Запорная арматура для трубопроводов

Запорная арматура — наиболее популярная разновидность трубопроводной арматуры. Предназначена она для отсекания потока любой среды в инженерных системах.

Содержание

Виды запорной арматуры по сфере применения

Изготавливают запорную арматуру из чугуна, стали, меди и даже пластмассы если сами коммуникации пластиковые.

Классифицируют ее по разным признакам. В зависимости от сферы применения её классифицируют следующим образом:

  1. Промышленная. Эти устройства выпускают серийно и применяют в различных сферах. Они есть в водопроводных, отопительных, газопроводных системах, в паропроводах.
  2. Общепромышленная. Используют эту группу изделий в таких условиях, где эксплуатация происходит при высоком давлении, низких или высоких температурных режимах. Такую арматуру устанавливают на трубопроводах, перемещающих агрессивные, токсичные, радиоактивные среды. Это запорные изделия коррозионно-стойкие, фонтанные, криогенные, с обогревом, предназначенные для сыпучей среды.
  3. Специальная. Её конструируют и изготавливают по заданным техническим регламентам, т.е. по спецзаказу.
  4. Судовая. Используют в на судах морских и речных. К ней предъявляют повышенные требования: невосприимчивость к вибрации, определенный вес, повышенная надежность.
  5. Сантехническая. Это самая популярная и обширная группа изделий, которые есть в каждом доме. Устанавливают такую арматуру на самых разных коммуникациях, эксплуатируемых пользователями. Без неё не сможет функционировать сантехника, бытовые приборы. Характерная особенность — небольшие присоединительные диаметры. Управление в основном происходит вручную, исключение — газовые защитные клапаны и регуляторы давления.
  6. Уникальная. Изготавливают в основном для экспериментальных промышленных установок.

Вид арматуры по типу присоединения к системе

Тип присоединения — один из ключевых параметров при проектировании трубопроводной арматуры. Самыми популярными видами являются соединения:

  • фланцевые;
  • резьбовые муфтовые;
  • штуцерные;
  • приварные.

Для существующей трубопроводной магистрали этот вопрос не актуальный, поскольку вариантов нет, их диктует сама система.

Фланцевый тип присоединения

Вся арматура фланцевого типа различается по единственному признаку — форме фланцев. Они бывают круглыми, квадратными, треугольными. Два первых встречаются наиболее часто. Круглые фланцы универсальны, они подходят для любых давлений. Ограничением для применения квадратных фланцев является давление выше 20 атмосфер.

Присоединительные фланцы должны плотно прилегать к ответным фланцам на трубопроводе. Их стягивают болтами или шпильками. Для этого в обоих элементах есть отверстия. Для лучшего прижима крепеж затягивают гайками. Повышают герметичность прокладки, размещенные между фланцами. Это разъемное соединение, поэтому проблем при монтаже и демонтаже не возникает. К достоинствам изделий относят:

  • прочность и надежность;
  • стойкость к высокому давлению;
  • хорошая герметичность.

Главные недостатки такого метода монтажа — возможное ослабление крепежа, внушительные габариты, немалая масса, высокая цена.

Изготавливают фланцы из стали либо чугуна — ковкого или серого. Ковкий чугун лучше, чем серый выдерживает большие температурные перепады и высокое давление. Литые стальные фланцы очень прочные, но на них негативно влияют пластические деформации.

Резьбовое соединение

Применяют этот тип присоединения для трубопроводов с наибольшим диаметром — до ДУ-50 и для давлений до 1,6 МПа. В этом случае резьба присутствует как на трубе, так и на арматуре. Даже если на трубопроводе резьбы нет, ее всегда можно нарезать. С одного конца арматуры этого типа имеется шестигранник для возможности применения разводного ключа для накручивания.

Резьбовые соединения бывают двух исполнений — с внутренней резьбой и внешней. С двух сторон изделия может быть разная резьба — внутренняя с одной и наружная с другой или идентичная с обеих сторон. Стандарты резьбы также встречаются разные.

Усиливают резьбовое соединение путем использования уплотнителей — льняной нити, ленты ФУМ, густых смазок. Такое соединение используют для монтажа самой разной запорной арматуры — клапанов, задвижек, разделителей потоков.

К плюсам резьбовых соединений причисляют отсутствие дополнительных элементов для установки, низкую цену, простоту монтажа и замены. Минус — непригодность для магистралей с высоким давлением.

Соединение штуцерное

Применяют этот тип для присоединения арматуры совсем малых диаметров — до ДУ-5. В этом случае присоединительный конец имеет внешнюю резьбу и прижимается к трубе накидной гайкой. Посредством штуцерного соединения в магистраль внедряют различные измерительные приборы.

Используют его для небольшого перечня специфических труб таких, как лабораторные.

Сварное соединение

Приварное соединение необходимо на тех магистралях, которые пропускают среды, опасные для здоровья. Здесь нужна идеальная герметичность, поскольку даже самые малейшие утечки недопустимы. Главное условие — сварочный шов не должен быть слабее стенки трубы.

Выполняют соединения двумя способами:

  1. Встык, когда сцепление для исключения перекоса деталей дополняют подкладным кольцом.
  2. В раструб. При этом сварочный шов находится на наружной стороне трубы.

Грамотное соединение сваркой является самым надежным, на 100% герметичным. Сварке предшествует подготовка концов трубы. К достоинствам приварного соединения относится низкая стоимость, незначительный вес, небольшие габариты.

Минусы проявляются в том, что использование такого способа соединения невозможно без привлечения квалифицированного персонала. Демонтаж арматуры очень трудоемкий.

Запорная арматура для сливного бочка унитаза

В быту очень часто приходится иметь дело с арматурой для сливного бочка унитаза. Более подробно о ней, её видах, правильной установке и регулировке можно узнать в отдельной статье: сливная арматура для бочка унитаза.

Классификация запорной арматуры по способу регулировки потока

В зависимости от того, как осуществляется управление потоком рабочей среды, запорную арматуру делят на такие типы:

Характеристики кранов

Они бывают шаровыми и пробковыми. Первые применяют в основном в бытовых трубопроводах. Вторые — в магистралях, транспортирующих нефтяные фракции, газ, воду. В первом случае элемент, отсекающий поток — шар, во втором — конус в форме пробки.

Конструкция запорного крана предельно проста. Основные детали — корпус и запирающий элемент. В зависимости от производительности арматура подразделяется на полнопроходную (90 – 100%), неполнопроходную (40 – 50%), стандартную (70 – 80%). Регулировку осуществляют посредством маховика или электропривода. Есть краны с дистанционным управлением.

Главный элемент шарового крана — запор, имеющий вид хромированного шара, вдоль одной его оси имеется отверстие. Расположен он между двумя уплотнительными кольцами (седлами) в центре корпуса. Параметры запора зависят от сечения трубы.

Открытие/закрытие происходит при смещении шарика из стали во время поворота рычага. Когда отверстие ориентировано по продольной линии трубы, осуществляется подача рабочей среды. При перпендикулярном положении отверстия поток перекрыт. В конструкции этой арматуры нет трущихся элементов, из-за чего потери воды незначительны.

Наиболее популярны краны шаровые латунные и стальные из стали углеродистой, нержавеющей и содержащей молибден. Есть шаровые краны пластиковые устойчивые к агрессивной химии. Герметичность у таких изделий низкая, они обладают повышенной чувствительностью к твердым включениям, находящимся в потоке и высокой температуре.

Внедряют их в системы как холодного, так и горячего водоснабжения, но с температурой не выше 65⁰. Краны из нержавейки встраивают в магистрали диаметром выше 50 мм. Предназначены изделия для функционирования в условиях высоких температур и давления. Для применения в быту эти краны слишком дорогие.

Вентили запорные

Это арматура, предназначенная как для перекрытия, так и для регулирования потока. Манипулируют ими посредством маховика или электропривода. Разные экземпляры предназначены для определенного температурного режима. Большие модели чаще всего бывают фланцевыми, а маленькие подсоединяют муфтами.

Вентилями поддерживают нужное давление в магистрали, а также смешивают жидкости в заданном соотношении. Запорный узел регулирует поток следующим образом:

  1. Маховик передает свои вращательные движения шпинделю.
  2. Он начинает перемещаться, совершая движения возвратно-поступательного характера.

Запускается шпиндель вручную, или посредством сервопривода. Самый популярный тип вентиля — проходной. Врезают его в ровные участки магистрали. Главный недостаток этого вида арматуры — немалое гидравлическое противодействие.

Прямоточные вентили этого недостатка лишены. Их устанавливают в зонах, где на его выходе нельзя уменьшать расход жидкой среды. Корпуса вентилей бывают чугунными, стальными, бронзовыми, латунными. Первые относятся к общетехнической запорной арматуре, подключаются посредством фланцев и муфт.

В высокотехнологичных процессах, где требования к рабочей среде особо жесткие, используют стальные вентили. Подключение у них фланцевое.

