Что такое гидравлический удар на трубопроводе как избежать гидроудар на трубопроводе

Что такое гидравлический удар на трубопроводе

Гидравлический удар – кратковременный, резкий и сильный скачок давления в трубопроводе при резком изменении движения потока рабочей среды (ускорение или торможение).

Причины гидравлического удара

Положительный гидроудар – резкое повышение давления в трубопроводе. Причины: быстрое закрытие запорного элемента (крана, вентиля или задвижки) или включение циркуляционного насоса.

Отрицательный гидроудар – резкое понижение давления в водопроводе. Причины: открытие крана или отключение насоса.

Наиболее опасен положительный гидроудар.

Признаки гидроудара

• Глухие стуки и щелчки, сопровождающие открытие или закрытие крана.
• Подтекающие краны или появление подтеков в местах соединения водопроводных труб.

Основные причины возникновения

• Резкое перекрытие запорно-регулирующей/запорной арматуры;
• Поломка насосной станции;
• Отключение циркуляционного насоса;
• Появление воздушных пробок в системе водопровода;
• Перепады диаметров водопроводных труб.

Последствия гидравлического удара

Давление выше допустимого в системах трубопровода критично для труб, соединений, кранов, задвижек и клапанов. Например, в случае повреждения центрального водопровода – произойдет отключение нескольких домов или целого жилого района. Это уже чрезвычайная ситуация, при которой жители многоквартирных домов останутся без питьевой воды и канализации.

Как избежать гидравлического удара на трубопроводе

Чтобы избежать гидроудара, можно принять следующие меры:

1. Увеличить диаметр водопроводной трубы, для уменьшения скорости потока воды.
2. Плавное перекрытие водного потока трубы.
3. Снизить интенсивность гидроударов с помощью специализированных клапанов и затворов.
4. Использовать мембранные компенсаторы и гидроаккумуляторы.
5. Установить амортизирующие приспособления.
6. Использовать защитный (предохранительный) клапан, чтобы защитить насос или насосную станцию в случае непредвиденной остановки.

Перед принятием решений о мерах по предотвращению или уменьшению гидроудара, можно проконсультироваться со специалистами компании KMC, которые помогут подобрать необходимую трубопроводную арматуру.

Надеемся, что эта информация поможет вам избежать гидравлического удара на вашем трубопроводе!

• Проведение ремонтно-восстановительных работ с обязательной подготовкой поверхности и устройством нового защитного слоя;
• Применение защитных покрытий и компаундов для предотвращения коррозии арматуры.

Дефект 2: Прогибы деформационных конструкций.

Замеченные дефекты: образование трещин и прогибов в конструкциях;

Причины возникновения: неверное распределение нагрузки, недостаточная жесткость материалов, изменение свойств конструкции из-за эксплуатации;

Способы устранения: проведение комплексных ремонтно-восстановительных работ для восстановления изгиба и жесткости конструкции.

Дефект 3: Коррозия арматуры железобетонных опор.

Причины: длительный срок эксплуатации, воздействие агрессивной среды на конструкцию;

Методы ликвидации: очистка арматуры от коррозии и нанесение защитных покрытий для предотвращения дальнейшей коррозии.

Заключение

Необходимо осуществлять регулярные обследования зданий и сооружений, чтобы своевременно выявлять и устранять дефекты, способные стать причиной аварий и несчастных случаев. Обращайтесь к профессиональным специалистам для проведения экспертиз и ремонтных работ, чтобы гарантировать безопасность и надежность ваших объектов.

Ремонт железобетонных конструкций здания

Необходимо очистить стены от слабого бетона, а арматуру от продуктов коррозии. Далее требуется восстановить защитный слой современными материалами по ремонту железобетонных конструкций и обеспечить его герметичность.

Дефект 2: Разрушение заполнения межпанельных швов по периметру здания

Возможные причины:

• Недостаточная прочность кирпича или раствора
• Снижение прочности кладки при увлажнении
• Размораживание

Решение:

Необходимо выполнить ремонт наружных стеновых панелей и провести герметизацию межпанельных швов с помощью специальных герметиков.

