Способ установки задвижки с электроприводом

Сферы применения и монтаж задвижек с электроприводом

Задвижка с электроприводом играет большую роль в системе автоматического управления перемещением рабочих сред. Она устанавливается на трубопроводах, к которым затруднен доступ обслуживающего персонала, или линия находится в помещении с ограниченным посещением из-за наличия в нем вредных факторов (ионизирующего излучения, высокой температуры и др.). Дистанционное управление электрифицированной арматурой может осуществляться как с местного поста, так и удаленно.

Задвижка с электроприводом

Что такое задвижка с электроприводом?

Это разновидность запорной или регулирующей арматуры, управление которой может проводиться дистанционно или автоматически по аварийным сигналам или блокировкам. Для этого на ней устанавливается блок электропривода, состоящий из:

• двигателя;
• редуктора;
• муфты;
• датчиков конечного положения.

Взрывозащищенное исполнение электропривода для задвижек предполагает установку в блоке реверсивных магнитных пускателей. Это позволяет улучшить коммутацию и эксплуатационные свойства двигателя.

Крутящий момент от привода к штоку арматуры передается через грузовую гайку. Для его увеличения установлен редуктор. В случаях, когда не сработали выключатели концевого положения, для недопущения разрушения арматуры используется муфта, ограничивающая крутящий момент. При достижении уставки срабатывания подается сигнал на остановку двигателя.

Устройство электропривода задвижки позволяет управлять ею с местного поста. Для этого предусмотрен кнопочный пульт. В случае отсутствия электропитания или поломки двигателя арматурой можно управлять вручную. Переход осуществляется переводом рычага в соответствующее положение. В качестве ручного привода (дублера) используется штурвал.

Технические характеристики

Тип запорного устройства и его характеристики зависят от параметров трубопровода и перемещаемой среды. Мощность электропривода клапана выбирают в зависимости от размера корпуса и диаметра присоединений к трубопроводу. Так как проходная часть корпуса имеет большое гидравлическое сопротивление, то для перекрытия потока необходимо приложить достаточное усилие. Это достигается не только увеличением мощности электродвигателя, но и типом редуктора (с коническими или цилиндрическими шестернями).

Важным параметром для задвижки является время полного открытия (закрытия) проходной части. В связи с тем, что эта величина составляет 30-80 секунд, то использование таких заслонок в качестве быстродействующих клапанов не имеет смысла.

На трубопроводах, имеющих высокие параметры рабочих сред, устанавливают вварные задвижки. Если движущийся поток имеет большую температуру, то привод монтируют рядом с запорной арматурой, т.к. корпус закрывается теплоизоляцией. Отдельно стоящий двигатель меньше подвержен тепловому воздействию.

Приводы электрифицированных запорных устройств различаются между собой типом используемого двигателя и конструкцией редуктора. В большинстве задвижек используются моторы переменного тока с цилиндрическими или червячными редукторами.

Запорный орган у задвижек выполнен в виде клинового затвора, обоймы которого чаще всего изготавливаются в виде 2 дисков, между ними вставлен распорный элемент. При движении шпинделя вниз, происходит перекрытие канала, а герметичность достигается плотным прилеганием половинок затвора к седлам, расположенным наклонно.

Некоторые конструкции предусматривают перекрытие потока среды обрезиненным клином. Такая арматура может применяться в трубопроводах с жидкостью, не имеющей механических примесей. В противном случае электроприводной клапан будет негерметичен. Не разрешается использование запорной арматуры в качестве регулирующей.

Где используют задвижки с электроприводом?

Электрифицированная арматура применяется как в бытовых, так и промышленных системах. Задвижки с электроприводом целесообразно устанавливать на трубопроводах диаметром более 50 мм, транспортирующих холодную и горячую воду, пар и технические жидкости. Однако в некоторых областях, например, в атомной энергетике, оправдано применение запорной арматуры на трубах меньшего диаметра.

