Курс «Применение трубопроводной арматуры». Модуль «Применение поворотной арматуры в металлургии»

Курс «Применение трубопроводной арматуры». Модуль «Применение поворотной арматуры в металлургии»
Станислав Львович Горобченко

Приводятся данные по применению поворотной арматуры в технологических процессах черной и цветной металлургии, а также в промышленной энергетике. Показаны преимущества применения поворотной арматуры вместо арматуры возвратно-поступательного типа. Приведены основные рекомендации по выбору арматуры. Показано, что арматура значительно глубже, чем принято считать, влияет на технико-экономические показатели работы предприятия. Определяются критерии оценки и предлагается методика оценки применения арматуры на предприятии, рассматриваются вопросы проектирования арматурного хозяйства и расчета эффекта от применения смарт арматуры. Для реконструируемых предприятий предлагаются способы и программы повышения эффективности арматурного хозяйства. Пособие предназначено для слушателей курсов системы дополнительного профессионального образования и будет полезно специалистам предприятий по арматуре, КИП и А, отделам по развитию и студентам старших курсов.

Предисловие

Дистанционный курс "Применение трубопроводной арматуры" является самостоятельным курсом системы дополнительного профессионального образования в арматурной отрасли. Его основное предназначение – повышение профессиональной квалификации в области инжиниринга и применения трубопроводной арматуры для широкого круга специалистов.

Особенности курса

Курс "Применение трубопроводной арматуры" предназначен для слушателей, имеющих незначительный опыт или не имеющих опыта в анализе, подборе, и применении арматуры.

Курс может быть полезен для специалистов по эксплуатации арматуры предприятий-потребителей, технических специалистов, коммерческих инженеров, разрабатывающих проектные спецификации арматуры, специалистов по развитию и менеджеров по продажам и маркетингу.

Описание

В результате овладения материалами курса слушатель начинает разбираться в современных подходах к выбору и применению арматуры для автоматизированных систем управления, овладевает навыками подбора арматуры и аксессуаров в зависимости от технических, экономических и проектных требований, практикуется в умении анализа альтернатив выбора арматуры; определяет возможности повышения уровня проектных спецификаций арматуры в ходе ее выбора на основе применения критериев повышения эффективности арматурного хозяйства и использования современных способов сервиса арматуры, более глубоко узнает связи арматуры не только с особенностями технологии, но и с различными сторонами работы предприятий.

По окончании обучения слушатель получает сертификат о прохождении программы дополнительного профессионального образования и удостоверение установленного образца о повышении квалификации.

Для получения документа об образовании и полного обучения по курсу "Применение трубопроводной арматуры" слушатель должен пройти обязательный базовый курс, не менее одного из специализированных курсов и один курс по выбору.

Особенности дистанционного обучения на курсе

Курс построен в виде электронного учебника и рабочей тетради, что дает возможность слушателям курса использовать свои комментарии и наработки в качестве рабочего конспекта в своей дальнейшей практической работе и профессиональной деятельности.

Сроки обучения

Срок обучения 3 мес. по методике дистанционного обучения с момента открытия доступа

РЕГИСТРАЦИОННАЯ ФОРМА

приведена на сайте www.novotechnos.com и www.promconsult.org или вы можете обратиться по электронной почте valvepromconsult@bk.ru.

МОДУЛЬ ПРИМЕНЕНИЕ ПОВОРОТНОЙ АРМАТУРЫ В МЕТАЛЛУРГИИ

В модуле приводятся данные по применению поворотной автоматической арматуры в процессах металлургических производств, как черной, так и цветной металлургии и горной промышленности и промышленной энергетике металлургических и других производств. Показаны основные технические характеристики и преимущества применения поворотной арматуры вместо арматуры линейного (возвратно-поступательного) типа. Показаны основные особенности выбора арматуры для работы в условиях различных сред. Приведены основные рекомендации по выбору арматуры.

Показано, что арматура значительно глубже, чем принято считать, влияет на технико-экономические показатели работы предприятия. Определяются критерии оценки, и предлагается методика оценки применения арматуры на предприятии, рассматриваются вопросы проектирования арматурного хозяйства и расчета эффекта от применения смарт арматуры. Для реконструируемых предприятий предлагаются способы и программы повышения эффективности арматурного хозяйства.

Пособие будет полезно специалистам предприятий по арматуре, КИП и А, отделам по развитию и студентам старших курсов, разрабатывающих проекты с учетом высокой доли применения современной поворотной арматуры.

Введение

Металлургия является одним из важнейших потребителей арматуры. В металлургических процессах используется значительное количество жидких, газообразных или сыпучих веществ. Высок уровень непрерывности процессов. Количество контуров, обслуживающих основное производство, включающих подачу газа, пара, воды, различных химических реагентов, и отвода побочных продуктов весьма значительно. Значительное число трубопроводных обвязок связывают процессы между собой. На всех них, как и на многих агрегатах установлена поворотная арматура, или она может иметь преимущество перед арматурой типа седельных вентилей и клиновых задвижек.

В металлургических процессах задействованы множество сложных сред, обладающих высокой специфичностью. В частности, арматура должна работать на средах с высокой вязкостью (мазут), высокими энергетическими параметрами (пар, масло и вода высокого давления), взрывоопасные (газы, кислород, водород), летучие или тяжелые (азот, аргон, ксенон), абразивные (доломит, известь, сыпучие ферросплавы и т.п.), агрессивные (электролиты щелочного и кислотного действия).

