Фирма расположена в местечке Гуда, Нидерланды (или Голландия), начала свою деятельность в гончарной промышленности с производства машин и оборудования для этой промышленности.
С началом в 1950 году разработок небольших месторождений природного газа, его переработки и транспортировки появилась потребность в создании более совершенной арматуры, что и послужило толчком для фирмы «Моквелд Валв» в разработке и развитии нового производства — клапанов и запорной арматуры.
Начав с создания конструкции арматуры типа «игольчатый клапан» фирма в настоящее время производит арматуру для наземных трубопроводов и трубопроводах на шельфе, в открытом море: регулирующих дросселей, отсечных, обратных регулирующих клапанов, клапанов сглаживания пульсаций давления и регуляторов давления.
В течение 50-ти лет своего существования продукция фирмы приобрела мировую известность в широком диапазоне применений, благодаря своим лучшим эксплуатационным характеристикам по сравнению с обычными стандартными клапанами.
Диапазон применения клапанов фирмы «Моквелд Валв»:
- Рабочее давление от АNSI 150 до 2500 (19,3÷421,8 кгс/см2);
- Рабочая температура от –50 оС до +205 оС;
- Условный проход DN от 2" до 48" (50÷1200 мм)
Материальное исполнение: углеродистая и нержавеющая сталь, низколегированная сталь для работы на низких температурах.
Приводы: ручной, пневматический, гидравлический, электрический, электрогидравлический.
Рабочая среда: сырая нефть, продукты её перегонки, многофазные жидкости с высоким соотношением газ/нефть, загрязненный песком природный газ, коррозионная жидкость и газы.
2. Конструкция клапанов регулирующих фирмы «Моквелд Валв»
Основная концепция клапана — «осевой поток», который представляет собой прямолинейный симметричный и неограниченный поточный контур между внутренним и наружным корпусами клапана. Основными компонентами регулировочных клапанов фирмы Моквелд с осевым потоком являются наружный корпус клапана, внутренний корпус, поршень, шток поршня, шпиндель и кожух. Корпус клапана представляет собой монолитную стальную отливку. Поршень передвигается вдоль продольной оси осевой линии клапана. Направляющая регулировочных клапанов фирмы Моквелд, работающих под легкой нагрузкой, и меньших размеров, состоит только из штока поршня. В клапанах, работающих в более тяжелых условиях, поршень направляется в кожухе вдоль всего хода.
3. Основной принцип работы клапана «Моквелд Валв»
Поршень работает с помощью трансмиссии, выполненной под углом в 90о, состоящей из пары скользящих зубчатых реек с сочлененными зубьями, расположенными на штоке поршня и шпинделя. Малый зазор зубчатой передачи гарантирует передаче фирмы Моквелд отсутствие гистерезиса с исключением «игры» между шпинделем клапана и штоком поршня. Плоские основания зубьев изолированы от жидкости двойными первичными уплотнениями на штоке поршня и направляющей. Система трансмиссии поэтому может быть набита смазкой, с отсутствием необходимости в частом техобслуживании.
4. Система уплотнения клапана «Моквелд Валв»
Регулировочные клапаны фирмы Моквелд обеспечивают герметичную отсечку во всем диапазоне давлений, даже в самых суровых рабочих условиях. Эти клапаны обладают непревзойденной характеристикой надежности в применении там, где регулировочные клапаны должны обеспечивать 100% герметичную отсечку даже после продолжительного использования. Регулировочные клапаны фирмы Моквелд осуществляют отсечку надежно при перекрытии потока, поступающего как с верхней, так и с нижней стороны.
Уплотнительный узел фирмы Моквелд, разработанный с автономным источником давления, состоит из трапециедального главного уплотнения, объединённого с кольцом круглого сечения и фиксатором уплотнения. Все это расположено в кожухе.
В перекрытом положении давление прилагается к внутренней поверхности главного седла трапециедальной формы, энергезируя его и выталкивания его радиально наружу к седлу поршня, обеспечивая таким образом герметичную отсечку любому дифференциальному давлению.
Кольцо круглого сечения обеспечивает изолирование течей в контакте с нижней стороной поршня, по потоку.
