Что относится к запорной арматуре трубопроводов?
Teplotehnika33.ru

Отопление и водоснабжение

Что относится к запорной арматуре трубопроводов?

Виды и назначение запорной арматуры

Назначение и функции запорной арматуры

Изделия запорной арматуры относятся к специальному типу изделий для трубопроводных магистралей, назначение которых заключается в оперативном регулировании скорости потока рабочего носителя для обеспечения заданных параметров технологического процесса. Действие запорной арматуры направлено на закрытие, открытие, смену направления и скорости движения рабочего газа/жидкости. Кроме того, к запорной арматуре следует отнести спускные и контрольные изделия, служащие для сброса носителя из трубопроводных систем, технологических аппаратов, и подачи носителя в контрольно-измерительные приборы.

Арматура данного типа присутствует во всех трубопроводных магистралях промышленных производств, технических объектах бытового назначения (отопление, газо-, водоснабжение, канализация и т.д.), и составляет не менее 80% от общего количества используемых изделий в магистрали. Наибольшее распространение в качестве запорных элементов получили задвижки, вентили, краны, клапаны и затворы.

Выбор материалов, из которых изготавливаются данные детали, в настоящее время достаточно широк:

  • металлы (титан, алюминий);
  • сплавы (чугун, сталь, бронза);
  • полимерные и синтетические материалы, например, поливинилиденфторид (ПВДФ), хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ), полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП).

При выборе запорного изделия руководствуются следующими техническими характеристиками: присоединительный диаметр, назначение и материал, из которого изготавливается корпус и рабочая часть трубопровода, скорость закрытия. Специальные требования: продолжительные сроки службы, высокая прочность, надёжность, безопасность, коррозионная устойчивость материала к рабочей среде, герметичность, простота монтажа и удобство эксплуатации.

Следует отметить, что рабочая среда трубопровода достаточно быстро повреждает изделия запорной арматуры, происходит истирание уплотнительных элементов, износ, коррозионные процессы, поэтому необходимо своевременно проводить технический контроль оборудования, промывку систем магистралей, ремонт или замену изделия.

В зависимости от назначения в составе технического объекта запорная арматура делится на категории:

  • промышленная (общепромышленная, специальная) – используется в производствах различного рода деятельности, в том числе народного хозяйства;
  • судовая – эксплуатируется в заданных специфических условиях морского и речного транспорта;
  • сантехническая – трубопроводная арматура бытового назначения, применяется в газовых плитах, колонках, ванных, котлах и т.д.;
  • изготовленная по спецзаказу – разрабатывается, изготавливается и эксплуатируется в соответствии с особыми заданными техническими требованиями, например, в уникальных, экспериментальных промышленных объектах.

Функции, выполняемые данным типом арматуры обширны: регулирующая, распределительно-смесительная, предохранительная, защитная, запорная, фазоразделительная.

В данной статье рассмотрим виды запорной арматуры, действие которой направлено на изменение площади поперечного сечения трубопровода для регулирования скорости потока носителя или полной его остановки.

Виды запорной арматуры

Задвижка

Основное отличие данной детали состоит в том, что запорный (регулирующий) элемент представляет собой лист, диск или клин, который может возвратно-поступательно перемещаться в направлении, перпендикулярном направлению движения рабочего носителя. Этот вид арматуры относится к промышленной категории и используется, в основном, в трубопроводных коммуникациях жилищно-коммунального хозяйства и промышленных производств. Задвижки делятся на полнопроходные и усеченные, их устройство позволяет плавно регулировать скорость потока и предотвращать гидравлические перегрузки.

Рассматриваемый вид изделий обладает рядом преимуществ: простота конструкции, широкий диапазон условий эксплуатации, небольшая строительная длина, малое гидравлическое сопротивление, что особенно важно при их применении в трубопроводных магистралях с высокой скоростью рабочего носителя. Недостатки задвижек определяются их конструкцией: достаточно большое время, затрачиваемое на закрытие или открытие затворного элемента, износ уплотнительных деталей, сложность в техническом обслуживании.

Отечественная промышленность выпускает задвижки с не выдвижным штоком и с выдвижным шпинделем. Устанавливаются задвижки независимо от направления движения потока в трубопроводе, так как их конструкция симметрична. Выдерживают рабочие давления от 2 до 200 атмосфер, присоединительный диаметр варьируется от 8 мм до 2 м.

Вентиль

Вентиль, как вид запорной арматуры, выполняет регулирующую функцию и позволяет изменять расход носителя в трубопроводе вплоть до прекращения его подачи. С их помощью поддерживается заданный уровень давления в магистрали и осуществляется смешение потоков в необходимой пропорции.

В вентиле рабочий элемент расположен на шпинделе, который совершает возвратно-поступательные движения от вращательных движений маховика. Движение шпинделя может осуществляться автоматически при помощи сервоприводов и вручную.

Данные изделия относятся к промышленной категории и наиболее часто встречаются в бытовых объектах жилищно-коммунального хозяйства. Самый распространенный тип вентиля – проходной, размещаемый на прямых участках магистралей. Одним из недостатков данного вида арматуры, кроме прямоточных вентилей, является большое гидравлического сопротивление, что ограничивает их применение в специальных технических объектах. Преимущества вентилей заключается в небольшой стоимости, доступности, надежности, легкости ремонта и технического обслуживания при эксплуатации.

Кран шаровой запорный

Отличие конструкции запорного крана заключается в простоте исполнения: запорный элемент выполнен в виде шара, цилиндра и, что достаточно редко, может быть конической формы. Краны бывают полнопроходными и не полнопроходные. В полнопроходных кранах диаметр проходного отверстия всегда соответствует диаметру присоединительного отверстия к трубопроводу, в не полнопроходном, соответственно, проходной диаметр меньше.

Работа осуществляется в крайних режимах «закрытие» и «открытие». Его основная функция направлена на перекрытие движения рабочего потока. Достоинства, недостатки и условия эксплуатации определяются материалом, из которого изготовлен кран. Например, пластиковые краны ПП, ПЭ устойчивы к воздействию агрессивных сред, но подвергаются разрушительному действию механических примесей рабочей среды. Краны из нержавеющей стали выдерживают высокие рабочие давления и температуры, но с точки зрения бытового использования имеют значительную стоимость.

