болта при его ввертывании смазка продавливается по четырем вертикальным канавкам пробки и поступает в нижний кольцевой канал. В результате каналы со смазкой находятся под давлением и окружают замкнутым кольцом проходные отверстия крана, создавая тем самым необходимую герметичность.корпуса;

Рисунок 3 – Пробковый кран
1 – корпус, 2 – шайба, 3 – сальниковая набивка, 4 – пробка, 5 – анкерные болты, 6 – гайки, 7 – крышка сальника.

Кран, изображенный на рисунке 3 носит название проходного. В нем направление движения среды совпадает с продольной осью корпуса. В трехходовом кране поток среды в зависимости от положения пробки может или разветвляться одновременно в двух направлениях, или направляться в каждое из них- в отдельности. Это достигается конфигурацией корпуса, имеющего не только сквозной, но и боковой канал, и наличием в пробке Т-образного прохода. На торце квадрата пробки имеется Т-образная риска, показывающая направление проходов в пробке.

Объектом модернизации является пробка крана, недостатком которой является малая функциональность. Так, например, для предотвращения обратного перелива жидкости в трубопроводах приходится ставить обратные клапаны. Увеличиваются металлоемкость конструкций и сроки монтажа.
При снижении давления в трубопроводе ниже заданного значения клапан предотвращает переток среды в зону пониженного давления.
Пробковый кран имеет конструкцию, благодаря которой его габариты минимализированы, а функциональные возможности расширены. Управление краном остается простым.