Распространенные ошибки и опасности при монтаже клапанов

Качество их монтажа, являясь ключевым компонентом системы управления потоками, напрямую влияет на эффективность, безопасность и срок службы системы.
В процессе монтажа могут возникать различные ошибки, вызванные неправильной эксплуатацией, недостаточными техническими знаниями или недостаточным контролем деталей. Эти ошибки могут привести не только к утечкам, повышенному энергопотреблению и другим проблемам, но и к повреждению оборудования, а в некоторых случаях и к серьезным авариям.
Мы рассмотрели распространенные ошибки при монтаже клапанов с различных точек зрения и проанализировали их причины и опасности.

1. Ошибки на этапе подготовки к монтажу

Подготовка к монтажу — это основа обеспечения нормальной работы клапана. Упущения на этом этапе часто затрудняют устранение последующих проблем.

(1) Несоответствие выбора клапана характеристикам системы
- Проявления ошибок:
- Несоответствие материалов клапанов характеристикам среды (таким как коррозионная активность, температура и давление), например, использование обычных чугунных клапанов для трубопроводов с кислыми средами.
- Несоответствие диаметра клапана характеристикам трубопровода. Слепой выбор клапанов большого диаметра приводит к снижению точности регулирования расхода, а клапаны малого диаметра создают избыточное сопротивление трубопровода.
- Несоответствие типа клапана условиям эксплуатации системы, например, использование задвижек (с низкой скоростью открытия и закрытия) вместо шаровых кранов или дисковых затворов на трубопроводах, требующих быстрого перекрытия потока.
- Опасности: Клапаны легко корродируют под воздействием среды и дают течь, а несоответствие диаметра и типа приводит к повышенному энергопотреблению системы, сбоям в управлении и даже разрыву трубопровода.

(2). Ненадлежащий осмотр и очистка клапана
- Проявления ошибок:
- Непроверка внешнего вида клапана (например, наличие трещин в корпусе клапана, целостность уплотнительной поверхности), параметров модели (таких как номинальное давление, номинальный диаметр) проектным параметрам перед установкой.
- Неудаление посторонних частиц внутри клапана (например, литейного песка, ржавчины, фрагментов уплотнительного материала) или проверка гибкости штока и сердечника клапана.
- Клапаны, требующие обезжиривания и травления (например, трубопроводы, используемые в кислородной и пищевой промышленности), не обрабатываются надлежащим образом, и остаточные примеси загрязняют рабочую среду.
- Опасности: Примеси могут застревать в сердечнике клапана, что приводит к нарушению нормального открытия и закрытия клапана; повреждение уплотнительной поверхности напрямую приводит к утечке; остатки смазки в кислородном трубопроводе могут привести к взрыву.

2. Ошибки при соединении трубопроводов и клапанов

Соединение клапанов и трубопроводов является ключевым этапом монтажа. Неправильное соединение напрямую влияет на герметичность и устойчивость системы.

(1). Распространенные ошибки при фланцевых соединениях
- Проявления ошибок:
- Несоответствие типа уплотнительной поверхности фланца (например, сочетание плоских приварных фланцев с приварными встык), или наличие царапин или деформаций на необработанной поверхности фланца.
- Неправильный выбор прокладки: использование прокладок, не соответствующих характеристикам среды (например, резиновых прокладок для высокотемпературных труб, которые подвержены старению и разрушению); размер прокладки не соответствует фланцу (слишком большой, чтобы выступать внутрь трубы, слишком маленький, чтобы обеспечить недостаточную площадь уплотнения).
- Неправильная установка болтов: хаотичная последовательность затяжки болтов (неравномерная затяжка по диагонали), что приводит к неравномерному усилию на поверхности фланца; неравномерная затяжка болтов: слишком слабая затяжка приведет к ненадлежащему уплотнению, слишком сильная – к деформации фланца или болтов.
– Отклонение оси фланца от оси трубы: фланец клапана и фланец трубы не концентричны. Силовое соединение приводит к возникновению дополнительных напряжений в корпусе клапана, что приводит к образованию трещин или протечкам.
– Опасности: Утечка во фланцевых соединениях, утечка рабочей среды, приводящая к образованию отходов или загрязнению; длительное неравномерное воздействие силы может привести к растрескиванию корпуса клапана, особенно в системах высокого давления, что может привести к несчастным случаям.

