Клапан электропневматический ГСП типа КЭП-6,3/6 М1
Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2.505.035 ТО-Э
1. Назначение
1.1. Клапан электропневматический ГСП типа КЭП-6,3/6 М1 предназначен для управления пневматическими исполнительными механизмами или переключения воздушных линий в соответствии с электрическим управляющим сигналом.
Клапан применяется в системах регулирования и дистанционного управления производственными процессами в различных отраслях промышленности, в частности, для управления однополостным исполнительным механизмом в системе аварийной защиты аммиачных агрегатов.
Клапан относится к ГСП (ГОСТ 10626-76).
1.2. Исполнения клапана:
по устойчивости к воздействию климатических факторов:
- исполнение ДЗ по ГОСТ 12997-84 и относительной влажности 95% при температуре 35°С в страны с умеренным климатом;
- исполнение Т1 по ГОСТ 15150-69 и относительной влажностью 100% при температуре 35°С в страны с тропическим климатом;
- по защищенности от воздействия окружающей среды - водо- и -пылезащищенное исполнение по ГОСТ 14254-80 степень защиты IP64;
- по устойчивости к механическим воздействиям - группа исполнения LЗ по ГОСТ 12997-84;
- взрывобезопасное с видом взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка'' с маркировкой IExdllCT3. Может применяться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно требованиям нормативно-технических документов, определяющих применяемость электрооборудования во взрывоопасных средах;
- кабельный ввод имеет степень защиты IP64 (ГОСТ 14254-80).
1.3. Структура условного обозначения клапана:
- М1 - модернизация;
- 6 - диаметр условного прохода, мм;
- 6,3 - максимальное давление питания рабочей среды, кгс/см2;
- КЭП - сокращенное наименование изделия (клапан электропневматический).
Клапан относится к восстанавливаемым, ремонтируемым, одноканальным, однофункциональным изделиям.
1.4. Пример записи обозначения клапана при заказе:
"Клапан электропневматический ГСП типа КЭП-6,3/6 М1 ТУ 25-7323.0002-89".
2. Технические данные
2.1. Клапан может работать в двух режимах:
- нормально-закрытом - (НЗ);
- нормально-открытом - (НО);
2.2. Вид управляющего электрического сигнала - постоянный или переменный ток (частота 50 Гц)
2.3. Напряжение, В - 220+22/-33
2.4. Рабочая среда - сжатый воздух с чистотой не ниже 7 класса загрязненности по ГОСТ 17433-80
2.5. Давление воздуха питания - 0,02-0,63 МПа (0,2-6,3 кгс/см2)
2.6. Потребляемая электрическая мощность при температуре окружающей среды 25°С, Вт, не более - 15
2.7. Режим работы электромагнита длительный - ПВ=100%
2.8. Диаметр условного прохода, мм - 6
2.9. Масса, кг, не более - 2,8
2.10. Габаритные размеры см. приложение 3.
3. Устройство и работа клапана
Клапан состоит из пневматической (переключающей) части, электромагнита и взрывонепроницаемой оболочки с электрическим вводом.
Пневматическая часть состоит из корпуса 2 (приложение 1), имеющего внутренние расточки и три вывода "1", "2" и "3". Внутри корпуса расположены клапаны 3, 4, соединяющие во время работы каналы выводов "3" и "1" или "3" и "2". Клапан 3 поджимается пружиной 26, которая установлена в заглушке 1.
Управление пневматическими клапанами осуществляется электромагнитом при помощи штока 7.
Пневматическая часть соединяется с электромагнитом при помощи резьбы. Резьбовое соединение контрится гайкой 25.
Электромагнит состоит из катушки 6, кожуха 23, якоря 22, крышки 20.
Катушка состоит из каркаса 5, выполняющего роль внутренней части магнитопровода. Каркас имеет неподвижный стоп в виде усеченного конуса.
На каркас намотана обмотка из 30 000 витков проводом ПЭТВ-2-0,125.
Кожух 23 выполняет роль наружной части магнитопровода. В якорь электромагнита 22 ввинчивается винт 21 для регулирования начального зазора между стопом и якорем.
Уплотнение катушки и кожуха осуществляется резиновым кольцом 24.
Электромагнит может работать как от источника постоянного тока, так и переменного, для чего в клапане предусмотрен блок кремниевый выпрямительный типа КЦ402А.
Блок кремниевый выпрямительный 18 устанавливается внутри взрывонепроницаемой оболочки (корпус 11 и крышка 13), выполненной в соответствии с требованиями ГОСТ 22782.6-81. От блока кремниевого выпрямительного к клеммам корпуса 11 идут четыре вывода.
