Эксплуатация запорной арматуры – обязательное условие для поддержания оборудования в работоспособном состоянии. Определяя, чем смазать шток задвижки, владельцу нужно учитывать требования, изложенные изготовителем в технической документации, с учетом факторов, определяющих эксплуатационные характеристики изделия.
Конструкция и назначение
Конструктивно, задвижки укомплектованы следующими элементами:
- корпусом с крышкой;
- клиновым запорным органом, перекрывающим поток рабочей среды;
- штоком (шпинделем);
- сальниковым уплотнением шпинделя;
- гранд-буксой, уплотняющей сальниковое соединение;
- маховиком – для управления затворным органом.
Крышку крепят к корпусу болтовыми соединениями. С учетом условий эксплуатации и размерных характеристик оборудования, возможно ручное или механизированное управление, с установкой электрифицированного или гидравлического привода.
Рис. 1. Внешний вид задвижки в разрезе
В зависимости от назначения, особенностей конструкции, арматура предусматривает эксплуатацию в следующих режимах:
- работу в крайних положениях – при закрытом или открытом затвором органе;
- регулирования подачи рабочей среды – с возможностью остановки затвора в промежуточной точке.
Запорную арматуру применяют для коммуникации и управления движением рабочей среды при передаче по магистралям следующих составов:
- пара;
- холодной и горячей воды;
- газов;
- нефтепродуктов;
- различных химических компонентов в жидком или газообразном агрегатном состоянии.
Конструктивное устройство и особенности применения учитывают, при подборе смазочных материалов для штока запорного элемента.
Принципы подбора смазочных материалов
С учетом назначения смазочного материала, при производстве подбирают химический состав смазки.
Износ трубопроводного оборудования обусловлен следующими нежелательными явлениями:
- трением – при непосредственном механическом взаимодействии сопрягаемых поверхностей; в результате выработки верхних слоев контактных деталей, увеличиваются образуемые зазоры, что приводит к утечкам рабочей среды; на контактирующие элементы наносят антифрикционные составы, что замедляет указанные негативные процессы; обычно в этих целях применяют порошковые компоненты;
- эрозией – постепенным разрушением металла в связи с утечками жидкой рабочей среды через неплотности соединений (щелевой), непрерывным воздействием падающих капель вещества на металлическую поверхность или небольшими гидроударами в магистрали (ударной); такие процессы чаще происходят в клапанных узлах; защиту обеспечивают нанесением различных видов пластичных смазочных составов;
- химическим взаимодействием – окислением металла от кислорода, содержащегося в воздухе, реакцией с другими химическими компонентами; для защиты на поверхность элементов наносят тонкую пленку из химического вещества с нейтральными свойствами.
Рис. 2. Наружный коррозионный задвижек
Применение смазочных материалов для запорной арматуры определяется следующими факторами:
- областью использования оборудования;
- условиями эксплуатации изделия;
- составом рабочей среды;
- конструктивным устройством механизма.
Смазочный эффект обеспечивает тонкая пленка, образуемая веществом, после нанесения на трущиеся детали. Такое покрытие снижает силу трения сопрягаемых элементов, уменьшает нагрев элементов, продляя срок службы и предотвращая преждевременный износ.
Возможно использование следующих видов смазок, с учетом консистенции:
- пластичных – на основе загустителей в комплексе с минеральными, синтетическими маслами, животными компонентами;
- порошковых – из измельченных твердых веществ.
При производстве пластичных смазочных средств, в состав вносят добавки, изменяющие в заданном направлении свойства смазок, с повышением пластичности, термо- и морозостойкости, других показателей.
Смазочные материалы могут оказывать следующее действие:
- антифрикционное – снижать трение сопрягаемых поверхностей, уменьшать температурный нагрев, улучшая эксплуатационные характеристики оборудования;
- защитное – чтобы избежать коррозионного износа за счет образования пленки на поверхности, предотвращающей окисление металла;
- уплотнительное – с заполнением микроскопических пор, исключением утечки через соединение.
Для исключения коррозионного износа запорной арматуры, поверхность нового изделия покрывают слоем консервационной смазки, исключающей окисление металла корпуса и прочих деталей.