Способ управления задвижкой зависит от выполняемых функций и места установки. Запорную электрифицированную арматуру применяют в промышленности в качестве активного элемента автоматической системы управления технологическим процессом. Это позволяет управлять ею не только дистанционно, но и участвовать в работе блокировок.

Запорная арматура нашла широкое применение в системах водоснабжения. Там может устанавливаться как прямопроходные, так и задвижки с суживающейся проточной частью. Однако использовать последние в магистральных трубопроводах большого (1,5-2 м) диаметра не разрешается из-за возникновения на арматуре высокого перепада давления.

В нефтегазовой промышленности задвижки с электроприводом устанавливаются на трубопроводах транспортировки продуктов добычи. Оснащение систем пожаротушения общественных зданий и промышленных сооружений позволило организовать автоматическую подачу воды к очагу возгорания по командам автоматической пожарной сигнализации.

Монтаж задвижек с электрическим приводом

Установка электрифицированной арматуры проводится квалифицированной бригадой монтажников. Перед началом работ задвижку необходимо расконсервировать, удалить лишнюю смазку, снять заглушки и проверить работоспособность. Параметры (Ду, Ру), указанные в паспорте изделия, должны соответствовать аналогичным данным трубопровода.

Установка задвижки проводится в вертикальном либо горизонтальном положении. Монтировать арматуру штоком вниз не рекомендуется, т.к. во внутренней камере устройства будет собираться шлам и грязь, что может привести к заклиниванию шпинделя. Для электроприводной арматуры диаметром более 100 мм дополнительно устанавливают неподвижную опору.

Способ подключения задвижки к трубопроводу зависит от материала корпуса. Чугунную арматуру присоединяют при помощи фланцев. В этом случае на торцах труб должны быть приварены подобные ответные элементы. Болтовое соединение и установленные между фланцами прокладки обеспечивают герметичность узла. Запрещается проводить монтаж арматуры на несоосных участках трубопровода, и компенсировать дефекты приварки ответных элементов установкой дополнительных прокладок.

Соединение трубы и корпуса стальной задвижки в большинстве случаев проводится электросваркой. При монтаже арматуры затвор должен находиться в промежуточном положении. Патрубки, вваренные в корпус запорного устройства, обязаны иметь длину не менее 30 см. Для замены дефектной задвижки ее вырезают с телом трубопровода. Подготовку кромок на патрубках арматуры проводят на токарном станке.

После окончания монтажа изделия собирают схему управления задвижкой. Она состоит из силовой части и элементов автоматики. Последние подают управляющий сигнал от ключа (кнопки) или системы защит и блокировок. Электрическая часть расположена в электрошкафу, который установлен возле задвижки. После подключения привода проверяются все виды управления, включая перевод на ручной дублер.

Гидравлические (пневматические) испытания изделия проводятся в составе трубопровода или системы. Запрещается устранение выявленных дефектов подтягиванием болтов. После проведения всех проверок монтаж считается завершенным.

Источник

Системы Безопасности

Блог Эдуарда Валитова

Сегодня-это завтра о котром мы позаботились вчера

Автоматизация электрозадвижки пожаротушения

Здравствуйте, уважаемые читатели.

В настоящей статье мы с вами разберемся, как происходит автоматизация электрозадвижки пожаротушения.

Как работает эта запорно-регулирующая арматура при установке на ВПВ или резервуар,

по каким нормативам выполняется установка, и как должен осуществляться

запуск электрической задвижки на трубопроводе.

Узнаем, что нужно для выполнения проекта автоматизации задвижки.

Автоматизация электрозадвижки пожаротушения

Собственно, для чего она нужна?

Чтобы регулировать поток огнетушащего вещества в трубопроводе, открывать и перекрывать напор воды.

А зачем задвижке привод, не достаточно ли ручного управления?

Не достаточно. Электрозадвижка пожаротушения применяется во многих случаях, например:

• если водопровод расположен в труднодоступной либо опасной для человека зоне;
• когда на объекте необходимо автоматическое регулирование водного напора;
• на месте с затруднительным использованием ручного управления.

