Приводные устройства

  • Описание
  • Характеристики
  • Техническая информация
  • Дополнительные материалы

Предназначены для управления кранами шаровыми и затворами дисковыми посредством передачи на шток усилия открытия или закрытия за счет действия управляющей среды на линиях трубопроводов, емкостях и другом оборудовании промысловых и газосборных пунктов, газоперерабатывающих заводов, подземных хранилищ газа, линейной части магистральных газопроводов, технологических обвязок компрессорных, дожимных, газораспределительных и газоизмерительных станций, а также других взрывопожароопасных и химически опасных производствах и объектах, связанных с обращением и (или) хранением взрывопожароопасных и токсичных веществ и смесей в условиях умеренного, холодного и тропического климатов.

Пневмопривод приводится в действие за счет энергии давления управляющего газа (силового агента) на поршень пневмоцилиндра. Поршень установлен на штоке, который жестко соединен с рейкой. Поступательное движение рейки преобразуется во вращательное движение шестеренки, которая, в свою очередь, передает его штоку трубопроводной арматуры, запорный орган которой поворачивается перпендикулярно оси направления потока транспортируемой среды, тем самым происходит открытие или закрытие проходного сечения.

По принципу действия пневмоприводы изготавливаются двух видов:

1 тип – пневмоприводы нормального действия (нормально открытые/закрытые);
2 тип – пневмоприводы двухстороннего действия.

Выбор типа пневмопривода определяет Заказчик во время заключения договора, исходя из назначения изделия при эксплуатации:

Принцип действия нормально открытого/закрытого привода:

Кран находится в исходно открытом/закрытом положении. Подача электрического сигнала на узел управления привода закрывает/открывает кран шаровый, при отключении подачи электрического сигнала и/или силового агента за счет возвратного действия пружины установленной в пневмоцилиндре на пневмоприводах ПП100, ПП300 или давления рабочей среды в ресивере на пневмоприводах ПП700, ПП1000 и ПП1400, кран открывается/закрывается.

Принцип действия двухстороннего привода:

Подача электрического сигнала команды «Открыто» на узел управления привода открывает кран, подача электрического сигнала команды «Закрыто» на узел управления привода закрывает кран. При отключении подачи электрического сигнала и/или силового агента запорный орган крана остается в неизменном (закрепленном) положении.

По значению давления управляющего газа (силового агента) пневмоприводы изготавливаются двух типов:

  • 1 тип – пневмоприводы номинальным давлением управляющего газа 0,6 МПа (как правило, нормального принципа действия);
  • 2 тип – пневмоприводы номинальным давлением управляющего газа 5,5 МПа (как правило, двухстороннего принципа действия).

В зависимости от используемого блока управления пневмоприводы могут быть регулирующими.

Управляющие среды:

  • СЖАТЫЙ ВОЗДУХ класс 1 по ГОСТ 17433-80;
  • НЕАГРЕССИВНЫЙ ПРИРОДНЫЙ ГАЗ по СТО Газпром 2-4.1-212-2008.

Неагрессивный природный газ содержит жидкие углеводороды, этиленгликоль, турбинные масла, углекислый газ, метанол (СН 3ОН), воду и механические примеси (влага и конденсат – до 1500 мг/м3, механические примеси – до 10 мг/мЗ с размером отдельных частиц до 1 мм, сероводород (Н 2S) – не более 1 мг/м3, натрий и калий (в сумме) – не более 1 мг/мЗ).

Рабочая среда объектов газовых промыслов (ДКС, ПХГ и др.) может дополнительно содержать диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, сероводород – более 1 мг/м3, кислород – до 1%.
Температура потока рабочей среды в трубопроводе:
– для арматуры подземной установки от – 10 °С до + 50 °С;
– для арматуры надземной установки  от -10 °С до + 80 °С, кратковременно до 100°С;
Температура окружающей среды в соответствии с ГОСТ 15150-69:
– для районов с теплым климатом  от – 29 °С до + 55 °С;
– для районов с умеренным климатом  от – 40 °С до + 50 °С;
– для районов с холодным климатом  от – 60 °С до + 45 °С.
Подбор пневмопривода под изделие производится исходя из значения крутящего момента трубопроводной арматуры, на которую он устанавливается, и с учетом требований СТО Газпром 2-4.1-212-2008 «Общие технические требования к трубопроводной арматуре».

