Об испытаниях импортной арматуры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Об испытаниях импортной арматуры

Костометов С.К.,

Васюк С.М.

В настоящее время в различных отраслях промышленности России все более широкое применение находят безэксцентриситичные поворотные дисковые затворы (Butterfly valves) (в дальнейшем «ПДЗ»), составляя все большую конкуренцию традиционным типам арматуры (задвижки, клапана, вентили и т.п.) в диапазоне показателей назначения по рабочему давлению от 0, 6 МПа до 1, 6 МПа и условных проходов от DN 32 до 800 мм.

Многие российские производители трубопроводной арматуры и приводных устройств, крупные и средние коммерческие структуры, занимающиеся реализацией трубопроводной промышленной арматуры (в дальнейшем «ТПА») на рынке России, проявляют большой интерес к возможности организации собственного производства ПДЗ, а также организации продаж ПДЗ различных зарубежных фирм, которые в последние годы заметно активизировали свои действия по продвижению своей продукции на российский рынок. Помимо ПДЗ нескольких российских фирм-производителей на российском рынке можно встретить арматуру данного типа производства фирм Италии, Испании, Германии, Австрии, Голландии, Финляндии, Польши, Китая и других.

Что же подтолкнуло их к таким активным действиям ?!

По нашему мнению, прежде всего - это прогноз специалистов международной ассоциации арматуростроителей, сделанный ими на конгрессе, состоявшемся в 2002 г. в Лозанне о том, что в ближайшее десятилетие ожидается резкое увеличение спроса на ПДЗ и шаровые краны в диапазоне рабочего давления до 2, 5 МПа, которые будут вытеснять с рынка традиционные типы арматуры, особенно в таких сферах их применения, как холодное и горячее водоснабжение, химическая, нефтяная и газовая промышленность. Кроме того, сегодня всем известен ряд преимуществ, которыми обладают ПДЗ перед арматурой традиционных конструкций: это, прежде всего, весогабаритные характеристики, высокая степень ремонтопригодности, управление с помощью любых исполнительных механизмов, возможность создания исполнений ПДЗ с высокой химической и абразивной стойкостью и использования их в качестве запорно-регулирующей и регулирующей арматуры и многое другое.

Что может определить большой спрос на ПДЗ на российском рынке?

На этот вопрос может дать беглый анализ объема поставок ПДЗ производства ЗАО «АРМАТЭК», как одного из ведущих производителей арматуры данного типа (годовой объем производства и реализации ПДЗ в 2002 г. составил свыше 16, 0 тыс. шт.). ЗАО «АРМАТЭК» одним из первых в России предприятий освоило производство ПДЗ в 1990 году и за период с 1990 по 2002 г. произвело и реализовало данного типа продукции свыше 140 тыс. шт.

ПДЗ производства ЗАО «АРМАТЭК» с успехом эксплуатируются в системах холодного и горячего водоснабжения, химводоподготовки ТЭЦ и котельных, на очистных сооружениях, в химической, нефтяной, газовой, металлургической, пищевой, фармацевтической промышленности, в судостроении и в других отраслях народного хозяйства.

А если принять во внимание тот факт, что в России (по данным НПАА) только в 2002 г. произведено задвижек (стальных и чугунных) свыше 1170 тыс. шт., клапанов (стальных и чугунных) - 2600 тыс. шт. и, если условно предположить, что минимум 50-60 % задвижек и клапанов эксплуатируются в показателях назначения по рабочему давлению в диапазоне 0, 25 до 1, 6 МПа, то объем поставок ПДЗ, без учета импорта, на российском рынке составляет сейчас не более 1% по отношению к задвижкам и клапанам (и не более 2% по отношению к задвижкам).

Исходя из вышеприведенного примитивного анализа рынка можно понять, почему ПДЗ привлекают к себе такое внимание.

К нам часто обращаются с просьбой как дать заключение, а, вернее, оценить то многообразие ПДЗ производства различных зарубежных фирм, появившихся в последние годы на рынке России, так и определить конкурентоспособность ПДЗ, производимых российскими фирмами.

Учитывая многообразие зарубежных производителей ПДЗ и вариантов конструкций типа «butterfly valves», а также развивающийся рынок ПДЗ производства российских фирм, ЗАО «АРМАТЭК», получив одобрение НПАА, с 2003 года начало проводить комплекс работ с целью проанализировать европейский рынок в сфере ПДЗ и дать оценку многообразию конструкций ПДЗ, выпускаемых зарубежными фирмами, и в первую очередь тех, арматура которых предлагается к реализации на российском рынке.