Электрический привод также поможет фиксировать неполное открытие задвижки,

нарушение режима работы, определять ее фактическое состояние.

Что по нормативу

Любой сложный механизм регламентирован нормативной документацией.

Давайте посмотрим, друзья, какие нормы регулируют порядок работы электрической задвижки при тушении пожара.

1. СП 5.13130.2009 (пункт 12.3.6): сигналы о неполадке электрической цепи, которая управляет задвижкой, и о неполном открытии ЗРА подаются по месту нахождения задвижек, если последние смонтированы вне помещения насосной.
2. СП 10.13130.2009 (пункт 4.2.7): открытие ПК и электрической задвижки или пуск насосных установок должны выполняться одновременно.
   То есть, ЗРА обязательно должны переходить в открытое положение при задействовании основных компонентов противопожарной системы.
3. СП 30.13330.2016 (пункт 7.2.9): на линии обвода счетчика запорная арматура оборудуется электрическим приводом для возможности ее запуска дистанционно вручную либо автоматически.
   Электрозадвижка здесь будет незаменима.
4. ГОСТ 5762—2002 (раздел 4): приводит минимально допустимые диаметры проходного сечения, размеры и прочие параметры задвижек.
5. ГОСТ Р 53325-2009: описывает пожарную автоматику.
6. ГОСТ 12821-80: регламентирует стальные приварные фланцы, потребуется при монтаже.
7. ГОСТ 9698-86: расскажет все о задвижках.

Помимо этого, СП 5 предписывает нам обязательный контроль запорно-регулировочной арматуры.

В этом есть смысл. Если, к примеру, у нас задвижка заклинила?

А при пожаре обязательно надо ее открыть.

Это может обернуться сильным промедлением и, следовательно, катастрофой.

Сфера применения

Где мы можем использовать ЗРА с электродвигателем?

Перечислим, друзья, основные виды объектов, где применяется электрозадвижка для системы пожаротушения.

• Общежития и жилые дома с количеством этажей от 12-ти и больше.
• Административные постройки высотностью от 6-ти этажей.
• Общественные здания (за исключением учреждений МБОУ).
• Театры, клубы, кинотеатры (кроме сезонных) и другие сооружения, где ведется видеозапись.
• Бытовые строения в промышленности общей кубатурой от 5000 м 3 (кроме тех помещений, в которых запрещено использовать воду для тушения пожара).

Кроме этого, электрозадвижка обязательно монтируется на трубопроводе, который связан с АУПТ.

Сигнал о пожаре приходит на пульт от детекторов либо от кнопки тревоги,

а затем посылается ПКП на прибор, управляющий электрической заслонкой.

ЗРА ставится на трубу диаметром 1,5-200 см.

Хотя фактически их обычно устанавливают на трубу с диаметром от 5 см.

Типы электрозадвижек

Узнаем, какой бывает электрозадвижка для пожаротушения по своему исполнению,

и как она работает в зависимости от этого исполнения.

• Поворотная.
  В этой конструкции напор воды перекрывает заслонка, расположенная внутри самой трубы.
• Клиновая.
  Поток огнетушащего вещества перекрывается плоской заглушкой, установленной на трубе ортогонально движению потока.
• Шланговая.
  Перекрытие потока происходит за счет сильного сдавливания шланга.
• Параллельная.
  Различают двух- и однокольцевые задвижки. Проток воды закрывается при попадании дисков в пазы.

Наиболее часто в системах ВПВ применяется автоматизированная задвижка клинового исполнения.

Кроме этого, задвижки с электроприводом выпускаются в нормальном или взрывозащищенном исполнении.

Второй фактор классификации – модель управления приводом.

Выделяют следующие типы.

• Многооборотная.
  Такая задвижка перекрывает водяной поток не только открытой/закрытой позиции, но и фиксирует заслонку еще в некоторых других положениях для регулирования водного протока.

• Взрывозащитная.
  Ее конструкция усилена для защиты от чрезвычайной ситуации,
  к примеру, если по трубе у нас течет взрывоопасное вещество (химические, нефтегазовые предприятия).