Дефект 3: Технологические отверстия в стене без обрамления

Возможные причины:

Долговременный физический износ здания.

Решение:

Необходимо заделать отверстия, обеспечив обрамление трубопровода.

Дефект 4: Разрушение штукатурного и отделочного слоя

Причина:

Длительная эксплуатация здания без проведения ремонта.

Решение:

Выполнить ремонт стен путем нанесения штукатурки, побелки и покраски. Предварительно удалить слои старой отделки.

Дефект 5: Трещины в кирпичной кладке

Решение:

Заинициировать трещины цементно-песчаным раствором и проверить герметизацию.

Дефект 6: Разрушение отделочного слоя плит покрытий

Причина:

Температурные колебания и длительная эксплуатация.

Решение:

Ремонт плит покрытий и повторная штукатурка поверхностей.

Дефект 7: Разрушение гидроизоляционного ковра кровли

Причина:

Долговременный физический износ и отсутствие ремонта.

Решение:

Повторная гидроизоляция кровли рулонной гидроизоляцией, мастика и др.

Дефект 8: Разрушение и отслоение керамической плитки пола

Причина:

Физический износ и отсутствие ремонтов.

Решение:

Ремонт пола и замена поврежденной плитки.

Дефект 8: Отсутствие отмостки по периметру здания

Причина:

Отсутствие чистки и наблюдения за состоянием здания.

Дефект 9: Разрушение антикоррозионного покрытия металлических конструкций

Возможные причины возникновения дефекта: климатические условия и условия окружающей среды, в которых используется металлоконструкция.

Способы ликвидации дефекта: для устранения дефекта необходимо сначала провести очистку с целью удаления старого покрытия, а затем восстановить антикоррозионное покрытие металлоконструкций.

Получение бесплатной консультации

Закажите бесплатную консультацию наших специалистов. На бесплатной консультации наши эксперты готовы ответить на любые Ваши вопросы и предложить наилучшие решения.

Чтобы получить консультацию, оставьте свои контактные данные, и наш эксперт свяжется с вами для назначения удобного времени консультации.

Информационные ресурсы

Наши эксперты написали для вас более 200 статей по промышленной, экологической безопасности и проектированию, чтобы помочь вашему предприятию быть в курсе актуальных законодательных требований.

Опасные производственные объекты (ОПО) – что это такое и требования

Получите ответы на любые ваши вопросы о промышленной безопасности вашего объекта, оставив заявку на бесплатную консультацию наших специалистов.

Запорно-регулирующая арматура в технических системах

Роль и принцип работы

Запорно-регулирующая арматура является неотъемлемой частью трубопровода и предназначена для управления потоками перекачиваемых веществ путем изменения проходного сечения трубы. Существует несколько видов запорно-регулирующей арматуры, каждый из которых имеет свои особенности в работе.

Выбор и установка

Статья содержит рекомендации по выбору и установке запорно-регулирующей арматуры, а также по ее эксплуатации и обслуживанию. Данный материал будет полезен как специалистам в области инженерных систем, так и широкой аудитории, интересующейся данной тематикой.

Запорную арматуру устанавливают на всех ответвлениях от основной магистрали, что позволяет оперативно проводить сервисный ремонт или ликвидировать последствия аварии. В число популярных устройств входят шаровые краны, дисковые поворотные затворы, шиберные задвижки, мембранные и шаровые клапаны. Их монтируют на трубопроводах, резервуарах, других расходных агрегатах.

Как работают запорно-регулировочные механизмы

Функционирование устройств запорно-регулирующего назначения происходит по похожему принципу. Действие механизмов направлено на полное перекрытие либо ограничение потока проходящей среды. Между собой они различаются лишь конструктивным исполнением и типом перекрывающего движение элемента, в качестве которого выступает диск, шибер, шар или мембрана. Рассмотрим подробнее на примере шиберной задвижки, которую чаще других используют при перекачивании высокотемпературных жидкостей.

Конструкция изделия напоминает шлюз. Регулирование идущей по трубам жидкой или газообразной массы осуществляется путём «разрезания» металлической пластиной — шибером. Принцип работы задвижки заключается в том, что при повороте вентиля в положение «закрыто», шибер опускается и перекрывает поток.