Следует отметить, что зазор между поршнем клапана и фиксатором уплотнения исключительно мал, так что дросселирование имеет место только между металлическими поверхностями и в любом случае, клапан перекрывается прежде, чем энергезируется уплотнение. Поэтому уплотнение только завершает герметичную отсечку и не является предметом эрозии. Для большинства регулировочных применений передняя часть поршня и фиксатор уплотнения — область, где имеет место дросселирование — сильно прижимаются друг к другу.
В условиях обратного потока система работает одинаково хорошо. Кольцо круглого сечения не передвигается на другую сторону для изолирования утечки давления с нижней стороны по потоку.
Когда клапан открыт, главное уплотнение, благодаря принципу энергезации, втягивается в кожух и поэтому не подвергается эрозии.
5. Назначение антипомпажных систем. Характеристики, которыми должен обладать регулирующий клапан «Моквелд Валв»
Антипомпажные системы предназначены для:
- безопасной эксплуатации компрессоров;
- максимального расширения диапазона работы компрессора;
- снижения расхода топлива привода.
Для эффективной защиты от помпажа антипомпажный клапан должен обладать следующими характеристиками:
- Сочетанием высокой пропускной способности, что необходимо для быстрого устранения условий, ведущих к помпажу, с широким диапазоном изменения пропускной способности, что необходимо для точной настройки системы.
- Линейной расходной характеристикой.
- Малым временем реакции на управляющий сигнал, в пределах от 1 до 2 секунд.
- Малым временем реакции на управляющий сигнал, в пределах от 1 до 2 секунд.
- Высокой точностью и устойчивостью работы.
- Достаточно большим размером, чтобы не превысить допустимую величину выходной скорости газа.
- Полной герметичностью в закрытом положении.
- Низким уровнем шума.
6. Компоновка и работа системы управления.
Регулирующий клапан типа RZD, используемый в качестве исполнительного органа в системе антипомпажного регулирования газоперекачивающих агрегатов или компрессорных цехов, представляет собой сам клапан, пневмопривод одностороннего действия (нормально открытый) с гидродублирующей системой и приборную часть (комплект приборов), обеспечивающую работу клапана в автоматическом режиме.
Для работы антипомпажного клапана на приборную часть подается воздух (газ) давлением 45-65 бар, который очищается от мехпримесей в фильтре высокого давления, понижается до давления 6-12 бар в редукторе высокого давления и направляется в ресивер (ёмкость), расположенный в верхней части цилиндра пневмопривода.
Из ресивера газ выходит в трех направлениях:
первое — на предохранительный клапан поз.16, срабатывающий при повышении давления в ресивере свыше 15 бар;
второе — идет на два редуктора с фильтрами:
- редуктор — понижает давление до 1,4 бал и подает газ на электропневмопреобразователь, который, получая электрический сигнал от 4 до 20 мА, преобразует его в пневматический и подает в качестве управляющего на позиционер, который, в свою очередь, подает управляющий сигнал на бустер;
- редуктор поз.14 понижает давление до 408 бар и подает его в качестве рабочего на позиционер 10
третье — идет на бустер (или бустера), который перепускает большой объём газа на поршень пневмопривода в зависимости от пневмосигнала с позиционера.
Дроссель служит для регулировки времени открытия и закрытия клапана и настраивается на заводе-изготовителе.
При получении управляющего электрического сигнала 20 мА срабатывает электропневмопреобразователь и подает пневмосигнал на позиционер, который усиливает его и подает на бустер. Последний перепускает газ из ресивера на пневмопоршень привода, заставляя его под действием давления газа опускаться вниз, сжимая пружины, и через систему реечного механизма шток привода — шток клапана перемещать поршень клапана, перекрывая поток перекачиваемой среды.
При снижении управляющего электрического сигнала до 4 мА уменьшается пневмосигнал и бустер (или бустера) перекрывает поток газа из ресивера на привод. Поршень последнего под действием пружин поднимается вверх, сбрасывая газ через бустер и позиционер в атмосферу.
При получении электрического сигнала в пределах от 4 до 20 мА — открытие клапана пропорционально величине сигнала.
На случай аварийной ситуации (отключение подачи газа или электросигнала), система регулирования снабжена дублирующим устройством гидросистемой с ручным насосом.
