Автор: Л.С. Щелкунов, П.В. Ширяев (ОАО «ВНИИПТХимнефтеаппаратуры»)

Опубликовано в журнале Химическая техника №4/2017

Действующие правила (ГОСТ Р 55601–2013, ГОСТ 31842–2012, ТУ 3612-023-00220302–01, ТУ-3612-024-00220302-–02, СТО 00220368-014–2009, СТО 00220368-018–2010, СТО 00220368-023–2015) требуют проведения аттестации специалистов, технологии и оборудования для развальцовки труб и затяжки резьбовых соединений.
ОАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры» как головная организация по технологии крепления труб в трубных решетках и затяжки резьбовых соединений теплообменных аппаратов и аппаратов воздушного охлаждения в отраслях химического и нефтегазового машиностроения с 1966 г. разрабатывает и обеспечивает предприятия отрасли нормативными документами, обучает и аттестует специалистов, ответственных за развальцовку труб в трубных решетках и затяжку резьбовых соединений, а также аттестует технологию и оборудование для развальцовки труб и затяжки резьбовых соединений.
ОАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры» разработаны ГОСТ Р 55601–2013 «Аппараты теплообменные и аппараты воздушного охлаждения. Общие технические требования к креплению труб в трубных решетках»; СТО 00220368-014–2009 «Крепление труб в трубных решетках кожухотрубчатых теплообменных аппаратов и АВО»; СТО 00220368-018–2010 «Аттестация технологии развальцовки труб в трубных решетках кожухотрубчатых теплообменных аппаратов и АВО»; СТО 00220368-023–2015 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы затяжки резьбовых соединений. Общие технические требования».
ОАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры» оформляет письма-разрешения на отступление от нормативных документов по креплению труб в трубных решетках и затяжке резьбовых соединений; письма-рекомендации по технологии крепления труб в трубных решетках и затяжки резьбовых соединений.
Кроме того, ОАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры» разрабатывает и согласовывает в соответствии с требованиями указанных нормативных документов технологические инструкции по развальцовке труб и затяжке резьбовых соединений, а также положения об инженере, ответственном за крепление труб и затяжку резьбовых соединений в теплообменных аппаратах.
В 1966 г. во ВНИИПТхимнефтеаппаратуры была создана единственная в России научно-исследовательская лаборатория развальцовки труб (ЛРТ), которая послужила научной базой для создания ООО «Техремэкс-ЛРТ», организовавшего серийное производство развальцовочного инструмента и установок для развальцовки труб.
В настоящее время поставлено уже более 280 электрических установок для развальцовки труб серии МЭР и более 30 электрических установок для торцевания и высверливания труб серии МЭТ.
Многие химические, нефтехимические и нефтеперерабатывающие предприятия, а также их ремонтные подразделения в России и СНГ успешно применяют оборудование и инструмент производства ООО «Техремэкс-ЛРТ».
Рис. 1. Вальцовка типа АР – охлаждаемая удлиненная
с регулируемой глубиной развальцовки
Охлаждаемый инструмент для развальцовки труб
ОАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры» разработаны ОСТ 26-17-02–83 «Инструмент развальцовочный с принудительным охлаждением и смазкой для труб диаметром 10…57 мм», переизданный в 2008 г., а также СТО 00220368-015–2009 «Инструмент развальцовочный для труб диаметром 10…57 мм».
Охлаждение вальцовок типа А производится от специального блока охлаждения и смазки, входящего в состав электрических установок ТЕХРЕМЭКС для развальцовки МЭР-11М или МЭР-16М. Смазывание, охлаждение и выдувание продуктов износа производится в процессе работы автоматически. Данная технология применяется в ООО «Птимаш», ООО НПП «Басэт», ООО «Газпром нефтехим Салават» и др. Специалисты этих предприятий отмечают, что применение охлаждаемого инструмента ТЕХРЕМЭКС способствует стабилизации контактного давления в соединении трубы и трубной решетки, повышая качество вальцовочных соединений, а также увеличивает производительность и повышает стойкость деталей инструмента на 30%.