Виды запорно-регулировочной арматуры и их особенности

По характеру выполняемых функций запорно-регулирующие механизмы разделяются на две группы:

Запорная арматура

Свыше 80% огромной номенклатуры трубопроводной арматуры составляют запорные краны, вентили, задвижки и затворы, предназначенные для периодического включения и выключения потоков. Изделия, которые допускаются к работе, отвечают требованиям ГОСТа 54808-2011 и классам герметичности — А, В, С, D, выдерживают рабочее давление 2,5 Мпа, обладают высокой механической прочностью:

Запорные вентили, задвижки и краны используют для перекрытия потоков при возникновении неординарной ситуации, подключении новых линий и ответвлений.

Регулирующая и дросселирующая арматура

Основное предназначение регулировочных и дроссельных устройств — изменение либо поддержание заданных параметров давления и расхода среды в ёмкости или трубопроводе. В категорию входят вентили, клапаны, регуляторы питания и охладители пара. В зависимости от функциональной специфики изделия разделяются на подвиды — смешивающие, ограничительные, разделяющие. Большинство моделей производители выпускают с электро- или пневмоприводном, что позволяет максимально быстро реагировать на команды датчиков, отключение и включение производить в автономном режиме.

Предохранительная арматура

Изготовленные по ГОСТу импульсные, аварийные и обратные клапаны, расширительные баки и регуляторы давления считаются гарантом надёжности и безопасности трубопровода. Такие клапаны ставят в сетях, которые транспортируют жидкие, газо- и парообразные вещества под давлением. Предохранительная арматура выполняет контроль работоспособности всего трубопровода, предупреждает выход из строя и разрывы отдельных элементов при внезапных скачках давления. Защитный клапан полностью срабатывает, как только показатель повышается на 10-15%.

Кроме того, клапаны безопасности решают ряд экономических задач посредством сброса избыточного давления за счёт удаления части транспортируемой среды:

После восстановления нормального давления предохранительные механизмы препятствуют дальнейшим потерям перекачиваемой среды и обеспечивают герметичность техсистемы.

Основные параметры и характеристики запорно-регулировочной арматуры

Параметры, нормы и характеристики защитной и регулирующей арматуры излагаются в Правилах Ростехнадзора, отражаются в маркировке товаров. Созданные с учётом специфики и важности трубопроводных сетей запорные и регулирующие элементы отвечают следующим требованиям:

Диаметры фланцев затвора отвечают принятым в России размерам труб и резьбовых соединений. В изделиях недопустимы застойные полости и мешающие свободному ходу запорного элемента деформации. Зачастую деформированный корпус становится причиной протечек и поломок устройства.

Маркировка

Согласно ГОСТу Р 53672-2009, готовая к эксплуатации трубопроводная арматура в обязательном порядке подвергается проверке на выявление заводских дефектов и последующей маркировке, в которой указывают:

По цветовой маркировке можно распознать, из какого металла изготовлен корпус. Черный цвет символизирует чугун, синий — легированную сталь с добавкой молибдена или хрома, серый — углеродистую сталь. Маркировочные цифры и знаки помогут разобраться в характеристиках изделий, выбрать подходящие по цене и размерным параметрам задвижки, вентили или краны. Для изделий из полипропилена указывают максимальную температуру среды.

Примеры применения запорно-регулировочной арматуры в различных отраслях

Комфорт в повседневной жизнедеятельности людей напрямую зависит от бесперебойного функционирования трубопроводов, которые их окружают. В свою очередь мелкие и крупномасштабные трубопроводные системы не могут существовать без запорно-регулирующей арматуры. По направлению действия изделия разделяют на три группы:

Работающие по простому принципу «открыто-закрыто» вентили, шаровые краны, клапаны и задвижки применяют в быту, производственных и хозяйственных отраслях. Каждый тип устройств выполняет определённую функцию.

Шаровой кран — защитник спокойного проживания в доме

Самыми применяемыми в быту можно смело назвать регулирующие устройства, рабочим элементом в которых выступает шар. В огромном ассортименте владельцы собственного жилья могут подобрать полнопроходной или неполнопроходной шаровой кран для собственных нужд. Универсальные детали безупречно справляются с перекрытием потока и отсеканием части трубы, подходят для монтажа на домашних водопроводных и газовых магистралях.