Для нормального функционирования системы управления осуществляется постоянный обогрев её элементов при помощи обогревающей ленты и электротермообогревателя.
7. Схема приборной части клапана «Моквелд Валв» с приводом для антипомпажного регулирования
Приборная часть клапана состоит из следующих элементов:
- Исполнительный орган
- Гидроцилиндр
- Пневматический привод
- Ресивер
- Гидронасос
- Конечный выключатель
- Клеммная коробка
- Дроссель
- Электропневмопреобразователь
- Позиционер
- Бустер
- Предохранительный клапан
- Редуктор с фильтром
- Редуктор с фильтром
- Нагревательный элемент
- Нагревательный элемент
- Редуктор высокого давления
- Фильтр высокого давления
8. Предпусковые проверки
Перед включением клапана в работу необходимо:
Проверить работу нагревающей ленты и термоадаптера. Если термоадаптер не работает, необходимо включить его нажатием на обрезиненную кнопку красным пластмассовым ключом, находящемся в приборном шкафу.
Проверить подключение давления 45-65 бар к входному штуцеру приборного шкафа.
Проверить работу клапана от ручного гидронасоса в следующей последовательности:
а) установить переключатель режимов в положение «HANDPUMP» (РУЧНОЙ);
б) сработать рукояткой ручного гидронасоса, пока кронштейн указателя положения поршня клапана не переместится до нижнего конечного выключателя;
в) для открытия клапана установить переключатель в положение «AUTOMATIC».
После прогрева приборной части в течение не менее одного часа, а зимой не менее двух часов, открыть большой приборный шкаф и проверить давление на манометрах редуктора высокого давления (регулировочный винт находится в нижней части корпуса редуктора, прикрытый пластмассовым колпачком) и редукторов с фильтрами (регулировочный винт находится в верхней части корпусов редукторов). Давление должно соответствовать значениям, указанным на схеме в приборном шкафу. Допустимое отклонение +/-2%.
ВНИМАНИЕ! Превышение давления за редуктором более 10 бар может привести к повреждению мембран позиционера. Перед работой в автоматическом режиме необходимо проверить положение переключателя режима работы на ручном гидронасосе, переключатель должен находится в положении «AUTOMATIC».
Проверить величину управляющего электрического сигнала, выдаваемого из пультовой на электропневмопреобразователь. Величина сигнала должна соответствовать 4-20 мА.
Проверить срабатывание клапана при подаче электрического сигнала 4 мА и 20 мА, контролируя время полного хода, положение кронштейна клапана относительно конечных выключателей визуально и по световой индикации на щите управления в пультовой.
Проверить срабатывание клапана при подаче электрического сигнала в диапазоне 4-20 мА. Автоколебания поршня не допускаются. При их наличии необходимо уменьшить скорость срабатывания открытием дросселя до получения устойчивой работы.
Проверить настройку электропневмопреобразователя, подавая управляющий сигнал 4-20 мА с пультовой (или от подключенного непосредственно к нему токового задатчика), при этом давление на манометре М1 позиционера «Moore» должно соответствовать:
Если давление на манометре М1 не соответствует указанному, произвести регулировку электропневмопреобразователя. В связи с влиянием регулировок друг на друга, произвести проверку регулировки позиционера.
9. Техническое обслуживание
Регулирующие клапаны фирмы «Моквелд Валв» являются высокоточным, технологическим оборудованием, не нуждающемся в регулярном техническом обслуживании. Они изготавливаются для работы с длительным сроком службы при нормальных условиях эксплуатации и, если необходимо, без обслуживания.
Проверки технического состояния клапанов, находящихся в эксплуатации, предполагают поиск неисправностей (дефектов), приводящих к отклонению в их работе и делятся на текущие и плановые (по графику).
Текущие проверки проводятся для проверки функционирования регулирующего клапана, его систем и отсутствия утечек. К ним относятся ежедневные, выполняемые в соответствии с требованиями, предъявляемыми к регулирующей арматуре на предприятиях газовой промышленности.
Плановые проверки должны проводиться один раз в год или через несколько (3-5) лет работы клапанов и включать в себя ревизию приборной части, а в некоторых случаях и разборку клапана с заменой вышедших из строя узлов и деталей. Интервал между проверками зависит от условий эксплуатации. Тяжелые условия работы клапана предполагают контролю за работой клапана и элементов системы управления и ориентировочные сроки его проведения при работе в особо тяжелых условиях, т.е. при низких температурах, повышенном содержании механических и других примесей в газе и т.д.