Установки и машины для развальцовки трубОАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры» разработаны ГОСТ Р 55601–2013, ОСТ 26-17-01–83 (переиздан в 2007 г.); СТО 00220368-014–2009, в которых приведены методы подбора крутящего момента развальцовки труб и технология развальцовки труб в трубных решетках теплообменных аппаратов и АВО. Электрические установки и машины с блоками управления на программируемом логическом контроллере позволяют вести развальцовку с контролируемым крутящим моментом с погрешностью не более ±5%.
Установка для развальцовки труб серии МЭР-11М
Установка для развальцовки труб МЭР-11М ТЕХРЕМЭКС предназначена для развальцовки труб наружным диаметром от 16 до 63 мм. Наибольший внутренний диаметр теплообменного аппарата, развальцовываемого без перемещения установки, составляет 1900 мм. Вертикальное и горизонтальное перемещения мотор-редуктора механизированы. Оптимальный режим охлаждения реализуется блоком охлаждения и смазки и охлаждаемыми вальцовками типа А.
АСУТП развальцовки, реализуемая блоком управления и частотным преобразователем, обеспечивает:
  • высокое качество за счет пониженной скорости при развальцовке после соприкосновения трубы с трубной решеткой;
  • защиту от перевальцовки благодаря программе контроля корректности выбранного момента;
  • паспортизацию и обработку данных развальцовки благодаря программе архивирования крутящих моментов.
Установки МЭР-11М применяются в ООО «Томскнефтехим», ООО «Газпром нефтехим Салават», ОАО «Волгограднефтемаш» и на многих других предприятиях. Специалисты этих предприятий отмечают высокое качество, надежность, безотказность, долговечность установок МР-11М и качество производимых работ, а также удобство работы с теплообменными аппаратами диаметром более 1000 мм за счет особой конструкции стойки и механизированного перемещения по ней мотор-редуктора.
Рис. 2 Установки для развальцовки труб МЭР-11М и МЭР-16М (а) и МЭР-16М-2 (б)
Передвижная установка для развальцовки труб серии МЭР-16М
Установка предназначена для развальцовки труб диаметром от 16 до 38 мм. Наибольший внутренний диаметр теплообменного аппарата, развальцовываемого без перемещения установки, составляет 1500 мм. Блок управления, мотор-редуктор, телескопический вал (с одним шарниром), блок охлаждения и смазки идентичны установке МЭР-11М.
Установки МЭР-16М применяются в ПАО «Саратовс-кий НПЗ», ООО «Эмпикс», АО «Куйбышевский НПЗ» и многих других. Практика применения показала их высокую
надежность, долговечность, точность и повторяемость отработки крутящего момента, а также мобильность и удобство. Конструкция стойки установки МЭР-16М разгружает соединение мотор-редуктора и телескопического вала, значительно повышая ресурс телескопического вала.
Машина электрическая развальцовочная МЭР-16М-2
Машина предназначена для развальцовки труб диаметром от 8´1 до 25´3 мм в трубных решетках теплообменных аппаратов и АВО. Центр масс привода расположен на оси подвеса. Машина удобна в работе благодаря дополнительной рукоятке с обрезиненной ручкой, компенсирующей реактивный крутящий момент.
Электронная система управления развальцовкой организует весь цикл развальцовки: пуск двигателя, отработку до заданного крутящего момента, остановку, реверсивное включение. В автоматическом режиме циклы повторяются. Продолжительность паузы между циклами может регулироваться. Система управления выполнена на базе программируемого логического контроллера Segnetics и имеет четырехстрочный цифровой дисплей для отображения режимов и параметров процесса развальцовки, чтения архива данных по развальцовке каждого соединения.
После развальцовки труб в первой решетке и перед развальцовкой труб во второй трубной решетке трубы торцуются до значений вылета над трубной решеткой в соответствии с п. 6.7 ГОСТ Р 55601–2013 и п. 2.4 ОСТ 26-02-1015–85 (переиздан в 2007 г.). Для этого применяется электрическая установка для торцевания труб.
