
Когда говорят про клапан предохранительный пружинный резьбовой, часто думают, что это просто железка с резьбой и пружинкой. Но на деле — это целая система, где каждый микрон подгонки влияет на работу под 40 атмосфер. У нас на производстве в Цинтяне как-то партия ушла с задирами на седле — при тестах на паровом стенде клапаны подтекали на 10% ниже давления настройки. Пришлось пересматривать весь цикл шлифовки конических поверхностей.
Резьбовая часть — это не просто ?нарезал и забыл?. Для DN15-DN50 мы перешли на трапецеидальную резьбу вместо метрической после случая на нефтепроводе: при температурных скачках метрика ?залипала?, а трапеция давала запас на расширение. Кстати, у ООО Кеке Групп в Лишуе есть стенд, где имитируют такие условия — крутят клапаны с замером момента затяжки после 100 циклов ?нагрев-остывание?.
Пружины — отдельная история. Материал 50ХФА по ТУ — это база, но мы добавили дробеструйную обработку витков. Без этого у пружин через 5000 срабатываний появлялась ?усталость? — давление срабатывания падало на 2-3%. Сейчас тестируем покрытие из нитрида титана для агрессивных сред, но пока данные противоречивые: в кислотных испытаниях стойкость выросла, но при температуре выше 200°C покрытие отслаивается.
Седло и золотник — тут многие грешат на керамику, но для воды и пара мы остаёмся на легированной стали 20Х13Л. Важен угол конуса: 45° даёт быстрое открытие, но при загрязнённой воде золотник ?залипает?. Для таких случаев делаем 30° — чуть медленнее, но надёжнее. На сайте zgkkv.ru в разделе техдокументации есть схема, где мы показали эту разницу на графиках хода золотника.
Литьё в кокиль — для корпусов до DN25 идёт без проблем, но для крупных типоразмеров типа DN80 перешли на литьё в песчаные формы. Иначе в толстых сечениях появляются раковины. Наша площадка в 56 620 м2 в Цинтяне позволяет держать оба процесса, но это удорожает логистику — приходится гонять заготовки между цехами.
Механообработка — тут главный бич соосность резьбы и посадочного места золотника. Раньше делали за два установка, сейчас перешли на токарные центры с ЧПУ, где всё обрабатывается за один крепление. Погрешность упала с 0.05 мм до 0.01 мм, но и стоимость выросла на 15%. Для массовых заказов типа для ЖКХ это критично, а для химических заводов — оправдано.
Сборка — кажется простым этапом, но момент затяжки гайки пружины влияет на давление срабатывания. Мы разработали динамометрические ключи с датчиками, но монтажники на объектах часто игнорируют инструкции. Результат — клапаны либо ?стреляют? раньше, либо не открываются вовсе. Приходится проводить семинары для клиентов, последний был для энергетиков из Татарстана.
Коррозия резьбы — в морских условиях даже нержавейка 12Х18Н10Т портится за 2-3 года. Перешли на дуплексную стань 2205, но она сложнее в обработке — инструмент изнашивается в 3 раза быстрее. Сейчас экспериментируем с антифрикционными покрытиями на основе дисульфида молибдена, но пока только для температур до 150°C.
Вибрация — на насосных станциях пружинные клапаны иногда самопроизвольно ?дребезжат?. Решение нашли эмпирически: ставим демпферные шайбы из фторопласта между витками пружины. Не идеально — для сред с абразивами фторопласт быстро изнашивается, но для воды и пара работает.
Несовместимость с уплотнителями — был случай, когда клиент поставил фторкаучуковые кольца для агрессивной химии, а они ?дубели? при -30°C. Теперь в паспортах указываем температурные диапазоны для каждого типа уплотнений, отдельно для сильфонов и сальников.
Гидроиспытания — по нормам прокачиваем воду 1.25 от рабочего давления. Но для пара добавляем тест на ?холодный пуск? — имитируем резкий рост давления с 0 до рабочего за 2 секунды. Так выявляем микротрещины в литье, которые при стандартных испытаниях не видны.
Калибровка пружин — раньше делали выборочный контроль, пока не столкнулись с партией, где 30% пружин имели разброс давления срабатывания в 15%. Теперь каждую пружину тестируем на прессе-стенде, данные заносим в цифровой протокол. Архивы храним 10 лет — это требование ООО Кеке Групп для сертификации СТО Газпром.
Трассируемость — на каждый клапан наносим лазерную маркировку с номером плавки стали и датой сборки. Это помогло в прошлом году при рекламации от химического комбината: нашли всю партию из 200 штук по номеру и заменили, хотя клапаны уже были смонтированы.
Тенденция к компактности — за последние 5 лет запросы на клапаны с высотой корпуса меньше на 30% выросли в 3 раза. Пришлось пересматривать конструкцию пружин — перешли на проволоку прямоугольного сечения вместо круглой. Увеличило жёсткость, но усложнило расчёт — пришлось нанимать дополнительного инженера-расчётчика.
Цифровизация — сейчас тестируем клапаны с датчиками Холла для дистанционного контроля положения золотника. Пока дорого и не всегда надёжно, но для АСУ ТП нефтеперерабатывающих заводов уже есть пилотные заказы. База в Лунване как раз занимается такими разработками.
Экология — ужесточили требования к упаковке: перешли на биоразлагаемые плёнки вместо полиэтилена. Это добавило 7% к себестоимости, но для европейских заказчиков стало решающим фактором. Кстати, на https://www.zgkkv.ru в разделе ?Экологическая политика? есть отчёт по этому переходу.