Клапаны специального исполнения РУСТ

Кавитация (от лат. cavitas – пустота), образование в капельной жидкости полостей, заполненных газом, паром или их смесью (так называемых кавитационных пузырьков, или каверн).

Кавитационные пузырьки образуются в тех местах, где давление в жидкости становится ниже некоторого критического значения, например, вследствие больших местных скоростей в потоке движущейся жидкости.

Поскольку в реальной жидкости всегда присутствуют мельчайшие пузырьки газа или пара, то, двигаясь с потоком и попадая в область пониженного давления, они теряют устойчивость и приобретают способность к росту.

После перехода в зону повышенного давления рост пузырька прекращается и он начинает сокращаться и схлопывается. Сокращение кавитационного пузырька происходит с большой скоростью и сопровождается импульсом давления (гидравлическим ударом).

Если кавитационная каверна замыкается вблизи от обтекаемого тела, то многократно повторяющиеся удары приводят к разрушению (к так называемой кавитационной эрозии) поверхности обтекаемого тела. В арматуре это детали дроссельного узла.

Для борьбы с кавитацией необходимо снизить скорость потока, вынести область схлопывания кавитационных пузырьков дальше от поверхности металла, применять материалы, способные сопротивляться энергии кавитации. Все это находит место в конструкциях антикавитационных дроссельных узлов.

В условиях повышенного эрозионного и абразивного износа в сочетании с огромной химической агрессивностью среды на многих нефтеперерабатывающих заводах клапаны на отдельных позициях этих установок меняют каждые два месяца.

Однако существуют дроссельные узлы, способные продержаться в таких условиях многие годы. В РУСТ-95 разработан дроссельный узел специально для управления сбросом дренажных вод в процессах подготовки нефти на промыслах и на заводах.

Основными рабочими элементами в таком дроссельном узле являются керамические вставки в седло и плунжер, исходным материалом для которых служит двуокись алюминия (Al2O3), оксид циркония (ZrO2) или горячепрессованный нитрид кремния (Si3N4).

Керамические изделия имеют твердость 9 единиц по МООС (шкала твердости минералов), они не подвержены абразивному износу песчаными пульпами (твердость кварца – 7 единиц), в силу химической нейтральности не взаимодействуют со щелочами и кислотами, кроме плавиковой (фтористоводородной) кислоты.

Высокая твердость и коррозионная стойкость керамики позволяет значительно увеличить срок службы арматуры в жестких условиях эксплуатации, а часто оказывается единственно возможным решением.

В условиях высокого перепада давления химически неагрессивных сред с наличием абразивных и других механических примесей вместо керамических вставок применяются твердосплавные элементы.

Существуют системы, рабочая среда в которых, при снижении температуры ниже некоторой величины, что не предусмотрено технологией (например, при аварийной остановке), застывает.

И основной корпус, и тепловой контур, независимо друг от друга, обязательно испытываются на прочность и плотность материала и сварных швов в зависимости от величин соответствующих условных давлений.

Рабочие среды: жидкая фаза атмосферных газов, сжиженный природный газ.

Температура рабочей среды – до минус 196 С.

Применяемые материалы: стали аустенитного класса (12Х18Н10Т, 07Х21Г7АН5), цветные металлы.

Уплотнение в затворе выполняется из фторопласта–4, либо "металл-металл".

Особенности конструкции:

• минимальная металлоемкость для уменьшения времени захолаживания и расхода жидкого продукта;
• удлиненная крышка (до 400 мм и более), выполняющая функцию теплового моста и предохраняющая сальниковый или сильфонный узел уплотнения от контакта с жидкими криогенными продуктами;
• вертикальное (приводом вверх) размещение клапана на трубопроводе (отклонение от вертикальной оси не более 20?);
• тепловая изоляция для уменьшения теплопритока к среде и снимающая ее испарения. Выполняется по типу теплоизоляции всего трубопровода.

По желанию Заказчика изготавливаются клапаны для подземной эксплуатации. При этом рабочий орган клапана устанавливается под землей, а привод – на поверхности.