Модернизация пневмогидропривода шарового крана МА – 39183, Ду – 700 изготовитель ОАО «Тяжпромарматура» г. Алексин-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

В данном проекте приводится модернизация оборудования линейного участка газопровода. Предлагается улучшение конструктивных особенностей пневмогидропривода шарового крана МА – 39183, Ду – 700 изготовитель ОАО «Тяжпромарматура» г. Алексин.
Выполнены необходимые расчеты параметров конструктивных изменений (дополнений), определены основные размеры предлагаемой конструкции. Просчитан экономический эффект от внедрения предлагаемой разработки.
Освещены вопросы безопасности и экологичности при, эксплуатации, обслуживании и ремонте предлагаемой конструкции.
Кран шаровой полнопроходной, техническая характеристика:
• Ру – 8,0 МПа;
• Ду – 700 мм;
• Транспортируемая среда – природный, попутный нефтяной газ, не вызывающий коррозии металла с содержанием механических примесей до 10 мг/нм3, размер частиц до 1 мм, влага и конденсат до 1200 мг/нм3;
• Температура эксплуатации – от минус 60оС до плюс 80оС;
• Герметичность затвора – класс В ГОСТ 9544 – 93;
• Масса, кг – 4050;
• Открытие шаровой пробки при перепаде давления до 2,0 МПа.
Маркировка : 11лс6(7)62р7
11 – арматура трубопроводная; лс – корпус легированная сталь; 6(7) – привод пневмогидравлический; р7 – уплотнение резиновое от минус 60 оС до плюс 40 оС.
Оснащен пневмогидроприводом, управляется дистанционно от ЭПУУ и вручную гидравлическим насосом.
Устройство и принцип действия.
Кран шаровой предназначен для полного перекрытия транспортируемой среды в трубопроводе.
Кран состоит из следующих узлов (см. рисунок 6):
• Узла крана 1;
• Пневмогидропривода 4;
• Фильтра-осушителя газа 8;
• Расширительного бака 9;
• Гидронасоса 11;
• Указатель положения запорного органа 12;
• Узла управления (ЭПУУ) 13;
• Штуцеров набивочных для подвода смазки 14.
Принцип действия узла крана.
Шаровая пробка, поворачивается на 90о в перпендикулярной газопроводу оси, перекрывает поток с транспортируемой средой, она установлена в корпусе на двух подшипниках скольжения. Поворот шаровой пробки осуществляет шпиндель. В закрытом положении уплотнительные кольца поджимаются к шаровой пробке пружинами и давлением среды, обеспечивая при этом герметичность затвора.
Принцип действия пневмогидропривода.
Давление управляющей среды подается в соответствующую поршневую полость цилиндра привода и перемещает поршень со штоком. Шток через плиту, палец и ползушки действует на рычаг, заставляя его вращаться в подшипниках, установленных в корпусе и крышке. Гидрожидкость, залитая в подпоршневую полость, выполняет роль демпфера и перетекает из одного цилиндра в другой. Движение прекращается при достижением штока упора во втором цилиндре.
Скорость перетекания гидрожидкости в пневмогидроцилиндрах
регулируется дросселями на крышке гидронасоса.
При отсутствии давления среды поворот рычага осуществляется за счет перекачки гидрожидкости из одного цилиндра в другой гидронасосом.

5.1.2 Шаровой кран Борзиг «SUPERBLOC» тип Г, поршневой сервопривод газ через масло «SUPERTORC» (тип К 204)
(BORSIG GRUPPE DEUTSCHE BABCOCK, Германия)
Техническая характеристика крана

Рассмотрим пневмогидравлическую схему привода данного крана (рис. 20), из нее видно что кран работает дистанционно при помощи только пневматики т. е. технологический газ подается в пневмоцилиндр и создает в нем усилие на поршень равное давлению в МГ. Но так как данного усилия не достаточно для преодоления сопротивления сил трения и поворота запорного устройства предлагается изменить конструкцию привода из пневмогидравлической в гидравлическую. Тем самым решив все проблемы связанные с эксплуатацией данного крана.
Для устранения проявлений коррозии металла, а также образования льда в пневмоцилиндре установим дополнительно два гидробаллона. Гидробаллоны должны бать изготовлены из стали способной выдерживать рабочее давление в МГ при соответствующих температурных режимах работы привода (сталь 09Г2С) и их емкость должна соответствовать заполнению цилиндра. Таким образом, газ будет подаваться в гидробалон заполненный гидрожидкостью (ПМС-20р(г) ГОСТ 13032-77), а с него жидкость под воздействием давления газа будет перетекать в цилиндр, что приведет к движению поршня и повороту затвора крана. В связи с тем, что цилиндр с обеих сторон поршня заполняется гидрожидкостью, решается проблема с образованием коррозии металла и уменьшается сила трения поршневых колец об корпус цилиндра.
Для повышения эффективности работы привода, необходимо смонтировать дополнительные маслопроводы от гидробаллонов на цилиндры привода, что соответственно даст дополнительное усилие, через второй поршень на шпиндель шарового затвора. Также на маслопроводы необходимо подобрать соответствующие дроссельные устройства при помощи, которых можно будет регулировать скорость открытия-закрытия шаровой пробки, а при открытии-закрытии крана вручную гидронасосом их надо будет перекрыть, для правильной работы гидросистемы.
Использование данной модернизации позволит улучшить качество работы привода и соответственно самого запорного устройства. В виду преобразования пневмогидроцилиндров в гидроцилиндры исключается возможность образования коррозии во внутренней полости цилиндров, повышается износостойкость деталей, также заметно возрастает КПД пневмопривода. Соответственно продляется межремонтный период оборудования. Также понижается возможность гидратообразования внутри цилиндров привода и соответственно прихватов поршня в период отрицательных температур, что не маловажно при экстренной необходимости локализации ремонтного или аварийного участка. В целом повышается надежность эксплуатации магистрального газопровода.