На выходе парового котла поддерживается определенное давление пара. Пар поступает из котла в главный паровой коллектор. Из коллектора он распределяется по потребителям. Некоторым потребителям для работы требуется пар более низкого давления, нежели вырабатывает котел. В этом случае непосредственно перед потребителем следует предусмотреть техническое устройство, которое снизит давление пара от котла до требуемой величины. Читатель возразит и спросит, зачем такие замысловатые определения о каком-то там техническом устройстве. Ведь речь просто про автономный редукционный клапан. Если бы было все так просто, то статья на этом бы и закончилась. Но мы говорим о реальной жизни. И тут начинается все самое интересное. Далеко не всегда пользователь получает то, что ему по-настоящему необходимо. И что полностью удовлетворяет потребностям производства. В повседневной жизни производственных предприятий, использующих пар на производстве, такое происходит достаточно регулярно, чтобы про это открыто говорить.
Что необходимо чтобы повысить риск некорректной работы редукционного клапана? Правильно – объявить тендер на его поставку. И чтобы закрепить успех, отстранить или ограничить от принятия решения технических специалистов. Происходит смена парадигмы. По существу для того, чтобы снизить давление пара, снижается цена редуктора. Повторяется история про Фому и Ерему. Производственникам необходимо, чтобы потребитель получал пар нужных кондиций. Надежно и безостановочно. Заводским коммерсантам необходимо, чтобы редуктор стоил столько, сколько стоит металл того же веса. Думаете, такого не бывает? Еще как… Подмена понятий порой начинается уже при формировании технических условий. Как известно, чем подробнее описана задача, тем выше вероятность, что задача будет выполнена полностью. Некоторые важные аспекты могут неумышленно либо специально не указываться в технических условиях.
Иногда редукционные клапаны устанавливаются сами по себе, практически без всякой обвязки. Обычно это мелкие клапаны для небольших потребителей. Но чаще всего редукционные клапаны комплектуются довольно разнообразной трубопроводной арматурой, в совокупности представляя собой редукционную установку (РУ). Перечислим все значимые условия, необходимые для выполнения задачи снижения давления пара.
Требования к редукционному клапану:
• снижение давления пара до заданной величины;
• устойчивое поддержание давления на выходе, в том числе при колебаниях давления на входе;
• неизменная точность поддержания давления во всем диапазоне рабочих нагрузок;
• срок службы не менее 10 лет без полного ремонта и замены всех внутренних деталей, с возможными мелкими ремонтами;
• ремонтопригодность без снятия редуктора с трубы.
Требования к редукционной установке, дополнительно к обозначенным выше:
• срок службы не менее 10 лет без полного ремонта и замены всех компонентов РУ;
• ремонтопригодность наибольшего числа компонентов без снятия с трубы;
• обеспечение защиты редукционного клапана от загрязнений, присутствующих в паре;
• недопущение гидроударов в паропроводе перед редукционным клапаном и после него;
• защита редукционного клапана от эрозии седла и затвора;
• предотвращение повышения давления пара за клапаном при неисправности редукционного клапана и при длительном отсутствии расхода пара;
• возможность безостановочной работы установки при неисправности редукционного клапана;
• компоновка РУ, позволяющая удобно ее эксплуатировать и обслуживать.
Очевидно, что требования к редукционной установке шире, чем требования к одному лишь клапану. Между тем, как правило, в задачах редуцирования давления пара формулируются требования, касающиеся только клапана. А общие критерии формулируются кратко либо не формулируются вовсе. Если считается, что критерии для установки всем известны и понятны, это далеко не так. Специалисты с разным опытом могут просто не знать о многих из них. Что и говорить, автору приходится видеть разные подходы пользователей к выбору редукторов. В том числе наблюдать и вовсе сюрреалистические требования. Например, чтобы редукционный клапан прямого действия мог работать на нулевом расходе. Либо запрет на использование клапанов с пилотным управлением, без указания внятных причин для такого условия. Таким образом, качество формулировок требований является хорошим фильтром. Оно позволяет исключить двусмысленность и невежество. И, наоборот, точные вопросы просто гарантируют заказчику, что никакие значимые условия не останутся в стороне.
Приведем простой пример. На рис. 1 представлено схематичное изображение одного из вариантов редукционной установки. Количество редукционных клапанов и параллельное их расположение в данном случае обусловлено диапазоном расходов. Обычно в опросных листах указывается только максимальный расход. Если проигнорировать, что потребитель должен работать при сниженном расходе, запросто можно подобрать заведомо неработоспособный клапан. Потому что для каждого автономного клапана вне зависимости от производителя есть минимальное значение расхода, при котором он может устойчиво поддерживать давление на выходе. Конденсатоотводчик на входе необходим по причине того, что паропровод имеет опуск перед установкой. Конденсатоотводчик на выходе необходим, потому что паропровод имеет подъем за установкой. Эти обстоятельства могут не присутствовать в ТЗ. Таким образом, пропустив всего лишь три условия, можно запросто приобрести установку, изображенную на рис. 2. Очевидно, что состав редукционной установки может существенно отличаться. Меньше комплектующих. Ниже стоимость. Короче срок поставки. А не это ли выжимают из поставщиков отделы закупок?