Клапан

Клапаны (обратные) относятся к защитной трубопроводной арматуре, функционально предназначены для предотвращения обратного хода потока рабочего носителя в технологической схеме. Пропуская рабочую среду в одном направлении, клапаны не дают возвратного хода жидкости или газа.

С их помощью осуществляется защита различного производственного оборудования (насосы, резервуары, аппараты и др.), а также исключается поврежденный участок трубопровода при течах рабочего носителя из общего технологического процесса, что крайне важно при возникновении аварийной ситуации.

Существуют клапаны с конструкцией запорного элемента шарообразной формы или в виде конуса, перемещение которого происходит в направлении, параллельном движению носителя. Поток, проходящий через рабочее окно клапана, прижимает запорный элемент к основанию устройства, что прекращает его движение в обратном направлении. Клапаны обратного типа изготавливают как встроенные в состав узлов и агрегатов, так и в самостоятельном виде. Как правило, обратные клапаны монтируются на горизонтальных прямых участках магистралей по направлению рабочего потока.

Клапаны, имея сравнительно простую конструкцию, тем не менее, обеспечивают надежность и герметичность перекрытия рабочего потока, благодаря чему широко используются для газообразных и жидких рабочих сред. Применяются в широком диапазоне давлений (от 5·10 -6 до 2000 атм.) и рабочих температур (от минус 200 до плюс 600°С). Подходят для трубопроводных конструкций относительно небольших диаметров.

Затворы

Затвор – это устройство запорной арматуры, используемое для обеспечения герметичности при перекрытии рабочего потока. Может работать в режимах «регулирование» и «перекрытие». Представляет собой наиболее удобный и простой вид запорной арматуры при техническом обслуживании и эксплуатации, имеет невысокую стоимость и рыночную доступность.

Устройство затвора разработано таким образом, что запирающий элемент проворачивается вокруг оси, на которой он расположен. Наиболее распространенная разновидность данного устройства с дисковым затвором – «Баттерфляй».

Управление положением затвора возможно вручную при помощи ручки и механически с помощью редуктора или электрического привода. Такие достоинства поворотных затворов “Баттерфляй”, как простота технического обслуживания, монтажа и замены уплотняющих деталей, небольшая строительная высота и масса, а также продолжительные сроки эксплуатации и доступная стоимость широко используются в трубопроводных магистралях бытового назначения.

Отечественная промышленность выпускает широкую линейку изделий запорной трубопроводной арматуры, отвечающих общим и специальным требованиям, высокому качеству и современным технологиям. Стоимость таких изделий может широко варьироваться от 100 руб. до нескольких десятков тысяч рублей, что определяется материалом, назначением, размерами, производителем.

Трубопроводная арматура

Огромную роль в современных промышленных комплексах играют трубопроводы. При помощи трубопроводов транспортируются различные материалы — жидкие, газообразные и сыпучие. Для обеспечения регулирования процессов транспортировки применяется трубопроводная арматура.

Трубопроводная арматура — это совокупность устройств, устанавливаемых на трубопроводах, и предназначенных для управления потоками рабочих сред путем изменения площади проходного сечения. Она также обеспечивает работу емкостных установок, котлов и т.д.

Качества арматуры влияют на многое. От того, какая арматура подобрана для монтажа, соответствует ли она параметрам, характеризующим рабочую среду, правильно ли она эксплуатируется, во многом зависит безопасность объектов, на которых она установлена.

Для обеспечения качества промышленной арматуры разработана система стандартов.

Государственный стандарт, которому соответствует арматура трубопроводная — ГОСТ Р 53672-2009

Настоящий стандарт распространяется на трубопроводную арматуру и приводные устройства к ней и устанавливает общие требования безопасности при ее проектировании, изготовлении, монтаже, эксплуатации, ремонте, транспортировании, хранении и утилизации.

Виды арматуры по функциональному назначению

Арматура может делится на различные виды по следующим параметрам.

  • По области применения — бывает пароводяная, резервуарная, энергетическая, химическая, судовая, газовая и нефтяная арматура.
  • По принципу управления и действия — выделяется арматура управляемая, автоматическая, управляемая ручным приводом, управляемая дистанционным приводом, управляемая механическими приводами, электроприводами, пневматическими приводами, гидравлическими и электромагнитными приводами.
  • По конструкции присоединительных патрубков — различают муфтовую, фланцевую, штуцерную, цапковую арматуру, и арматуру под приварку.
  • По способу герметизации — различается сальниковая, мембранная, шланговая и сильфонная арматура.

Основные параметры арматуры:

  • Эксплуатационные параметры арматуры — Условное, рабочее, и пробное давление, пропускная способность, крутящий момент,тип привода, время срабатывания, коррозионная стойкость.
  • Конструкционно-монтажные параметры арматуры — Условный диаметр прохода, масса, число, диаметр и расположение отверстий на фланцах, тип присоединения к трубопроводу, строительные длина и высота, разделка под приварку к трубопроводу, конструкция и размеры присоединительных фланцев.
  • Конструкционные материалы — Чугун (серый, ковкий, высокопрочный), углеродистая и легированная сталь, Цветные металлы и сплавы (латунь, бронза, сплавы никеля, алюминия и титана), а также неметаллические конструкционные материалы, такие как винипласт, керамика, графиты, текстолит, капрон и пластикат.

Арматура трубопроводная промышленная.

Трубопроводная запорная арматура — арматура, предназначенная для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью. Включает в себя спускную арматуру, назначение которой — сброс рабочей среды из емкостей и систем трубопроводов, а также контрольную арматуру, используемую для проверки уровня жидкой среды в ёмкостях, отбора проб, выпуска воздуха из верхних полостей, дренажа и т.д. Она имеет наиболее широкое применение и составляет обычно около 80% от всего количества применяемых изделий.

К запорной арматуре относятся:

  • Задвижка — тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды.
  • Клапан — тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды.
  • Кран — тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент, имеющий форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.

Дисковый затвор (заслонка, поворотный затвор, герметический клапан, гермоклапан) — тип арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды.