В следующем ролике показан внешний вид различных вентилей, а также их конструктивное устройство.

Вентили из бронзы и латуни нашли применение в водоснабжающих, отопительных системах зданий. Присоединяют их при помощи фланцев, путем приварки или муфтового соединения. Направление перемещения жидкости указано на корпусе. Регулируют поток посредством золотника, находящегося на штоке.

Особенности заслонок

Запорные элементы этого вида монтируют в системы с низким давлением, поскольку они не обеспечивают большую герметичность. Это магистрали канализационные и с химическими жидкостями. Подсоединяют заслонки при помощи фланцев или сварным способом. Запорной деталью является диск, крутящийся вокруг оси. Чаще всего корпус бывает чугунным, а диск — стальным.

Задвижки

Эти запорные узлы представляют собой предельно простую конструкцию, перекрывающую свободное движение среды. Они выдерживают высокую температуру и давление. Применяют их в магистралях, пропускающих неагрессивные составы. Запорным элементом у них является клин, диск или лист. Он осуществляет движения возвратно-поступательные, вертикальные по отношению к оси движущейся лавины.

Делят задвижки на полнопроходные и усеченные. У первых диаметр седла и соответствующий параметр трубопровода одинаковы. Во вторых сечение седла меньше сечения трубы. Устанавливают эту запорную арматуру на магистрали, у которых присоединительный диаметр превышаем 50 мм. Поток в них необходимо перекрывать плавно, чтобы не спровоцировать гидравлический удар.

Преимущества задвижек перед другими видами аналогичных изделий в простоте конструкционного исполнения и обслуживания. Они обладают небольшими габаритами, малым сопротивлением. Производят их из чугуна, стали, цветных металлов. Управляют ими вручную, посредством гидро- или электропривода.

Маркировка запорной арматуры

Ключевые размеры запорной арматуры всех видов соответствуют ГОСТ, поэтому производители обязательно оставляют на корпусах изделий соответствующую маркировку. В ней содержится информация о производителе, материале, ДУ, рабочих размерах. Стандартизация параметров упрощает установку арматуры, а маркировка выбор.

Строительная арматура.

Кроме запорной и трубопроводной арматуры в строительстве часто приходится иметь дело с арматурой в виде стальных или пластиковых стержней.

Очень часто такую арматуру используются для создания силового каркаса внутри бетонных конструкций.

Подробнее об этом виде арматуры можно узнать в отдельной статье: строительная арматура, виды характеристики.

Какими бывают задвижки для трубопроводов, устройство и принцип работы

Эксплуатация любой трубопроводной промышленной магистрали предусматривает наличие элементов, перекрывающих поток жидкости, газа, сыпучих материалов и других видов рабочих тел при необходимости обслуживания или ремонта. Функции запора и регулировки потока движущегося вещества в линиях выполняют задвижки для трубопроводов, имеющие различное назначение и конструктивное исполнение.

Область применения

Задвижки используют в качестве запорной и регулирующей поток арматуры в трубах, иногда с их помощью управляют объемом подачи за счет снижения условного диаметра прохода.

Задвижки редко применяются в быту, в основном они служат для регулировки водо- и газоснабжения в жилищно-коммунальном хозяйстве, в магистралях для транспортировки газа, нефти, пищевой и химической промышленности при подаче технологических компонентов в производственном процессе.

Запорные элементы используют на трубопроводах с большими условными диаметрами прохода, применяемые материалы изготовления – недорогие черные и цветные металлы в различных сочетаниях.

Рис.1 Запорное оборудование для водоснабжения

Что такое задвижки: назначение и основные конструктивные элементы

Задвижкой называют вид трубопроводной арматуры, предназначенной для перекрытия или регулирования потока вещества, проходящего по магистрали. Они могут работать в среде с газообразными, сыпучими, жидкими веществами различной вязкости и химической активности.

Основными конструктивными элементами в системе задвижки любой конструкции являются:

  • Корпус. Состоит из основной части и крышки, первая помещается непосредственно в магистраль, а вторая служит для крепления и управления перемещением запорного элемента. Корпус выполняют из металла: стальных сплавов, нержавейки, латуни, алюминия, ковкого чугуна, последний покрывают антикоррозионными слюдосодержащими красками или эпоксидными грунтовками.
  • Запор. Элемент (заслонка) имеет конструктивное исполнение в виде металлического клина, шибера, диска или гибкой трубы из эластичных материалов, для повышения герметичности металл иногда покрывают резиной (эластомер). При перемещении узел плотно входит в профильное седло, расположенное в корпусе, и герметично перекрывает канал.
  • Приводная система. Предназначена для управления перемещением заслонки в узле, представлена механическими конструкциями в виде маховика, перемещающегося на выдвижном или стационарном штоке, также используются пневматический, электрический и гидравлический приводы.

Достоинства задвижек

  • Простота конструкции. Корпус состоит из основной части, помещаемой в линию посредством фланцевого или муфтового резьбового (для малых диаметров) соединения, его крышка крепится гайками или болтами – это упрощает процедуру установки, демонтажа и ремонта устройства.
  • Высокие технические характеристики. Задвижная арматура в зависимости от назначения и условий эксплуатации выдерживает рабочую температуру от -60 до +565 С., давление от 0,16 до 25 Мпа. (1, 6 – 250 бар.) в стальных конструкциях. При этом предел давлений для чугуна составляет 25 бар., для изделий из цветных металлов – 40 бар.

Рис. 3 Запорная чугунная фланцевая арматура

  • Универсальность. Устройства могут работать в магистралях любого назначения с высокой химической активностью передаваемых веществ, рассчитаны на использование в трубопроводах диаметров от 15 до 2000 мм.
  • Высокие гидравлические характеристики. Задвижные устройства подбирают по внутреннему диаметру трубопроводов, имеющему стандартные значения, поэтому они не влияют на гидравлическое сопротивление в линии. Плавное перемещение заслонки при перекрытии потока транспортируемого вещества позволяет избежать гидравлического удара в системе. Конструкция задвижных элементов и корпусного седла рассчитана на создание высокой герметичности перекрываемого канала.
  • Хорошая ремонтопригодность. Монтаж и ремонт арматуры и фитингов с задвижками легко провести при наличии простого инструмента и комплектующих – разводных сантехнических ключей, прокладок. Заслонки и прокладки в случае износа просто снять и поменять на новые.
  • Длительный срок службы. Корпусные детали и затворы изготавливаются из прочных долговечных материалов, рассчитанных на использование в конкретной рабочей среде, внутренние заслонки делают из коррозионно-устойчивых металлов – это существенно увеличивает их эксплуатационный срок.

Рис. 4 Виды задвижек из цветных металлов

Минусы

При изготовлении запорной арматуры для удешевления часто используют чугун, подобные конструкции имеют следующие недостатки:

  • Высокий вес задвижек затрудняет монтаж узлов при больших диаметрах трубопроводов – может понадобиться несколько рабочих или специальная подъемная техника для удержания массивной детали. К примеру, вес чугунного запора с условным проходом 1600 мм. Согласно ГОСТ 9698-86 составляет 10025 кг.
  • Чугун относится к коррозионно неустойчивым материалам, со временем его внутренняя поверхность ржавеет, покрывается раковинами и известковым налетом – это приводит к нарушению герметизации при перекрытии потока.
  • Еще к одним недостатком чугуна относится его хрупкость, приводящая к необратимой поломке изделия при сильных ударных воздействиях.
  • Дешевое сальниковое уплотнение с набивкой, какое находит применение в бюджетных чугунных изделиях, не является достаточно герметичным по сравнению с современными торцевыми уплотнениями – в процессе его эксплуатации нередко возникают утечки транспортируемого вещества.

Рис. 5 Принцип работы затвора клинового типа

Задвижки для трубопроводов – виды и классификация

Задвижные узлы имеют разные конструктивные и физические параметры, по конструкции и классификации задвижек их подразделяют на следующие классы:

  1. По технологии изготовления корпуса:
  • Сварные.
  • Литые – основной метод формообразования корпусов.
  • Кованые или штампованные – технология применяется для создания высокопрочных корпусов, детали соединяются между собой сваркой.
  • Комбинированные – производятся из кованых и штампованных деталей посредством сварки.
  1. По типу уплотнения:
  • Графитоармированные, жидкометаллические.
  • Сальниковые – подвижной шпиндель или шток отделяется от рабочей среды сальниковой прокладкой, пропитанной маслом и сжатой накидной гайкой или специальной деталью – сальником.
  • Сильфонные – герметичность достигается за счет использования гофрированных упругих оболочек из металлических и синтетических материалов.