Основные плюсы популярных кранов — выносливость, высокая степень герметичности и устойчивость к износу. Главное, в процессе эксплуатации нужно помнить, что кран может быть либо полностью открыт, либо закрыт. Для этого нужно повернуть ручку на 90 градусов. Середины нет. Для регулирования потока прибор не приспособлен. Среднее положение может привести к деформации и нарушению герметичности.

Визитная карточка — надёжность

По востребованности дисковые затворы стоят на одной позиции с шаровыми кранами. Надёжные высокоэффективные приборы используют в тепло-, газо- и водоснабжении, вентиляции и кондиционировании помещений. Без комфортных в применении затворов не обходятся такие отрасли, как гидроэнергетика, газораспределение, нефтехимия. Устройства с дисковым запорным элементом выбирают для систем пожаротушения, перекачивания абразивных и слабоагрессивных продуктов.

Правила монтажа запорно-регулирующей арматуры

Функционирование, безопасность эксплуатации и период работоспособности отдельных компонентов и всего трубопровода в целом во много зависят от грамотного проведения монтажных работ. Установку запорных и регулировочных элементов должны выполнять по инструкции аттестованные мастера, которые сдали экзамен по аккредитации.

Общие правила подготовки и монтажа запорно-регулирующей арматуры включают следующие моменты:

Монтаж механизмов осуществляется с помощью фланцевых соединений и сварки. Приварная арматура требует аккуратности, опыта и мастерства установщика, так как плоскости должны строго сохранять параллельность по отношению друг к другу. Если изделия маркированы стрелкой направления среды, это обязательно нужно учитывать при установке. Затяжку резьбовых соединений производят поэтапно без приложения максимального усилия. Болтовые, шпилечные и винтовые соединения перед монтажом смазывают графитовой смазкой. Для дисковых затворов, шаровых кранов, задвижек и обратных клапанов существуют свои требования и правила установки.

Рекомендации по выбору и эксплуатации

Планируя покупку арматуры для домашних сетей газо- и водоснабжения, важно понимать, что от правильного выбора зависит безопасность проживания, безотказная работа бытовых машин и сантехники. Первый совет инженера по этому поводу гласит, что необходимо покупать только приборы отличного качества от проверенных производителей. Экономия в этом случае неуместна, поэтому приобретать подержанные устройства на рынке не стоит.

При этом надёжнее отдавать предпочтение прогрессивным устройствам. В отличие от устаревших вентилей и стандартных задвижек, дисковые затворы и шаровые краны не будут доставлять проблем в период эксплуатации и прослужат дольше. На сегодняшний день это лучшая защита от протечек и «потопов». Тем не менее домашние трубопроводы, как промышленные собратья, нуждаются в тщательном осмотре хотя бы 1-2 раза в месяц.

Запорная арматура – это часть любого трубопровода. Нарушение работоспособности деталей может привести к аварийным ситуациям. Поэтому нужна своевременная ревизия запорной арматуры. Проверка позволяет вовремя обнаружить неисправности и избежать аварийных ситуаций.

Ревизия запорной арматуры

Комплекс мер, которые нужны для проверки запорной арматуры называется ревизией. Она проводится непосредственно перед монтажом или при использовании трубопровода. Действия, которые проводятся, а также периодичность ревизии запорной арматуры подбирается отдельно. При этом учитывают одновременно несколько критериев:

Обслуживание запорной арматуры проводят в специально предназначенных местах или непосредственно на месте монтажа. При этом для тестов используют оборудование. Показатели, полученные при испытаниях, должны находиться в норме. Выявленные нарушения устраняют.

На основании проведенных работ составляют акт. Он подтверждает работоспособность вентилей, кранов, задвижек и т.д. На основании акта проводится монтаж и эксплуатация запорной арматуры.