В корпусе 11 имеется кабельный ввод, выполненный в соответствии с ГОСТ 22782.6-81.
Через кабельный ввод к клеммам взрывобезопасной камеры клапана подводятся три провода кабеля. Один из них крепится гайкой 14 к заземляющей шпильке 17 (внутренний заземляющий зажим), а два к клеммам корпуса 11, подсоединенным к выводам блока кремниевого выпрямительного, обозначенных:
- "+" и "-" - при работе на постоянном токе;
- "~" - при работе на переменном токе.
При завинчивании гайка 8 поджимает резиновое, кольцо 10, которое уплотняет и закрепляет кабель с проводами в месте ввода. Гайка 8 контрится гайкой 9.
Корпус взрывонепроницаемой оболочки крепится к каркасу 5 катушки 6 двумя винтами 32 и уплотняется кольцом 19.
Крышка 13 взрывонепроницаемой оболочки крепится к корпусу 11 винтами 27 и уплотняется резиновым кольцом 12. На крышке имеется надпись "ОТКРЫВАТЬ, ОТКЛЮЧИВ ОТ СЕТИ".
Возле внешнего и внутреннего заземляющих зажимов на клапане имеются выпуклые знаки "Земля".
Принцип действия клапана основан на преобразовании электрического сигнала управления в усилие электромагнита, перемещающее при помощи штока 7 клапаны 3 и 4.
Клапан может работать в двух режимах: НО и НЗ, которые отличаются схемой подключения внешних пневматических подводов.
Клапан в режиме НЗ работает следующим образом. В исходном положении сжатый воздух под давлением 0,63 МПа (6,3 кгс/см2) подводится к каналу 1 (приложение 1, режим НЗ). Пружина 26 прижимает клапан к седлу, ограничивая дальнейшее прохождение сжатого воздуха. При этом каналы 2 и 3 соединяются между собой, т.е. рабочая полость исполнительного механизма соединяется с атмосферой.
При подаче электрического управляющего сигнала якорь 22, притягиваясь к стопу, через шток 7 перемещает клапаны 3 и 4 вниз. При этом открывается доступ сжатого воздуха через каналы 1 и 3 к полостям исполнительного механизма, а каналы 3 и 2 разъединяются.
При снятии электрического управляющего сигнала клапаны 3 и 4 под действием пружины 26 возвращаются в исходное положение.
Работа клапана в режиме НО отличается от работы клапана в режиме НЗ только тем, что сжатый воздух подводится к каналу 2.
Таким образом, в исходном положении сжатый воздух через каналы 2 и 3 поступает к исполнительному механизму.
При подаче электрического управляющего сигнала клапан 4 разъединяет каналы 2 и 3, а канал 3 соединяется с каналом 1.
При снятии электрического управляющего сигнала пружина 26 возвращает клапаны 3 и 4 в исходное положение.
4. Обеспечение взрывозащищенности клапана
4.1. Взрывозащищенность клапана обеспечивается видом взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка" по ГОСТ 22782.6-81. Взрывозащищенность достигается за счет заключения электрических частей клапана во взрывонепроницаемую оболочку, которая выдерживает давление взрыва и исключает передачу взрыва в окружающую взрывоопасную среду. Прочность взрывонепроницаемой оболочки проверяется при изготовлении путем испытаний на взрывоустойчивость статическим методом по ГОСТ 22782.6-81.
4.2. Взрывонепроницаемость оболочки обеспечивается применением щелевой взрывозащиты. Сопряжения деталей, обеспечивающих щелевую взрывозащиту, показаны на чертеже средств взрывозащиты (приложение 2). Эти сопряжения обозначены словом ВЗРЫВ с указанием допустимых по ГОСТ 22782.6-81 параметров взрывозащиты.
На чертеже средств взрывозащиты приведены сведения и размеры, которые обеспечивают взрывонепроницаемость и взрывоустойчивость оболочки и должны соблюдаться при эксплуатации и ремонте изделия.
4.3. Взрывонепроницаемость ввода кабеля достигается путем уплотнения его эластичным резиновым кольцом.
4.4. Все винты и гайки, крепящие детали с взрывозащитными поверхностями, а также токоведущие и заземляющие зажимы предохранены от самоотвинчивания пружинными шайбами. Головки наружных крепящих винтов утоплены в гнездах.
4.5. На крышке взрывонепроницаемой оболочки имеется предупредительная надпись: ОТКРЫВАТЬ, ОТКЛЮЧИВ ОТ СЕТИ и маркировка IExdllCT3.