Рис. 6 Разборка клиновидной системы (корпус, вид клина задвижки)

  1. По типу передачи усилия к заслонке:
  • Вращательное – применяется в ручных механических системах, где винтовой шпиндель перемещается за счет маховика.
  • Поступательное – шток имеет цилиндрическую форму и перемещается за счет передачи ему усилия гидравлическим или электрическим способом.
  1. По типу привода:
  • Ручной – для передачи усилия используют маховик и шпиндель с резьбой.
  • Электрический – управление задвижкой происходит перемещающимся шпинделем, который является якорем электрокатушки.
  • Гидравлический – на подвижный шток с заслонкой, помещенный в герметичный цилиндр, оказывает давление гидравлическая жидкость.
  • Пневматический – шпиндель передвигается за счет давления на его поверхность сжатого воздуха.

  1. По конструктивному исполнению затворного узла:
  • Клиновые. Затвор имеет клиновидную форму, при опускании располагается между двумя наклонными седельными поверхностями.
  • Параллельные (одно- или двухдисковые, шиберные). Затворный элемент сделан в форме плоского диска или шибера, которые запирают канал, опускаясь в небольшие профильные углубления в корпусе.
  • Шланговые. При работе системы затворный механизм сдавливает эластичный резиновый шланг, перекрывая тем самым канал движения вещества.
  • Поворотные. Запорный элемент в виде диска располагается в канале трубы на его центральной линии, при работе он разворачивается вокруг центральной оси и перекрывает поток проходящего вещества.

Клиновые задвижки

Устройство задвижки данного типа представляет собой заслонку с расположенными под углом поверхностями, которая при отпускании располагается в клинообразном седельном гнезде.

Жесткий клин

Модель отличается невысокой стоимостью, простотой, жесткостью, надежностью и хорошими параметрами герметичности, при изготовлении требует использования высокоточного оборудования. Клин шарнирно подвешен к шпинделю, размещенному в верхней крышке, и опускается в канал по встроенным в корпус направляющим, система способна работать с большими перепадами давления. К недостаткам относится сложный ремонт и заклинивание при воздействии высоких температур в результате линейного расширения металла при нагревании.

Рис.8 Двухдисковый клин – конструкция

Клин с двумя дисками

Клиновые модели данного типа состоят из заслонки в виде двух размещенных под углом дисков с разжимной деталью между ними (имеет вид шарообразного грибка) – это позволяет ей самоустанавливаться, обеспечивая при этом высокую плотность перекрытия канала и исключая заклинивание.

Типы задвижек с двумя дисками имеют сложное конструктивное исполнение и соответственно дороги, их преимущества – малый износ затворных и седельных поверхностей за счет отсутствия контакта по пути перемещения, высокая степень герметизации, небольшое прилагаемое усилие для закрывания прохода.

Устройства выпускают только с выдвижным штоком, многие модели бывают с кольцевыми уплотнениями на затворных дисках, позволяющими повысить герметизацию прохода.

Рис. 9 Разновидности поворотных систем

Упругий клин

В данной конструкции привод затвора разрезан на две части и между ними расположен пружинящий элемент – это позволяет перемещаться уплотнительным элементам относительно друг друга на небольшой угол, обеспечивая тем самым лучший контакт с седельным кольцом. При изготовлении не требуется высокоточная подгонка, исключено высокотемпературное заклинивание, к недостаткам относится повышенная истираемость плоскостей клина в результате раннего вступления в контакт при опускании.

Поворотные

Устройство такого типа называют дисковым поворотным затвором, при работе диск располагается в потоке вещества и перемещается по его направлению. Диски используются в системах с диаметром трубопроводов до 1200 мм. при температурах среды от -200 до +450 С. и давлении до 600 бар. Устройство имеет простую конструкцию, малые размер и массу, хорошо герметизирует перекрываемый канал, легко ремонтируется. К недостаткам относят высокое сопротивление потоку, работу только в одну сторону, невозможность использования в среде с повышенной вязкостью и загрязненностью.

Параллельные (шиберные)

В данных устройствах поверхности седел и затворного диска параллельны, при опускании диск (шибер) герметично перекрывает проход за счет давления на его поверхность проводимой среды. К недостаткам относят большие энергозатраты на перемещение в результате трения уплотнительных колец седла и шибера на всем пути движения и соответственно повышенное истирание герметизирующих поверхностей. Используется при пониженных требованиях к герметичности, легко обслуживается и ремонтируется.

Рис.10 Шиберные параллельные задвижки

Шланговые

При транспортировке агрессивной химической среды в системе, задвижки должны иметь высокую защиту от коррозии – лучшим вариантом в этом случае является использование устройств шлангового типа. Узел имеет рабочий канал в виде эластичного гибкого шланга, который при перекрытии потока сжимается в средней части.

Рис. 11 Шланговый тип задвижки – принцип действия

Маркировка

  • наименование предприятия;
  • давление, температура;
  • проходной диаметр;
  • марка стали в случае использования материалов со специальными свойствами (повышенной коррозионной, температурной стойкостью);
  • знак качества при его наличии.

Рис. 12 Примеры маркировки

Монтаж запорной арматуры в системах водоснабжения

Установка задвижки в магистральный трубопровод промышленного назначения проводится квалифицированными специалистами, при этом наиболее часто используется соединение элементов друг с другом с помощью фланцев. При проведении работ в водопроводной магистрали действуют, соблюдая следующие особенности установки:

  1. Съем запорной арматуры водопровода проводят только при отсутствии рабочей жидкости в системе, при необходимости трубы в местах соединений защищают от грязи, окалины, известкового налета.
  2. Перед монтажом запорной арматуры проверяет качество фланцев – фланцевая шайба не должна иметь трещин, царапин, выемок и прочих дефектов.
  3. Запорная арматура водопровода размещается на строго прямолинейной части магистрали и ровных участках земной поверхности – это позволяет избежать чрезмерных напряжений в местах изгибов и перекосов, вызывающих протечки. При монтаже тяжелых узлов используется дополнительные жесткие опоры.
  4. При эксплуатации не допускается прилагать чрезмерное усилие к маховикам, посредством которых приводятся в действие запорные заслонки – это может привести к поломкам и трещинам.
  5. Монтаж следует проводить с обвязкой мягким стропом, избегая крепления за шток или штурвал и стараясь не повредить защитное покрытие – это приводит к преждевременной коррозии. Падение с высоты и механические удары недопустимы.

Рис. 13 Способы монтажа и настройки запорных устройств

Перед выбором запорной арматуры необходимо учитывать ее характеристики в соответствии с ГОСТ – наиболее высокими параметрами обладают стальные промышленные изделия. Для бытового использования подходят задвижные узлы для трубопроводов из цветных металлов – они имеют небольшие размеры условного прохода и доступный монтаж с помощью резьбовых муфт.

Ознакомительное видео про задвижки для трубопроводов

Трубопроводная арматура для газораспределительных сетей

Промышленная трубопроводная арматура — устройства, устанавливаемые на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенные для управления (отключения, регулирования, сброса, распределения, смешивания, фазораспределения) потоками рабочих сред (газообразной, жидкой, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т.п.) путем изменения площади проходного сечения.

Трубопроводная арматура характеризуется двумя главными параметрами: условным проходом (номинальным размером) и условным (номинальным) давлением. Под условным проходом (номинальным размером) DN или ДУ понимают параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей, например соединений трубопроводов, фитингов и арматуры (ГОСТ 28338–89). Условный проход не имеет единицы измерения и приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах.

Допускается применять обозначение номинального (условного) давления PУ вместо PN в конструкциях соединений трубопроводов и арматуры, разработанных до 01.01.1992.

При маркировке допускается использовать обозначение PN 6 вместо PN 6,3

Рабочее давление Pр – наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры, то есть при рабочих температурах.

Пробное давление Рпр – избыточное давление, при котором должно производиться гидравлическое испытание арматуры и деталей трубопровода на прочность и герметичность водой при температуре не менее 5 и не более 70°С. Значения пробных давлений для арматуры и деталей из различных материалов определяются по ГОСТ 356–80. Для Рр до 20 МПа пробное давление примерно в 1,5 раза больше рабочего

Конструктивные типы трубопроводной арматуры

  • Задвижки.Рабочий орган у них перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно потоку рабочей среды. Используется преимущественно в качестве запорной арматуры.
  • Клапаны (вентили).Запорный или регулирующий рабочий орган у них перемещается возвратнопоступательно параллельно оси потока рабочей среды. Разновидностью этого типа арматуры являются мембранные клапаны, у которых в качестве запорного элемента используется мембрана. Мембрана фиксируется по внешнему периметру между корпусом и крышкой, выполняет функцию уплотнения корпусных деталей и подвижных элементов относительно внешней среды, а также функцию уплотнения запорного органа.
  • Краны.Запорный или регулирующий рабочий орган у них имеет форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг своей оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.
  • Затворы.Запорный или регулирующий орган у них имеет, как пра-вило, форму диска и поворачивается вокруг оси, не являющейся его собственной.