(2). Распространенные ошибки в резьбовых соединениях
– Проявления ошибок:
– Недостаточная точность обработки резьбы (например, неправильный профиль зубьев, отклонение размеров), а также заусенцы и повреждения на поверхности резьбы, приводящие к неплотному соединению.
– Неправильное использование уплотнительных материалов: Неправильное направление намотки уплотнительной ленты (противоположное направлению затяжки резьбы, что приводит к нарушению герметичности при ослаблении); чрезмерное нанесение герметика, который попадает внутрь клапана и загрязняет рабочую среду или заклинивает сердечник клапана.
– Силовая затяжка: перекос резьбы при резьбовом соединении, принудительное вращение, приводящее к повреждению резьбы корпуса клапана или образованию трещин в корпусе клапана.
– Опасности: утечка в резьбовых соединениях; повреждение резьбы корпуса клапана может привести к невозможности разборки клапана, что затруднит его обслуживание.

(3). Распространенные ошибки при сварке
– Проявления ошибок:
– Недостаточная очистка сварных канавок клапана и трубы перед сваркой, что приводит к появлению таких загрязнений, как масло, ржавчина и т. д., что приводит к образованию пор и шлаковых включений в сварном шве.
– Несоблюдение мер защиты при сварке: прямая сварка чугунных клапанов (чугун склонен к хрупкому растрескиванию); отказ от использования аргонодуговой сварки в качестве грунтовки для клапанов из нержавеющей стали, что приводит к окислению и коррозии сварных швов.
– Слишком высокая температура сварки или слишком высокая скорость сварки, что приводит к деформации корпуса клапана и повреждению уплотнительной поверхности.
– Опасности: утечка через сварной шов; деформация корпуса клапана влияет на нормальную работу сердечника клапана; окисление сварного шва из нержавеющей стали снижает коррозионную стойкость и сокращает срок службы клапана.

3. Ошибки в выборе места и направления установки клапана

Место и направление установки клапана напрямую влияют на удобство эксплуатации, эффективность обслуживания и реализацию функций системы.

(1). Нерациональное положение установки
– Проявления ошибок:
– Клапан установлен в узком пространстве или заблокирован другим оборудованием, что приводит к невозможности нормальной работы рукоятки управления и привода и создает неудобства для последующего обслуживания.
– Предохранительные клапаны, редукционные клапаны и другая специальная арматура установлены слишком высоко или слишком низко, что делает невозможным наблюдение за манометром или регулировку.
– Клапан установлен на изгибе трубопровода или вблизи оборудования, подверженного сильной вибрации. Не приняты меры по креплению, и длительная вибрация приводит к ослаблению соединения.
- Опасности: Клапан сложно эксплуатировать, его невозможно быстро открыть и закрыть в аварийной ситуации; вибрация вызывает усталостное повреждение соединительных деталей, что приводит к утечкам.

(2). Неправильная установка клапана
- Проявления ошибок:
- Направление установки одностороннего клапана (например, обратного клапана) изменено на противоположное, что приводит к обратному потоку среды и ненормальному давлению в системе (например, обратная установка обратного клапана на выходе насоса приведет к работе насоса без нагрузки и перегоранию двигателя).
- Клапаны, требующие направления потока, такие как запорные клапаны и дроссельные клапаны, установлены в обратном направлении, что влияет на эффективность регулирования потока и даже приводит к нарушению герметичности.
- Некоторые клапаны специальной конструкции (например, подъемные обратные клапаны) не установлены в соответствии с требованиями к горизонтальной или вертикальной установке, что приводит к функциональному отказу.
- Опасности: Полный отказ системы. Например, обратная установка обратного клапана приведет к обратному потоку среды и повреждению оборудования; Обратная установка запорного клапана приведет к снижению точности регулировки и ускоренному износу уплотнительной поверхности.

4. Ошибки при установке вспомогательных устройств

Нормальная работа клапана зависит от правильной установки различных вспомогательных устройств (таких как приводы, манометры, фильтры). Неправильная установка вспомогательных устройств косвенно влияет на работу клапана.

(1). Неправильное согласование привода и клапана
- Проявление ошибки:
- Крутящий момент или усилие электрического или пневматического привода не соответствуют характеристикам клапана (слишком малый крутящий момент не приведет к перемещению клапана, слишком большой – к его повреждению).
- Соединение между приводом и клапаном не концентрично, что приводит к неравномерному усилию на штоке клапана, заклиниванию или поломке.
- Неправильная установка дополнительных устройств, таких как концевые выключатели и датчики положения, или неправильное подключение проводов приводит к отказу управления.
- Опасности: Клапан не может управляться дистанционно или автоматически; поломка штока клапана приводит к потере управления клапаном, что может привести к несчастному случаю.