Что входит в ревизию запорной арматуры

Меры направлены на выявление дефектов, которые возникли при эксплуатации или из-за нарушений при производстве. Проверку проводят с помощью специального оборудования. Благодаря этому удается точно определить исправность оборудования. В ревизию входят несколько этапов:

При внешнем осмотре внимание уделяют целостности деталей. На поверхности не должно быть трещин, сколов, раковин и т.д. Также осматривают уплотнительные элементы. Кроме этого, проверяют плавность работы запорного механизма. Заклинивание деталей при поворачивании не допускается.

Возможные дефекты запорной арматуры

Неисправности элементов бывают конструкционными, производственными, эксплуатационными. При выявлении дефектов потребуется их устранение. Эксплуатация оборудования в неисправном состоянии приведет к возникновению аварийной ситуации.

Производственные причины и виды неисправностей

Дефекты возникают из-за недостаточного контроля на производственной линии. Брак приводит к нарушениям в работе трубопровода. При выявлении таких элементов потребуется их замена или ремонт запорной арматуры. Виды неисправностей:

Причиной протечек может быть использование некачественного материала при производстве. Сальниковая набивка и уплотнения должны строго соответствовать нормативной документации. Нарушения, допущенные при производстве, приведут к утечке.

Конструкционные причины отказов и неисправностей

При составлении проектной документации для трубопроводов руководствуются требованиями ГОСТ Р 63672-2009. Это позволяет подобрать запорную арматуру под определенные эксплуатационные требования. Нарушения, допущенные при проектировании, приведут к отказу оборудования. Это разгерметизация, уменьшение пропускной способности трубопровода и т.д.

Причинами возникновения неисправностей часто являются неправильно подобранная рабочая среда, максимальное давление в трубопроводе, а также пропускная способность элементов. При несоответствии деталей условиям использования потребуется их замена.

Эксплуатационные причины отказа

При использовании трубопровода детали изнашиваются. На них образуются различные загрязнения. Это приводит к нарушению в работе оборудования. При выявлении неисправностей потребуется ремонт запорно регулирующей арматуры. Его проводят в соответствии с требованиями технической документации. Виды поломок, возникающих в процессе эксплуатации, отображены в таблице.

Утечка рабочей среды в месте соединения крышки с корпусом Выход из строя уплотнительного элемента Наличие повреждений на металлических деталях Недостаточная затяжка резьбовых соединений Заменить прокладку Притереть поврежденные участки до плотного прилегания Равномерно затянуть резьбовые элементы до устранения утечки

Утечка рабочей среды через сальниковую набивку Износ сальника Недостаточно плотная набивка Наличие раковин или повреждений на шпинделе Заменить уплотнительный элемент Провести повторную набивку. Выполнить шлифовку и полировку шпинделя.

Протечки в корпусе Возникновение трещин и сколов Зачистить места повреждения от коррозии. Заварить образовавшееся отверстие

Маховик вращается в холостую Износ граней на маховике или шпинделе Восстановить детали путем наплавления металла

Прохождение рабочей среды в закрытом положении Наличие загрязнений или повреждения запорного органа Очистить внутренние поверхности от отложений, а также заменить изношенные детали

Маховик вращается с задержками Образование загрязнений или отсутствие смазки Очистить детали от отложений, провести смазку

В таблице приведены наиболее распространенные дефекты арматуры. Кроме этого, поломка может возникнуть в результате нарушений в работоспособности электропривода. В такой ситуации может понадобиться разборка электродвигателя или редуктора.

Способы устранения дефектов

Причины выхода из строя деталей трубопровода влияют на последовательность действий при ремонте. На начальном этапе осматривают элементы снаружи. При этом проверяют целостность деталей и степень их износа. Элементы не подлежащие ремонту потребуется заменить.

Восстановление стальных деталей возможно с помощью сварочного оборудования. Например, при выявлении трещины работы проводят в следующем порядке:

После удаления шлака обрабатывают поверхность краской. Это нужно для защиты металла от коррозии. Краску подбирают учитывая эксплуатационные условия. Хорошо подходят алкидные эмали. Они образуют на поверхности пленку, которая предотвращает контакт металла с кислородом и влагой.