Нормы и классы герметичности

Класс герметичности Норма герметичности затвора Q для испытательной среды
Вода при Р исп =1,1PN Воздух при Р исп =0,6 МПа
Q, мм3 Q, см3 Q, мм3 Q, см3
А Отсутствие видимых утечек в течение времени испытания
АА 0,006•DN 0,0004•DN 0,18•DN 0,011•DN
В 0,01•DN 0,0006•DN 0,30•DN 0,018•DN
С 0,03•DN 0,0018•DN 3,00•DN 0,18•DN
СС 0,08•DN 0,0048•DN 22,30•DN 1,30•DN
D 0,10•DN 0,006•DN 30•DN 1,80•DN
Е 0,30•DN 0,018•DN 300•DN 18,0•DN
ЕЕ 0,39•DN 0,023•DN 470•DN 28,2•DN
F 1,0•DN 0,060•DN 3000•DN 180•DN
G 2,0•DN 0,12•DN 6000•DN 360•DN

Табл. 1 – Нормы и классы герметичности затворов запорной арматуры

Вид арматуры Тип арматуры Класс герметичности затвора
А АА В С CC D Е ЕЕ F G
Уплотнение затвора «металл – металл»
Запорная Клапаны + + + + + + + + + +
Задвижки + + + + + + + +
Дисковые затворы + + + + + + + +
Краны + + + + + +
Обратная Затворы + + + +
Клапаны + + + + + +
Предохранительная Все + + + + +
Запорно-регулирующая + + +
Уплотнение затвора «мягкое»
Запорная Клапаны + + + +
Задвижки + + + +
Дисковые затворы + + + + +
Краны + + + + + + + + + +
Обратная Затворы + + + + +
Задвижки + + + + +
Предохранительная Все + + +
Запорно-регулирующая + + + + +

Табл. 2 – Рекомендации по назначению классов герметичности затворов, рабочая среда – газ

Рекомендуемый класс герметичности Класс герметичности затвора
I II III IV, IV-S1, IV-S2 V VI
Конструктивное исполнение регулирующего клапана Все Двухседельный, клеточный разгруженный Двухседельный, односедельный, клеточный Односедельный, клеточный неразгруженный Односедельный, клеточный Односедельный с мягким уплотнением затвора

Табл. 3 – Рекомендации по назначению классов герметичности для регулирующей арматуры

Условные обозначения и маркировка

Климатические исполнения имеют следующие варианты маркировки: У1, У2, У3, Т1, Т2, Т3, УХЛ1, УХЛ4, УТ1.5. Буквы обозначают, для какого макроклиматического района предназначается изделие (тип климата), цифры – категорию (место) размещения (см. табл. 4, 5).

  • У1 – изделия для эксплуатации в районах с умеренным климатом с категорией размещения 1 (на открытом воздухе).
  • У2 – для эксплуатации в районах с умеренным климатом с категорией раз мещения 2 (под навесом или в помещениях со свободным доступом воздуха).
  • УЗ –для эксплуатации в районах с умеренным климатом с категорией размещения 3 (в закрытых помещениях с естественной вентиляцией)
  • Т1.Т2.ТЗ – для эксплуатации в районах как с сухим, так и с влажным тропическим климатом с размещением на открытом воздухе, под навесом, в закрытых помещениях с естественной вентиляцией.
  • УХЛ1 – для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом с категорией размещения 1 (на открытом воздухе).
  • УХЛ4 – для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом с категорией размещения 4 (в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями).
  • УТ1.5 – для эксплуатации как в районах с умеренным климатом, так и в рай онах с сухим или с влажным тропическим климатом как с категорией размещения 1 (на открытом воздухе), так и с категорией размещения 5 (в по-мещениях с повышенной влажностью).

Индекс «Ц» в маркировке арматуры обозначает цинковое покрытие, полученное методом горячего цинкования. Буква «X» обозначает химостойкое покрытие.

Табл. 4 –Климатическое исполнение

Категория размещения
1 Для работы на открытом воздухе
2 Для работы в помещениях, где колебания влажности воздуха не очень отличаются от колебаний на открытом воздухе, например: в палатках, кузовах, прицепах, металлических помещениях без теплоизоляции, а также в кожухах комплектных устройств категории 1 или под навесом (отсутствует прямое действие солнечной радиации и атмосферных осадков на изделие)
3 Для работы в закрытых помещениях с природной вентиляцией, без искусственного регулирования климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха, а также действие песка и пыли значительно меньше, чем снаружи, например: в металлических с теплоизоляцией, каменных, бетонных, деревянных помещениях (значительное уменьшение действия солнечной радиации, ветра, атмосферных осадков, отсутствие росы)
4 Для работы в помещениях с искусственно регулируемым микроклиматом, например: в закрытых обогреваемых и вентилируемых производственных и других, в том числе подземных, помещениях с хорошей вентиляцией (отсутствие прямого действия атмосферных осадков, ветра, а также песка и пыли внешнего воздуха)
5 Для работы в помещениях с повышенной влажностью

Табл. 5 — Категория размещения

Особые требования к материалу арматуры в связи с низкими температурами эксплуатации предъявляет умеренный и холодный климат (УХЛ). Поэтому очень важно, чтобы изделия, предназначенным для эксплуатации в районах с УХЛ1, были изготовлены из материалов, сохраняющих свои свойства при температуре до -70°С.

Необходимо понимать, что арматура, например, предназначенная для эксплуатации в районах с умеренным климатом категории размещения 1, может также эксплуатироваться в районах с умеренным климатом категорий размещения 2, 3 или 4, но не наоборот

Аналогично: изделия с маркировкой УТ1.5 могут замещать изделия с маркировкой У1, У2, УЗ, Т1.Т2.ТЗ

Диапазоны рабочих и предельных рабочих температур для разных вариантов климатического исполнения арматуры приведены в табл. 6.

Принятое в арматуростроении условное обозначение арматуры – классификация Центрального конструкторского бюро арматуростроения (ЦКБА) – состоит из цифр и букв (рис. 1). Первые две цифры обозначают тип арматуры.

Рис.1 Условное обозначение арматуры по классификации ЦКБА

Буквы за цифрами – материал, применяемый для изготовления корпуса

Одна или две цифры после букв – номер модели, при наличии трех цифр первая из них обозначает вид привода, а две следующих – номер модели.

Последние буквы – материал уплотнительных поверхностей или способ нанесения внутреннего покрытия корпуса.

Исполнение Категория размещение Температура воздуха
Рабочая Предельная рабочая
max min Средняя max min
У 1,2 +40 -45 +10 +45 -50
3 +40 -10 +10 +45 -10
ХЛ 1,2 +40 -60 +10 +45 -60
3 +40 -10 +10 +45 -10
УХЛ 1,2 +40 -60 +10 +45 -60
3 +40 -10 +10 +45 -10
ТВ 1,2 +25 +1 +27 +50 +1
3 +45 +10 +20 +40 +1
Т, ТС 1,2,3 +45 -10 +27 +55 -10
4 +45 +1 +27 +55 +1
O 1,2 +45 -60 +27 +55 -60
M 1 +40 -45 +10 +45 -50
TM 1 +40 +1 +27 +50 +1
OM 1 +45 -60 +27 +55 -60
B 1 +45 -60 +27 +55 -60

Табл. 6 – Диапазон рабочих и предельных рабочих температур для разных вариантов климатического исполнения арматуры

Изделие без вставных или наплавленных колец, то есть с уплотнительными поверхностями, выполненными непосредственно на корпусе или затворе, обозначается «бк» (без колец).

Наряду с системой ЦКБА используют код, полученный путем сокращения названия изделия, например, КШ-16/15 – кран шаровой с условным давлением 16 кг/см 2 и условным проходом 15 мм. Некоторые конструкции обозначаются только номером чертежа, по которому они изготавливаются, иногда в обозначение изделия добавляется буква названия завода-изготовителя.

Выбор запорной арматуры для систем газораспределения

При проектировании сетей газораспределения и газопотребления выбирать технические устройства, устанавливаемые на газопроводах, необходимо в соответствии с требованиями следующих технических регламентов:

  • ТР «О безопасности сетей газораспределения и газопотребления»
  • ТР «О безопасности машин и оборудования»
  • Р «О безопасности зданий и сооружений»

Для систем газоснабжения давлением до 1,6 МПа (16 кгс/см 2 ) включительно, в зависимости от условий эксплуатации, следует применять типы запорной арматуры, приведенные в табл. 7.

Тип арматуры Область применения
1.Краны шаровые Наружные и внутренние газопроводы природного газа давлением до 1,2 МПа включительно, а также паровой и жидкой фазы СУГ давлением до 1,6 МПа включительно
2. Задвижки Наружные и внутренние газопроводы природного газа давлением до 1,2 МПа включительно, а также паровой и жидкой фазы СУГ давлением до 1,6 МПа включительно
3. Клапаны (вентили) Наружные и внутренние газопроводы природного газа давлением до 1,2 МПа включительно, а также паровой и жидкой фазы СУГ давлением до 1,6 МПа включительно

Табл. 7 – Область применения различных типов трубопроводной арматуры

Запорную арматуру, устанавливаемую на наружных и внутренних газопроводах в неотапливаемых помещениях, исходя из климатических условий, рабочего давления и материала корпуса допускается принимать согласно табл. 8.