Периодичность контрольных проверок приведена в таблице 1.
Таблица 1 — Таблица периодичности контрольных проверок технического состояния клапанов
| Наименование системы Место контроля |
Периодичность проверок | Проявление неисправности |
| 1. Система обогрева | ||
| 1.1. Электротермоадаптер | 1 раз в неделю | Обмерзание трубопровода, входного фильтра и редуктора. |
| 1.2. Нагревательная лента | 2 раза в год | Холодная (в зимнее время) |
| 2. Система гидравлического дублирования | ||
| 2.1. Гидроблок | 2 раза в год или не менее 1 раза в год на неработающих клапанах | При закрытии клапана в ручном режиме он самопроизвольно открывается. Наличие утечки гидрожидкости из системы. |
| 3. Клапан | ||
| 3.1. Периодическая проверка затвора на герметичность. | 1 раз в год | 1. Утечка рабочей среды через седло клапана |
| 3.2. Разгрузочный клапан | 1 раз в месяц | 1. Утечка газа |
| 4. Система управления | ||
| 4.1. Фильтр высокого давления | 1 раз в год | 1. Понижение давления в ресивере при частом срабатывании клапана |
| 4.2. Редуктор высокого давления | 1 раз в месяц | Утечка газа Показания манометра не соответствует действительным |
| 4.3. Редукторы с фильтром | 1 раз в неделю | Утечка газа Показания манометра не соответствует действительным |
| 4.4. Клапан быстрого сброса | 1 раз в месяц | 1. Утечка газа |
| 4.5. Бустер | 1 раз в неделю | 1. Утечка газа |
| 4.6. Позиционер | 1 раз в неделю | Показания манометров не соответствуют действительным Утечка газа |
| 4.7. Электропневмо-преобразователь (ЭПП) | 1 раз в неделю | На позиционер не поступает управляющий сигнал. |
| 4.8. Трубки подвода импульсного газа | 1 раз в неделю | Обмерзание |
| 4.9. Фитинги | 1 раз в неделю (в зимний период каждую смену) | Утечка газа по соединению |
10. Возможные неисправности
В процессе эксплуатации регулирующих клапанов возможно возникновение отдельных неисправностей. Для их устранения в таблице 2 приведена информация по некоторым неисправностям и способам их устранения.
Таблица 2 — Некоторые неисправности и способы их устранения
| Неисправность | Возможная причина | Способ устранения |
| 1. Клапан не закрывается | Отсутствие питания привода или управляющего сигнала. | Проверьте подвод питания и управляющего сигнала. |
| Неисправность системы управления приводом | Проверьте работу элементов системы управления и устраните неисправность. | |
| Неисправность привода | Проверьте работу привода, отсоединив его от клапана. | |
| Попадание между поршнем и сепаратором инородного тела | Произведите демонтаж и ревизию клапана. | |
| 2. Клапан не открывается | Переключатель режима работы в положении «РУЧНОЕ». | Установить переключатель в положение «АВТОМАТИЧЕСКОЕ». |
| Неисправность привода. | Проверьте работу привода, отсоединив его от клапана. | |
| Попадание между поршнем и сепаратором инородного тела. | Произведите демонтаж и ревизию клапана. | |
| 3. Клапан полностью не открывается или не закрывается. | Упоры привода установлены не правильно. | Проверьте установку и при необходимости откорректируйте её. |
| Низкое давление питания привода. | Проверьте подвод питания к приводу. | |
| Смещен диапазон управляющего сигнала. | Проверьте диапазон управляющего сигнала и отрегулируйте его. | |
| Неисправность в системе управления приводом. | Проверьте работу элементов системы управления. | |
| Неисправность привода. | Проверьте работу привода, отсоединив его клапана. | |
| Попадание инородного тела между поршнем и сепаратором. | Произведите демонтаж и ревизию клапана. | |
| 4. Утечка через закрытый клапан | ||
| - незначительная | Незначительное повреждение уплотнения. Поршень клапана не дошел до конечного положения. |
Несколько раз откройте и закройте клапан. Проверьте источники питания. |
| - значительная | Значительное повреждение уплотнения из-за попадания инородного тела. | Проверьте настройку позиционера. Произведите демонтаж и ревизию клапана. Замените уплотнение. |
| 5. Утечка через опломбированный разгрузочный клапан | Уплотнение высокого давления не обеспечивает герметичность (повреждено или изношено) | Откройте и закройте несколько раз регулирующий клапан. ЗАКРОЙТЕ разгрузочный клапан и проверьте работу регулирующего клапана. При первой возможности замените уплотнения (в соответствии с графиком обслуживания). |
11. Обслуживание гидросистемы
Назначение и устройство гидросистемы
Гидравлическая система предназначена для приведения в действие антипомпажного клапана в аварийных ситуациях (при нарушении подачи энергии на пневмопривод) и в качестве гидродемпфера при нормальном режиме работы привода.
