Задвижка шиберная ЗМС

Задвижка шиберная ЗМС реализует принцип запирания потока рабочей среды поперечным перемещением металлической пластины (шибера) через проходной канал при вращении маховика.

Шибер — металлическая плоская или слегка клинообразная пластина, расположенная в корпусе задвижки перпендикулярно оси потока. В шибере имеется круглое проходное отверстие диаметром, равным условному проходу (полнопроходная конструкция). При вращении маховика шпиндель перемещает шибер: когда отверстие шибера совпадает с осью потока — задвижка открыта; когда сплошная часть шибера перекрывает ось — задвижка закрыта.

Уплотнение затвора «металл-металл»: при закрытии шибер прижимается к двум коническим сёдлам (или к плоским сёдлам в зависимости от конструкции) с двух сторон. Плотность прижатия создаётся как внутренним давлением рабочей среды (самоуплотнение), так и усилием затяжки через шпиндель. Герметичность класса А по ГОСТ 9544-2015 обеспечивается точной механической обработкой пары шибер-седло.

Маслонаполненность: закрытая полость корпуса, в которой находится рабочая пара, заполнена специальной смазкой через масленку. Смазка постоянно смазывает поверхности контакта шибер-седло, снижает трение при перемещении шибера и предотвращает коррозию и задиры.

Монтаж в компоновку: установить ЗМС фланцевыми соединениями в линию трубопровода, фонтанной арматуры или манифольда. Фланцы по ГОСТ 28919-91. Убедиться в соответствии типоразмера ЗМС условному проходу и рабочему давлению линии. Положение: любое, кроме «маховиком вниз».

Проверка уровня масла: перед началом эксплуатации проверить наличие смазки в рабочей полости через масленку. При необходимости добавить специальную смазку шприцем через пресс-масленку. При недостаточном уровне масла — рабочая пара работает всухую, износ ускоряется.

Открытие: вращать маховик против часовой стрелки (стандарт) до упора или до фиксированного положения «открыто». При выдвижном шпинделе — контролировать выход шпинделя наружу. Полное открытие — проходное отверстие шибера совмещено с осью потока.

Закрытие: вращать маховик по часовой стрелке до упора. При задвижках с высоким давлением (35–105 МПа) — вращать до полной посадки шибера в сёдла. Нельзя фиксировать задвижку в промежуточном положении — только в «открыто» или «закрыто».

При ГРП (высокодебитное нагнетание проппанта): рекомендуется переключение задвижки только при минимальном перепаде давления. Переключение под высоким перепадом давления с проппантом в потоке вызывает интенсивный абразивный износ шибера и сёдел.

Обслуживание: пополнение смазки через масленку с периодичностью по регламенту производителя (обычно 1 раз в квартал или при изменении усилия на маховике). Проверка герметичности сальникового уплотнения шпинделя. При появлении утечки по шпинделю — подтяжка сальника.

Опрессовка: после монтажа или замены ЗМС — опрессовка давлением 1,5× от рабочего. Контроль герметичности затвора в закрытом положении и герметичности фланцевых соединений.

Задвижка ЗМС предназначена исключительно для двух положений: «полностью открыта» и «полностью закрыта». Не допускается эксплуатация в промежуточных (дроссельных) положениях. При частично открытом шибере скорость потока в зазоре многократно возрастает: рабочая пара подвергается интенсивному кавитационному и эрозионному воздействию. Вывод ЗМС из строя в дроссельном режиме происходит за несколько часов.

Маслонаполненность — конструктивная особенность, требующая регулярного обслуживания. При потере смазки (разрушение уплотнений рабочей полости) рабочая пара металл-металл работает всухую в агрессивной скважинной среде. Признаки: возрастание усилия на маховике выше нормативного, появление потёков смазки из-под корпуса, снижение герметичности затвора.

Содержание мехпримесей в рабочей среде не должно превышать 25 мг/л. При более высоком содержании абразивных частиц — ускоренный износ пары шибер-седло, потеря герметичности класса А. При значительном содержании твёрдых частиц (например, при добыче нефти с повышенным содержанием песка) применяются специальные износостойкие задвижки с карбид-вольфрамовым напылением пары.

При ГРП с проппантом: задвижки исполнения «для ГРП» (ПК «АНЕКО» и аналоги) имеют упрочнённую рабочую пару. Стандартная ЗМС не рассчитана на контакт с проппантом. После цикла ГРП с применением проппанта — обязательная проверка герметичности затвора и при необходимости — замена пары шибер-седло.