Имеется еще одно важное обстоятельство. Почему-то о нем не принято говорить, хотя оно лежит на поверхности. Речь идет о коллективном выборе того или иного технического решения. Если при проведении конкурсной процедуры выносятся на обсуждение технические детали, глядя на которые уже всем становится очевидно, что в одном из предлагаемых решений есть ошибки, но оно существенно дешевле, то порой заказчик говорит следующее: «Поставщик же гарантирует работоспособность, значит, это его ответственность, вот если не заработает, то будет переделывать». Таким образом, потребитель заранее соглашается, что система не будет совершенной, и умышленно идет на поводу у коммерческих условий. Для поставщика уловка в том, что после конкурса пройдет немало времени, прежде чем редукционная станция будет смонтирована, запущена, налажена и появятся первые результаты. Может пройти чуть ли не год, пока персонал на местах заметит сложности, сформулирует их и это дойдет до руководства. Персонал и вовсе может ничего не заметить критичного в их понимании. Установка может работать с гидроударами, что-то будет часто выходить из строя и прочее. К тому времени, когда проблема дойдет до ответственных лиц наверху, руководство может смениться, а новое руководство никогда и не узнает подробности совершенной ранее ошибки. Поставщик может исчезнуть. Срок гарантии к тому времени уже закончится. Да мало ли еще чего. Кто вспомнит про тендер? Наступит вторая серия. Вновь будут совещания, снова закупки, монтаж и прочее.
Мы описали пессимистичный сценарий. Разумеется, этого можно избежать. Необходимо стараться как можно более полно формулировать технические условия.
Перечислим основные условия для подбора РУ:
1. Давление пара на входе мин./макс.
2. Заданное давление на выходе мин./макс.
3. Расход пара мин./макс., в том числе взаимосвязь расхода и условий пп. 1 и 2.
4. Температура пара, если он перегретый.
5. Необходимость автоматического дренажа паропровода перед и после РУ.
6. Необходимость удаленного управления пуском/остановом РУ.
7. Необходимость удаленного управления заданным давлением РУ.
8. План предполагаемого места расположения РУ относительно потребителя.
9. Новая установка или замена редукционного клапана на действующей установке.
Отношение к задачам подбора редукционных клапанов со стороны заказчиков может быть различным. Важно понимать мотив, согласно которому заказчик обратился с запросом подобрать редуктор. Если заказчик просит подобрать редукционный клапан на пар, то это может означать буквально следующее:
А. Заказчику нужен редукционный клапан. Например, если речь о замене старого на новый. В этом случае важно выяснить, по каким причинам клапан меняется. Он просто очень старый и часто выходит их строя по причине износа? Это простой вариант. Или же редуктор выходит из строя однотипным образом, вне зависимости от возраста? В этом случае, вероятно, он либо неверно подобран, либо обвязан. Необходимо внимательно ознакомиться с процессом и условиями эксплуатации.
Б. Заказчику нужен не только редукционный клапан. Если редуктор предназначен для нового потребителя либо ранее установленный редукционный клапан был обвязан с недочетами и его обустройство имело объективные недостатки.
В. Заказчику не нужен редукционный клапан. Например, когда есть более рациональное техническое решение, нежели использовать редуктор.
Все три варианта очень реальные и повседневные. Техническое разнообразие редукционных клапанов достаточно велико, чтобы подобрать клапан или систему редуцирования на широкий диапазон применения. Несмотря на то что есть распространенные типы редукторов, применяемые наиболее часто, спектр задач в промышленности таков, что в ряде случаев требуется более специальная техника (рис. 3).
Редукционные клапаны могут устанавливаться единично, параллельно, последовательно. Могут оснащаться дополнительными аксессуарами, такими как:
• дроссельные шайбы;
• электромагнитные клапаны на импульсных линиях для удаленного управления;
• элекроприводы пилотных клапанов для управления давлением по программе;
• встроенными фильтрами, сепараторами и конденсатоотводчиками;
• автоматическими отсечными клапанами для процессов, работающих с перерывами во времени;
• в зависимости от требований к точности импульсные линии могут быть встроенными либо внешними.
Это только некоторые опции, выбор которых определяется процессом приложения. Чтобы решить задачу верно, без ошибок и чтобы заказчик получил эффективную и надежную редукционную установку на много лет, рекомендуем рассматривать детально все аспекты производственного процесса. Приобретение редукционного клапана выгодно в том случае, если, кроме привлекательной цены, обязательно присутствовала надежность, точность поддержания давления, ремонтопригодность и прочие неотъемлемые атрибуты промышленной пароконденсатной системы. Тогда пар будет обогревать технологический процесс, а не обжигать его.
Размещено в номере: Вестник арматуростроителя, №2 (89)