Установка для торцевания и высверливания труб МЭТ-2
Установка МЭТ-2 предназначена для торцевания и высверливания труб диаметром 16…38 мм, толщиной стенки 1…3,5 мм и для удаления сварных швов в комбинированных (сварка с развальцовкой) соединениях. Наибольший внутренний диаметр теплообменного аппарата, обрабатываемого без перемещения установки, составляет 1400 мм. Вертикальное перемещение мотор-редуктора механизировано. Оптимальный режим охлаждения инструмента обеспечивает его долговечность.
Специалисты предприятий, эксплуатирующих данную установку, отмечают высокое качество обработки, надежность и долговечностью установок МЭТ-2.
С 2005 г. ООО «Техремэкс-ЛРТ» является авторизованным представительством фирмы HYTORC (США) – мирового лидера в разработке и производстве гидравлического и пневматического оборудования для тарированной затяжки резьбовых соединений. ООО «Техремэкс-ЛРТ» предлагает следующее оборудование HYTORC.
Рис. 3. Установка для торцевания и высверливания труб МЭТ-2 в работе
Гидравлическая система Simultorc для симметричной тарированной затяжки резьбовых соединений фланцев
Стандартно система Simultorc позволяет одновременно затягивать четыре болта, симметрично расположенных по периметру фланцевого соединения. Для этого болтинг-машины оснащены антиторсионным механизмом с крупнозубчатым храповиком и блокиратором обратного хода храповика. Система обеспечивает высокую степень равномерности сжатия разъемного соединения, что гарантирует высокую надежность и герметичность разъема при эксплуатации, а также повышение безопасности работ. С помощью программы расчета крутящего момента для фланца определяется необходимый крутящий момент для данного фланцевого соединения.
Высокое качество изготовления, надежность, безотказность, качество производимых работ, долговечность оборудования обусловили широкое применение систем Simultorc на предприятиях России.
Рис. 4. Гидравлическая система Simultorc
из четырех болтинг-машин
Болтинг-машины JGUN для тарированной затяжки резьбовых соединений
Безударные пневматические болтинг-машины JGUN HYTORC предназначены для тарированной затяжки резьбовых соединений. Безударная пневматическая болтинг-машина JGUN применяется для быстрого навинчивания, отвинчивания и срыва гаек. Пневматические болтинг-машины имеют безударный непрерывный (не циклический) принцип работы. Необходимый крутящий момент определяется с помощью программы расчета крутящего момента. Аккумуляторная болтинг-машина аналогична пневматической.
Безупорные технологии затяжки с шайбами HYTORC
В ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез» данная технология проходила эксплуатационные испытания в 2015 г. Шайбами HYTORC было оснащено два фланца. Благодаря положительным результатам испытаний предприятие запланировало оснастить уже около 30 фланцевых разъемов шайбами HYTORC.
Рис. 5. Работа гидравлическим ключом:
а – без упора и обратного ключа с помощью шайбы HYTORC и опорного стакана; б – с гайкой-натяжителем HYTORC через специальный привод
Безупорные технологии
высокоточного осевого механического натяжения с применением гайки HYTORC
В ОАО «КуйбышевАзот» с 2010 г. взамен шпильконатяжителей применяют гайки-натяжители компании HYTORC для затяжки и ослабления верхней крышки конвектора аммиака с 32 шпильками М120´6 и круглыми гайками диаметром 176 мм. Осевое напряжение шпилек 1182 кН. Анализ выполненных работ показал, что качество затяжки фланцевых соединений с использованием гидравлических безопорных систем затяжки HYTORC существенно выше, чем качество работ с использованием других способов и средств: напряжение шпильки достигается плавно и равномерно до заданного уровня без пережима прокладки, обеспечивая симметричность затяжки при использовании двух и более болтинг-машин одновременно. Болтинг-машины HYTORC используются как с крепежом под шпильконатяжитель при помощи гаек-натяжителей HYTORC, так и со стандартным крепежом, с использованием торцовых головок.
Для мониторинга, контроля эффективности и повторяемости обслуживания фланцевых соединений применяются программы технического учета и анализа затяжки фланцев.
СХОЖИЕ СТАТЬИБОЛЬШЕ ОТ АВТОРА