Рис. 3. Консервация задвижек при хранении
Показатели смазочных составов
Эффективность применения смазочных материалов зависит от следующих характеристик, задаваемых особенностями химического состава:
- температурной стабильности – способности сохранять нужную консистенцию при повышении или понижении температуры по условиям эксплуатации оборудования;
- вязкости – изменении свойств под влиянием температурного воздействия; на этот показатель указывает соответствующий индекс; вязкие средства используют для арматуры, установленной в горячих цехах металлургических предприятий или других производствах в условиях повышенных температур;
- совместимости с эластомерами – состав не должен разрушать детали из пластичных материалов (резины и пр.), с которыми взаимодействует в ходе эксплуатации;
- устойчивости к вымыванию, антикоррозионными характеристиками – учитывают при подборе материалов для водопроводной арматуры или транспортировки других жидкостей.
К влиянию внешних факторов более устойчивы составы на основе минеральных масел. Структура синтетических смазочных компонентов стабильна при работе в широком температурном диапазоне – от -73 до +200 градусов. Такие вещества нейтральны по отношению к различным химическим компонентам, поэтому применяются для оборудования машиностроительной и химической отраслей промышленности.
Ниже рассмотрены смазочные составы для некоторых видов запорной арматуры.
Задвижки 30с41нж
30с41нж – разновидность клиновых задвижек со стальным корпусом и выдвижной конструкцией шпинделя, ручным управлением. Эту арматуру устанавливают в трубопроводных сетях по перемещению технической и питьевой воды, пара, продуктов нефтепереработки, других веществ с неагрессивными свойствами.
Рис. 4. Внешний вид задвижки 30с41нж
Эксплуатация возможна при условии температуры рабочей среды от -40 до +40 градусов.
Изготовитель для смазки штоков задвижек 30с41нж рекомендует применять пластичный материал ЦИАТИМ-221. Состав смазочной пасты представляет кремнийорганическую жидкость, с добавленным литиевым загустителем. Смазка устойчива к воздействию кислот, сохраняет целостность эластичных деталей.
В качестве консервационного состава, при длительном хранении, на поверхность штока наносят жидкую смазку НГ-203 марки В.
Задвижки 30ч6бр
Сфера применение задвижек 30ч6бр – паровые и водопроводные магистрали промышленных или коммунальных предприятий. Конструкция этой арматуры предполагает чугунный корпус со сдвоенным клиновым затворным органом.
Рис. 5. Внешний вид задвижки 30ч6бр
Температурные условия эксплуатации – от -15 до +40 градусов окружающей среды.
По рекомендациям изготовителя, шток задвижки 30ч6бр нужно смазывать пластичным составом ЦИАТИМ-201. Это минеральный смазочный материал, с применением литиевого загустителя. Температурный диапазон использования – от -60 до +120 градусов.
Консервационная обработка также возможна смазкой НГ-203 марки В.
Задвижки 30ч39р
Задвижки 30ч39р устанавливают на паровых и водопроводных магистралях, газовых трубопроводах, сетях с другими неагрессивными рабочими средами. Корпус этой запорной арматуры с обрезиненным клиновым затворным органом изготовлен из высокопрочного чугуна. Допускаемая температура рабочей среды – от -30 до +130 градусов.
Рис. 6. Внешний вид задвижки 30ч39р
Для смазки штока данного оборудования также используют пластичный материал ЦИАТИМ-201, учитывая условия эксплуатации.
Разновидности используемых смазочных материалов
Кроме пластичных смазок ЦИАТИМ с индексами 201 и 221, для защиты запорных устройств предусмотрено применение следующих составов:
- солидола – универсальный материал, устойчивый к воздействию атмосферных факторов, не стекающий по резьбовому соединению, сохраняющий характеристики при работе под давлением; состав – минеральные масла с кальциевым мыльным загустителем; применяют при температуре от -20 до +65 градусов, в условиях предельного давления в магистрали до 300 МПа;
- графитовых материалов – рассчитаны на использование при высоких температурах; снижают абразивный износ обработанных деталей; нельзя использовать для хромированных поверхностей – возможна химическая реакция, сопровождаемая выделением карбида, с образованием очагов точечного коррозионного повреждения;
- консталина – пластичное смазочное средство, используемое в условиях температур от +120 до +150 градусов, устойчивое к тепловому нагреву; главный недостаток – водорастворимость;
- пушечной смазки УЗН – снижает износ в результате трения сопрягаемых элементов, степень нагрева взаимодействующих деталей; используют при температурах от +250 до +350 градусов; состав устойчив к воздействию влаги, кислотных веществ, агрессивных газов; обычно применяют для консервации деталей.