• Интегрированная.
  Электрозадвижка с детекторами контроля протока.
  Это может быть уровнемер, который непрерывно замеряет уровень жидкости, или сигнализатор, определяющий заданное положение уровня воды в трубной разводке.С их помощью автоматически регулируется положение заслонки путем отправки сигнала на ПКП после анализа ситуации на участке ВПВ.

Отметим, что при установке электроарматуры на пожарный резервуар нельзя применять датчики уровня воды.

По крайней мере, они должны быть отключены.

Здесь как раз можно воспользоваться сигнализатором, сообщающим об изменении уровня воды в резервуаре.

Как маркируется задвижка

Какое обозначение присуще этой арматуре?

Электрозадвижка для систем пожаротушения маркируется в соответствии

с таблицей фигур ЗРА, принятой в конце XIX века.

Схема для определенной маркировки представлена на следующем рисунке.

Приведем расшифровку буквенно-цифрового обозначения задвижки для ПТ с кодом 30с941нж.

• «30» – вид ЗРА (задвижка).
• «с» – материал изготовления (углеродистая сталь).
• «9» – вид привода (электромотор).
• «41» – номер ЗРА от производителя.
• «нж» – из чего изготовлен уплотнитель (легированная сталь).

Помимо этого, большую роль играет условный диаметр водопровода (DN).

Единица измерения – миллиметры.

К примеру, DN65 это труба с диаметром 65 мм.

Это может быть пожарный ввод, диаметр которого не должен быть меньше DN50.

Заметим, что этот показатель может отличаться на доли миллиметра, поэтому и назвать его точным нельзя – только условный.

Другой параметр – предел давления для нормальной работы электрозадвижки (PN).

Так, PN20 сообщает нам, что ЗРА будет нормально работать, если давление системы 20 Бар.

Что у нас получается?

Помимо основного обозначения важным является тип электрозадвижки по исполнению и параметр DN.

Зависимо от этого выбирается тип электропривода для задвижки.

Если одна диаметр одной трубы 120 мм (например, городской водопровод),

а другой 460 мм, то, конечно, на них надо устанавливать разные электроприводы.

Как работает электрозадвижка

А как сделать из обычной задвижки электрическую?

Путем добавления к ее конструкции червячного редуктора и асинхронного двигателя.

Вращательное движение вала от двигателя сообщается редуктору, который активирует задвижку.

Поэтому электрозадвижка в пожаротушении позволит запирать

и отпирать заглушку дистанционно с прибора управления.

Схема устройства электрозадвижки приведена на рисунке ниже.

Определиться с конструктивным исполнением задвижки нам помогут нижеприведенные факторы.

• Давление системы в рабочем состоянии.
• Агрессивность водного потока.
• Окружающая среда.
• Меры необходимой безопасности.

Электрозадвижка с электроприводом для пожаротушения позволяет

проектировщикам выполнять сложные трубопроводные развязки, когда не требуется участие диспетчера.

Надо отметить, как работают электрозадвижки при установке на пожарный резервуар – на входе от пожарного кольца. Здесь нам как раз помогут датчики уровня воды. Когда вода в резервуаре опускается ниже установленной отметки, то датчики дают сигнал на открытие задвижек. И, наоборот, при наполнении резервуара, уровнемеры приказывают задвижкам закрыться, во избежание переполнения резервуара.

Привод запорно-регулировочной арматуры имеет концевой выключатель.

Он определяет положение электрозадвижки в настоящий момент.

При положениях «закрыто» и «открыто» от выключателя на центральный пульт управления поступает информационный сигнал.

Если задвижку заклинит, либо она окажется в месте перекрытия других предметов,

то ограничительная муфта защитит водопровод и все узлы сети от повреждений.

Схема расключения электрозадвижки без учета детекторов давления представлена на картинке.

Здесь сигналы, идущие от концевых переключателей, останавливают электродвигатель.

Запорная арматура находится, соответственно, в открытом либо закрытом положении.