Обладая исследовательской лабораторией и необходимыми гидравлическими стендами, способными проводить гидравлические испытания в режиме рабочего давления, АРМАТЭК поставил перед собой основные задачи исследований:

оценка конструкций;

- анализ применяемых материалов;

проверка работоспособности в заданных показателях назначения (PN - рабочее давление) и подтверждение показателей надежности (безотказности, ремонтопригодности) при стендовых испытаниях;

определение возможной сферы применения в различных отраслях промышленности России как по рабочим параметрам, так и по рабочим средам, на основе анализа применяемых материалов, требований российских стандартов и опыта эксплуатации;

возможность адаптации к условиям эксплуатации на российских объектах.

Результатом исследований должна стать оценка конкурентоспособности ПДЗ российского производства в сравнении с зарубежными аналогами и, как следствие, определение основных задач в развитии производства и расширения сферы применения ПДЗ в народном хозяйстве.

Образцы для исследований приобретались непосредственно у фирм-производителей с указанием цели приобретения как “проведение испытаний с целью изучения их работоспособности и определения сферы применения на российском рынке в соответствии с принятой в ЗАО «АРМАТЭК» методикой.

Оценка испытываемых изделий проводилась по методике согласно СТП 9701-35491454-99 (“Система качества. Качество при испытаниях. Организация и методика проведения периодических испытаний трубопроводной арматуры”).

Оборудование, на котором проводились испытания, и рабочие параметры испытаний:

- гидравлические стенды ЗАО «АРМАТЭК» инв. № 4.3.2 - 1; 4.3.2 - 2;

рабочее давление PN = 1, 6 МПа в соответствии с заявленными показателями;

рабочая среда - вода t = 10-25 С;

контрольная проверка герметичности в затворе и по отношению внешней среде через каждые 500 циклов (по методике испытаний АНО 609 ПМ);

исполнительные механизмы, которыми производилась наработка циклов - пневмоприводы производства ЗАО «АРМАТЭК» (рабочая среда - воздух, управляющее давление Р=4-6 кгс):

для затворов DN 150 - пневмопривод 852.000; для затворов DN 200 - 856.000; для затворов DN 250, 300 - 855.000;

время срабатывания в режиме одного цикла - 45 сек.

Технические результаты испытаний представлены в таблице 1.

Краткий анализ испытаний

Изделия фирмы «CIMBERIO» (Италия)

1. Стандартная конструкция: цельный корпус, резиновый вкладыш и диск с разъемной осью. Хорошая адгезия покрытия диска и высокое качество покрытия корпуса и диска придают изделию товарный вид, однако наружное покрытие корпуса и рукоятки не соответствует ГОСТУ 4666-75 «Маркировка и отличительная окраска».

Корпус выполнен с одной верхней сквозной осью, что, по-нашему мнению, повышает трудоемкость и требует повышенной точности изготовления. Особенностью конструкции является использование на оси диска полимерного подшипника скольжения.

Управление затвором DN300 с помощью рукоятки, по-нашему мнению, могут вызывать большие нарекания у потребителей.

2. Корпус и диск литые. В качестве материала корпуса и диска используется высокопрочный чугун. В качестве материала для резинового вкладыша используется стандартная резиновая смесь - EPDM.

3. Испытанные изделия подтвердили свой ресурс в объеме установленных нормативных показателей российского стандарта (ТУ 3741-015-35491454-2001). Изделия могли наработать значительно больший ресурс при условии более точного выполнения финишной обработки диска. Покрытие диска, выполненное из рилсана, показало хорошую работоспособность.

Табл. 1. Технические результаты испытаний

* - протечка во фланцевом соединении относительно внешней среды. Для проведения испытаний установлено дополнительное уплотнение.

** - герметичность в затворе при входном контроле не выше 0, 9 МПа.

*** - механическое разрушение вкладыша.

поворотный дисковый затвор надежность

4. Учитывая качество изготовления и используемые материалы проточной части можно сделать вывод о возможности успешной эксплуатации данных изделий для систем горячего (до 120 С) и холодного водоснабжения.

5. После некоторой доработки изделия могут быть адаптированы к использованию с исполнительными механизмами отечественного производства.