Основными элементами пневмопривода являются фильтр (для приводов с номинальным значением управляющего газа 5,5 МПа), блок подготовки воздуха (для приводов с номинальным значением управляющего газа 0,6 МПа), регулятор давления с двумя манометрами, узел управления, указатель конечного положения (типа «сухой контакт»), механический указатель положения запорного органа, корпус, пневмоцилиндр, поршень, шток, рейка, шестеренка и пружины (для пневмоприводов нормального принципа действия).

Возможны различные компоновки пневмоприводов позиционерами, ресиверами, обратными воздушными клапанами и др. в зависимости от назначения и условий эксплуатации трубопроводной арматуры, на которую они устанавливаются.

Рекомендуемые комплектующие изделия пневмоприводов можно подобрать на следующих сайтах заводов-изготовителей:

При необходимости открытия-закрытия арматуры в случае отсутствии давления силового агента в комплектации системы управления пневмопривода предусматривается ручной дублер.

Стандартная комплектация ручного дублера пневмоприводов:

  • ПП-100 – механический редуктор,
  • ПП-300; 700; 1000; 1400 – гидравлический насос.

Стандартная комплектация системы управления пневмопривода состоит из фильтра, регулятора давления и электропневматического узла управления (ЭПУУ-15), закрепленного на указателе конечного положения (УКП-03), который, в свою очередь, смонтирован на вал привода.

Пневмоприводы, в зависимости от крутящего момента изделий, на которые они устанавливаются, производятся следующих моделей: ПП-100, ПП-300, ПП-700, ПП-1000 и ПП-1400.

Описание работы

Силовой агент через фильтр (или блок подготовки воздуха) и регулятор давления подается на вход электропневматического узла управления (или позиционера). В зависимости от поступающего электрического сигнала силовой агент из узла управления поступает в одну из полостей пневмоцилиндра и,
воздействуя на поршень, перемещает шток с закрепленной на нем рейкой. Зубчатая передача преобразует поступательное перемещение рейки во вращательное движение шестеренки, которая передает его на шток трубопроводной арматуры, открывая или закрывая ее запорный орган. Указатель конечного положение передает соответствующий сигнал о фактическом местонахождении (открыто/закрыто) запорного органа трубопроводной арматуры. Визуальный контроль положения запорного органа трубопроводной арматуры осуществляется механическим указателем положения, расположенным на УКП-03.

Пневмоприводы характеризуются высокой степенью надежности и безопасности, удобством в обслуживании и эксплуатации, обеспечивают крутящий момент, позволяющий производить быструю перестановку запорного органа трубопроводной арматуры в диапазоне рабочих давлений от 0 до PN.
Пневмоприводы могут устанавливаться на арматуру как надземного, так и подземного исполнения. Присоединение приводов к трубопроводной арматуре по ISO 5211 (ИСО 5211:2001).

Изготовление пневмоприводов по ТУ 3791-001-97965425-2011.

Возможности и преимущества

Отдельные пневматический и гидравлический цилиндры позволяют избежать смешения газа и масла, устраняя, таким образом, возможность попадания масла в атмосферу во время работы пневмопривода. Реечная передача, которая используется в пневмоприводах кроме моделей ПП1000 и ПП1400, имеет достаточно высокий КПД (0,95), что позволяет использовать энергию превращения поступательного движения поршней пневмоцилиндра во вращательное движение штока арматуры практически без потерь на трение.

Рейка и зубчатое колесо изготавливаются из стали 40Х с высокой точностью обработки, что снижает трение и повышает долговечность данных деталей.
Кулисный механизм, который используется в моделях ПП1000 и ПП1400, уменьшает габаритные размеры и вес изделия. На направляющие кулисы, по которым скользит палец ползуна, соединенного со штоком пневмоцилиндров, выполняется наплавка для получения поверхности с высокой твердостью.

Палец изготавливается из стали 40Х. Направляющий вал ползуна обеспечивает дополнительную жесткость штока, компенсируя поперечные усилия, возникающие во время вращения кулисы.

Все контактирующие поверхности имеют высокое качество и точность обработки.