(2). Неправильная установка фильтра и манометра
- Проявление ошибки:
- Фильтр установлен ниже по потоку от клапана, а не выше по потоку, что приводит к попаданию загрязнений в клапан и повреждению уплотнительной поверхности.
- Неправильный выбор точности фильтрующей сетки (слишком грубая для фильтрации загрязнений, слишком мелкая для чрезмерной потери давления) или нерегулярная очистка фильтрующей сетки, что приводит к засорению.
- Манометр установлен неправильно (например, далеко от клапана или в тупике трубопровода), что не позволяет точно измерять давление до и после клапана; клапан манометра или буферное устройство не установлены, что приводит к повреждению манометра.
- Опасности: Клапан протекает из-за износа, вызванного загрязнениями; контроль давления искажается, и невозможно оценить рабочее состояние клапана, что может привести к отказу системы из-за избыточного давления.

5. Ошибки при пусконаладочных работах и ​​приёмке после монтажа

Пункт наладки и приёмка после монтажа являются последним этапом для обеспечения нормальной работы клапана. Упущения на этом этапе приведут к срыву предыдущих работ.

(1). Неправильный ввод в эксплуатацию.
- Проявления ошибок:
- Невыполнение испытаний под давлением или неправильный метод испытаний (например, проведение только гидравлических испытаний без испытаний под давлением воздуха, или испытательное давление и время удержания давления не соответствуют стандартам).
- Быстрое открытие и закрытие клапана во время ввода в эксплуатацию, приводящее к повреждению корпуса клапана или трубопровода от гидравлического удара.
- Непроверка герметичности клапана в полностью открытом, полностью закрытом и промежуточном положениях, а также проверка только некоторых рабочих условий.
- Опасности: Потенциальные места утечек не обнаруживаются, и после эксплуатации происходит утечка рабочей среды; гидравлический удар может привести к разрыву корпуса клапана, что может привести к серьезным авариям.

(2). Неполные записи о приемке.
- Проявления ошибок: Отсутствие записи ключевой информации, такой как модель клапана, место установки, данные испытаний или отчет о приемке, без многостороннего подтверждения, что приводит к невозможности отслеживания параметров клапана при последующем техническом обслуживании.
- Опасность: трудности с быстрым подбором запасных частей во время технического обслуживания или вторичные повреждения из-за недостаточного понимания деталей установки.

6. Целенаправленные ошибки при установке специальных клапанов

Некоторые специальные клапаны (например, предохранительные клапаны, редукционные клапаны и конденсатоотводчики) имеют свои особые требования к установке. Нарушение этих требований приведет к отказу работы.

(1). Ошибки при установке предохранительных клапанов
- Проявление ошибки:
- Входной трубопровод предохранительного клапана слишком длинный или имеет изгибы, что приводит к избыточному противодавлению и влияет на точность определения давления срабатывания.
- Выходной трубопровод предохранительного клапана не подключен к безопасному месту (например, не выходит напрямую в помещение), или в выпускном трубопроводе присутствует давление (например, при установке клапана), что приводит к невозможности нормального срабатывания предохранительного клапана.
- Давление срабатывания предохранительного клапана не отрегулировано в соответствии с давлением в системе или калибруется нерегулярно.
– Опасности: При избыточном давлении в системе предохранительный клапан не срабатывает вовремя, что может привести к взрыву оборудования; прямой выброс рабочей среды может создать угрозу безопасности или загрязнению окружающей среды.

(2). Ошибка при установке конденсатоотводчика
– Проявления ошибок:
– Конденсатоотводчик установлен в низком положении или в зоне застоя воды паропровода, что затрудняет эффективный отвод конденсата.
– Клапаны и фильтры не установлены до и после конденсатоотводчика, что затрудняет обслуживание и чистку.
– Тип конденсатоотводчика не соответствует условиям эксплуатации паровой системы (например, использование конденсатоотводчика низкого давления для паровой системы высокого давления).
– Опасности: Накопление конденсата вызывает гидравлический удар в трубопроводе, повреждая оборудование; происходит перерасход пара и снижается тепловой КПД системы.

Резюме

Распространённые ошибки при установке клапанов встречаются на всех этапах подготовки, подключения, позиционирования и ввода в эксплуатацию. Корневой причиной часто является недостаточное понимание характеристик клапана и условий эксплуатации системы, а также ненадлежащая эксплуатация.
Эти ошибки не только влияют на нормальное функционирование клапана, но и могут привести к аварийным ситуациям, таким как утечки и взрывы, что приводит к экономическим потерям и человеческим жертвам. Поэтому перед установкой необходимо тщательно проанализировать проект, чтобы убедиться в совместимости выбранного клапана. Во время установки необходимо соблюдать технические характеристики, уделяя особое внимание деталям (таким как способ подключения, ориентация и установка вспомогательных устройств). После установки необходимо провести комплексную пусконаладку и приемку с ведением полной документации.
Только тщательная эксплуатация на протяжении всего процесса может обеспечить безопасную и эффективную работу клапана и всей гидравлической системы.