МОДЕРНИЗАЦИЯ ЗАДВИЖКИ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ МАГИСТРАЛЬНОГО НЕФТЕПРОВОДА С УСТАНОВКОЙ УСТРОЙСТВА СБРОСА ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ (1194960), страница 6
Текст из файла (страница 6)
2017. ПЗ – 946363.2 Предложения по модернизации контроля избыточного давления и егосброса из корпуса задвижек3.2.1 Автоматизация сброса давления из корпуса задвижкиАнализ приведенных выше методов позволяет сделать вывод, что дляоптимальногорешенияпроблемынеобходимаустановкаустройства,сочетающего в себе ряд следующих критериев:–постоянный контроль за изменением давления в корпусе задвижки–автоматизация процесса сброса давления;–малые габаритные размеры–простота устройства;–низкая стоимость и высокой надежность.Данным критерия в наибольшей степени удовлетворяет установкапредохранительного клапана. На рисунке 3.6 приведена общая схема.1 — золотник; 2 — пружина; 3 — опорная шайба; 4 — винт; 5 — рычагРисунок 3.6.
Клапан предохранительныйЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаВКР 21.03.01. 2017. ПЗ – 94637По принципу действия предохранительных клапанов различают:– клапаны прямого действия, открывающиеся только под воздействиемдавления рабочей среды;– непрямогодействия,требующиедополнительногоуправленияспомощью постороннего источника давления.Ввиду удаленности запорной арматуры от пункта управления, а такжевозможностиотказаавтоматикинаиболеецелесообразноиспользоватьпредохранительный клапан прямого действия.Для исключения возможности попадания нефти и ее паров в атмосферунеобходимопредусмотретьустановкудренажноготрубопровода,сообщающегося с резервуаром хранения нефти, предусмотренным для этойцели.Основные требования по выбору и установке предохранительногоклапана представлены в РД 51-0220570-2-93 «Клапаны предохранительные.Выбор, установка и расчет».
При монтаже устройства сброса на корпусзадвижки необходимо учесть следующие положения:Диаметр сбросного трубопровода после предохранительного клапанадолжен быть не менее выходного патрубка клапана.Врезку сбросных трубопроводов от предохранительных клапанов вколлектор следует предусматривать сверхуКрепления подводящих и отводящих трубопроводов предохранительныхклапанов должны быть рассчитаны с учетом статических нагрузок идинамическихвоздействий,возникающихприсрабатываниипредохранительного клапана.При выборе предохранительного клапана одним из основных критериевявляется соответствие давления полного открытия клапана необходимомузначению.Этообеспечиваетсявыборомпружины,рассчитаннойнаопределенное давление срабатывания, варианты пружин, предлагаемых кустановке, указываются в паспорте на изделие.ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаВКР 21.03.01.
2017. ПЗ – 94638Длясосудовстехнологическимдавлениемвыше0,07МПа,предназначенных для пожаровзрывоопасных веществ и веществ 1 и 2 классовопасностипо ГОСТ12.1.007-76,величинарабочегодавлениядолжнаприниматься на 10%, но не менее чем на 0,2 МПа выше технологическогодавления. Давление полного открытия для клапанов при рабочем давлениисвыше 6,0 МПа должно быть не выше:P1 = 1,1·PN,(3.1)Объектом исследования является задвижка шиберная с номинальнымдавлением 6,3 МПа, следовательно, давление полного открытия для клапанасоставит:P1 = 1,1·6,3=6,93 МПа3.2.2 Расчет предохранительного клапанаЗадачей расчета предохранительных клапанов является определениепропускной способности, типа и количества клапанов, подбор пружины к ним,динамических усилий, возникающих при срабатывании предохранительногоклапана.Для сосудов, разрабатываемых на условное давление по ГОСТ 9493-80,пропускная способность, количество и тип предохранительных клапановвыбираются из условия расчета клапанов на наихудшие условия по пределамприменения сосуда.
В данном случае рассматриваем вариант, при которомнефть полностью заполнила подшиберное пространство (Vс=0,7м3, данныевзяты из паспорта шиберной задвижки).Требуемая пропускная способность предохранительного клапана дляпредохранительных клапанов, устанавливаемых на жидкостных трубопроводахи сосудах, полностью заполненных жидкостью и рассчитанных по давлениюпитающего источника, - из условия сброса клапаном дополнительногоколичества жидкости, образовавшегося в результате теплового расширения отсолнечной радиации, определяется из следующей зависимости:ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаВКР 21.03.01.
2017. ПЗ – 94639ж βж·(3.2)где: Vc - первоначальный объем жидкости в сосуде при температуре T1, м3;T1 - рабочая температура жидкости в сосуде, °С. Примем Т1=20 °С;T2 - максимальная температура жидкости в сосуде (трубопроводе),°С. Прирасчетах принимается: Т2 = 50°С;ж - плотность жидкости при T1, кг/м3. Из табл. 1.1 ж=820 кг/м3 ;βж, - коэффициент объемного расширения жидкости, 1/°С. Для нефти βж=0,894·10-3 1/°С [9].кг чПлощадь проходного сечения предохранительного клапана для жидкостиF, м3 следует рассчитывать по формуле:ж,(3.3)где: P1 - максимальное избыточное давление перед предохранительнымклапаном, равное давлению полного открытия клапана, МПа;P2-максимальное избыточное давление за предохранительнымклапаном, МПа. Составляет 10% от номинального, P2=0,1PN=0,63 МПа;2 - коэффициент расхода, соответствующий площади для жидких сред.Принимается в соответствии с техническими условиями на клапаны(таблица 3.5).0,071 мм2Количество предохранительных клапанов определяется по формуле:,(3.4)где: f - площадь проходного сечения седла выбранного клапана, мм2 (табл.
1).По результатам расчет количество необходимых клапанов составиломеньше единицы, следовательно, остановимся на выбранном диаметре клапана.ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаВКР 21.03.01. 2017. ПЗ – 94640Для установки на шиберных задвижках рекомендуется использованиесбросного предохранительного пружинного клапана СППК5 17с16нж1 Ду 50Ру 63, выполненного из стали 20Л, исполнение У1 (от минус 40 ºС до плюс 425ºС). Основные технические характеристики и параметры работы клапанаприведены в таблице 3.5 [16].Таблица 3.5Технические характеристики клапана СППК5 17с16нж1Рабочие средыВода, воздух, пар, аммиак, природныйгаз, нефть, нефтепродукты, жидкие игазообразные углеводороды и среды, неагрессивные к стали 20Л.
Скорость коррозиистали в которых не более 0,1 мм/от минус 40 ºС до плюс 425 ºСУ1, Т1634050800,4854,9Температура рабочей средыУсловия эксплуатации по ГОСТ 15150-69Номинальное условное давление, PN, кгс/см2Давление на выходе, PN1, кгс/см2Номинальный условный диаметр, DN, ммДиаметр на выходе, DN1, ммКоэффициент расхода жидкости, 2Площадь проходного сечения, Fc, мм2Присоединительныеразмерыиуплотнительная поверхность по ГОСТ 1281580входной фланецисполнение 7выходной фланецисполнение 3 или 2Диаметр проточной части седла, dс, ммПределы давления настройки на началооткрытия Pн, кгс/см2Номер пружины по заводской спецификацииМасса, кг3350..635745Монтаж клапана на корпус задвижкиНанижнейполостикорпусазадвижкиимеетсятруба-отводсустановленным шаровым краном для ручного сброса избыточного давления.Монтаж предохранительного клапана предлагается с резьбовым вариантомштуцера, устанавливаемого взамен шарового крана.
Далее производитсямонтаж сбросного трубопровода и установка дренажной емкости.Клапаны устанавливаются в рабочем положении вертикально, колпакомвверх. Настройка клапана для работы на требуемом рабочем давленииЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаВКР 21.03.01. 2017. ПЗ – 946441осуществляется путем установки одной из сменных пружин. Требуемаяпружина указывается в заказе на поставку клапанов. Для клапана СППК517с16нж1 на рассматриваемую задвижку необходима пружина №57 всоответствии с табл.
3.5.3.2.3 Установка манометраСовместно с предохранительным клапаном, предназначенным для сбросаизбыточногодавленияизкорпусазадвижки,предлагаетсяустановкаманометра. Манометр должен быть оснащен дистанционным управлением дляпередачи сигнала о превышении давления в подшиберном пространстве вышеустановленной нормы. Использование манометра повысит надежность, так какв случае отказа клапана сработает датчик давления и оповестит оператора РНУ.Мною выделены следующие требования, которым должен отвечатьманометр, используемый для определения давления в корпусе задвижки:1) точность показаний;2) оповещение о достижении предельно допустимого значения давления;3) взрывозащищенность;4) простота эксплуатации, экономичность.При выборе манометра необходимо руководствоваться следующимиположениями ГОСТ 2405-88 «Манометры, вакуумметры, мановакуумметры,напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические условия»:сосуд и самостоятельные полости с разными давлениями должны бытьснабжены манометрами прямого действия.Манометр устанавливается на штуцере сосуда или трубопроводе междусосудомизапорнойарматурой.Манометры должны иметь класс точности не ниже: 2,5 - при рабочемдавлении сосуда до 2,5 МПа (25 кгс/см2), 1,5 - при рабочем давлениисосуда выше 2,5 МПа (25 кгс/см2).Манометр должен выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерениярабочего давления находился во второй трети шкалы.ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаВКР 21.03.01.
2017. ПЗ – 94642Различают следующие виды манометровОбщетехническиеВ зависимости от модификации общетехнические манометры позволяютизмерять давление в разных средах, в том числе для измеренияизбыточных, вакуумметрических давлений. Манометры данного видапредназначены для измерения давления непосредственно в ходепроизводственныхпроцессовврабочихточкахпромышленногооборудованияЭлектроконтактныеЭлектроконтактные манометры или так называемые манометры сэлектрическойсигнализациейимеютвозможностьрегулировкиизмеряемой среды, благодаря наличию электроконтактного механизма.Предназначены для измерения избыточного и вакуумметрическогодавлениянекристаллизующихсяжидкостей,параигаза.Припревышении номинального значения происходит замыкание илиразмыкание электрической цепи.СпециальныеИзготавливаютсядляприменениявопределеннойотраслипромышленности, техники и транспорта.









