При смене режимов перекачки нефти и нефтепродуктов происходят технологические переключения между магистральными насосными агрегатами. Для обеспечения необходимого направления потока транспортируемой среды, исключения ее перетока между магистральными насосными агрегатами и защиты оборудования трубопровода от гидравлического удара применяют обратные затворы различных конструктивных исполнений. Развитие и модернизация трубопроводной системы России ставит задачи увеличения объемов перекачки нефти и нефтепродуктов, что достигается в том числе за счет применения трубопроводов больших диаметров (до 1200 мм) и высоких давлений, развиваемых насосными агрегатами (10,0 МПа и более). Обеспечение бесперебойной работы трубопровода невозможно без применения технологичного, высоконадежного оборудования, в том числе обратных затворов. При больших номинальных диаметрах и высоких давлениях перекачки закрытие запирающего элемента обратного затвора сопровождается ударом о контактную поверхность седла корпуса, за счет воздействия транспортируемой среды на запирающий элемент, с силой более 107 Н. Удар такой силы разрушительно действует на детали и узлы оборудования и трубопровод. В случае возникновения гидравлического удара возникающие при закрытии запирающего элемента усилия трудно прогнозировать. Существующие конструктивные решения по демпфированию достаточно сложны, металлоемки и, главное, не обладают ресурсом сопоставимым с ресурсом корпусных деталей обратного затвора. Если основные детали обратного затвора выдерживают эксплуатацию в течение 50 лет и более, то сложные демпфирующие устройства могут выйти из строя после нескольких срабатываний. Это может повлечь за собой аварийную ситуацию, экологический ущерб и остановку транспортировки нефти или нефтепродуктов на неопределенный срок.
В статье дано описание разработанного ООО «НИИ Транснефть» технического решения, которое направлено на повышение экологической безопасности эксплуатации, ресурса деталей оборудования и надежности, а также предупреждение отказов в работе обратных затворов, эксплуатируемых на нефте- и нефтепродуктопроводах, водопроводах и тепловых сетях. В частности, предложенный метод демпфирования удара контактной уплотнительной поверхности запирающего элемента о контактную поверхность седла корпуса позволяет снизить металлоемкость оборудования и повысить технологичность изготовления. Узел затвора, реализующий данный метод демпфирования, упрощает конструкцию оборудования и исключает необходимость выполнения в корпусных деталях технологических отверстий для выхода вала, что исключает ероятность экологического ущерба при поломке демпфера и разгерметизации оборудования.
Список литературы
1. Исследования изменений свойств металла трубопроводов в процессе эксплуатации: обобщение результатов и перспективные разработки уфимской научной школы / Ю.В. Лисин, Д.А. Неганов, В.И. Суриков, К.М. Гумеров // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2017. – Т. 7. – № 2. – С. 22–30.
2. Слепнев В.Н., Максименко А.Ф. Основные принципы построения системы менеджмента качества процессов предупреждения, локализации и ликвидации последствий аварий на объектах трубопроводного транспорта // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2018. – Т. 8. – № 4. – С. 456–467.