Ограничители хода на «открытие» и «закрытие» настраиваются независимо. Ограничители расположены по оси со штоком поршня, что позволяет избегать поперечных нагрузок на вал клапана. Полости гидроцилиндра соединены между собой байпасом, что существенно снижает время перетекания масла от одной полости гидроцилиндра к другой, повышая тем самым скорость перекрытия затвора. Во время работы гидродублера байпас перекрывается краном шаровым.

Общий вид пневмопривода модели двухстороннего действия с кулисным механизмом и гидравлическим дублером
Общий вид пневмопривода модели двухстороннего действия с кулисным механизмом и гидравлическим дублером
Материальное исполнение составных деталей пневмоприводов
Материальное исполнение составных деталей пневмоприводов
Пневмопривод
Пневмопривод
Основные размеры нормально открытых/закрытых пневмоприводов
Основные размеры нормально открытых/закрытых пневмоприводов
Основные размеры пневмоприводов двухстороннего действия
Основные размеры пневмоприводов двухстороннего действия
Применяемость пневмоприводов двухстороннего действия ООО «ВАРК» к кранам шаровым с полимерным уплотнением седла при номинальном давлении управляющего газа 5,5 МПА
Применяемость пневмоприводов двухстороннего действия ООО «ВАРК» к кранам шаровым с полимерным уплотнением седла при номинальном давлении управляющего газа 5,5 МПА
Применяемость пневмоприводов двухстороннего действия ООО «ВАРК» к кранам шаровым с полимерным уплотнением седла при номинальном давлении управляющего газа 0,6 МПА
Применяемость пневмоприводов двухстороннего действия ООО «ВАРК» к кранам шаровым с полимерным уплотнением седла при номинальном давлении управляющего газа 0,6 МПА
Применяемость нормально открытых/закрытых пневмоприводов производства ООО «ВАРК» к кранам шаровым с полимерным уплотнением седла при номинальном давлении управляющего газа 0,6 МПА
Применяемость нормально открытых/закрытых пневмоприводов производства ООО «ВАРК» к кранам шаровым с полимерным уплотнением седла при номинальном давлении управляющего газа 0,6 МПА
Применяемость пневмоприводов двухстороннего действия производства ООО «ВАРК» к кранам шаровым с полимерным уплотнением седла металл по металлу при номинальном давлении управляющего газа 5,5 МПА
Применяемость пневмоприводов двухстороннего действия производства ООО «ВАРК» к кранам шаровым с полимерным уплотнением седла металл по металлу при номинальном давлении управляющего газа 5,5 МПА
Применяемость пневмоприводов двухстороннего действия производства ООО «ВАРК» к кранам шаровым с полимерным уплотнением седла металл по металлу при номинальном давлении управляющего газа 0,6 МПА
Применяемость пневмоприводов двухстороннего действия производства ООО «ВАРК» к кранам шаровым с полимерным уплотнением седла металл по металлу при номинальном давлении управляющего газа 0,6 МПА
Применяемость нормально открытых/закрытых пневмоприводов производства ООО «ВАРК» к кранам шаровым с полимерным уплотнением седла металл по металлу при номинальном давлении управляющего газа 0,6 МПА
Применяемость нормально открытых/закрытых пневмоприводов производства ООО «ВАРК» к кранам шаровым с полимерным уплотнением седла металл по металлу при номинальном давлении управляющего газа 0,6 МПА
Применяемость пневмоприводов двухстороннего действия производства ООО «ВАРК» к затворам дисковым при номинальном давлении усправляющего газа 5,5 МПА и 0,6 МПА
Применяемость пневмоприводов двухстороннего действия производства ООО «ВАРК» к затворам дисковым при номинальном давлении усправляющего газа 5,5 МПА и 0,6 МПА
Применяемость нормально открытых/закрытых пневмоприводов ООО «ВАРК» к затворам дисковым при номинальном давлении усправляющего газа 0,6 МПА
Применяемость нормально открытых/закрытых пневмоприводов ООО «ВАРК» к затворам дисковым при номинальном давлении усправляющего газа 0,6 МПА
Зависимость крутящего момента от давления управляющего газа пневмоприводов двухстороннего действия ООО «ВАРК»
Зависимость крутящего момента от давления управляющего газа пневмоприводов двухстороннего действия ООО «ВАРК»