Читать еще:  Как сделать искрогаситель на печную трубу

В маркировке запорной арматуры обязательно должны быть указанны наименование или товарный знак изготовителя, условный проход в миллиметрах, условное и рабочее давление, допустимая температура, и направление потока среды;

Трубопроводная регулирующая арматура

Трубопроводная регулирующая арматура — арматура, предназначенная для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода среды через своё проходное сечение.

Подразделяется на редукционную арматуру — предназначенная для снижения рабочего давления в системе, и запорно-регулирующую арматуру. Регулирующая арматура может иметь ручное и автоматическое управление при помощи электроприводов.

Виды регулирующей арматуры:

  • Регулирующий клапан — наиболее распространенный тип регулирующей арматуры. Клапана разделяются на проходные — устанавливаются на прямых участках трубопровода, не меняют направление потока, угловые — меняют направление потока на девяносто градусов, и трехходовые, или смесительные — имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу , и смешивают два потока в один. Для управления регулирующими клапанами используются электроприводы, электромагнитные приводы и пневмоприводы.
  • Запорно-регулирующий клапан — С помощью этого клапана осуществляется как регулирование по заданной характеристике, так и уплотнение затвора по нормам герметичности для запорной арматуры, что обеспечивается специальной конструкцией плунжера, имеющего профильную часть для регулирования, а также уплотнительную поверхность для плотного контакта с седлом в положении «закрыто».
  • Смесительные клапаны — Используются в случае, когда нужно смешать различные среды, выдерживая постоянным какой-либо параметр. Отличие смесительных клапанов от регулирующих заключается в том, что управляющее воздействие определяет расходы одновременно двух сред, а не одной.
  • Регуляторы давления прямого действия — применяются там, где нужно поддерживать постоянное давление в трубопроводе. Регулирование давления может производиться после регулятора (по направлению потока среды), в этом случае регулятор называют «После себя», или перед ним, в этом случае он называется «До себя».
  • Регулятор уровня -Регуляторы уровня используются в сосудах, применяемых в энергетических, холодильных и других установках. Управляются поплавком, по команде от которого происходит впуск нужного количества жидкости или выпуск лишней жидкости.

Защитная арматура

Защитная арматура — арматура, предназначенная для защиты оборудования и трубопроводов от аварийных ситуаций путем отключения обслуживаемой линии. В результате эксплуатации могут возникать различные проблемы, могущие повлечь за собой гидроудары при внезапном изменении потока среды на обратный, что может привести к поломке насосов и других устройств. Предотвращать эти проблемы и призвана защитная арматура.

Защитная арматура близка к предохранительной, но отличается по принципу действия. Если предохранительная арматура открывается, обеспечивая массотвод, и, за счёт него, снижение параметров системы, то защитная — закрывается, отключая защищаемый участок системы или единицу оборудования

Основные виды защитной арматуры

  • Обратный клапан — Обратные клапаны как правило устанавливаются на горизонтальных участках трубопроводов, а затворы — как на горизонтальных, так и на вертикальных участках. Эти устройства пропускают среду в одном направлении и предотвращают её движение в противоположном, действуя при этом автоматически
  • Отключающие клапаны — К защитной арматуре, также относятся отключающие устройства, задача которых — предотвратить течь или выброс рабочей среды из трубопровода в случае его разрыва. Такие клапаны применяются, как правило, на импульсных трубопроводах малых диаметров для рабочих сред, выброс которых в окружающую среду недопустим, например в энергетических установках, включая АЭС, и в некоторых других отраслях промышленности.

Отсечная трубопроводная арматура

При создании аварийной ситуации в ряде случаев возникает необходимость быстрого отключения агрегата, трубопровода или его участка от общей системы, для этой цели служит отсечная арматура.

В отличие от другой защитной арматуры, отсечная действует не непосредственно от среды, а с использованием внешних источников энергии по команде от специальных датчиков, а также может быть дистанционно открыта и закрыта персоналом.

Отсечная арматура представляет собой быстродействующие запорные устройства, клапаны или задвижки, снабженные пневматическими или электрическими приводами.

Запорный орган этих устройств может быть в виде тарельчатого клапана, крана с конической или шаровой пробкой или в виде задвижки. Чаще всего применяются быстродействующие отсечные клапаны и задвижки с односторонним пневматическим поршневым приводом — приводы этого типа могут закрыть клапан или задвижку большого размера за несколько секунд.

Применяется отсечная арматура в основном в энергетике, в установках с очень большими параметрами рабочей среды, например на АЭС .

Предохранительная трубопроводная арматура

Предохранительная арматура — арматура, предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды.

  • Распределительно-смесительная арматура — арматура, предназначенная для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков.
  • Фазоразделительная арматура — арматура, предназначенная для разделения рабочих сред, находящихся в различных фазовых состояниях. В том числе:
  • Конденсатоотводчик — арматура, удаляющая конденсат и не пропускающая или ограниченно пропускающая перегретый пар.

В ее состав входят:

  • Предохранительные клапаны;
  • Импульсно-предохранительные устройства;
  • Мембранные предохранительные устройства;
  • Перепускные клапаны.

Наиболее широкое распространение имеют малоподъёмные предохранительные клапаны, конструктивно простые и не требующие специальной регулировки.

Классификация трубопроводной арматуры

Классификация арматуры по области применения

Арматура общего назначения используется в промышленности и жилищно-коммунальном хозяйстве. Изготавливается арматура в больших объемах и предназначена для трубопроводов воды, пара, газа, а также других сред со стандартными (условными) значениями технических параметров. Трубопроводная арматура общего назначения подлежит обязательной сертификации.

Арматура для особых условий работы предназначена для эксплуатации при условно высоких (максимальных) давлениях и температурах, при низких температурах (обогреваемая арматура), на токсичных и взрывоопасных производствах. Сюда так же относится энергетическая (сверхвысокие температуры) и криогенная (сверхнизкие температуры) арматура. Фонтанная арматура для нефтедобычи, арматура для абразивных, вязких и сыпучих материалов (песок, цемент, пульпа). Для эксплуатации требуется разрешение Госгортехнадзора России.

