Streszczenie
Właściwe ustawienie instalacji i solidny fundament to pierwsze i najważniejsze kroki zapewniające długoterminową trwałość
zawór obrotowyniezawodność. Wiele przedwczesnych awarii przypisanych wadom produkcyjnym wynika w rzeczywistości ze złych praktyk instalacyjnych. Niewspółosiowe kołnierze zniekształcają otwór oprawy, nierówne fundamenty powodują drgania rezonansowe, a niewłaściwe spoinowanie umożliwia przesunięcie konstrukcji. W tym przewodniku wyjaśniono standardy techniczne dotyczące projektowania fundamentów, procedury precyzyjnego wyrównywania i techniki cementowania wymagane do bezproblemowej pracy obrotowego podajnika proszku.
Jakie są wymagania dotyczące wyrównania instalacji i fundamentów
Dopasowanie instalacji odnosi się do dokładnej zależności położenia pomiędzy zaworem obrotowym a podłączonymi urządzeniami przed i za zaworem. Obejmuje równoległość czoła kołnierza, zbieżność linii środkowej i wyrównanie obrotowe wału z pakietem napędowym. Fizycznie zawór musi być osadzony na fundamencie wypoziomowanym z dokładnością do 0,5 milimetra na metr, zdolnym do utrzymania statycznego ciężaru sprzętu oraz obciążeń dynamicznych wynikających ze skoków materiału i wahań ciśnienia w systemie.
Wymagania dotyczące fundamentów określają podkładkę betonową lub stalową podporę konstrukcyjną pod zaworem. W przypadku typowego zaworu obrotowego o średnicach od DN200 do DN300 fundament musi wytrzymać obciążenie statyczne od 500 do 1500 kilogramów plus minimalny współczynnik bezpieczeństwa wynoszący 3 dla obciążenia dynamicznego. Wytrzymałość betonu na ściskanie powinna wynosić co najmniej 25 megapaskali, a śruby kotwiące muszą być osadzone na głębokości 15 do 20 razy większej niż średnica śruby, aby uzyskać pełną odporność na wyrywanie.
Fugowanie to proces wypełniania szczeliny pomiędzy płytą podstawy urządzenia a fundamentem niekurczliwą masą cementową lub epoksydową. To przenosi obciążenie sprzętu równomiernie na fundament, eliminuje puste przestrzenie, które mogłyby powodować osiadanie i zapewnia tłumienie drgań. Zaprawa musi osiągnąć wytrzymałość na ściskanie co najmniej 50 megapaskali i zachować stabilność wymiarową bez skurczu lub pełzania pod długotrwałym obciążeniem.
Równie istotne jest ustawienie wałów pomiędzy wirnikiem i motoreduktorem. Połówki sprzęgła muszą być współosiowe z dokładnością do 0,05 milimetra, aby zapobiec cyklicznym naprężeniom zginającym na łożyskach motoreduktora. Niewspółosiowość przekraczająca 0,1 milimetra zmniejsza trwałość łożyska nawet o 50 procent i zwiększa prędkość drgań powyżej dopuszczalnych granic.
Dlaczego prawidłowa instalacja i wyrównanie mają znaczenie
Skrócenie czasu montażu podczas instalacji powoduje kaskadę usterek mechanicznych, których żadna późniejsza konserwacja nie jest w stanie w pełni naprawić.
Zniekształcenie otworu obudowy i zatarcie wirnika
Kiedy kołnierze wlotowe lub wylotowe nie są wyrównane, ekipy konserwacyjne często wymuszają połączenie, dokręcając śruby w stosunku do naturalnego położenia rurociągu. Dotyczy to momentów zginających działających na obudowę zaworu. Obudowa, która w obszarze otworu może mieć tylko od 5 do 10 milimetrów grubości ścianki, ugina się elastycznie. To ugięcie przekłada się bezpośrednio na owalny otwór. Wirnik, który został obrobiony na okrągło, teraz ociera się o zniekształconą obudowę. Rezultatem jest przyspieszone zużycie końcówki, zwiększone zapotrzebowanie na moment obrotowy i ewentualne zatarcie wirnika. W przypadku trwałego odkształcenia obudowy jedynym rozwiązaniem jest całkowita wymiana zaworu.
Przedwczesna awaria łożyska i sprzęgła
Podstawa, która osiada nierównomiernie lub ugina się pod obciążeniem, powoduje z czasem przechylenie korpusu zaworu. Powoduje to niewspółosiowość wału wirnika względem wału motoreduktora. Sprzęgła elastyczne mogą kompensować niewielkie niewspółosiowości, ale nadmierne przesunięcie kątowe lub równoległe powoduje powtarzające się cykle naprężeń we wkładce sprzęgła i łożyskach motoreduktora. Wkładka sprzęgająca pęka, umożliwiając kontakt metalu z metalem. W łożyskach motoreduktora pojawia się zjawisko Brinella i silnik zaczyna pobierać nadmierny prąd. W ciągu kilku miesięcy pakiet dyskowy ulega całkowitej awarii.