Изделия фирмы «SIGEVAL» (Испания)

1. Стандартная конструкция: цельный корпус, резиновый вкладыш и диск с разъемными осями. Высокое качество покрытия корпуса придают изделию товарный вид, однако наружное покрытие корпуса и рукоятки не соответствует ГОСТУ 4666-75 «Маркировка и отличительная окраска». Кроме того, следует отметить невысокую адгезию покрытия диска (при наработке циклов произошел вынос полимерного покрытия по уплотнительной кромке).

Особенностью конструкции является использование на верхней оси диска полимерного подшипника скольжения.

Управление затворами DN250, 300 с помощью рукоятки, по-нашему мнению, могут вызывать большие нарекания у потребителей.

2. Корпус и диск литые. В качестве материала корпуса и диска используется высокопрочный чугун. В качестве материала для резинового вкладыша используется стандартная резиновая смесь - NBR.

3. Только одно из испытанных изделий подтвердило ресурс в объеме установленных нормативных показателей российского стандарта (ТУ 3741-015-35491454-2001).

4. Учитывая качество изготовления и используемые материалы проточной части можно сделать вывод о возможности успешной эксплуатации данных изделий для химически активных сред слабой концентрации и нефтепродуктов (до 80 С).

5. После некоторой доработки изделия могут быть адаптированы к использованию с исполнительными механизмами отечественного производства.

Изделия фирмы «END-ARMATUREN» (Германия)

1. Стандартная конструкция: цельный корпус, резиновый вкладыш и диск с разъемными осями. Высокое качество покрытия корпуса придают изделию товарный вид, однако наружное покрытие корпуса и рукоятки не соответствует ГОСТУ 4666-75 «Маркировка и отличительная окраска».

2. Корпус и диск литые. В качестве материала корпуса используется высокопрочный чугун, материала диска - сталь AISI 1020. В качестве материала для резинового вкладыша используется стандартная резиновая смесь - NBR.

3. Ни одно из испытанных изделий не соответствует установленным нормативных показателей российского стандарта (ТУ 3741-015-35491454-2001) - одно по герметичности относительно внешней среды, второе - по герметичности в затворе.

4. Испытанные изделия не позволили сделать вывод о возможностях эксплуатации данных изделий для различных рабочих сред.

5. После некоторой доработки изделия могут быть адаптированы к использованию с исполнительными механизмами отечественного производства.

Изделие фирмы «SAUTER» (Австрия)

1. Стандартная конструкция: цельный корпус, резиновый вкладыш и диск с разъемными осями. Качество покрытия корпуса недостаточно высокое и не соответствует ГОСТУ 4666-75 «Маркировка и отличительная окраска».

2. Корпус и диск литые. В качестве материала корпуса используется высокопрочный чугун. В качестве материала для резинового вкладыша используется стандартная резиновая смесь - EPDM.

3. Испытанное изделие не соответствует установленным нормативных показателей российского стандарта (ТУ 3741-015-35491454-2001) по показателям надежности.

4. Испытанное изделие не позволило сделать вывод о возможностях эксплуатации данных изделий для различных рабочих сред.

5. После некоторой доработки изделия могут быть адаптированы к использованию с исполнительными механизмами отечественного производства.

Изделия фирмы «АРМАТЭК» (Россия)

1. Конструкция испытанных изделий нестандартная: неразъемный корпус усилен резинометал-лическим вкладышем, диск с разъемными осями.

Качество покрытия корпуса недостаточно высокое, но соответствует ГОСТУ 4666-75 «Маркировка и отличительная окраска».

Варианты типов конструкции ПДЗ, серийно выпускаемых ЗАО «АРМАТЭК», см. в таблице 2.

Табл. 2.

2. На испытания представлены образцы с литым и штампосварным корпусами. Корпус изготовлен из стали 20, диски - из стали 20Х13 и 12Х18Н9Т. Варианты исполнения корпусов и дисков ПДЗ, серийно выпускаемых ЗАО «АРМАТЭК», разнообразны и зависят от условий эксплуатации затвора.

3. Испытанные изделия по показателям надежности полностью соответствует установленным нормативных показателей российского стандарта (ТУ 3741-015-35491454-2001).

4. Качество изготовления и используемые материалы проточной части (см. табл.1) позволяют успешно эксплуатировать данные изделия в системах горячего (до 120 С) и холодного водоснабжения, химически активных и агрессивных, пищевых и биологических средах, нефтепродуктах, природном газе, сыпучих материалах и других.

5. Изделия полностью адаптированы к использованию с исполнительными механизмами отечественного производства.