Отказ запорной арматуры

При эксплуатации трубопровода детали подвергаются износу. Поэтому в некоторых ситуациях возникает отказ запорной арматуры. В зависимости от повреждения он может быть полным или частичным. Это учитывают при ремонтных работах.

Полный отказ запорной арматуры

Неисправности такого типа приводят к отсутствию возможности перекрыть поток рабочей жидкости. Полный отказ оборудования требует вмешательства. Это может быть замена запорной арматуры или ремонт. При полном отказе использовать трубопровод невозможно. К поломкам такого типа относят:

Чтобы избежать полного отказа, необходимо своевременно проводить обслуживание запорной арматуры. Выявление мелких неисправностей на начальном этапе позволяет предотвратить серьезные поломки.

Периодичность ревизии запорной арматуры подбирается в зависимости от категории трубопровода. При этом руководствуются требованиями ГОСТ и других нормативных документов.

Частичный отказ запорной арматуры

При частичном отказе трубопровод может функционировать. Не требуется его остановка и срочный ремонт. К неисправностям такого типа относят проход рабочей среды в закрытом состоянии, а также затруднения при поворачивании шпинделя.

Несмотря на то, что частичный отказ арматуры не требует срочного отключения участка водопровода, лучше устранить такие неисправности. Не плотное закрывание приводит к перерасходу рабочей среды. Кроме этого, отсутствие смазки может привести к возникновению более серьезных повреждений.

Как проверить арматуру на неисправности

Согласно нормативной документации проверку работоспособности оборудования проводят после отключения участка трубопровода. Это необходимо для того, чтобы избежать аварийных ситуаций.

На начальном этапе проводят осмотр. На деталях не должно быть раковин, свищей, трещин и т.д. Также обращают внимание на наличие влаги на поверхности. Она может свидетельствовать о микротрещинах в корпусе. Кроме этого:

Детали трубопровода тестируют непосредственно перед монтажом, при плановом обслуживании, а также при возникновении аварийных ситуаций.

Качественная запорная арматура у нас

Наша компания предлагает клиентам элементы трубопроводов. У нас большой выбор изделий, отличающихся техническими характеристиками. Благодаря сотрудничеству с промышленными гигантами мы гарантируем качество товара.

Для получения подробной информации обращайтесь к нашим менеджерам по телефону или онлайн. Они ответят на все возникшие вопросы и помогут выбрать продукцию. Покупая у нас, вы получаете качественный товар.

Опубликовано на портале «Химическая техника», апрель 2023

Вот уже более 25 лет АО «ИПН» устраняет сверхнормативную вибрацию (СВ) на трубопроводах и технологическом оборудовании десятков нефте- и газоперерабатывающих заводов, предприятиях нефте- и газохимии России, ближнего и дальнего зарубежья. За эти годы вибрация устранена более чем на 300 промышленных объектах.

Часто причинами сверхнормативной вибрации (СВ) являются ошибки проектантов, не учитывающих факторы, влияющие на её возникновение.

Опираясь на накопленные статистические данные, специалисты АО «ИПН» в процессе разработки проектной документации акцентируют внимание на виброопасных элементах технологических установок с целью недопущения сверхнормативной вибрации в процессе эксплуатации.

Работа «по заявкам» на устранение СВ от предприятий проводится специалистами АО «ИПН» по договорам. Далее приведены несколько наиболее типичных видов СВ, устранённые в последние годы на нефтеперерабатывающих предприятиях.

Так, на одном из заводов Нижегородской области наблюдалась СВ трубопровода подачи воды от деаэратора к питательным насосам. Поверочные теплогидравлические расчёты, выполненные в программе «Гидросистема 4.5» показали, что линейная скорость воды в трубе 1,09 м/с, что не превышает рекомендуемые значения. Кавитационный запас сети составляет 7,0 м, в то время как по характеристикам насосов достаточно 4,0 м, поэтому кавитация в насосах исключается.

Причина СВ в данном случае – недостаточно жёсткая опорная система трубопровода (рис. 1). Для устранения СВ были применены нежесткие опоры – подвески типа Hilti (рис. 2), что позволяло трубопроводу достаточно свободно перемещаться во всех направлениях под воздействием даже незначительных по силе пульсаций потока.