Rezonans strukturalny i wzmocnione wibracje
Nieodpowiednio sztywny fundament powoduje, że cały zespół zaworu wibruje jako wolny korpus. Kiedy częstotliwość własna systemu zaworów fundamentowych pokrywa się z częstotliwością przelotu łopatek lub harmoniczną prędkości wirnika, pojawia się rezonans. Amplitudy wibracji mnożą się pięciokrotnie do dziesięciu. Operatorzy zgłaszają gwałtowne wstrząsy, głośny hałas i poluzowanie pobliskich podpór rurowych. W skrajnych przypadkach śruby kotwowe ścinają się pod wpływem zmęczenia, powodując upuszczenie zaworu z wysokości.
Awaria uszczelki i emisja pyłu
Nieprawidłowo ustawione kołnierze powodują nierównomierne ściskanie uszczelki. Jedna strona uszczelki jest zmiażdżona, druga strona pozostaje częściowo nieściśnięta. Drobny proszek przedostaje się przez luźno sprasowaną sekcję, powodując ciągły wyciek pyłu. W roślinach spożywczych powoduje to zanieczyszczenie otaczającego obszaru. W zakładach chemicznych przetwarzających pyły toksyczne lub palne stwarza poważne zagrożenie dla zdrowia i bezpieczeństwa. Prawidłowe ustawienie zapewnia równomierny docisk uszczelki i niezawodne uszczelnienie.
Jak prawidłowo zainstalować i ustawić zawory obrotowe
Przestrzeganie zorganizowanej sekwencji instalacji zapobiega większości awarii w terenie.
Krok 1 Przygotowanie fundamentu
Podkładka betonowa musi być czysta, solidna i wolna od mleczka mlecznego. Rozdrobnij powierzchnię, aby odsłonić grube kruszywo, a następnie dokładnie oczyść szczotką drucianą i sprężonym powietrzem. Zwilżyć powierzchnię 24 godziny przed spoinowaniem, ale bezpośrednio przed wylaniem usunąć całą stojącą wodę. Sprawdź głębokość osadzenia i wyrównanie śruby kotwowej. Gdy urządzenie jest osadzone, wierzchołki śrub kotwiących powinny znajdować się nieco nad płytą podstawy.
Krok 2 Umieszczenie zaworu i wstępne wypoziomowanie
Zawór ustawić na tymczasowych podkładkach lub regulowanych klinach. Włóż podkładki pomiędzy płytą podstawy a fundamentem w każdym miejscu śruby kotwiącej oraz w punktach pośrednich, tak aby płyta podstawy była w pełni podparta. Użyj poziomicy precyzyjnej na powierzchni kołnierza zaworu, aby uzyskać przybliżony poziom z dokładnością do 1 milimetra na metr. Ten wstępny krok zapobiega późniejszej konieczności stosowania nadmiernej grubości fugi.
Krok 3 Precyzyjne dopasowanie do rurociągów
Przed ostatecznym spoinowaniem należy wyrównać kołnierze zaworów z istniejącą rurą. Użyj czujników zegarowych zamontowanych na rurze, aby zmierzyć bicie czoła kołnierza i zmianę szczeliny. Maksymalna dopuszczalna niewspółosiowość wynosi zazwyczaj 1 milimetr całkowitego odczytu wskaźnika dla rur o średnicy do 100 milimetrów i nieznacznie wzrasta w przypadku większych średnic. Nie wymuszaj wyosiowania, ciągnąc kołnierz za pomocą śrub. Zamiast tego wyreguluj tymczasowe podkładki regulacyjne pod płytą podstawy zaworu, aż kołnierze będą naturalnie współosiowe.
Krok 4 Osiowanie wałów w jednostkach napędu bezpośredniego
W przypadku motoreduktorów sprzężonych bezpośrednio należy wykonać ustawienie laserowe lub wskaźnik zegarowy pomiędzy wałem silnika a wałem wirnika. Dopuszczalne przesunięcie wynosi 0,05 milimetra równolegle i 0,02 milimetra na 100 milimetrów kąta. Dokręcić śruby ustalające piasty sprzęgła określonym momentem obrotowym za pomocą klucza dynamometrycznego. Po dokręceniu sprawdź ustawienie, ponieważ dokręcenie śruby ustalającej może nieznacznie przesunąć położenie wału.
Krok 5 Fugowanie
Wymieszać zaprawę niekurczliwą zgodnie z instrukcją producenta. Wlać zaprawę tylko z jednej strony, aby zapobiec uwięzieniu powietrza. Użyj sztywnego drutu lub wibratora wibracyjnego, aby zagęścić zaprawę i upewnić się, że całkowicie przepływa ona pod płytą podstawy. Zaprawa powinna wypełnić wszystkie puste przestrzenie i sięgać do poziomu określonego na rysunku technicznym, zwykle równo z górną powierzchnią płyty podstawowej. Nie chodzić po zaprawie ani jej nie ruszać przez czas utwardzania określony przez producenta zaprawy, zwykle od 24 do 72 godzin, w zależności od temperatury.