Выводы

Проведенные испытания ПДЗ различных зарубежных фирм подтвердили их надежность при стендовых испытаниях в сфере наработки циклов «открыто-закрыто» в рамках заявленных показателей надежности, за исключением нескольких изделий. Подтверждение же надежности ПДЗ при эксплуатации на различных заявленных рабочих средах возможно только в процессе длительной подконтрольной эксплуатации и при наличии непосредственных отзывов с объектов эксплуатации.

Конкретными данными о эксплуатационной надежности ПДЗ зарубежных фирм на различных средах в промышленных условиях ЗАО «АРМАТЭК», да и другие отечественные фирмы-производители ПДЗ не располагают.

Исследования показали следующие результаты:

- ПДЗ различных конструкций, представленных для испытаний, имеют различные показатели при наработке рабочих циклов “открыто-закрыто”, что вызвано соответствующим качеством их изготовления и типами применяемых резиновых смесей.

- качество ПДЗ (при проведении приемо-сдаточных испытаний, при входном контроле и в объеме подтверждения показателей назначения по PN) определяется точностью изготовления резинового вкладыша и соблюдением нескольких геометрических размеров корпуса и диска., что относит данные изделия к классу изделий, требующих высокую точность изготовления, причем, чем выше DN - тем выше должна быть точность изготовления корпуса и диска.

- надежность изделия в части наработки циклов «открыто-закрыто» в рамках заявленных показателей надежности и химическая стойкость по отношению к рабочей среде целиком зависит от качества резинового вкладыша и типа применяемого каучука.

Учитывая наш опыт разработки и производства, мы попытаемся дать рекомендации, как оценить качество ПДЗ различных фирм-производителей и правильно выбрать материалы проточной части ПДЗ для заявленных рабочих сред.

У разработчиков ПДЗ данных конструкций бытует мнение: «кто умеет делать РТД для затворов, тот и умеет делать затворы». И это действительно так. Все ПДЗ, в основном, близки друг другу по своей конструкции. Поэтому именно физико-химические свойства резиновой смеси, качество изготовления вкладыша и тщательный его подбор для конкретной рабочей среды в конечном счете определяют срок службы самого затвора.

Европейские производители ПДЗ, называя области применения своей продукции, определяют их достаточно широко: вода, химия, нефтепродукты, пищевые среды и т.д. Наши обращения в фирмы-производители затворов, представленных в данном обзоре, с просьбой более точной конкретизировать по рабочим средам применяемые ими уплотнения или предоставить нам нормативный документ, определяющий применение того или иного РТД, успехом не увенчались. Мы же, основываясь на своем опыте работы с резиновыми смесями, хотим отметить, что их физико-химические свойства очень сильно варьируются в зависимости от многих параметров - DN, PN, температуры и концентрации рабочей среды и температуры окружающей среды.

Поэтому ЗАО «АРМАТЭК» производит резиновые вкладыше на собственном производстве и имеет в составе предприятия исследовательскую лабораторию РТД, оснащенную специальным оборудованием для анализа качества их изготовления и проверки физико-механических свойств эластомеров, используемых при производстве РТД. Так, например, нашим производством используется 5 различных типов каучука, на основе которых выпускается свыше 20 исполнений РТД. Резиновые смеси, используемые при производстве деталей уплотнения (вкладыш, гуммирование диска и т.п.) затворов, доводятся специалистами предприятия до необходимых требований по физико-механическим свойствам, определяются режимы их переработки (вулканизация), отвечающие требованиям каждого конкретного DN (с учетом PN, температуры рабочей среды и износостойкости).

Нами выпущен стандарт предприятия "Химическая стойкость трубопроводной арматуры производства ЗАО "АРМАТЭК", который содержит перечень рабочих сред, химическое воздействие которых на ПДЗ нашего производства исследовано в лаборатории предприятия и который помогает заказчикам ответить на вопрос о возможности поставки предприятием ПДЗ для заявленной рабочей среды. В настоящее время стандарт содержит около 200 сред, их перечень постоянно расширяется.

Проделанные работы являются попыткой помочь отечественным потребителем ПДЗ хоть как-то сориентироваться в массе предлагаемой на сегодняшний день продукции европейских производителей и помочь им сделать свой выбор. Наши испытания будут продолжаться, их результаты мы непременно будем публиковать как на страницах печатных изданий, так и на нашем web-сайте www.armatek.ru.

Размещено на Allbest.ru