Арматура специального назначения не производится серийно. Выпускается по техническим требованиям конечного потребителя, с учетом требуемых эксплуатационных характеристик. Применяется на единичных промышленных объектах, на АЭС, ГЭС, ТЭС и др. Требуется разрешение Госатомнадзора России.

Арматура судовая выпускается для эксплуатации на морском и речном транспорте, с учетом повышенных требований к весу, размерам, стойкости арматуры к воздействию агрессивной среды и безотказности в работе. Выпускается в основном из латуни (бронзы), нержавеющей или легированной стали. Для сертификации этой арматуры применяется сертификат Морского Регистра.

Арматура сантехническая используется, в основном, в быту. Устанавливается в системах отопления (терморегуляторы Danfoss, балансировочные клапаны), в системах водоснабжения (водоразборные краны, смесители, сетчатые фильтры и т.д.) и в системах сточных вод и канализации. Кроме сертификата соответствия ГОСТу, эта арматура, обычно имеет и гигиенический сертификат.

Классификация арматуры по функциональному назначению

Арматура запорная применяется для перекрытия на трубопроводах потока жидкостей, пара, газов и должна обеспечивать заданную степень герметичности в соответствии с ГОСТ 9544-2005 «Арматура трубопроводная запорная. Классы и нормы герметичности затворов». К запорной арматуре относятся: задвижки стальные и чугунные, затворы дисковые, краны шаровые, клапаны (вентили). Недопустимо использовать запорную арматуру в качестве дросселирующих устройств (регулирование потока среды).

Арматура регулирующая предназначена для регулирования потока рабочей среды путем изменения ее параметров – расхода, давления, температуры и др. Регулирующая арматура подразделяется на устройства, работающие от внешнего привода (электрического, пневматического и др.) и устройства, использующие, в качестве привода или командного сигнала, энергию рабочей среды. Например, регулятор давления РДС, РД-НО (НЗ), рычажно-грузового действия РК и др.

Арматура запорно-регулирующая объединяет функции запорных и регулирующих устройств. К такой арматуре относятся клапаны запорно-регулирующие КЗР, дисковые затворы и заслонки с возможностью дросселирования потока, универсальные клапаны Danfoss (Данфосс) и терморегуляторы.

Арматура распределительно-смесительная предназначена для распределения потоков жидкостей или газов по определенным направлениям, в зависимости от заданных параметров или для смешивания потоков. Сюда входят смесительные и распределительные клапаны, сильфонные регуляторы температуры ТРЖ, РТЕ-21М, ТРТС и др.

Арматура предохранительная используется для автоматической защиты оборудования и трубопроводных систем при недопустимом повышении давления, методом сброса избытка рабочей среды в атмосферу (без противодавления) или в обратный трубопровод (с противодавлением). Сюда относятся пружинные и рычажные предохранительные клапаны, блоки предохранительных клапанов, импульсные устройства.

Арматура защитная и отключающая предназначена для автоматического отключения (защиты) оборудования при изменении направления движения среды или при изменении установленных параметров. Это отключающие и переключающие устройства, защитные котловые соленоидные клапаны (клапаны электромагнитные). К защитной промышленной арматуре, так же можно отнести фильтры сетчатые и фильтры магнитно-механические, основной задачей которых является защита трубопроводного оборудования от механического загрязнения.

Арматура обратная применяется для автоматического предотвращения гидроударов, а также обратного хода рабочей среды в трубопроводных системах. В невозвратно-запорной арматуре, кроме автоматической, реализована ручная функция управления потоком среды. Это клапаны обратные (затворы) поворотные, подъемные, шаровые, тарельчатые, пружинные и др.

Арматура контрольная используется для определения уровня жидкости в емкостях и резервуарах, а также для подключения или отключения приборов КИП и автоматики. Сюда относятся спускные вентили, рамки-указатели уровня, трехходовые краны-демпферы для измерительных приборов.

Арматура фазоразделительная предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от их агрегатного состояния. Действие такой арматуры основано на различии термодинамических свойств или плотности разделяемых потоков. Сюда относятся конденсатоотводчики всех типов, воздухоотводчики и сепараторы.

Классификация арматуры в зависимости от конструкции

Задвижка — это запорная арматура, в которой запорный орган расположен вертикально, под углом в 90 градусов, к осевой линии магистральных патрубков. Задвижки чугунные или стальные, в которых запорный орган выполнен в виде клина называются клиновыми. Различают так же шланговые задвижки, конструкция которых предусматривает эластичный шланг, который пережимаясь, обеспечивает перекрытие транспортируемой среды. А также шиберные ножевые задвижки, предназначенные для установки на вязких и пульпообразных средах.

Затвор — это трубопроводная арматура, в которой запирающий (регулирующий) элемент имеет дисковую форму. Затворы дисковые имеют фланцевое или межфланцевое (стяжное) присоединение к трубопроводу. Стальные затворы дисковые (запорные или обратные) могут иметь присоединение под приварку. Преимуществами затворов является малый вес и небольшое гидравлическое сопротивление.

Клапан (вентиль) — это трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий тарельчатый элемент расположен горизонтально или под углом (прямоточные клапаны) к осевой линии магистральных патрубков. Конструктивно различают мембранные клапаны, в которых в качестве запорного элемента используется эластичная мембрана, (клапаны электромагнитные прямого и непрямого действия). Мембрана в таких клапанах выполняет функцию запорного органа, уплотнения запорного органа и уплотненного корпусного кольца. Регулятор (клапан регулирующий) по конструкции, представляет собой клапан, с установленным на него регулирующим устройством (приводом).

Кран — это трубопроводная арматура, в которой основной элемент имеет конусную или цилиндрическую форму и поворачивается на угол 90 градусов (кран пробко-сальниковый) или на угол 180 градусов (кран трехходовой). Кран шаровый — трубопроводная арматура, в которой запорный или регулирующий элемент имеет шаровую (сферическую) форму. Кроме запорных, различают регулирующие шаровые краны, например, Naval trim, Vexve. В регулирующих кранах шар имеет специальную конструкцию, предназначенную для изменения (регулирования) расхода рабочей среды.