При подборе смазочного материала, владелец должен учитывать рекомендации, изложенные изготовителем в технической и эксплуатационной документации на запорную арматуру.
Порядок ремонта и технического обслуживания
Для безопасной и безаварийной эксплуатации, запорная арматура нуждается в регулярном техническом обслуживании. Работы выполняют по графику, разработанному на предприятии и учитывающему условия эксплуатации оборудования, регламент изготовителя, указанный в паспортной документации.
Периодичность технического обслуживания коммуникационных устройств, установленных на технических и коммунальных магистралях – не реже одного раза в полугодие. При высокой интенсивности эксплуатации и повышенных нагрузках на оборудование, работы необходимо проводить чаще.
Периодическое обслуживание предусматривает выполнение следующих операций:
- внешнего осмотра – проверяют целостность видимых деталей и наружных элементов, герметичность оборудования, исключают утечки рабочей жидкости или газов;
- смазки штока и подшипникового узла на гайке;
- проверки состояния сальникового уплотнения, с подтяжкой буксы;
- опробование механизма в работе – разово закрывают и открывают затворный орган, чтобы убедиться в работоспособности устройства;
- добавления смазочных материалов в редуктор привода (если применяется).
Если в ходе осмотра выявлены неисправности, препятствующие безопасной эксплуатации оборудования, нарушения герметичности, с утечками рабочей среды, запорная арматура требует полной ревизии, с проверкой состояния и заменой дефектных деталей.
Рис. 7. Замена задвижки
К выполнению работ привлекают персонал, имеющий опыт обслуживания коммуникационных трубопроводных устройств, прошедший инструктаж по технике безопасности. Работников снабжают исправным инструментом, соответствующим характеру предстоящих операций, средствами защиты.
Оборудование восстанавливают при условии отключения подачи рабочей среды. На перекрывающих элементах размещают таблички с предупредительными надписями.
Порядок восстановительного ремонта следующий:
1) закрывают подачу рабочей жидкости или газа коренной задвижкой на соответствующем участке магистрали;
2) снимают давление, открыв вентили сброса;
3) проводят наружную очистку корпуса запорного элемента;
4) снимают маховик, открутив фиксирующую гайку;
5) при проблемах с сальниковым уплотнением, меняют набивку, демонтировав буксу; необходимость дальнейшего демонтажа отсутствует;
6) для ревизии внутренних деталей устройства, демонтируют крышку корпуса;
7) открывают задвижку, сняв крышку вместе со штоком и затвором.
Если неисправность связана с недостаточной герметичностью затворного органа, проверяют состояние зеркал внутри корпуса, убирают грязь с поверхностей, смазывают сопряжения.
При выявлении износа, проводят замену соответствующих деталей. Арматуру собирают в обратной последовательности.
Если установлены дефекты корпуса (сколы, трещины и пр.), необходимо полностью менять устройство, устанавливая элемент с аналогичными размерами и эксплуатационными характеристиками. Для этого развинчивают фланцевые соединения и устанавливают новую арматуру.
В случае замены запорного оборудования, необходимо сменить уплотняющие прокладки на фланцах.
Владелец может предъявить вышедшую из строя арматуру для гарантийного обслуживания, если поломка произошла в пределах срока гарантии, в соответствии с обязательствами изготовителя. Это возможно при условии соблюдения требований, предусмотренных в руководстве по эксплуатации оборудования и предоставления оригинальной паспортной документации.
Запорная арматура отработает заявленный изготовителем срок службы, если владелец организует регламентное техническое обслуживание, с регулярной проверкой и смазкой узлов.