Материал Давление газа, МПа Дy , мм Температура эксплуатации, °С
включительно
Серый чугун До 0,05,
До 0,6
До 100
Без ограничений
До -45
До -35
Ковкий чугун До 0,05,
До 1,6
До 100
Без ограничений
До -45
До -40
Углеродистая сталь До 1,6 Без ограничений До -40
Легированная сталь До 1,6 Без ограничений До -60
Сплавы на основе меди До 1,6 Без ограничений До -60
Сплавы на основе алюминия* До 1,6 до 100 До -60

За расчетную температуру среды и температуру эксплуатации, согласно СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции», условно считается температура наиболее холодных суток в зоне строительства с коэффициентом 0,98

Герметичность затвора кранов, вентилей и задвижек должна соответствовать классу А.

Выбор условного давления Pу и рабочего давления Pp запорной арматуры в зависимости от рабочего давления в газопроводе должен осуществляться в соответствии с табл. 9.

Табл. 9 — Выбор условного давления арматуры в зависимости от рабочего давления в газопроводе

Материал корпуса Цвет окраски
1. Серый и ковкий чугун Черный
2. Сталь углеродистая Серый
3. Сталь коррозионностойкая (нержавеющая) Голубой
4. Сталь легированная Синий
5. Цветные металлы Не окрашивается

Табл. 10 — Отличительная окраска корпуса и крышки запорной арматуры из разных материалов

Электропривод запорной арматуры должен быть во взрывозащищенном исполнении.

Задвижки

Задвижка — промышленная трубопроводная арматура, в которой перекрытие прохода осуществляется возвратно-поступательным перемещением запорного органа в направлении, перпендикулярном оси потока рабочей среды.

Задвижки получили широкое применение для перекрытия потоков газообразных или жидких сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов от 50 до 2000 мм при рабочих давлениях 0,1-25 МПа и температурах среды до 450°С.

В сравнении с другими видами запорной арматуры задвижки обладают преимуществами: незначительным гидравлическим сопротивлением при полностью открытом проходе; отсутствием поворотов рабочей среды; простотой обслуживания; относительно небольшой строительной длиной; возможностью подачи среды в любом направлении.

К недостаткам, общим для всех конструкций задвижек, следует отнести: небольшой допускаемый перепад плуатации; нарушение герметичности сальника по штоку; быстрый износ уплотнительной поверхности, что приводит к потере герметичности затвора при эксплуатации.

Задвижки могут быть полнопроходными и суженными, когда диаметр отверстия уплотнительных колец меньше диаметра трубопровода.

По форме затвора задвижки подразделяются на клиновые и параллельные. Клиновая задвижка имеет клиновый затвор, на котором уплотнительные поверхности расположены под углом друг к другу (рис. 2). Клин может быть цельным жестким, цельным упругим или составным двухдисковым. У параллельной задвижки есть затвор, уплотнительные поверхности которого расположены параллельно друг к другу и имеют между собой распорный клин (рис. 3)

Рис.2 Задвижка клиновая с выдвижным шпинделем стальная

Рис.3 Задвижка параллельная с выдвижным шпинделем чугунная

На рис. 2 и 3 L – строительная длина арматуры, то есть линейный размер между наружными торцевыми плоскостями ее присоединительных частей (фланцев, муфт и т.д.); Н – строительная высота, то есть расстояние от оси проходных патрубков корпуса до наивысшей точки конструкции (шпинделя или привода) при открытом положении изделия. Дy – условный проход

По характеру движения шпинделя различают задвижки с выдвижным и невыдвижным шпинделем. В первом случае шпиндель совершает поступательное или вращательнопоступательное (винтовое) движение; во втором – только вращательное. Изделия с выдвижным шпинделем имеют большую высоту. Задвижки с невыдвижным шпинделем применяются для сред, обеспечивающих смазку пары трения «ходовая гайка—шпиндель», таких как нефтепродукты, вода и т.д. Применение изделия с невыдвижным шпинделем для природного газа ограничено.

Задвижки выпускаются на Дy от 50 до 2000, Рy от 0,6 до 25 МПа, температура рабочей среды – до 565°С.

Краны

Кран – промышленная трубопроводная арматура, в которой запорный или регулирующий орган имеет форму тела вращения или его части и поворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной к направлению потока рабочей среды.

Краны по форме затвора делятся на конусные, шаровые и цилиндрические. Конусные могут быть сальниковыми или натяжными – в зависимости от того, как регулируется посадка пробки в корпусе: сальником (в верхней части крана) или гайкой (в нижней части). Краны могут быть проходными и пробоспускными. Проходные устанавливаются на участке трубопровода и имеют два присоединительных патрубка, пробоспускные устанавливаются на агрегатах, котлах, емкостях, резервуарах и имеют один присоеди-нительный патрубок и прямой или изогнутый спуск. Краны могут быть двух или трехходовыми, в зависимости от числа рабочих положений пробки. У кранов со смазкой есть устройство для периодической (ручной или автоматической) подачи густой смазки по каналам на пробке и корпусе для смазывания подвижного соединения. Конструкция кранов для бесколодезной установки включает органы управления, поднятые над корпусом

Полнопроходные краны отличаются очень маленьким гидравлическим сопротивлением, увеличенными габаритами и стоят дороже, чем стандартнопроходные

По типу крепления шара на валу различают краны с плавающим и с фиксированным шаром. У кранов с плавающим шаром шаровый затвор не связан со шпинделем и может незначительно перемещаться в корпусе под действием давления рабочей среды, обеспечивая дополнительное уплотнение. На трубопроводах большого диаметра и с высоким давлением рабочей среды для открытия крана с плавающим шаром может потребоваться существенное усилие, поэтому краны такой конструкции, как правило, изготавливаются с диаметром не более DN200. У кранов с фиксированным шаром шаровый затвор жестко закреплен на оси вала и не может линейно перемещаться в корпусе. Для их закрытия требуется меньшее усилие, но изготовление такой конструкции сложнее, поэтому цена шарового крана с фиксированным шаром больше, чем у аналогов с плавающим шаром. Для облегчения закрытия фиксирующая цапфа может иметь самосмазывающиеся подшипники скольжения

Рис.4 Кран шаровой муфтовый ГШК

Рис.5 Кран шаровой фланцевый КШ-50:1 – поджимная гайка; 2 – гайка сальника; 3 – затвор; 4 – шайба; 5, 6 – уплотнения; 7 – корпус; 8 – шайба; 9 – ось; 10 — рукоятка; 11, 12 – уплотнения; 13 – гайка

Недостаток кранов – значительный крутящий момент для управления. Достоинствами являются многоцелевое назначение, а также возможность обеспечения полнопроходности, малые строительные длина и высота. Краны относятся к классу ремонтируемых, восстанавливаемых изделий с нерегламентируемым порядком ремонта.

  • запорные краны (этот ГОСТ дополнительно классифицирует краны на запорные и распределительные) должны закрываться поворотом шпинделя в направлении по часовой стрелке
  • в конструкции крана в крайних положениях должны быть предусмотрены ограничители поворота
  • расположение рукоятки проходного крана должно соответствовать направлению проходного канала пробки
  • в кране должно быть Кран шаровой муфтовый ГШК Кран шаровой фланцевый КШ-50: предусмотрено устройство, обеспечивающее непрерывную электропроводимость для кранов номинальных диаметров до DN50 включительно – между штоком и корпусом, для кранов номинальных диаметров более DN50 – между шаром и корпусом

Партию кранов, отгружаемых в один адрес по одному сопроводительному документу, следует сопровождать одним комплектом эксплуатационных документов (если иное не оговорено в договоре или в технических документах).

Номинальный диаметр DN Эффективный диаметр, мм
Кран с зауженным проходом Кран полнопроходной
PN от 10 до 100 включ. PN от 10 до 50 включ. PN от 83 до 100 включ.
10 9,0 9,0
15 9,0 12,5 12,5
20 12,5 17,0 17.0
25 17,0 24,0 24.0
32 23,0 30,0 30.0
40 28,0 37,0 37.0
50 36,0 49,0 49.0
65 49,0 64.0 64.0
80 57,0 75,0 75,0
100 75,0 98,0 98,0
150 98,0 148,0 148,0
200 144,0 198,0 198.0
250 187,0 248,0 245.0
300 228,0 298,0 295.0
350 266,0 335,0 325.0
400 305,0 380,0 375,0
450 335,0 430,0 419.0
500 380,0 475,0 464.0

Затворы

Затвор – промышленная трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды. Наиболее часто затворы применяются при больших диаметрах трубопроводов, малых давлениях среды и пониженных требованиях к герметичности рабочего органа.