Рис. 1. Изометрическая схема трубопровода с опорными конструкциями

Рис. 2. Подвески типа Hilti (на рис.1 точки 27, 26, 25, 24)

Ещё одним недостатком указанной конструкции трубопровода было отсутствие мероприятий для компенсации теплового расширения (удлинения) трубопровода при нагревании до 100оС, что привело к значительным нагрузкам, передаваемым трубопроводом в результате линейных расширения на штуцеры насосов, которые превышали допустимые значения.

На рис. 3 представлена предложенная специалистами АО «ИПН» конструкция этого трубопровода, позволяющая компенсировать тепловые удлинения участков трубы с целью минимизации нагрузок на штуцеры насосов. Показанные на рисунке скользящие опоры № 11, 12, 16, 22, 57, 58 позволяют при нагреве перемещаться участкам трубопровода в допустимых пределах, снижая нагрузки, передаваемые от трубопровода на штуцеры насосов, до нормативных значений. В то же время скользящие опоры не допускают развития сверхнормативной вибрации.

Значения нагрузок и выполнение условий прочности элементов трубопровода были определены с использованием расчётной сертифицированной программы «Старт».

По результатам расчёта было определено, что новая конфигурация трубопровода и правильная расстановка опор снижают нагрузки на штуцеры насосов до нормативных значений, при этом условия прочности выполняются для всех элементов трубопровода.

Рис. 3. Оптимизированная изометрическая схема трубопровода с опорными конструкциями

Нередко СВ возникает в трубопроводах с двухфазными потоками. На установках ЭЛОУ-АВТ виброопасными являются трансферные трубопроводы от печей до ректификационных колонн (основной атмосферной и вакуумной), а также трубопровод на входе в отбензинивающую колонну.

Разработка проектной документации этих трубопроводов должна включать следующие этапы.

Однако на практике проектировщики чаще применяют П-образные, Г-образные, Z-образные трубные компенсаторы с радиусом отводов 1,5 DN; применяются пружинные опоры, подвески, что в конечном итоге приводит к сверхнормативной вибрации.

Для снижения вибрации необходимо:

Рис. 4. Тугоподвижная хомутовая корпусная опора

Преследуя цель снизить эти нагрузки, проектировщики нередко увлекаются дополнительными изменениями конфигурации трубопровода (лишними поворотами), различными трубными компенсаторами, применением пружинных опор и т.п. Однако при снижении такими методами нагрузок на штуцеры аппаратов увеличивается вероятность сверхнормативной вибрации.

По мнению опытных специалистов, более целесообразно просто усилить штуцеры (дополнительные накладки, увеличение толщины штуцера и т.д.), обеспечив возможность нести дополнительные нагрузки.

В качестве негативного примера приведем выполненный с ошибками проект трансферного трубопровода на одном из заводов центрального федерального округа России. На рис. 5 и 6 показана первоначальная конфигурация трубопровода, по которому двухфазный поток из печи подавался в ректификационную колонну.

На участках трубопровода 5–16,13–8 наблюдалась сверхнормативная вибрация по следующим причинам:

Специалистами АО «ИПН» была предложена оптимизированная конфигурация трубопровода и корректировка типа и схемы расположения опор, обеспечивающая вибрацию в пределах нормативных значений (рис. 7).

Для максимального снижения вибрации и обеспечения условий прочности трубопровода, а также выполнения требований по допускаемым нагрузкам на штуцеры оборудования были выполнены следующие мероприятия:

Рис. 5. Существующая конфигурация трансферного трубопровода с опорными конструкциями

Рис. 6. Фотография существующего трансферного трубопровода

Рис. 7. Оптимизированная конфигурация трансферного трубопровода с опорными конструкциями

Новая конфигурация трубопровода (см. рис. 7) была проверена расчётом на прочность, который показал, что в элементах трубопровода выполняются условия прочности, а нагрузки на штуцеры технологических аппаратов не превышают допустимые значения. Теплогидравлический расчёт показал, что в трубопроводе кольцевой режим движения потока.