Читать еще:  Утепление вытяжной трубы газового котла

Классификация арматуры по способу управления

Арматура ручного управления. Управление рычагом, маховиком, штурвалом или другим элементом конструкции арматуры осуществляется персоналом в ручном режиме на корпусе арматуры, (задвижки с маховиком, краны шаровые с ручкой и др.)

Арматура дистанционного управления конструктивно выполнена без органа управления и соединяется с ним дистанционно, при помощи адаптера – выносного или телескопического штока, штанг, рычагов. Например, задвижка чугунная МЗШ устанавливается на трубопроводе, под землей, а управление осуществляется при помощи штока, с поверхности земли, через специальный люк-ковер.

Арматура приводная. Управляется с помощью внешнего электрического, пневматического или гидравлического привода, установленного непосредственно на корпусе арматуры. Наиболее часто применяется на запорной и регулирующей арматуре. Также управление может быть осуществлено в ручном режиме, с помощью ручного дублера, обычно имеющегося на приводе (кроме клапанов электромагнитных (соленоидных), кранов с сервоприводом и др.).

Арматура автоматического управления. Управляется воздействием энергии рабочей среды непосредственно на запорный или регулирующий орган, мембрану, управляющее устройство, либо воздействием командного давления (сигнала) на такое устройство, полученное от автоматических приборов, датчиков и т.д. Например, регулирующие клапаны с позиционером, регуляторы давления Danfoss, РДС, регуляторы температуры РТ-ДО (ДЗ).

Классификация арматуры в зависимости от давления

Арматура вакуумная — ниже 0,1МПа (общепромышленная, судовая, специальная и контрольная арматура)

Арматура низкого давления — от 0 до 1,6МПа (общепромышленная, судовая, специальная и контрольная арматура)

Арматура среднего давления — от 1,6 до 10МПа (общепромышленная, специальная, криогенная и контрольная арматура)

Арматура высокого давления — от 10 до 80МПа (энергетическая, специальная, криогенная, контрольная и фонтанная арматура)

Арматура сверхвысокого давления — свыше 80МПа (энергетическая, специальная, криогенная, контрольная и фонтанная арматура)

Классификация арматуры в зависимости от температуры

Арматура криогенная, для сжиженных газов — температура ниже минус 153°С (клапаны, регуляторы, запорные устройства из специальных сталей и сплавов)

Арматура холодильных установок — температуры от минус 153°С до минус 60°С (холодильная техника Danfoss (Данфосс), запорно-регулирующая арматура из специальных и неметаллических сплавов)

Арматура для низких температур — от минус 60°С (специальная техника Danfoss, клапаны, регуляторы, задвижки из легированных марок стали 20ХН3Л, 09Г2С и др.)

Арматура средних параметров — температуры до плюс 450°С (трубопроводная арматура из углеродистых сталей 20Л, 30-35Л, 45Л и др.)

Арматура высоких параметров — температуры до плюс 600°С (трубопроводная арматура из специальных, нержавеющих и молибденистых марок стали ХМФ, 12Х18Н9ТЛ, 12Х18Н12М3ТЛ и др.)

Арматура жаростойкая — температуры свыше плюс 600°С (применяемые материалы в зависимости от индивидуальных условий эксплуатации – никель, молибден, титан содержащие сплавы)

Классификация арматуры по способу монтажа

Арматура муфтовая. Монтируется при помощи муфт (внутренняя трубная, коническая, цилиндрическая или др. резьба). В основном это краны шаровые, чугунные вентили, клапаны небольших диаметров, Ду до 50 мм (в редких случаях до 80 мм). Применяется на бытовой сантехнической арматуре, на специальной и контрольной арматуре.

Арматура цапковая. Монтируется в трубопроводную систему при помощи наружной резьбы, с буртиком под уплотнительное кольцо. Применяется на специальной арматуре высокого давления, на трубопроводах с агрессивной рабочей средой и в случаях, где требуется обеспечить высокую надежность и быстроразъемность соединения.

Арматура штуцерная. Монтируется к трубопроводу с помощью патрубков с наружной резьбой. Ответная деталь трубопровода называется штуцер или ниппель (с внутренней резьбой). Применяется на некоторых типах шаровых кранов, клапанов, соединениях типа «американка» и на специальной (контрольной) арматуре.

Арматура под сварку. Монтируется к трубопроводу с помощью патрубков под приварку. Это самый надежный вид соединения. Используется, в основном, на энергетических задвижках и клапанах высокого давления. Так же, присоединение под приварку, широко применяется на кранах шаровых, на отечественной и импортной трубопроводной арматуре.

Арматура фланцевая. Монтируется к трубопроводу при помощи фланцев, в соответствии с ГОСТ 12815-80. Наибольшая часть задвижек чугунных и стальных изготавливается с фланцевым присоединением. Удобный монтаж, возможность быстрой замены оборудования на трубопроводе, позволяют применять такой вид соединения в большинстве случаев. Кроме задвижек, фланцевое соединение применяется на дисковых затворах, клапанах, кранах, при монтаже фасонных деталей и пожарного оборудования городской водопроводной сети.

Арматура стяжная. Межфланцевое (стяжное) присоединение широко используется для монтажа дисковых затворов, шиберных задвижек, некоторых типов обратных клапанов и регуляторов. Арматура стяжная не имеет своих присоединительных фланцев и стягивается шпильками между фланцами, установленными на трубопроводе. Преимуществом межфланцевой арматуры является надежность соединения и малая масса.

Классификация арматуры по способу герметизации к внешней среде

Арматура сальниковая. Герметичность арматуры, по отношению к внешней среде обеспечивается сальниковым узлом, который находится в постоянном соприкосновении с подвижным элементом арматуры – шпинделем, совершающим во время работы возвратно-поступательное движение. Разборный сальниковый узел применяется в задвижках, кранах, клапанах. Исключение составляет импортная трубопроводная арматура Naval, Danfoss, Jafar, где для обеспечения герметичности применяется одно или несколько О-образных колец.

Арматура сильфонная. Герметичность арматуры обеспечивается сильфонным узлом, который представляет собой гофрированный патрубок из нержавеющей стали или специальной пластмассы. Под действием нагрузки сильфон деформируется, но сохраняет свои свойства, обеспечивая герметичность и в затворе, и по отношению к внешней среде. Сильфонные узлы применяются в запорных клапанах, в регуляторах давления РДС, в предохранительных клапанах СППК и другой арматуре.