4.6. Заземление клапана обеспечивается двумя заземляющими устройствами: одно - внутри взрывонепроницаемой оболочки и одно на наружной части корпуса пневматической части клапана. Заземляющие устройства обозначены знаком заземления.
4.7. Температура наружных частей взрывонепроницаемой оболочки не превышает допустимой ТЗ согласно ГОСТ 12.1.011-78.
4.8. Механические повреждения и окраска взрывозащитных поверхностей не допускается.
4.9. Взрывозащитные поверхности защищены от коррозии антикоррозионным покрытием и покрытием Хим.Н18.
4.10. При монтаже клапана (приложение 4) необходимо руководствоваться настоящим техническим описанием.
5. Обеспечение взрывозащищенности при монтаже
5.1. При монтаже должны быть соблюдены условия, исключающие механические воздействия на кабель, подводимый к клапану.
5.2. Осмотреть клапан перед установкой, проверить:
- нет ли повреждений взрывонепроницаемой оболочки;
- знак маркировки взрывозащиты и предупреждающие надписи;
- наличие всех крепежных элементов;
- наличие средств уплотнения для кабеля;
- наличие заземляющего устройства.
5.3. При монтаже электрической части клапана руководствоваться:
- инструкцией по монтажу электрооборудования силовых и осветительных сетей взрывоопасных зон;
- правилами устройств электроустановок;
- настоящим техническим описанием и инструкцией по эксплуатации.
5.4. Уплотнение кабеля должно быть выполнено самым тщательным образом, так как от этого зависит взрывонепроницаемость вводного устройства.
5.5. Применение уплотнительных колец, изготовленных на месте монтажа, с отступлением от рабочих чертежей завода-изготовителя клапана не допускается.
6. Обеспечение взрывозащищенности при эксплуатации
6.1. Перед включением клапана необходимо убедиться, что он заземлен. Запрещается вскрывать взрывонепроницаемую оболочку, предварительно не обесточив сеть.
6.2. При эксплуатации клапана должна поддерживаться его работоспособность и выполняться все требования в соответствии с разделами "Обеспечение взрывозащищенности" и "Обеспечение взрывозащищенности при монтаже".
6.3. В процессе эксплуатации взрывонепроницаемая оболочка должна подвергаться профилактическому осмотру, а также периодической ревизии и ремонту.
6.4.При профилактическом осмотре необходимо проверить:
- целостность оболочки (нет ли трещин);
- наличие всех крепежных деталей и их элементов;
- наличие маркировки взрывозащиты и предупредительных надписей;
- состояние заземления (заземляющие зажимы, гайки должны быть затянуты, на них не должно быть ржавчины):
- состояние уплотнения вводного кабеля. При подергивании кабель не должен выдергиваться и проворачиваться в узле уплотнения. Такую проверку производить только на отключенном от сети клапане.
6.5. Запрещается эксплуатация клапана с поврежденными деталями взрывонепроницаемой оболочки.
7. Меры безопасности
7.1. Производить все работы, связанные с монтажом, ремонтом и демонтажем клапана при отсутствии напряжения в электрических цепях и давления в пневматических линиях клапана.
7.2. При установке клапанов во взрывоопасных зонах помещений запрещается отворачивать крышку, не отключив клапан от сети предварительно.
7.3. Заземлить клапан после установки его на объекте.
8. Подготовка к работе
8.1. Положение клапана в пространстве определяется положением исполнительного механизма (предпочтительно вертикальное).
8.2. При монтаже должны быть соблюдены условия, исключающие механические воздействия на кабель, подводимый к клапану.
8.3. Осмотреть клапан перед установкой, обратив особое внимание на отсутствие повреждений взрывонепроницаемой оболочки, наличие заземляющего устройства, средств уплотнений для кабеля, всех крепящих элементов.
8.4. Проверить крепление клапана к исполнительному механизму, затяжку штуцерных соединений и правильность подключения трубопроводов.
8.5. Производить монтаж электрических линий кабелем с тремя медными жилами, каждая площадью поперечного сечения 1,5 мм2, наружный диаметр кабеля от 8,5 до 10 мм.
Сняв крышку взрывонепроницаемой оболочки и удалив донышко в уплотнительном кольце вводного устройства, ввести кабель в корпус взрывонепроницаемой оболочки. Оголенные концы кабеля покрыть припоем ПОС-10 (ГОСТ 21931-76) с применением бескислотного флюса так, чтобы отдельные проволочки не выступали из жилы. В качестве изолирующего материала для жил проводов рекомендуется трубка марки 3.31 ТВ-50-3,5 (ГОСТ 19034-82), которую надеть на места пайки и оголенные части проводов. На этих же трубках выполнить маркировку проводов.