Анализ выявленных за 25 лет специалистами АО «ИПН» ошибок проектирования трубопроводов и технологических узлов НПЗ позволяет сделать вывод о том, что далеко не все проектные организации имеют достаточно компетенций для выполнения такого рода работ, поэтому тендерным подразделениям заводов при проведении закупочных процедур на выполнение проектных работ рекомендуется обращать особое внимание на компетенции проектировщика в части монтажного проектирования виброопасных технологических узлов строящейся (или реконструируемой) технологической установки.

22 мая 2023

Трубопроводы: Что влияет на аварийность и как повысить надежность

Аварии на трубопроводах могут привести к серьезным последствиям, как для окружающей среды, так и для здоровья людей. Поэтому важно знать, какие причины могут привести к авариям на трубопроводах.

Наиболее частые причины аварий на трубопроводах

Коррозия является одной из самых распространенных причин аварий на трубопроводах. Коррозия возникает, когда металлические трубы подвергаются воздействию окружающей среды, такой как вода и влага, что приводит к их разрушению. Это может произойти из-за неправильной защиты трубопроводов от таких воздействий или из-за недостаточного контроля за их состоянием.

Несоблюдение правил эксплуатации

Несоблюдение правил эксплуатации также может привести к авариям на трубопроводах. Некоторые компании могут не проводить регулярную проверку трубопроводов или не обучать своих работников правилам эксплуатации трубопроводов. Кроме того, некоторые эксплуатационные процессы могут быть несовершенными или устаревшими, что также может привести к авариям.

Вмешательство в работу трубопроводов

Вмешательство в работу трубопроводов, такое как скрытые механические повреждения, может стать еще одной причиной аварий. Это может произойти, например, когда строительные работы проводятся рядом с трубопроводом или когда нарушаются маршруты трубопроводов.

Как повысить надежность трубопровода

Трубопроводы являются важной частью многих промышленных процессов, и от их надежности зависит безопасность и эффективность производства. В этой статье мы рассмотрим три способа, которые помогут повысить надежность трубопровода и уменьшить вероятность отказов и аварий.

Регулярное техническое обслуживание

Один из наиболее важных способов повышения надежности трубопровода – это регулярное техническое обслуживание. Технические специалисты должны регулярно проверять трубопровод на наличие коррозии, трещин, утечек и других повреждений. Регулярное обслуживание помогает выявить проблемы на ранних стадиях, что позволяет принять меры по их устранению до того, как они приведут к аварии.

Использование качественных материалов

Еще один способ повышения надежности трубопровода – это использование качественных материалов при его строительстве. Инженеры должны выбирать материалы, которые обладают высокой стойкостью к коррозии и другим вредным воздействиям. Кроме того, материалы должны быть подходящими для конкретных условий эксплуатации трубопровода, таких как температура, давление и состав перекачиваемой жидкости.

Обучение персонала

Третий способ повышения надежности трубопровода – это обучение персонала. Работники, которые работают с трубопроводом, должны быть осведомлены о его конструкции, условиях эксплуатации и мероприятиях по предотвращению аварий. Кроме того, персонал должен быть подготовлен к проведению неотложных мероприятий в случае возникновения аварийной ситуации.

Аварии на трубопроводах могут иметь серьезные последствия. Коррозия, несоблюдение правил эксплуатации и вмешательство в работу трубопроводов являются наиболее распространенными причинами аварий. Поэтому важно проводить регулярный мониторинг состояния трубопроводов, соблюдать правила эксплуатации и обеспечивать безопасность во время проведения работ рядом с трубопроводами.

Повышение надежности трубопровода – это важная задача для любой компании, которая использует трубопроводы в своих производственных процессах. Регулярное техническое обслуживание, использование качественных материалов и обучение персонала – это три способа, которые помогут увеличить надежность трубопровода и снизить риск аварий.

При эксплуатации теплопроводов неизбежны отдельные повреждения их элементов, после ликвидации которых их детально анализируют, выясняют причины возникновения и намечают необходимые мероприятия для их предупреждения. Среднегодовая утечка теплоносителя в тепловых сетях должна составлять не более 0,25% объема воды в работающих теплопроводах и местных системах абонентов. Утечку воды определяют по фактическому расходу питательной воды.