Арматура мембранная. В конструкции арматуры предусмотрен эластичный элемент – мембрана, которая выполняет функцию затвора, уплотнительного элемента затвора и уплотнения корпуса. Такая конструкция применяется в мембранных клапанах (электромагнитных, соленоидных) в запорных и предохранительных клапанах. Также, мембрана часто применяется в качестве чувствительного элемента у регуляторов давления воды или пара.

Арматура шланговая. Арматура, в которой перекрытие потока рабочей среды происходит пережатием эластичного шланга, называется шланговой. Эластомер обеспечивает герметичность и по отношению к внешней среде, и является запорным органом. Шланговые задвижки часто применяются для жидких, вязких и агрессивных сред, т.к. имеют отличную герметичность и нулевое гидравлическое сопротивление.

Трубопроводная арматура. Классификация ─ виды, типы, разновидности

Мир трубопроводной арматуры огромен и разнообразен, и при первом знакомстве может показаться хаотичным и малопонятным.

Но если разобраться в принципах его классификации, предложенной в нормативных документах, он станет хорошо структурированным и упорядоченным. Классификация ─ очень удобный и полезный инструмент, отводящий каждому изделию свое место и позиционирующий его относительно других изделий, задач, которые он должен решать, принципиального устройства, особенностей конструктивного исполнения, использованных в нем материалов и т. д.

Применительно к трубопроводной арматуре можно говорить о двух основных принципах классификации ─ видах и типах трубопроводной арматуры.

Виды трубопроводной арматуры

Своего рода водоразделом между различными видами арматуры является ее функциональное назначение, в зависимости от которого она распадается на несколько крупных сегментов: запорная, обратная, предохранительная, распределительно — смесительная, регулирующая, отключающая.

Запорная арматура является одним из наиболее распространенных и востребованных видов трубопроводной арматуры. Благодаря ее использованию, удаётся той или иной степенью герметичности полностью перекрывать поток рабочей среды. Поэтому герметичность и ресурс герметичности служат базовыми показателями функциональности и качества запорной трубопроводной арматуры.

Применительно к запорной арматуре говорят о двух состояниях – «открыто» и «закрыто». Промежуточное положение рабочего органа может не предусматриваться.

Сфера ее применения чрезвычайно широка и охватывает морской транспорт, глубоководные аппараты, авиационную и космическую технику, атомную энергетику и, конечно же, кровеносные сосуды российской экономики ─ магистральные нефте- и газопроводы.

Современный трубопровод представляет собой сложный комплекс инженерных сооружений, любые сбои в работе которых, чреватые нарушением нормального хода технологического процесса, могут привести к тяжелейшим экономическим и экологическим последствиям.

Повсеместное распространение запорной арматуры ярко иллюстрирует тот факт, что по умолчанию слова «запорный», «запорная» в сочетании с типом (подробнее о типах будет сказано ниже) арматуры не применяют. Например, не говорят «запорная задвижка», хотя именно задвижки являются самым распространенным типом запорной арматуры.

***
Обратная арматура (называть ее арматура обратного действия не рекомендуется) служит для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды.
***
Задача предохранительной арматуры ─ защитить оборудование от аварийного превышения давления или иных параметров рабочей среды посредством автоматического сброса ее избытка. Пожалуй, одним из самых ярких примеров предохранительной арматуры является предохранительный клапан, установленный на паровом котле.

Предохранительная арматура вносит весомый вклад в обеспечение безотказной работы и общей надежности систем трубопроводного транспорта, промышленных и энергетических установок. Она сводит на нет последствия выхода параметров рабочей среды за границы допустимого, по какой бы причине они не происходили: поломка оборудования, ошибка обслуживающего персонала, внутренние физические процессы или воздействие сторонних факторов.
***
С помощью распределительно-смесительной арматуры происходит распределение потока рабочей среды по определенным направлениям и его смешивание. Впрочем, возможно полное «разделение труда». В этом случае трубопроводная арматура, предназначенная только для распределения потока, называется распределительной, а только для его смешивания ─ смесительной.
***
Очень важное место в общей номенклатуре трубопроводной арматуры занимает регулирующая арматура, обеспечивающая точное и надежное регулирование параметров рабочей среды, без чего невозможна организация экономичных и безопасных технологических процессов и формирование сложных многокомпонентных производственных цепочек.
Регулирующая арматура в своем «чистом» виде и в комбинации с запорной обеспечивает условия нормального функционирования оборудования и его хорошую управляемость на самых ответственных объектах, включая АЭС. На фоне усложнения условий работы в электроэнергетике (повышение начальных параметров теплоносителей, рост единичной мощности энергетических установок) ее актуальность только возрастает.
***
Отключающая арматура (иногда ее называют защитной) предназначена для перекрытия потока рабочей среды при превышении заданной, непредусмотренной технологическим процессом, величины скорости его течения за счет изменения перепада давления на чувствительном элементе. Отличие от предохранительной трубопроводной арматуры в том, что поток не стравливается, а лишь отключается конкретный элемент.
К комбинированной относится арматура, сочетающая функции вышеупомянутых видов. Они носят «говорящие» названия, из которых следует, функции каких видов арматуры они совмещают. Например, запорно-регулирующая арматура (не рекомендуется называть запорно-дроссельная ) или запорно-обратная арматура.
Невозвратно-запорная и невозвратно-управляемая арматура выполняют функцию обратной арматуры, в которой может быть осуществлено принудительное закрытие или ограничение хода запирающего элемента, а в невозвратно-управляющей ─ еще и ограничение его хода.

Типы трубопроводной арматуры

Основных типов арматуры еще меньше, чем видов ─ всего четыре: задвижка, клапан, кран, дисковый затвор. Принадлежность к каждому из них определяется конструктивными особенностями, выражающимися в направлении перемещения запирающего или регулирующего элемента относительно потока рабочей среды.

Тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно к оси потока рабочей среды, носит название задвижка.

