Инструментальная периодическая ревизия линейной арматуры: методология и критерии оценки состояния

Обеспечение надежности магистральных трубопроводов напрямую зависит от технического состояния линейной запорной арматуры. Одним из ключевых этапов жизненного цикла оборудования является инструментальная периодическая ревизия. Данная процедура представляет собой глубокую диагностику после разборки изделия, целью которой является детальный контроль узлов затвора, подвижных соединений и приводов.

Раскрыть тему, имеющую значение и для предприятий полимерной индустрии и нефтехимической промышленности, попробовал Валерий Владимиров, наш читатель и инженер по образованию. Вот, что пишет Валерий в своем письме, опираясь на свой практический опыт и материалы импровизированного исследования. Текст, источники данных, пунктуация и орфография сохранены; мнение автора может не совпадать с мнением редакции сайта — данный материал не следует воспринимать в качестве рекомендации или практического руководства.

Результаты ревизии служат фундаментом для формирования стратегии дальнейшего технического обслуживания и планирования ремонтных работ. Вот, что мне поведали специалисты НПП “Техноком” о том, как производится периодическая ревизия линейной арматуры.

Объекты и критерии контроля затвора

В фокусе внимания при ревизии находятся основные элементы затвора: пробки шаровых кранов, клинья и шиберы задвижек, диски и седла корпусов.

Ключевые показатели состояния:

• Критерий отказа: полная или частичная потеря герметичности в затворе арматуры.
• Предельное состояние: сверхдопустимое изменение геометрических и структурных параметров уплотнительных поверхностей.

Функциональные геометрические параметры (ФГП)

Для каждого типа запорной арматуры определен перечень критических характеристик, подлежащих инструментальному измерению:

• Для шаровых кранов с пробкой на опорах: оцениваются отклонения диаметра сферы пробки и седел, соосность (эксцентриситет) и угловое смещение осей, а также несферичность поверхностей.
• Для конусных натяжных кранов: контролируются углы пробки и уплотнений корпуса, а также отклонение от круглости.
• Для шиберных задвижек: основным параметром является отклонение от плоскостности уплотнений шибера и седел.
• Для клиновых задвижек: проверяется угол между уплотнениями клина и корпуса, а также перекос их осей и плоскостность поверхностей.
• Универсальные параметры: для всех типов арматуры измеряются высотные и шаговые параметры волнистости, а также комплексные параметры шероховатости (высотные, шаговые и опорные).

Структурные параметры и материаловедческий контроль

Герметичность затвора определяется не только точностью обработки, но и физико-химическими свойствами материалов: износостойкостью, коррозионной стойкостью и отсутствием склонности к задирам.

Современные требования заставляют отказываться от простых углеродистых сталей в пользу легированных сплавов и специальных технологий наплавки. Применяются три основные группы материалов: на основе хромоникелевых сталей, никелевые сплавы, легированные бором, и кобальтовые сплавы (стеллиты). Наплавка может выполняться различными методами: от ручной дуговой до плазменной и аргонодуговой.

В ходе ревизии контролируются следующие структурные характеристики:

• Механические свойства: предел текучести (σт), предел прочности (σв), относительное удлинение (δ), сужение (ψ) и ударная вязкость (αн).
• Для неметаллических деталей: дополнительно оцениваются пределы прочности на изгиб (σи), сжатие (σс) и срез (τср).
• Твердость: измерение по Бринеллю (HB) для уплотнительных поверхностей затвора, шпинделей и фланцев.

Ревизия сальниковых узлов и разъемных соединений

Второй критический контур контроля — герметичность относительно внешней среды. Сюда входит обследование шпинделей (штоков), сальниковых камер, фланцев и прокладок.

Электролитическая коррозия шпинделя

Одной из главных причин нарушения герметичности сальника является быстрая электролитическая коррозия штока. Исследования показывают:

• При разности потенциалов между шпинделем и крышкой 30–40 мВ коррозия минимальна.
• При напряжении более 150 мВ коррозия протекает активно при любых типах набивок. Для защиты поверхности шпинделей подвергают азотированию, никелированию или полировке.

Герметизация соединений и прокладки

Особая роль отводится прокладочным материалам:

• Неметаллические (фторопласт): обладают высокой упругостью, но требуют защищенной конструкции фланцев при давлении выше 1.6 МПа.
• Линзовые прокладки: обеспечивают надежное уплотнение по узкой кольцевой полосе при высоких давлениях и температурах.
• Комбинированные (спирально-навитые): металлический каркас обеспечивает прочность, а мягкий наполнитель (графит, асбест) — плотность соединения.

Нормирование и оценка результатов

Для количественной оценки результативности ревизии в нормативной документации (НТД) строго нормируются отклонения всех функциональных геометрических и структурных параметров. Это касается не только запорного органа и корпусных деталей, но и характеристик привода.

Регулярная инструментальная проверка позволяет своевременно выявить переход арматуры в предельное состояние и спланировать ремонт до наступления аварийного отказа.