Krok 6 Końcowe dokręcenie i weryfikacja
Po całkowitym utwardzeniu zaprawy dokręcić śruby kotwowe na krzyż określonym momentem obrotowym. Sprawdź ponownie ustawienie kołnierza i wyrównanie wału. Każde przesunięcie przekraczające dopuszczalną tolerancję należy skorygować przed uruchomieniem systemu. Zamontuj osłonę nad sprzęgłem lub napędem łańcuchowym i zabezpiecz wszystkie panele dostępowe.
Przykład zastosowania
W fabryce nawozów w Kazachstanie zainstalowano zawór obrotowy DN250 do granulowanego siarczanu amonu. Ekipa instalacyjna umieściła zawór bezpośrednio na szorstkiej płycie betonowej, bez odpowiedniego podkładkowania i spoinowania. W ciągu trzech miesięcy płyta podstawy osiadła nierównomiernie, przechylając zawór i nieprawidłowo ustawiając sprzęgło napędu. Łożyska motoreduktora uległy awarii, a silnik zamienny spalił się w ciągu sześciu tygodni. Doebritz został wezwany do nadzorowania ponownej instalacji. Stary zawór został zdemontowany, fundament został rozdrobniony i oczyszczony, a nowy zawór został osadzony na precyzyjnie obrobionych podkładkach. Wylano niekurczliwą zaprawę epoksydową i pozostawiono do utwardzenia na 48 godzin. Osiowanie laserowe potwierdziło przesunięcie wału poniżej 0,03 milimetra. Trzy lata później zawór nadal działa bez problemów z łożyskami i sprzęgami.
Często zadawane pytania
Instalacje przykręcane bez zaprawy są dopuszczalne tylko w przypadku bardzo lekkich zaworów o masie poniżej 50 kilogramów na konstrukcjach stalowych przeznaczonych do obciążenia punktowego. W przypadku wszystkich fundamentów betonowych spoinowanie jest obowiązkowe, aby zapobiec osiadaniu i wibracjom.
Jak mocno powinny być dokręcone śruby kotwowe
Moment dokręcenia śruby kotwowej zależy od średnicy i gatunku śruby. Typowa śruba M16 klasy 8.8 wymaga około 160 niutonometrów. Zawsze zapoznaj się z tabelą specyfikacji momentu obrotowego dla konkretnego rozmiaru śruby i materiału.
Co się stanie, jeżeli orurowanie nie będzie dopasowane do kołnierza zaworu?
Zmodyfikuj rurociąg, a nie zawór. Cięcie i ponowne spawanie odcinka rury jest znacznie tańsze niż wymiana zniekształconego zaworu obrotowego. Odkuwki lub mieszki rozprężne mogą kompensować niewielkie niewspółosiowości, ale nie należy ich używać do kompensowania złego planowania instalacji.
Jak często należy ponownie sprawdzać zbieżność
Osiowanie należy sprawdzić po pierwszym tygodniu pracy, ponownie po miesiącu, a następnie co roku podczas planowej konserwacji. Znaczące zmiany wskazują na problemy z fundamentami, które wymagają zbadania.
Czy Doebritz zapewnia nadzór nad instalacją?
Tak. Doebritz oferuje zdalne wskazówki dotyczące instalacji za pośrednictwem połączeń wideo oraz nadzór na miejscu w przypadku dużych lub krytycznych instalacji. Do każdego zaworu dołączone są szczegółowe instrukcje montażu z tabelami momentów obrotowych i tolerancjami ustawienia.
Wniosek
Dopasowanie instalacji i jakość fundamentu decydują o tym, czy zawór obrotowy proszkowy zapewni zamierzony okres użytkowania, czy też ulegnie przedwczesnej awarii. Precyzyjne wypoziomowanie, staranne ustawienie kołnierzy, prawidłowe spoinowanie i sprawdzone osiowanie wałów eliminują podstawowe przyczyny wibracji, zatarcia wirnika i uszkodzeń łożysk. Inwestycja czasu w prawidłową instalację procentuje w postaci lat niezawodnej i bezobsługowej pracy.
Upewnij się, że następna instalacja zaworu obrotowego zostanie wykonana prawidłowo za pierwszym razem. Skontaktuj się z Doebritz Shanghai Co., Ltd. już dziś, aby poprosić o naszą szczegółową instrukcję instalacji, umówić się na sesję zdalnego nadzoru lub uzyskać wycenę obrotowego podajnika śluzy proszkowej wraz z zaleceniami dotyczącymi projektu fundamentu.
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!