Клапан (лучше не называть его вентилем из-за неоднозначности и расплывчатости этого термина) ─ тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается параллельно оси потока рабочей среды.
В кране запирающий (регулирующий) элемент, выполненный в форме тела вращения или его части, поворачивается вокруг собственной оси (этому может предшествовать возвратно-поступательное движение) произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.
В дисковом затворе имеющий форму диска запирающий (регулирующий) элемент поворачивается вокруг оси, расположенной перпендикулярно или под углом к направлению потока рабочей среды.
Каждый из этих типов поддается более детальному структурированию. Так, задвижки в зависимости от конструкции седла и затвора бывают клиновыми и параллельными, с выдвижным или невыдвижным штоком (шпинделем).
Клапаны с затвором в форме тарелки называют тарельчатыми, а в виде конусной иглы ─ игольчатыми. Кроме того, клапаны могут быть односедельными и двухседельными .
Краны разделяют на конусные, цилиндрические, шаровые.
У каждого из перечисленных типов трубопроводной арматуры свои преимущества и недостатки, а в соответствии с ними – более и менее предпочтительные области применения.
Так, особенностью задвижек являются значительная строительная высота (размер от горизонтальной оси проходного сечения корпуса арматуры до верхнего торца шпинделя, штока или привода при полном открытии арматуры), малая строительная длина (линейный размер арматуры между наружными торцевыми плоскостями ее присоединительных частей к трубопроводу или оборудованию), малое гидравлическое сопротивление, большое усилие на привод затвора, достаточно неторопливое срабатывание, а при загрязненных жидкостях – износ поверхности седла. Задвижки гораздо лучше справляются с ролью запорной арматуры, нежели регулирующей.
В отличие от задвижек самый распространенный вид трубопроводной арматуры ─ клапаны ─ обладают малой строительной высотой, большой строительной длиной, быстрым срабатыванием, значительным гидравлическим сопротивлением, высокой герметичностью. Клапаны входят в конструкцию большинства регуляторов.
Краны, так же как и клапаны, имеют малую строительную высоту и быстрое срабатывание. И как задвижки ─ малую строительную длину.
У дискового затвора (от названия «заслонка» правильнее воздержаться) малые строительная высота, строительная длина, усилие на привод затвора, гидравлическое сопротивление и быстрое срабатывание.

Читать еще:  Как согнуть полипропиленовую трубу в домашних условиях

Разновидности трубопроводной арматуры

Подобно тому, как в математике множества распадаются на подмножества, виды арматуры можно структурировать на разновидности.

● разновидности по назначению и области применения

Самое большое из этих «подмножеств» ─ разновидности по назначению и области применения.
В качестве классификационных признаков могут быть использованы особенности эксплуатации – вакуумная арматура, криогенная арматура; или особенности функционирования, например, отсечная арматура (запорная арматура с минимальным временем срабатывания). Основанием для разделения также являются: место установки (приемная арматура ─ обратная арматура, устанавливаемая на конце трубопровода перед насосом) и наличие дополнительных опций (арматура с обогревом).
Но наиболее весомая причина разделять трубопроводную арматуру на разновидности ─ ее назначение: контрольная арматура, противопомпажная арматура, редукционная арматура, спускная арматура, пробно-спускная арматура и т. д.
Области применения трубопроводной арматуры не могут не накладывать на нее особые требования. Арматура, используемая в газовом хозяйстве, должна быть герметичной в связи с высокой пожаро- и взрывоопасностью являющегося в данном случае рабочей средой ─ газа.
Трубопроводная арматура для нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей из-за достаточно высокой химической агрессивности нефти должна обладать повышенной коррозионной стойкостью. Еще более агрессивная среда, включая концентрированные кислоты и щелочи, воздействует на трубопроводную арматуру, применяемую в химической промышленности.

● разновидности по присоединению к трубопроводу

По этому признаку арматуру разделяют на фланцевую, бесфланцевую , межфланцевую (т. е. бесфланцевую , устанавливаемую между фланцами трубопровода). Муфтовая арматура снаряжена присоединительными патрубками с внутренней резьбой. Арматура под приварку – патрубками для приварки к трубопроводу. Присоединительные патрубки есть и у штуцерной арматуры.

● разновидности по конструкции и формообразованию корпуса

Исходя из положения патрубков, можно говорить о проходной арматуре (присоединительные патрубки соосны или взаимно параллельны) или угловой арматуре (оси входного и выходного патрубков расположены перпендикулярно или не параллельно друг другу). Производится также арматура со смещенными осями патрубков.

Если площадь сечения проточной части меньше площади отверстия входного патрубка ─ это неполнопроходная арматура. Если примерно равна или больше ─ полнопроходная арматура.
По методу изготовления корпусных деталей выделяют арматуру литую, литосварную , литоштампосварную , штампосварную .

● разновидности по типу уплотнений

Арматура, у которой герметизация штока, шпинделя или иного подвижного элемента относительно окружающей среды обеспечивается сальниковым уплотнением, носит название сальниковая арматура.

Арматура, у которой для герметизации сальниковое уплотнение не применяется, называется бессальниковой арматурой. В этот разряд попадают сильфонная и мембранная арматура.

Алфавиты большинства языков мира содержат по несколько десятков букв. Но это не помешало им накопить сотни тысяч слов, с использованием которых написаны миллионы книг. Так и с трубопроводной арматурой ─ ее невероятное разнообразие складывается из сравнительно небольшого, измеряемого единицами, иногда десятками, количества классификационных единиц. И появилось оно не случайно, а в силу необходимости дать ответ на огромное количество вопросов, найти алгоритм решения большого числа задач.
Трубопроводной арматуре предъявляется столь широкий набор требований, что зачастую технические решения, с помощью которых можно добиться их выполнения, вступают в конфликт между собой, и появление большого числа разнообразных конструкций является одним из путей его преодоления. А классификация ─ лучший способ в этом разнообразии не потеряться.

Устройство и виды запорной арматуры

Чтобы контролировать поток рабочей среды (газа, воды, других жидкостей), на трубопроводах устанавливается запорная арматура. Нельзя начинать ремонтировать какой-либо из участков магистрали, не перекрыв ее на предыдущем этапе. Существует разные виды механизмов для остановки потока. Они похожи по принципу работы, но различаются конструкцией, особенностями эксплуатации.