Уплотнить ввод (см. приложение 1), ввинчивая гайку 8 в корпус взрывонепроницаемой оболочки, после чего гайку 8 законтрить гайкой 9.
Уплотнение кабеля должно быть выполнено самым тщательным образом, так как от этого зависит взрывонепроницаемость вводного устройства.
Применение уплотнительных колец, изготовленных на месте монтажа, с отступлением от рабочих чертежей завода-изготовителя клапана, не допускается.
Крышку 13 установить на место и плотно затянуть винты 32.
8.6. Проверить ширину щелей плоско-цилиндрического взрывонепроницаемого соединения, которая не должна превышать величину, указанную на чертеже средств взрывозащиты (см. приложение 2).
8.7. Заземлить клапан с помощью двух резьбовых соединений заземления (см. приложение 1):
- внутреннее (шпилька 17, гайка 14, шайбы 15,16);
- внешнее (винт 28, гайки 29, шайбы 30 и 31).
8.8. Проверить величину сопротивления изоляции, которая должна быть не менее 20 МОм, и сопротивление заземляющих проводников от клапана до заземляющего контура. Оно должно быть не более 4 Ом.
8.9. Произвести не менее двух срабатываний подачей электрического управляющего сигнала 220 В и давление питания 0,63 МПа (6,3 кгс/см2).
8.10. Проверить, нет ли утечки сжатого воздуха.
9. Возможные неисправности и способы их устранения
| Неисправность | Причина | Способ устранения |
| Клапан не срабатывает при подаче управляющего электрического сигнала | Выход из строя КЦ402А | Заменить КЦ402А |
| обрыв токоведущих проводов | подсоединить провода | |
| Утечка воздуха из-под клапанов 3 и 4 (см. приложение 1) при закрытом положении клапанов | Попадание инородного тела под клапаны 3 и 4 | Отвернуть заглушку 1, извлечь пружину 26 и клапан 3, продуть сжатым воздухом каналы клапана через штуцер |
| разрушена резина клапана | со стороны резины прошлифовать торец клапана |
9.1. Разборка, сборка и регулирование при устранении неисправностей или замене частей
9.1.1. При выполнении сборочных операций, настройке и регулировке не допускать попадания во внутренние полости клапанов загрязнений, металлических частей и т.п.
9.1.2. Разборку клапана производить в такой последовательности:
- отвернуть винты 27 и снять крышку 13;
- отсоединить электрические провода;
- отвернуть гайки 8 и 9;
- извлечь кольцо 10;
- отвернуть винты 32 и снять корпус 11 взрывонепроницаемой оболочки;
- отвернуть винты и снять крышку 20;
- извлечь якорь 22;
- открутить заглушку 1, вынуть пружину 26 и клапан 3;
- открутить гайку 25;
- отвернуть корпус 2;
- извлечь клапан 4.
9.1.3. Сборку клапанов производить следующим образом:
- проверить качество резиновых колец и клапанов (поверхность колец и резины клапанов должна быть гладкой, без заусенцев, срезов, трещин, поврежденные кольца и детали заменить);
- перед сборкой все детали промыть в чистом бензине Б-70 (ТОСТ 1012-72) и продуть сжатым воздухом;
- крепежные детали, элементы резьбовых соединений, резиновые кольца смазать смазкой ЦИАТИМ-221 (ГОСТ 9433-80);
- сборку производить в последовательности, обратной разборке.
9.1.4. Настройку и регулировку клапана производить в такой последовательности: Отсоединить катушку (электрическую часть) от пневматической части клапана.
Замерить расстояние от торца корпуса 2 до торца Е клапана 4. Штоком 7 вручную отжать клапан 4 до упора в седло Ж корпуса 2 и замерить новое расстояние от торца корпуса 2 до торца Е клапана 4.
Разница между первым и вторым замером и является величиной зазора между клапаном 4 и седлом Ж. Зазор должен быть равен (1,2-13) мм. Если зазор больше, допускается подгонка штифтов клапанов.
При подгонке штифтов следить за перпендикулярностью торцов штифтов к направляющей поверхности клапанов.
Затем соединить электрическую и пневматическую части, после чего снять крышку 13, отсоединить электрические провода от блока кремниевого выпрямительного 18, снять корпус 11, крышку 20.
После чего выворачивать винт 21 до тех пор, пока якорь 22 не опустится до упора в стоп каркаса 5. Замерить расстояние от якоря 22 до торца Д каркаса 5. Ввернуть винт 21 на 1,6-1,8 оборота пока расстояние от якоря до торца Д каркаса 5 не изменится на 1,6 — 1,8 мм.
