Какие номинальные давления доступны для шарнирных соединений земснаряда?

Краткий обзор стандартных классов давления

Шаровые шарниры земснаряда классифицируются поэтапно, а не по одному непрерывному рейтингу, поскольку шар, сальник и вкладыш должны быть рассчитаны на определенное рабочее давление. В приведенной ниже таблице метрический класс сопоставлен с значениями в барах и фунтах на квадратный дюйм, которые инженеры обычно запрашивают при выборе запасных частей для земснаряда.

Некоторые поставщики расширяют верхний предел еще больше, до диапазона 35–45 бар, для подкачивающих насосных станций или для очень длинных нагнетательных магистралей. Если длина трубопровода вашего проекта превышает три километра или вы используете двухступенчатую насосную установку, попросите поставщика оборудования для земснаряда подтвердить давление в самом месте соединения, а не только значение на выходе насоса.

Что на самом деле делает соединение на работающем земснаряде

Поворотное соединение земснаряда соединяет две секции пульпопровода, позволяя им перемещаться относительно друг друга. На фрезерном земснаряде трубопровод проходит от всасывающего узла фрезы рядом с режущей головкой, через лестницу и наружу вдоль плавучего или берегового трубопровода, который может располагаться на понтонах, раскачиваемых волнами и течением. Без шарнира, который может наклоняться, каждое волновое движение будет передавать напряжение прямо на сварные соединения труб.

Сам шар вварен в трубу с двух сторон, поэтому песчано-водяная смесь никогда не касается внешней оболочки. Стопорное кольцо, закрепленное тяжелыми выступами и стопорным штифтом, удерживает шар внутри корпуса, позволяя ему вращаться и наклоняться. Сменный вкладыш поглощает износ от движущегося навоза, поэтому сам корпус редко требует замены в течение срока службы земснаряда.

На земснаряде с прицепным бункером соответствующий фитинг, называемый карданным соединением или поворотным сальником, выполняет аналогичную роль между буксировочным рычагом и корпусом, позволяя буксирующему рычагу TSHD качаться и следовать за морским дном, в то время как буксировочная головка и буксирные зубья выполняют резку.

Тип сальника или болтовой тип: какое соединение подходит

Sanyang и большинство других производителей запасных частей для экскаваторов предлагают два подхода к монтажу по одному и тому же шаровому принципу.

Оба типа предлагаются приваренными или прифланцованными к прилегающей трубе, и оба могут быть рассчитаны на одинаковые классы давления, перечисленные выше; выбор обычно сводится к тому, как часто переконфигурируется конвейер, а не к самой обязанности.

Соответствие диаметра, угла и давления

Номинальное давление не существует само по себе. Соединение DN1200, рассчитанное на 1 МПа, и соединение DN400, рассчитанное на 3 МПа, являются законными конструкциями, просто они обслуживают совершенно разные точки трубопровода. Общая картина в отрасли выглядит следующим образом.

Большие внутренние диаметры обычно приводят к более низкому пиковому давлению при данной характеристике насоса, поскольку скорость падает по мере увеличения диаметра цилиндра, но они также несут большую массу и большую боковую нагрузку при смещении плавающего трубопровода. Вот почему производители до сих пор тестируют весь ассортимент для каждого размера, а не предполагают, что давление автоматически снижается с увеличением диаметра.

Где класс давления имеет наибольшее значение для каждого типа земснаряда

На земснаряде с фрезой соединение, ближайшее к выходу насоса, сразу после всасывающего привода фрезы, испытывает самое высокое давление во всей системе, поэтому его обычно определяют на уровне 2,5 МПа или выше, даже если остальная часть плавучего трубопровода работает под давлением 1,5 МПа. Соединения, расположенные ниже по течению вдоль берегового трубопровода, часто могут понижать класс при условии подтверждения характеристики насоса и длины трубопровода.

На земснаряде с прицепным бункером схема иная: давление на тяговом рычаге и тяговой головке создается за счет всасывания, а не нагнетания, тогда как более высокое давление нагнетания снова возникает возле дверцы бункера и нижней дверцы, а также на выходе из переливной трубы во время погрузки. Держатели патрубков, держатели патрубков и портальная конструкция не воспринимают непосредственно давление в трубопроводе, но они несут механическую нагрузку, связанную с размещением трубопровода, поэтому их размеры следует проверять вместе с графиком соединения, а не изолированно.

Задвижка земснаряда, установленная непосредственно перед или после поворотного соединения, всегда должна соответствовать классу давления этого соединения или превышать его, поскольку клапан меньшего размера становится слабым местом в линии независимо от того, насколько хорошо рассчитано само соединение.

Материалы, уплотнения и срок службы

Поскольку шар и гильза подвергаются непрерывному потоку абразива, на практике номинальное давление и срок службы связаны между собой. Соединение, давление которого превышает номинальное, быстрее изнашивает вкладыш, а изношенный вкладыш, в свою очередь, снижает эффективное давление уплотнения, которое может выдержать соединение. Корпуса из литой стали или износостойкие корпуса с высоким содержанием марганца распространены в более высоком диапазоне, а также сменный вкладыш, который можно заменить, не переделывая весь корпус. Канавки для смазки на поверхности шара обеспечивают достаточно низкий уровень трения, чтобы шарнир мог свободно вращаться при полном номинальном давлении, а не заедать по мере износа вкладыша.

Контроль качества для более высоких классов давления обычно включает проверку химического состава, ультразвуковой и магнитопорошковый контроль критических поверхностей, а также полную проверку сборки и фиксации перед отправкой соединения. Запрашивайте эти записи всякий раз, когда вы покупаете соединение на давление 2,5 МПа или выше, поскольку именно этот класс чаще всего используется на длинных трубопроводах или трубопроводах с высоким напором, где устранение неисправности обходится дороже всего.

Работа с поставщиком земснарядного оборудования

Производитель запасных частей для земснаряда, который изготавливает шаровые соединения вместе с остальной частью трубопровода, включая зубья фрезы, узлы вала фрезы, перепускные каналы и задвижки земснаряда, обычно может подобрать класс давления соединения в соответствии с фактической характеристикой вашего насоса, а не продавать стандартный размер. Некоторые поставщики, в том числе Sanyang, также производят морской гребной вал, кормовой вал, вал руля и полные компоненты системы руля для силовой части судна, а также станки для холодной гибки нестандартных секций труб, о которых стоит знать, если вы закупаете полный ремонт, а не одну запасную часть.

При запросе ценового предложения сообщите поставщику давление нагнетания насоса в месте соединения, диаметр трубы и укажите, находится ли соединение на плавучем, береговом или фиксированном участке трубопровода. Именно эта комбинация, а не просто показатель давления, определяет, является ли сальниковое соединение на 1 МПа или болтовое соединение на 3 МПа подходящей деталью для данной позиции.