Конструктивно дисковый затвор представляет собой короткий цилиндрический корпус, через который протекает рабочая среда. Внутри корпуса расположена подвижная часть — запирающий элемент (диск), которыйможет перекрывать проход рабочей среде через кольцевое седло в корпусе, прижимаясь к его уплотнительной поверхности, путем поворота (как правило, на 90°) вокруг оси, перпендикулярной направлению потока среды. При этом ось вращения диска может являться его собственной осью (осевые дисковые затворы) или же не совпадать с ней (эксцентриковые дисковые затворы). В зависимости от конструкции диска и способа его перемещения затворы подразделяются на эксцентриковые (обычные затворы, ось вращения диска совмещена с центром диска и трубопровода), двухэксцентриковые (ось вращения диска смещена относительно центра диска и оси уплотнения, а также относительно центра трубопровода), трех и четырехэксцентриковые (три или четыре смещения диска)

Рассмотрим устройство поворотного дискового на примере ДТ-50 – затвора с мягким уплотнением седлового типа (рис. 6). Изделие состоит из корпуса, диска с проходным штоком и уплотнения. Уплотнение охватывает внутреннюю поверхность корпуса затвора со стороны рабочей среды, а также шток и торцы, образуя внешнее уплотнительное кольцо. Благодаря этому исключается контакт рабочей среды с корпусом и отпадает необходимость установки уплотнительных прокладок между фланцами. В результате рабочая среда контактирует только с материалом уплотнения и диском затвора. Герметичность изделия при его закрытии обеспечивается за счет упругой деформации материала седла по кромке и торцам диска. Уплотнения затворов изготавливаются из современных высококачественных полимерных материалов, таких как EPDM, BUNA-N, Viton и Silicone

Рис.6 Устройство поворотного дискового затвора

Затворы изготавливаются с разными типами присоединения: межфланцевым, фланцевым и приварным; по специальному заказу могут быть выполнены с одним фланцем. Управление затворами может осуществляться вручную, с использованием редуктора, а также электро- или пневмопривода

Корпус может быть как разборным, так и неразборным. Разборный позволяет осуществлять замену в случае необходимости диска и уплотнений. Основные материалы, из которых изготавливаются затворы: чугун (серый, ковкий, высокопрочный), сталь (углеродистая, легированная, нержавеющая), бронза. Уплотнение в затворах бывает как мягкое, так и металл по металлу.

Основные достоинства затворов – малые габаритные размеры и масса, малое время открытия и закрытия, незначительное гидравлическое со- противление, возможность плавного регулирования расхода, простота конструкции, отсутствие в проточной части «застойных зон», малое число деталей и относительно низкая стоимость

К типичным недостаткам можно отнести: большие крутящие моменты для управления затворами больших диаметров (при ручном управлении это влечет за собой необходимость установки редуктора); в открытом состоянии диск располагается в проходе корпуса (что ухудшает гидравлические характеристики и делает затрудненной очистку трубопровода при помощи механических устройств); сложности с получением расчетных пропускных характеристик при использовании в качестве регулирующей заслонки, а также возможность возникновения гидроудара в случае быстрого открытия затвора либо в конце хода.

Диапазон применения: Дy – от 40 до 2800, Рy – от 0,01 до 2,5МПа, температура рабочей среды – от -40 до +420°C.

Рис.7 Затвор «МЕТАРОССА» серии НР с редуктором

Клапаны

Клапан (вентиль) – промышленная трубопроводная арматура, в которой тарельчатый (золотниковый) или конический (игольчатый) запирающий элемент (затвор) возвратнопоступательным движением перемещается параллельно оси потока рабочей среды. Данный тип арматуры применяется для полного перекрытия потока в трубопроводах относительно небольших диаметров (до 300 мм)

ебольших диаметров (до 300 мм). По конструкции корпуса и расположению на трубопроводе запорные клапаны делятся на проходные (направление потока среды на входе и выходе одинаковое, но поток среды в корпусе делает как минимум два поворота на 90°), угловые (поток делает один поворот на 90°, ставятся на поворотных участках трубопроводов) и прямоточные (направление потока сохраняется, но ось шпинделя расположена не перпендикулярно, а наклонно к оси прохода)

По способу герметизации подвижного соединения «шпиндель (шток) — крышка» клапаны делятся на сальниковые, сильфонные и мембранные (диафрагмовые).

Конструкция клапанов во многом схожа с конструкцией задвижек, но принципиальное ее отличие в том, что перемещение затвора совпадает с осью перемещения потока среды, а не перпендикулярно ему, что дает им ряд преимуществ перед задвижками.

К достоинствам клапанов можно отнести следующие: простая конструкция (обеспечивает хорошую герметизацию в запорном органе и облегчает техническое обслуживание и ремонт); малый ход затвора для полного открытия/закрытия (соответственно, малая строительная высота и масса, невысокая цена); при закрытии и открытии клапана практически исключается трение уплотнения затвора о седло, что существенно уменьшает износ уплотнительных поверхностей.

К недостаткам можно отнести высокое (по сравнению с шаровыми кранами и задвижками) гидравлическое сопротивление, ограничение пределов применения по диаметру, наличие в большинстве конструкций застойных зон, в которых скапливаются механические примеси из рабочей среды, что приводит к интенсификации процессов коррозии в корпусе арматуры

Рис.8 Клапан предохранительно- запорный электромагнитный газовый КПЭГ

Заглушки поворотные

Поворотная заглушка (обтюратор, реверсивная заглушка, «очки Шмидта») – это несложное изделие для перекрытия трубопровода. Она состоит из двух частей: одна с отверстием для пропуска потока транспортируемой среды, вторая – глухая. В зависимости от необходимости рабочего режима трубопровода (закрыто/открыто), заглушка монтируется во фланцевое соединение (участок между крайними фланцами двух отрезков трубопровода) той или другой частью.

Поворотные заглушки иногда заменяют собой шаровые краны или задвижки и также предназначены для полной или частичной герметизации (постоянной или временной) участка трубопровода для выполнения ремонтных, опрессовочных, реконструкционных и тому подобных технических работ.

Исполнение фланцев, составляющих соединение, неодинаково, и поэтому геометрические размеры заглушек должны полностью соответствовать геометрической конфигурации уплотнительной поверхности. Так, например, для применения с фланцами первого исполнения заглушка должна быть плоской, а заглушка реверсивная – в обязательном порядке иметь на одной уплотнительной поверхности паз, на другой – шип. Установка заглушки поворотной между фланцами воротниковыми осуществляется таким образом, что над соединением находится только ее половина, а отверстие трубопровода закрыто глухой частью.

В настоящее время установлено три вида исполнения обтюраторов, из которых в газовом хозяйстве применяются только заглушки первого исполнения, имеющие соединительный выступ и рассчитанные на условное эксплуатационное давление в диапазоне от 1,6 до 4,0 МПа. (Второе исполнение имеет сочетание «выступ плюс впадина» и рассчитано на условное эксплуатационное давление в диапазоне от 4,0-10,0 МПа, третье исполнение – заглушки, предназначенные на установку прокладки овального сечения и рассчитанные на условное эксплуатационное давление в диапазоне от 10,0 до 16,0 МПа.)

По сравнению с применением традиционных запорных устройств у поворотных заглушек есть ряд преимуществ: малая строительная длина и масса, эксплуатационная долговечность (обусловленная отсутствием движущихся деталей), простота в изготовлении и обслуживании, невысокая цена. К недостаткам можно отнести невозможность частичного перекрытия отверстия трубопровода, сложность и продолжительность процедуры перекрытия, а также разгерметизацию трубопровода на период проведения работ.

Температура, при которой используются поворотные заглушки, напрямую зависит от типа и марки стали, применяемых для их изготовления, и изменяется в диапазоне от -70 °С до +650°С. РУ для поворотных заглушек может колебаться в пределах от 0,1 до 25 МПа.

Запорная арматура с удлиненным штоком для подземной установки

Шток – это кинематический элемент трубопроводной арматуры, осуществляющий передачу поступательного усилия от привода или исполнительного механизма к запирающему или регулирующему элементу. Трубопроводная арматура с удлиненным штоком предназначена для установки в качестве запорного или регулирующего устройства на подземных трубопроводах, транспортирующих природный газ, нефть, нефтепродукты, а также другие жидкие и газообразные среды. Отличительной особенностью является удлиненный шток управления трубопроводной арматурой, специальная антикоррозионная обработка корпуса, надежность и долговечность. Преимущество использования данного типа арматуры – существенная экономия как во время строительства (нет необходимости производить устройство колодцев для обслуживания), так и во время эксплуатации, поскольку подобная арматура имеет значительный срок службы и является необслуживаемой. Как правило, при производстве подобной арматуры заводы-изготовители применяют коррозионностойкие материалы: сталь 20х13, 12х18н9т, AISI-304, AISI-409 и используют гидроизоляцию весьма усиленного типа: «Пирма», «Литкор», Protegol, «Абрис» и проч. Управление трубопроводной арматурой подземной установки возможно различными способами – например, с помощью Т-ключа, переносного редуктора, электро- или пневмопривода.

Рис.9 Вариант конструкции штока для трубопроводной арматуры подземной установки:1 – корпус шпинделя; 2 – шпиндель, 3 – прокладка (О-ринг); 4 – адаптер; 5 – защитная труба штока; 6 – шток удлинительный; 7 – прокладка (О-ринг); 8 – опорная втулка; 9 – ограничитель

Классификация трубопроводной арматуры подземной установки

По типу присоединения штока к корпусу трубопроводной арматуры подземную арматуру можно классифицировать на цельносварную, когда шток и корпус трубопроводной арматуры являются одной неразъемной деталью; с фланцевым присоединением к корпусу трубопроводной арматуры.
По виду используемого штока выделяют арматуру:

  • с телескопическим штоком. Эта конструкция применяется в случаях, когда глубина залегания трубопровода по каким-то причинам не определена
  • с удлинителями, которые используются в случаях, когда необходимо произвести наращивание штока. Удлинители штока одеваются на шток шарового крана и фиксируются от вертикального перемещения с помощью штифта или упорного винта (в зависимости от диаметра).

Рис.10 Пример монтажа удлинительного штока, опорной плиты и ковера на клиновую задвижку

Запорная арматура для трубопроводов виды классификация

Запорная трубопроводная арматура: виды и применение

Без трубопроводных конструкций человечество обойтись не может уже давно. Такие сети являются сложной инженерной системой, в которой важна любая, даже кажущаяся незначительной, деталь. В системе нет неважного, на любой элемент возложена определенная нагрузка: он либо обеспечивает качество функционирования конструкции в целом, либо обуславливает безопасность, либо предотвращает перебои в работе. Поэтому трубопровод состоит не только из труб, он оснащен еще и арматурой. Виды трубопроводной арматуры разнообразны и многочисленны: она различается материалу, из которого изготовлены элементы, функциональному назначению, предназначенности для определенного рода трубопровод и другим показателям. Благодаря тому, что составлена строгая классификация трубопроводной арматуры, можно при наличии определенных знаний без труда разобраться, что подразумевается под термином «трубопроводная арматура» и каким образом она эксплуатируется.

Арматура трубопроводная – так называется устройство, целью которого является изменение диаметра просвета в трубопроводе, что дает возможность регулирования хода его наполнителя. В результате его работы становится возможным остановка потока рабочей среды, его перенаправление, смешивание нескольких потоков, сброс рабочей массы, ее разделение по нескольким путям.

Классификация арматуры обширна и опирается на разные характеристики механизмов.

По функциональности промышленной арматуры выделяются:

  • Арматура трубопроводная запорная: в ее ведении перекрывание потока рабочей среды с максимальной герметичностью и обеспечение беспрепятственного его прохождения при открывании механизмов. К этому же типу арматуры относятся механизмы, позволяющие сбрасывать рабочую массу или поставлять ее в прибор для контроля и проведения измерений. Такой механизм может быть выполнен в виде вентиля, задвижки, крана или заслонки.
  • Следующий подвид трубопроводной арматуры – регулирующий. Этот тип арматуры дает возможность изменять напор среды, ее температурные показатели, давление, уровень потока и расход проходящего по трубопроводу вещества. Такая арматура производится в виде клапана самодействующего типа, вентилей, уровневых регуляторов, отводчиков конденсата.
  • Задача предохранительной трубопроводной арматуры – срабатывание в автоматическом режиме при повышении давления выше нормы. За сброс давления отвечают мембранные предохранители и специальные клапана – перепускные и предохранительные.
  • Еще один тип арматуры трубопровода – защитная. При изменении любых показателей транспортируемого потока, близком к аварийному, механизм блокирует ток рабочей массы, задействуя задвижку, отсечной или клапан обратного действия.
  • Фазоразделительная арматура нужна для удаления посторонних веществ, находящихся в другой фазе: конденсата в любых средах, масла и воздуха в жидких и т.д.

В комплектацию трубопровода обычно еще входит распределительная и контрольная арматура. Первая разделяет потоки по направлениям или соединяет несколько в один. Вторая отслеживает перемещение и уровень транспортируемой массы.

Следующий вид классификации арматуры – по типу управления. Здесь возможны два варианта.

  • Управляемая конструкция. Для запуска ее в действие требуются ручные или механические манипуляции. В последнем случае используется привод на гидравлическом, пневматическом, электрическом принципе. Значительная часть трубопроводов, где используются трубы с диаметром до 400 мм, имеет ручное управление, что требует физических и временных затрат.
  • Автоматическая конструкция автономна и работает либо под воздействием самого перемещаемого потока, либо при помощи автоматических устройств.

Существует еще классификация трубопроводной арматуры по условному давлению. По этому признаку она делится на:

  • вакуумную, изолирующую часть трубопровода от общей системы откачки;
  • арматуру абсолютного давления, где оно может достигать 0,1 МПА;
  • механизмы низкого давления, применяемые в бытовых целях и оборудованные металлопластиковыми, стальными, полипропиленовыми либо полиэтиленовыми трубами. В них максимум давления – 1,6 МПа;
  • сети среднего давления с наибольшим показателем в 10 МПа.

Трубопроводная арматура, выдерживающая большие нагрузки, подразделяется на механизмы высокого (до 10 МПа) и сверхвысокого, где оно может подниматься выше.

Еще один вид классификации распределяет арматуру по группам в зависимости от типа ее соединения с системой.

  • Муфтовый монтаж применим исключительно к бытовым трубопроводам, где сечение труб не превышает 80 мм в диаметре, а давление держится ниже 10 атмосфер. Обычно таким образом объединяются в сеть трубопроводы из металлопластика, полиэтилена и полипропилена.
  • Фланцевое соединение отличается более высокими прочностными характеристикам, поскольку подразумевает стяжку болтами. Выгодной стороной такого крепления является возможность многократного демонтажа с последующей сборкой, поскольку она позволяет прочищать арматуру. В недостатках числится необходимость регулярного контроля креплений, которые имеют тенденцию к ослабеванию.
  • Сварочное соединение обеспечивается сварочными швами, выполненными встык либо же в раструб. Для исключения возможности перекоса элементов может быть усилено подкладными кольцами. Дает максимальную герметизацию и надежность, применяется в трубопроводах, перемещающих опасные вещества, и в сетях, используемых АЭС.
  • Цапковым способом соединяют элементы с небольшими размерами, но функционирующими под высоким давлением.
  • Штуцерная стыковка – резьбовое соединения для арматуры с диаметром в 15 мм максимум. Встречается преимущественно в лабораторных трубопроводных сетях.

Герметизироваться промышленная арматура может тоже различными способами. Наиболее распространены следующие разновидности.

  • Сальниковая герметизациям обеспечивается уплотнением стыкуемых элементов специальной набивкой, представляющей из себя шнур, сделанный из пеньки или асбеста и насыщенный герметизирующими пропитками.
  • Мембранное герметизация достигается путем зажима между крышкой устройства и его корпусом эластичного плотного диска, называемого мембраной.
  • При сильфонной герметизации подвижные детали уплотняются гофрированной трубой.
  • Шланговый способ подразумевает включение в состав рабочей конструкции арматуры плотного гибкого рукава. При необходимости его пережимают, отсекая идущий по трубопроводу поток.

Есть еще одно разделение трубопроводной арматуры – по целевому назначению. Наиболее широко представлены механизмы общего назначения. Выпускаются серийно, используются как на промышленных объектах, так и в бытовых целях. С этой позиции можно перечислить такие группы.

  • Пароводяная арматура. Ставится на всех трубопроводах, связанных со снабжением водой. Потребителю предлагается широчайший спектр оборудования всех диаметров, какие только могут понадобится, выдерживающие самые разные диапазоны давления.
  • Газовая арматура монтируется на газопроводах. К ней предъявляются повышенные требования с точки зрения пожарной безопасности и герметичности соединений.
  • Нефтяная арматура, соответственно, включается в нефтепровода. У нее повышенные характеристики стойкости к агрессивным средам и, опять-таки, герметичности. Частным случаем этой группы механизмов можно считать химическую арматуру, к которой предъявляются аналогичные требования.
  • Энергетическое оборудование должно выдерживать крайне высокое давление (300 атмосфер и выше) и такие высокие температурные нагрузки – минимум 500 градусов по Цельсию.

Свои особенности имеет и резервуарная арматура, которая предназначена для сброса избыточной рабочей массы, используется в дренажных системах и имеет подсоединяющийся патрубок.

Несколько особняком стоит запорная арматура нестандартного назначения. В частности, судовая, которая должна работать в нестабильном положении и противостоять агрессивным морским воздействиям (контакту с водой и солью, перепадам температур и т.д.).

Для решения ряда промышленных задач производится специальная арматура, с индивидуальным подбором материала и заданными специфическими характеристиками. Она востребована при лабораторных изысканиях, в испытаниях новой техники и веществ, на АЭС, при решении оборонных задач.

Разновидности трубопроводной арматуры

Если рассматривать способ перемещения запорной арматуры, можно выделить такие ее группы.

