Осевое смещение штока дискового затвора на пивоварне

Где работает арматура

Работа пивоварни строится на перекачках. Горячее сусло поступает из заторного чана в варочный порядок. Бродильное сусло отправляется на доброживание и находится там неделями. Готовое пиво через фильтрацию идет в цех розлива. Каждое из этих перемещений представляет собой открытие и закрытие клапана. Между перекачками один и тот же затвор проходит щелочную мойку и паровую стерилизацию.

Санитарные дисковые затворы выполняют большую часть этой работы. Они имеют малую строительную длину и практически не создают сопротивления потоку. Они открываются за четверть оборота и разбираются за минуту для осмотра. Арматура с ручками-рычажками («утиный нос») выстроена в ряды по всему варочному цеху по тем же причинам, по которым вы видите их на молочных заводах, пищевых предприятиях и фармацевтических линиях.

Этот заказчик — тайская пивоварня с объемом производства около 200 000 тонн в год. Проблемные затворы стояли на участках брожения и розлива — в тех двух местах технологической линии, где простои обходятся дороже всего.

Почему происходит осевое смещение штока дискового затвора

Дисковый затвор в условиях пивоваренного производства работает в непрерывном цикле. Он постоянно контактирует с суслом и бродильной средой, а также дважды за смену подвергается термоудару при проведении CIP и SIP. После года такой эксплуатации шток на наиболее загруженных затворах начинал смещаться вдоль собственной оси, а не только поворачиваться вокруг нее.

При подъеме штока одновременно возникают две проблемы. Уплотнение между корпусом и штоком рассчитано на определенную степень сжатия. При выдвижении штока это сжатие уменьшается, и среда начинает просачиваться наружу вокруг штока. Подъем также приводит к образованию зазора в соединении между штоком и диском. Диск перестает ровно прилегать к седлу. Даже слегка смещенный от центра диск не перекрывает седло по всему периметру. В результате затвор не только протекает по штоку, но и пропускает среду через себя.

На пивоварне описывали ситуацию иначе. Там фиксировали появление пива там, где его быть не должно. Тугой ход рукояток и их периодическое заклинивание. Замену уплотнений на затворах возрастом менее года. Тугой ход — главный признак: смещенный шток увеличивает крутящий момент, поэтому неисправность дает о себе знать через рукоятку задолго до того, как кто-то обнаружит лужу.

Ни одна из этих проблем долго не оставалась чисто арматурной. Подтекающий шток — это нарушение санитарных норм при аудите пищевой безопасности. Остатки сагуров вокруг соединения — идеальная питательная среда для микроорганизмов, которую ищет аудитор. Каждая замена уплотнения означала остановку линии, разборку участка и повторное проведение валидации мойки перед возобновлением перекачки пива.

Что мы поставили

Санитарные дисковые затворы с противовыбросовым штоком и соединением штока с диском, выполненным по посадке с натягом, а не с зазором.

Противовыбросовый шток имеет внутренний осевой упор в корпусе. Шток может вращаться, но не может смещаться вверх, независимо от воздействия рабочей среды и частоты циклирования в течение дня. Фиксация штока на месте удерживает находящееся под ним уплотнение с расчетной степенью сжатия. Это устраняет саму причину утечки, а не борется с ее последствиями путем затяжки.

Соединение представляет собой вторую — и часто упускаемую из виду — половину решения. Шток, фиксируемый в диске штифтом, конструктивно имеет зазор, а зазор дает давление свободное пространство для работы. Наши изделия обрабатываются на станках с ЧПУ и подгоняются по месту. Шток и диск сопрягаются по опорной поверхности, а не через отверстие со штифтом. Диск располагается именно там, где должен, а крутящий момент остается плавным на протяжении всего поворота на четверть оборота. Внезапные пики усилий, возникавшие из-за смещения штока, больше не повторяются.

Обе детали проходят контроль качества, принятый на нашем производстве. Отверстия под шток и седло проверяются по чертежам в ходе контроля геометрических размеров. Собранный затвор испытывается на герметичность по седлу согласно процедуре гидравлических испытаний до отгрузки клиенту.

Что изменилось

На поставленных нами участках осевое смещение штока прекратилось, а вместе с ним исчезла и цепь связанных с ним неисправностей.

Уплотнения теперь вырабатывают свой расчетный ресурс, а не заменяются до истечения года работы. Линию больше не приходится останавливать между варками для выполнения внепланового ремонта. Крутящий момент вернулся к значениям, характерным для арматуры такого размера. Это служит для пивоварни собственным ранним предупреждением о том, что проблема не вернулась. Процессы брожения и розлива идут по графику, а стабильность от партии к партии, которая нарушалась из-за протечек затворов, восстановилась.

Почему они обратились к нам

Арматура, удерживающая шток на протяжении пяти лет — это не гениальная находка. Это результат цепочки заурядных решений, от которых никто не отступал.

Мы закупаем сырье именно так. Выбор поставщика, запрос, сравнение, переговоры, входной контроль и возврат — это регламентированная письменная процедура, а не привычка. Шток, который начинает смещаться, обычно изготавливается из прутка, свойства которого не полностью соответствуют сертификату. Каждая входящая партия сопровождается инспекционным отчетом. На материалы специального назначения перед передачей остатка в производство отбирается и опечатывается первый образец. Химический состав, механические свойства и состояние поверхности должны строго соответствовать установленным числовым параметрам.

Затем готовый затвор проходит испытания под давлением и отгружается вместе с сертификатом. Корпуса поставляются чистыми, гладкими, без трещин и заусенцев; поверхности фланцев — без вмятин и царапин. Проявление принципиальности в отношении крепежа с поставщиком — самый дешевый способ обеспечить надежность для пивоварни.

Если на вашей линии пиво подтекает через шток, стоит проверить, остался ли шток на своем штатном месте.