Запорная арматура для водоснабжения

Что относится к запорной арматуре?

Запорный кран — механизм, предназначенный для полной остановки рабочего потока, подающегося по трубопроводу. К подобным деталям можно отнести вентили, клапаны, перегородки, заслонки, дисковые затворы. Запорный кран выполняют одни и те же функции, независимо от его конструкции.

Назначение и устройство

Детали для перекрытия потоков жидкостей, газов бывают нескольких категорий. Они разделяются по сферам применения. Назначение запорной арматуры:

  1. Специальная — детали, которые изготавливаются по персональным заказам. Могут быть нестандартных размеров.
  2. Судовая — применяются для изготовления трубопроводов на судах морского, речного флота. Они отличаются высокой устойчивостью к вибрациям, гидроударам.
  3. Общепромышленная — применяются для изготовления систем подачи разных жидкостей, химикатов, газа на крупных предприятиях. Выдерживают высокие температуры, давление.
  4. Промышленная — изделия с повышенными техническими характеристиками. Они применяются для создания паропроводов, трубопроводов, контуров отопления.
  5. Сантехническая — детали бытового применения, который устанавливаются в частных домах, квартирах, мастерских.

Важно уделить внимание запорной арматуре, изготавливаемой по спецзаказам. Они имеют определенные изменения в технических характеристиках, поскольку должны соответствовать экстремальным условиям. Например, детали для АЭС.

Конструкция деталей для перекрытия рабочего потока отличается наличием дополнительных деталей. Однако стандартные изделия практически не отличаются. Комплектующие:

  • литой герметичный корпус;
  • заслонка или задвижка;
  • ручка или вентиль управления.

Помимо основных элементов, арматура имеет соединительные элементы для подключения труб с двух сторон.

Маркировка

Запорные устройства имеют определенную маркировку, по которой их можно различить. Она была разработана согласно ГОСТ 4666-75. Существует несколько способов нанесения маркировки:

Пример маркировки — 15кч22нж. Расшифровка:

  • 15 — обозначение клапана;
  • КЧ — корпус детали изготовлен из ковкого чугуна;
  • 22 — конструкция клапана;
  • НЖ — наличие уплотнителя из нержавеющей стали.

Еще один вариант маркировки — окрашивание изделий в разные цвета зависимо от того, из какого материала изготавливается корпус:

  • синий указывает на легированную сталь;
  • черным цветом красится серый ковкий чугун;
  • серый обозначается углеродистая сталь;
  • голубым окрашивается антикоррозийная сталь.

Цветные сплавы не окрашиваются.

Классификация деталей для остановки потока газов, жидкостей выполняется по разным факторам. Виды запорной арматуры по способу соединения:

Форма фланцев может быть треугольной, квадратной, круглой.

Куча запорной арматуры

Задвижка

Тип запорной арматуры, который устанавливается на магистральных трубопроводах. Главный технический элемент — шпиндель. Он может быть неподвижным или выдвижным. Задвижки могут отличаться техническими характеристиками, устойчивостью к агрессивным средам.

Может возникнуть вопрос — чем отличается задвижка от заслонки. В этом плане главные различия кроются в меньшем количестве деталей у заслонок. Благодаря этому они реже ломаются.

Задвижки не изготавливаются из материалов устойчивых к химикатам. Из-за этого их используются только для создания систем водоснабжения. Для перемещения химикатов нужно использовать заслонки.

При работе с агрессивными средами требуется грамотно подходить к выбору арматуры. Например, это могут быть сильфонные вентили, фланцы, изготовленные из фарфора, которые имеют покрытие из глазури.

Вентиль

Запорный кран-вентиль представляет собой корпус с двумя креплениями для труб, в котором есть запор, двигающийся с помощью резьбового соединения. При вращении вентиля двигается шток с маховиком, которые перекрывают или открывают поток рабочего носителя. Могут запирать водопровод, регулировать подачу жидкости или газа.

Кран шаровой запорный

Представляет собой литой корпус, который с двух сторон имеет резьбу для подключения к трубам. Для перекрытия потока есть ручка, с помощью котором можно изменять положение затворной заслонки. Дополнительно под ручкой устанавливается резиновая прокладка уплотнения.

  • многоходовыми, проходными.
  • ручными, оборудованными электроприводами.

Затвор может двигаться путем прижима или закручивания.

Дополнительная возможность крана — регулировка подачи газа или жидкости. Изготавливаются из стали, чугуна, бронзы, пластика, фарфора.

Клапан

Наиболее распространенное устройство, используемое для перекрытия трубопроводов. Регулировать положение заслонки можно с помощью маховика. Дорогие модели оборудуются электроприводами. Наиболее часто они устанавливаются на канализационных системах. Не подходят для работы с жидкостями температурой более 50 градусов Цельсия.

Затворы

Затвор — главная деталь любого закрывающего механизма. Если он неисправен, жидкость или газ разрушит трубопровод. Чаще они изготавливаются из стали или чугуна. Самые распространенные — дисковые затворы.

Дисковый затвор запорной арматуры

Замена и монтаж

Монтаж запорной арматуры трубопроводов нужно выполнять с соблюдением ряда правил:

  1. Перед началом работ нужно отгородить площадку, перекрыть подачу рабочего носителя (газа или жидкости).
  2. Зачистить места соединения от грязи, мусора, налета, ржавчины. Обезжирить их.
  3. Важно устанавливать арматуру только на ровных участках.
  4. Для сваривания отдельных элементов, нужно открыть клапана.
  5. Под трубы большого диаметра подложить дополнительные опоры.
  6. Установка запорной арматуры может проводиться только после ее проверки на целостность.
  7. Если применяются фланцевые соединения, нужно периодически дожимать гайки с болтами. Однако нельзя зажимать соединительные элементы слишком сильно.

Желательно выбирать место монтажа задвижки так, чтобы при поломках до нее было просто добраться. Нельзя забывать про использование ФУМ ленты на резьбовых соединениях.

Запорная арматура предназначена для перекрытия потока жидкости или газа. Детали могут отличаться по конструкции, однако их принцип работы не меняется. Монтаж можно провести самостоятельно. Для этого нужно точно рассчитать требуемые технические характеристики, установить деталь.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector