СИЛЬФОННЫЕ УПЛОТНЕНИЯ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ II Международный арматуростроительный форум 14 – 16 апреля 2015 г. г. Москва ОАО «Саранский приборостроительный завод» Тел: (8342) 33-37-44; www.saranskpribor.ru факс: 33-37-73; e-mail: [email protected] Сильфонная арматура 2 ОАО «Саранский приборостроительный завод» Тел: (8342) 33-37-44; www.saranskpribor.ru факс: 33-37-73; e-mail: [email protected] Сильфон - это тонкостенная металлическая трубка с гофрированной (волнообразной) боковой поверхностью. Если любые детали механизмов проектируют максимально жесткими, чтобы исключить их изгибы и переломы, то основная особенность сильфона состоит в том, что под нагрузкой он может получать значительные перемещения, при этом его металл не переходит в состояние «течи», т.е. необратимых деформаций. 3 ОАО «Саранский приборостроительный завод» Тел: (8342) 33-37-44; www.saranskpribor.ru факс: 33-37-73; e-mail: [email protected] Для производства сильфонных узлов трубопроводной арматуры применяются многослойный сильфоны, стенка которых состоит из нескольких тонких слоев металла, это позволяет сильфону совершать большие рабочие хода и при этом выдерживать высокое рабочее давление. 4 ОАО «Саранский приборостроительный завод» Тел: (8342) 33-37-44; www.saranskpribor.ru факс: 33-37-73; e-mail: [email protected] Производство сильфонов в настоящее время осуществляется по двум основным технологиям: 1. Технология гидравлической формовки сильфона; Основные преимущества сильфонов, изготовленных данным способом: 1) значительное увеличение циклической прочности; 2) стабильная жесткость; 3) уменьшение установочного размера за счет увеличения хода на 1 гофр. 5 ОАО «Саранский приборостроительный завод» Тел: (8342) 33-37-44; www.saranskpribor.ru факс: 33-37-73; e-mail: [email protected] 2. Частично механизированный свободный процесс обработки металлических сильфонов давлением роликами. Данный способ не позволяет добиться равномерного шага гофры, что существенно сказывается на циклопрочности сильфона, и снижении его рабочего хода, но значительно снижает стоимость производства. 6 ОАО «Саранский приборостроительный завод» Тел: (8342) 33-37-44; www.saranskpribor.ru факс: 33-37-73; e-mail: [email protected] Сильфонный узел в составе арматуры 7 ОАО «Саранский приборостроительный завод» Тел: (8342) 33-37-44; www.saranskpribor.ru факс: 33-37-73; e-mail: [email protected] Конструктивы сильфонных узлов трубопроводной арматуры 8 ОАО «Саранский приборостроительный завод» Тел: (8342) 33-37-44; www.saranskpribor.ru факс: 33-37-73; e-mail: [email protected] Виды сварок применяемых для производства сильфонных узлов арматуры 1. Аргонодуговая сварка; 2. Микроплазменная сварка; 3. Лазерная сварка. 1 2 3 9 ОАО «Саранский приборостроительный завод» Тел: (8342) 29-65-61; www.saranskpribor.ru факс: 33-37-73; e-mail: [email protected] Виды контроля и испытаний современных сильфонных узлов ТПА Испытания сильфонных узлов заключается во входном контроле поступивших основных и сварочных материалов и окончательном контроле подразделяющимся на: Разрушающий контроль и испытания проводят на образцах: 1. контроль механических свойств, при нормальной и повышенной температуре; 2. испытания на стойкость к межкристаллитной коррозии; 3. металлографические исследования сварных соединений; 4. контроль макроструктуры; 5. контроль неметаллических включений; 6. химический анализ и т.д. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Неразрушающий контроль сильфонных узлов включает в себя: капиллярная дефектоскопия; радиографический контроль; ультразвуковой контроль; контроль герметичности; испытания на прочность и плотность; стилоскопический контроль. 10 ОАО «Саранский приборостроительный завод» Тел: (8342) 33-37-44; www.saranskpribor.ru факс: 33-37-73; e-mail: [email protected] 11 ОАО «Саранский приборостроительный завод» Тел: (8342) 33-37-44; www.saranskpribor.ru факс: 33-37-73; e-mail: [email protected] На ОАО «Саранский приборостроительный завод» проведен Всероссийский научно-практический семинар «Инновации. Арматура. Уплотнения». 12 ОАО «Саранский приборостроительный завод» Тел: (8342) 33-37-44; www.saranskpribor.ru факс: 33-37-73; e-mail: [email protected] 13 Спасибо за внимание. ОАО «Саранский приборостроительный завод» Тел: (8342) 33-37-44; www.saranskpribor.ru факс: 33-37-73; e-mail: [email protected] 14 15 ТЕКСТ ДОКЛАДА на II Международном арматуростроительном форуме 14 – 16 апреля 2015 г., г. Москва В.С.Басыров Зам. главного конструктора – начальник СКТБ ОАО «Саранский приборостроительный завод» *** 1. Добрый день, уважаемые гости! Сегодня, промышленность РФ становится все более наукоемкой и технологичной, а это влечет за собой серьезное расширение технических требований предъявляемых оборудованию, в т.ч. к трубопроводной арматуре. *** 2. На сегодня, наиболее сложной технической проблемой является надежное уплотнение приводного штока трубопроводной арматуры от рабочей среды при ее высоком давлении. Данную проблему полностью решает сильфонная арматура, которая обладает, пожалуй, самыми широкими рабочими параметрами. Поэтому на сегодняшний день, на наиболее ответственных участках (например АС) все большее распространение получает именно арматура, включающая сильфонное уплотнение привода. *** 3. Что же такое сильфон? Сильфон - это тонкостенная металлическая трубка с гофрированной (волнообразной) боковой поверхностью. Если любые детали механизмов проектируют максимально жесткими, чтобы исключить их изгибы и переломы, то основная особенность сильфона состоит в том, что под нагрузкой он может получать значительные перемещения, при этом его металл не переходит в состояние «течи», т.е. необратимых деформаций и может свободно сжиматься и разжиматься. *** 4. Давления в арматуре бывают довольно высокие, поэтому для производства сильфонных узлов трубопроводной арматуры применяются многослойный сильфоны, стенка которых состоит из нескольких тонких слоев металла, это позволяет сильфону совершать большие рабочие хода и при этом выдерживать высокое рабочее давление. *** 5. Производство сильфонов в настоящее время осуществляется по двум основным технологиям: Первое. Технология гидравлической формовки сильфона, реализуемая подачей рабочей жидкости внутрь формуемого сильфона под давлением; Основные преимущества сильфонов, изготовленных данным способом: 1) значительное увеличение циклической прочности; 2) стабильная жесткость; 3) уменьшение установочного размера за счет увеличения хода на 1 гофр. 16 *** 6. Второе. Частично механизированный свободный процесс обработки металлических сильфонов давлением роликами, так называемый метод механической накатки гофр. Данный способ не позволяет добиться равномерного шага гофры, что существенно сказывается на циклопрочности сильфона, и рабочем давлении, но снижает стоимость производства. *** 7. Давайте рассмотрим, где находится и как работает сильфон в составе арматуры: Как мы видим, сильфон одним краем присоединяется неразборным соединением (чаще всего сваркой) к верхней кранбуксе арматуры, а вторым краем к приваривается к штоку или толкателю, являющемуся в свою очередь и перекрывающим элементом для рабочей среды. Сильфон тут служит разделителем сред, предотвращающим выход рабочей среды вдоль приводного штока который, как мы знаем, может вращаться и двигаться поступательно вдоль корпуса арматуры. *** 8. Сама кинематика уплотнения штока может быть различной, сильфонный узел может быть как простейшим (т.е. включать только сильфон с приваренными переходными фланцами), так и более сложным и включать в себя даже некоторые корпусные элементы клапана. Это все отражается на конструкции сильфонного уплотнения, вид узла в основном определяется конструкцией арматуры и требованиям, предъявляемым к ней. Подробнее конструктивы сильфонных узлов арматуры мы рассматривать не будем ввиду их чрезвычайного разнообразия. Вообще, качество сильфонного узла арматуры в основном определяется качеством его сварки и надежностью сильфона. *** 9. В мире в основном известны три наиболее распространенных процесса сварки применимых к полуавтоматике (это не считая таких экзотических методов сварки как сварка взрывом, химическая сварка и т.д.), это: 1. аргонодуговая сварка; 2. микроплазменная сварка; 3. лазерная сварка. Ввиду своей неприхотливости, простоты применения и надежности, наибольшее распространение получили аргонодуговая сварка и микроплазменная сварка. Какие же на данный момент наблюдаются тенденции к инновациям в сильфонных узлах трубопроводной арматуры? В первую очередь это применение в качестве гибких уплотнений пластинчатых сильфонов. Что такое пластинчатый сильфон? *** 10. На данный момент существует множество методов контроля в сильфонных узлах трубопроводной арматуры (со слайда). 17 *** 11. Если на сегодняшний день мы имеем целенаправленное структурное воздействие на изготовителей арматуры в целом (со стороны Ассоциации арматуростроителей), то ее конструктив в частности уплотнения весьма разрознен и никем не контролируется. *** 12. Дабы разрушить сложившийся информационный вакуум среди арматуростроителей ОАО «СПЗ» впервые был проведен тематический Всероссийский научно практический семинар направленный на обмен опытом среди производителей сильфонных уплотнений для арматуры. *** 13. Отдельным пунктом решения семинара было решение начать поиск путей к взаимовыгодному обмену опытом среди производителей уплотнений арматуры, особенно сильфонных уплотнений и совместному решению сопутствующих технологических проблем. *** 14. В заключении, хотелось бы всех присутствующих арматуростроителей пригласить на второй научно-практический семинар по уплотнениям арматуры, который состоится в августе этого года, пригласительные у меня, после дополнительных вопросов присутствующим раздам. Спасибо за внимание!