Привод открывает заслонку до тех пор, пока кто-то не нажмет «СТОП» или концевые выключатели не разомкнут контакт K2.2.

Он отвечает за остановку механизма в открытом положении.

Также схема работает и при закрытии.

В среднем или открытом положении заслонка открывается до тех пор,

пока не нажали на «СТОП» или концевой выключатель SQ2 не разомкнет контакт K1.2,

контролирующий работу при закрывании.

Управление задвижкой

Крупные предприятия имеют шкаф управления затвором (ШУЗ),

который управляет работой электрозадвижки с трехфазным или однофазным двигателем.

Изготавливается по ГОСТ Р 53325-2009, имеет свою маркировку.

Можно выбрать способ управления шкафом: передний фронт или уровень.

• управляющие элементы;
• система автоматики;
• световая сигнализация.

Основные функции ШУЗ можно привожу ниже.

1. Защита электрического двигателя.
2. Дистанционное управление заслонкой (при необходимости).
3. Выбор режима управления.
4. Выключение электродвигателей при его аварии.
5. Фиксирование и отображение на дисплее состояния электродвигателя.
6. Показ положения задвижки и передача сигналов.

Водяное пожаротушение часто применяет шкаф для управления электрозадвижкой.

Это облегчает ее запуск и сокращает время на открытие/закрытие заслонки для выхода ОТВ.

Для выбора режима управления на передней панели шкафа предусматривается два отдельных переключателя.

ШУ электрозадвижкой должен быть запитан от ИБП.

А в каком положении находится заслонка в разных режимах работы автоматики?

При работе автоматической системы тушения пожара ЗРА находится в открытом положении.

В стационарном режиме задвижка закрыта и опломбирована.

Опломбирование проводится водоканалом во избежание кражи воды при монтаже задвижки или после срабатывания.

Здесь возможна одна проблема: при ложном срабатывании системы ПС задвижка откроется и пломба слетит.

Потребуется заново ставить пломбу. Но порядок есть порядок, и надо ему следовать.

Правила монтажа

Как мы устанавливаем электрозадвижку для автоматического пожаротушения?

Сначала проверяем ее работоспособность.

• Смазать или промыть клин.
• Полностью закрыть задвижку.
• Перевести в открытое состояние до упора.

Если она отработала, как надо, проверьте трубопровод на отсутствие посторонних предметов.

Также до установки обязательно убедитесь, что значения показателей DN и PN (особенно оно) электрозадвижки соответствуют проектным величинам. С ответным фланцем задвижка скрепляется болтами заданного диаметра, зависимо от DN.

Местонахождение фланцев и число болтов для крепления соответствуют ГОСТу 12821.

Затем можно смело начинать монтаж.

1. Ставим электрозадвижку на свое место.
2. Выполняем крепление арматуры.
3. Устанавливаем электропривод.
4. Монтируем блок управления (ШУЗ).

Срок гарантии электрозадвижки для установок пожаротушения не меньше 2-х лет, срок эксплуатации 10 лет.

Прибор рассчитан на минимум 2500 циклов работы.

Но если правильно выбрать PN, изделие может прослужить значительно больше.

Что запомнить

Традиционно, дорогой читатель, перечислим основные утверждения нашей статьи,

которые желательно помнить.

• Электрозадвижка пожаротушения устанавливается на пожарный трубопровод.
• В дежурном режиме задвижка закрыта и опломбирована, в рабочем открывается.
• Для автоматизации работы электрозадвижки используется ШУЗ.
• При монтаже задвижек на пожарный резервуар можно использовать сигнализатор.
• Выделяются многооборотные, взрывозащитные и интегрированные задвижки.
• Два вида пуска электропривода: дистанционный (от кнопки в шкафу управления) и автоматический (от системы ПС).
• При выборе и монтаже особенно обращайте внимание на показатели DN и PN изделия.

Скачать проект

А читателям, подписавшимся на наш блог, предлагаем вниманию проект и подробную технологическую схему электрозадвижки ПТ.

Подписывайтесь и рекомендуйте блог своим друзьям.

Источник