Многочисленные и сложные среды типа коксового, доменного газов, продуктов отвода дымовых газов, сернокислотных сред с высокой непрерывностью процесса требуют высокого уровня автоматизации. Особой точностью должны обладать процессы при проведении термической обработки продукции в печах с газовым нагревом. Сама автоматизация наиболее эффективна в случае использования поворотной арматуры, способной воспринимать и реализовывать законы регулирования на основе наиболее оптимальных расходных характеристик и пропускной способности. Такая арматура обязательно снабжается различными видами приводов, включая электрические, гидравлические и пневматические. Степень ее совершенства будет характеризоваться не только способностью выполнять управляющие сигналы системы автоматизации, но и иметь возможность производить собственную диагностику и предсказывать свое состояние, без чего уже во многих случаях невозможно провести плановую диагностику и назначить ТО.

В предлагаемом пособии рассматривается арматура поворотного типа преимущественно с автоматическим управлением.

1. Условия применения арматуры

Применение поворотной арматуры зависит от применяемых сред. В качестве основных сред металлургического производства, где может быть широко применена поворотная арматура, можно выделить следующие:

Газы. Газопроводы, криогенные трубопроводы, распределительные трубопроводы используемых газов (кислородопроводы, аргонопроводы, трубопроводы азота, трубопроводы водорода и водородсодержащих газов и т.п.)

Вакуум – дегазации, среднего и глубокого вакуума,

Жидкие среды – мазутопроводы, трубопроводы электролитов, гальваники, травления и т.п., маслопроводы и др.

Энергетические среды – пар, вода высокого давления.

Характерным отличием использования поворотной арматуры является то, что она в целом, как более «способная» к автоматизации используется в технологических трубопроводах.

Арматура делится на запорную и регулирующую. Запорная арматура служит для отсечки потока и составляет до 80% всей арматуры. К ней относят запорные краны и заслонки отсечки потока, аварийной отсечки или вентилирования, а также малую арматуру, такую как пробно-спускную, выпуска воздуха, дренажа. Обычно такая арматура имеет малые условные проходы. Главным способом ее совершенствования является нахождение способов ее унификации и снижения издержек при эксплуатации.

Регулирующая арматура служит для регулирования расхода. Типичными представителями ее являются клапаны регулирования давления, уровня, регулирующие клапаны.

Автоматическое управление. Автоматический привод необходим для обеспечения непрерывности процесса, характерных для металлургического производства.

2. Проблемы перехода от арматуры возвратно-поступательного типа к поворотной арматуре

ЗАПОРНАЯ АРМАТУРА

Еще в 70-х годах применение задвижек и вентилей было распространено значительно шире, чем поворотных заслонок и шаровых кранов. Применение поворотных заслонок ограничивалось температурой не более 100

С. Это было связано с применением преимущественно резиновых уплотнений, неотработанностью конструкции, отсутствием решений для потоков с повышенными параметрами.

Сегодня поворотные заслонки способны выдерживать уже температуры не менее 600

С при давлениях свыше 400 Бар (заслонки компании Mapag, отделение Metso Automation) с герметичностью, соответствующей 1 классу по ГОСТ 9744 в обоих направлениях. Вместо обычных резиновых прокладок используется широкий спектр мягких уплотнений, способных выдерживать температуры до 260

С без потери герметичности. Металлические уплотнения дали возможность применять заслонки в условиях абразивных, сильно загрязненных сред, в т.ч. пара и воды, с повышенным содержанием соли. Переход от безэксцентрикового исполнения, не гарантирующего достаточную герметичность сначала был осуществлен переход к одноэксцентриковому уплотнению, и далее к двухэксцентриковому уплотнению и для наиболее сложных случаев – к трехэксцентриковому уплотнению. Последнее гарантирует герметичное уплотнение по 1 классу. Их значительное достоинство по сравнению с применяемыми клиновыми задвижками является минимальный вес и габариты. Вес поворотных заслонок в 1,5 – 3 раза меньше по сравнению с задвижками. Малая строительная длина создает возможности для уменьшения общей протяженности трубопроводов и сокращения расходов на потребление насосами. Можно выделить несколько основных направлений замены клиновых и шиберных задвижек поворотными заслонками:

1. В условиях, где критичны размеры, в частности, крупные диаметры трубопроводов. Начиная с условного прохода 400мм, строительная высота поворотной заслонки, включая привод, может быть в 1,5-2 раза меньше. В частности для компактных трубопроводных обвязок более применимы малогабаритные поворотные заслонки.

2. В условиях, где требуется не только отсечка, но и регулирование. Поворотные заслонки обладают значительно более высокой способностью к регулированию, по сравнению с задвижками. В частности, они значительно более просто автоматизируются.

3. В условиях, где критичен вес арматуры. В частности, это могут быть транспортные устройства, включая железнодорожные и автомобильные цистерны.

4. В условиях, где критична стоимость арматуры. В частности значительный успех титановых поворотных заслонок при перекачке агрессивных пульп, даже с наличием взвешенных частиц по сравнению с титановыми задвижками, связан с тем, что они имеют меньший вес и, соответственно, меньшую стоимость.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИМЕНЕНИЯ ПОВОРОТНЫХ ЗАСЛОНОК ВМЕСТО ЗАДВИЖЕК ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ЭНЕРГЕТИКЕ И МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМУ ПРОИЗВОДСТВУ

Ниже показаны сводные характеристики преимуществ применения поворотных заслонок вместо задвижек, табл. 2.1.

Табл. 2.1. Преимущества применения поворотных заслонок по сравнению с задвижками.