Гидросистема включает в себя гидропоршень пневмопривода, гидроблок со встроенным насосом и гидроаккумулятор. Гидроблок крепится к установочной плите привода винтами «Алена». С другой стороны в плите установлены два штуцера с обратными клапанами для закачки и контроля масла в системе.
Гидросистема состоит из следующих элементов:
В корпусе гидроблока размещены: переключатель режимов работы (переключающий золотник), ручной насос, с двумя обратными клапанами, для направления потока, предохранительный клапан, настраиваемый на давление, величина которого выбита на корпусе насоса и дроссельная шайба на линии подключения гидроаккумулятора. Гидроаккумулятор представляет собой металлический резервуар (объёмом 0,7 литра).
Работа гидросистемы
При нормальной работе пневмопривода переключатель режимов работы находится в положении «AVTOMATIK» и масло перетекает из под поршневой полости в надпоршневую и наоборот, а гидросистема выполняет роль гидродемпфера.
При экстремальных ситуациях для включения гидронасоса необходимо установить переключатель режимов работы в положение «HANDPUMP». При этом масло насосом перекачивается из подпоршневой полости в надпоршневую, что ведёт к перемещению поршня клапана в положение «закрыто». Для перемещения поршня в обратном направлении (положение «открыто») необходимо установить переключатель в положение «AVTOMATIK» и пружины привода вернут поршень клапана в положение «открыто».
Заправка гидросистемы
Гидросистема привода заполняется на фирме «Моквелд Валвs» и, как правило, не требует дополнительной заправки при работе клапана.
12. Действие в экстремальных условиях.
Чрезвычайные обстоятельства
Если антипомпажный клапан подвергался воздействию чрезвычайных условий работы или окружающей среды, необходимо проверить:
- визуально, нет ли внешних повреждений;
- нет ли утечки через уплотнения;
- правильно ли работает регулирующий клапан, привод и система управления;
- при работе с температурой газа, превышающей допустимую, замените все уплотнения в клапане. Именная табличка на корпусе показывает максимально допустимую рабочую температуру.
Работа при чрезвычайных обстоятельствах
В случае нарушения подачи газа или управляющего сигнала регулирующий клапан может эксплуатироваться вручную. Пневматический привод фирмы «Моквелд Валв» укомплектован в качестве дублирующего устройства гидравлическим ручным насосом.
Утечка газа через уплотнения высокого давления
Регулирующие клапаны снабжены разгрузочными клапанами 36.01S, контролирующими любую внутреннюю утечку газа, проходящего через уплотнения. Разгрузочный клапан открыт и защищен в этом положении пломбой. Наконечник разгрузочного клапана наполнен консистентной смазкой, которая выталкивается любым давлением газа вследствие нарушения герметичности уплотнений внутреннего корпуса.
Если утечка замечена во время проверки, необходимо предпринять следующие шаги:
- снять пломбу;
- закрыть разгрузочный клапан, используя «Allen», чтобы повернуть как можно дальше по часовой стрелке винт в корпусе клапана;
- сообщить об утечке и предпринять шаги для извлечения регулирующего клапана из линии трубопровода при первой возможности.
ПРИМЕЧАНИЕ. Регулирующий клапан может работать с закрытым разгрузочным клапаном. В этом случае временно открывайте разгрузочный клапан для уменьшения давления.