Разность между величиной 1,6 - 1,8 мм и 1,2 - 1,3 мм и является зазором между стопом каркаса и якорем. Этот зазор находится в пределах 0,4 - 0,5 мм.
После окончания регулировки винт 21 законтрить краской ГФ-92ХС красной (ГОСТ 9151-75).
9.2. Техническое обслуживание
9.2.1. Техническое обслуживание клапанов заключается в наблюдении за их работой, проведении технических осмотров и проверок технического состояния.
9.2.2. Один раз в три месяца (в течение первых трех месяцев - один раз в месяц) производить технический осмотр клапанов, во время которого проверять:
- подтяжку гаек штуцерных соединений и штуцеров;
- крепление проводов;
- подтяжку заглушки;
- затяжку катушки электромагнита на корпусе и подтяжку контровочной гайки;
- заземление внутреннее;
- заземление внешнее;
- крепежные винты;
- подтяжку гайки кабельного ввода и контровку гайкой.
Примечание. На основании опыта эксплуатации периодичность технических осмотров может быть изменена.
9.3. Текущий ремонт
9.3.1. При текущем ремонте устраняются неисправности, вызванные износом (поломкой) деталей клапана.
9.3.2. Текущий ремонт включает в себя следующие операции:
- демонтаж клапана;
- разборку в соответствии с п. 8.1.2;
- осмотр отдельных деталей и узлов на предмет износа и определения пригодности к дальнейшей эксплуатации;
- замену износившихся деталей из состава ЗИП ремонтного.
Примечание. Подготовка ремонтного комплекта ЗИП производится предприятием-изготовителем по отдельному договору.
- смазку трущихся и резиновых деталей;
- сборку клапана в соответствии с гг. 8.1.3;
- настройку и регулировку в соответствии с п. 8.1.4.
9.3.3. Ремонт, связанный с взрывозащитой, проводить в соответствии с разделом 4.
9.3.4. Ремонт проводить с соблюдением мер безопасности в соответствии с требованиями раздела 6.
9.3.5. Периодичность проведения текущего ремонта устанавливается руководством предприятия, эксплуатирующего клапаны, и должна быть не чаще одного раза в год.
9.3.6. Если в период эксплуатации между текущими ремонтами клапан обеспечивает нормальную работу объекта, то производить операции текущего ремонта не обязательно. Достаточно ограничиться проведением технического обслуживания по разделу 8.2.
10. Хранение и транспортирование
10.1. Клапаны должны храниться в упаковке предприятия-изготовителя по группе условий хранения 1 по ГОСТ 15150—69.
10.2. Предельный срок хранения и защиты клапана без переконсервации в упаковке предприятия-изготовителя — 3 года со дня изготовления.
Переконсервация клапана производится в соответствии с требованиями ГОСТ 9.014-78 для группы П-1 изделий в страны с умеренным климатом но вариантам защиты ВЗ-0 и варианту упаковки ВУ-1; в страны с тропическим климатом но варианту защиты ВЗ-10 и варианту упаковки ВУ-5.
10.3. Клапаны в упаковке для транспортирования могут транспортироваться любым видом транспорта, кроме транспортирования на открытой палубе при морских перевозках и самолетом.
10.4. Запрещается хранение клапанов в помещениях, где воздух содержит примеси агрессивных паров и газов.
Примечания:
1. Свободный объем полости Е до 100 см .
2* Размеры для справок: при ремонте контроль обязателен.
3. На поверхностях, обозначенных надписью "Взрыв", не должно быть механических повреждений.
4. На поверхности Д нанесена надпись: 0 8,5 ... 10 (пип и тах) диаметр кабеля. Знак завода-изготовителя эмалью ГФ-92ХС, красный II 7/1, шрифтом 6 - ПрЗ (ГОСТ 26.020-80).
I - штуцер 4Р8.652.034; 2 -ниппель ЗР8.652.632; 3 - гайка накидная 8.658.187; 4 - прокладка 8.683.005; 5 - трубка(с изделием не поставляется); 6 - клапан электропневматический ГСП типа КЭП-6,3/6М1; 7 - болт М8 (с изделием не поставляется); 8 - гайка М8 (с изделием не поставляется); 9 — механизм исполнительный мембранный МИМ;10 - пластина ЗР8.610.276; II - болт М8х20.46.019(ГОСТ 7798-70); 12 - шайба8.04.019 (ГОСТ 11371-78);13 - шайба 8.65Г (ГОСТ6402-70); I - атмосфера (питание); II - питание (атмосфера); III - открывать, отключив от сети IExdllCT3