  • Краны представляют собой запирающий механизм, оснащенный вращающимся телом. Элемент крутится вкруг собственной оси; по отношению к потоку может быть размещен произвольно, с учетом конкретной инженерной потребности.
  • Задвижка может быть как запорной, так и регулирующей. Она передвигается в перпендикулярной ориентации относительно потока; у механизма имеются 2 крайних положения («закр.» и «откр.»).
  • Затвор, он же заслонка, он же герметичный клапан имеет дисковидную форму, проворачивается вокруг собственной оси, монтируется перпендикулярно к движению масс или под определенным углом к ним.
  • Вентиль тоже является клапаном, но запорного предназначения. Тело, работающее на запирание потока и его регулировку, насажено на шпиндель и передвигается в параллельном к движению массы направлении, перекрывая частично или полностью сечение трубопровода. Работает только с жидкими и газовыми средами.

В конкретной системе трубопровода могут совмещаться все перечисленные элементы арматуры, но могут использоваться и только часть этих механизмов.

Нержавеющая трубопроводная арматура

Запорная промышленная арматура, произведенная из нержавеющей стали, незаменима при транспортировке многих рабочих сред. Она очень прочна, инертна к агрессивным веществам, устойчива к опасно повышенным температуре и давлению, имеет хорошие износостойкие показатели, не поддается коррозии. С учетом таких характеристик, не удивительно, что механизмы из этого материала стали основными рабочими узлами в нефтегазовой, фармацевтической, пищевой и химической промышленностях. Широко нержавеющая арматура применяется и на АЭС.

Понятно, что такие механизмы могут применяться и в отопительных, и в бытовых системах, снабжающих объекты водой и теплом.

Арматура для металлопластика, полиэтилена, полипропилена

Такие трубопроводы обычно монтируются внутри помещений. Системы разводят воду и теплоноситель от точки входа к конечным приборам. Вентили, краны, смесители, затворы и обратные клапаны под такие трубопроводы рассчитаны на температуру, не превышающую 95 по Цельсию, и давление не выше 16 атмосфер.

Одним из самых ценимых потребителями качеств такой запорной арматуры является ее эстетичный вид и надежность. В качестве исходного материала используется никелированная латунь, которая не коррозируется.

Арматура, выпускаемая для полиэтиленовых трубопроводов, без проблем служит в безнапорных, и в напорных сетях. Доступны элементы для стыковки по фланцевому, зажимному и сварному типам. Регулировку движения и напора осуществляют в полиэтиленовых трубопроводах при помощи заслонок, вентилей и кранов, изготовленных из латуни либо особого полиэтилена. Все элементы рассчитаны на такое же давление, как и при использовании металлопластика, но на более низкую температуру – от 45 до 80. Заменять другими механизмами те, которые предназначены для полиэтиленовых сетей, не рекомендуется: превышение температурного режима ведет к прорывам всей системы.

Арматура под полипропиленовые трубопроводы отличается более высокими прочностными характеристиками: температуру она выдерживает почти под сотню градусов, а давление – до 20 атмосфер. Поскольку в таких элементах имеются встроенные резьбовые соединения, у потребителя появляется возможность дополнять пластиковую сеть арматурой из металла. А благодаря использованию искусственных материалов, такие элементы значительно дешевле металлических.

Запорная арматура для трубопроводов: виды, классификация

Запорно-регулирующая арматура – комплекс отдельных устройств и деталей, предназначенных для бесперебойной работы трубопроводов в заданном технологическом режиме. С их помощью можно управлять мощностью, направлением потока, давлением и температурой. Ни один работающий трубопровод не может функционировать без такой арматуры. Поэтому важно выбирать качественные детали. В продаже представлены разные виды запорной арматуры.

Область применения

Для разных трубопроводов нужно подбирать соответствующую арматуру. Так, есть устройства для:

  • для трубопроводов, которые используются в бытовых, жилых и промышленных помещениях, а также отводящих канализационные стоки;
  • для трубопроводов, которые используются в нефтегазовой и химической промышленности. Через них проходят агрессивные вещества, поэтому запорная арматура должна быть устойчива к коррозии и обладать высокой герметичностью;
  • бытовых сетей канализации, теплоснабжения и водоснабжения. Она отличается простой установкой и небольшими размерами.

Типы запорной арматуры

К такой арматуре относятся: задвижки, краны, заслонки и вентили. Более подробно остановимся на последнем типе. Итак, вентили отличаются от кранов высоким классом герметичности, поэтому они могут использоваться даже в газопроводах. Вентили чугунные позволяют управлять потоком воды в трубопроводе, а также полностью перекрывать его. Применяются они как в бытовых трубопроводных системах, так и в промышленных. Это самый распространенный тип запорной арматуры.

Производители предлагают вентили с ручным управлением – в действие приводятся маховиком (пример – вентиль 15кч11р ), а также с электронным (в действие приводятся электроприводом или пультом управления). На вентиле обычно указывается материал, из которого он был сделан, условное обозначение модели, тип присоединения к трубе, климатическое исполнение, давление.

Отметим, запорная арматура также может различаться по:

  • функциональному назначению: регулирующая, предохранительная, защитная, распределительно-смесительная, фазо-разделительная, контрольная;
  • способу присоединения: с помощью сварки, фланцев, штуцеров, муфт;
  • способу герметизации: шланговая, мембранная, сальниковая, сильфонная;
  • управления: дистанционная, ручная, автоматическая.

Классификация кранов

Такая запорная арматура как кран используется в основном в бытовых трубопроводах с малым давлением. Самые распространенные – шаровые краны. Состоят они из корпуса, рукояти, запорного элемента и набора уплотнительных прокладок. К трубопроводу крепятся муфтовым способом. В таком случае гайки наворачиваются на резьбу. Типичные представители этого класса – шаровые краны VALTEC . Особенно ценятся шаровые краны, при производстве которых использовалась сантехническая латунь и износостойкие полимеры, т.к. они отличаются более длительным сроком эксплуатации. К слову, в зависимости от материала, арматура может иметь разную маркировку:

  • ЛС – легированная сталь;
  • С – углеродистая сталь;
  • НЖ – коррозиеустойчивая сталь;
  • Ч – чугун ковкий, серый, высокопрочный;
  • П – полимерные материалы;
  • Valtec – керамика, стекло.

На кране имеются условные обозначения. Производители указывают давление, на которое данное устройство рассчитано, диаметр условного прохода, материл, дату изготовления, предприятие-изготовителя, а также номер партии. Часто на трубопроводах используются задвижки – это запорная арматура, которая состоит из крышки и корпуса, а также затвора, который находится между ними. Отличительная особенность заслонок – наличие диска, вращающегося вокруг оси.

Запорная арматура для трубопроводов виды классификация

Всегда большой выбор трубопроводной запорной арматуры:
задвижки / затворы / запорно-регулирующая арматура

  • Главная
  • Статьи / Новости
  • Классификация трубопроводной арматуры

По назначению арматуру можно подразделить на пять больших классов.

Регулирующая арматура – устройства, применяемые для частичного перекрытия проходных сечений и изменения количества протекающей жидкости с целью регулирования расходов, давления, уровня, температуры, состава среды и т. д. (регулирующие клапаны, регуляторы давления, регуляторы уровня, редукционные клапаны, смесительные клапаны и др.);

Предохранительная арматура – устройства, используемые для ограничения рабочих параметров и предотвращения аварийных условий: выпуска избытка среды при чрезмерном повышении давления (предохранительные и перепускные клапаны), предотвращения движения среды в обратном направлении (обратные клапаны);

Контрольная арматура – устройства, предназначенные для определения наличия или уровня жидкости (пробно-спусковые краны, указатели уровня);

Разная арматура — устройства, применяемые, например, для отвода одной из фаз среды: конденсата (конденсатоотводчики), воздуха (вантузы), масла (маслоотделители) и др.

Основными, наиболее важными и широко применяемыми параметрами арматуры являются следующие:

  1. условный диаметр прохода Dy — номинальный внутренний диаметр трубопровода, к которому присоединяется арматура;
  2. рабочее давление Рраб — давление, при котором осуществляется эксплуатация арматуры;
  3. условное давление среды Ру — номинальное давление среды, соответствующее обычно рабочему давлению при температуре среды t = 0. 120С 0 для чугунной арматуры и t = 0. 200C 0 для арматуры из углеродистой стали;
  4. пробное давление Рпр — давление, при котором производится гидравлическое испытание арматуры на прочность.

Из линейных размеров необходимо выделить строительную длину L мм, равную длине отрезка трубы, который она замещает.

Для фланцевой арматуры строительная длина равна расстоянию между наружными торцовыми плоскостями присоединительных фланцев.

Условные диаметры проходов трубопроводной арматуры имеют основной размер, предназначенный для преимущественного применения, 19 вспомогательных размеров, не рекомендуемых для арматуры общепромышленного назначения, и 8 размеров, которые могут быть использованы в виде исключения лишь для изготовленных ранее и эксплуатируемых трубопроводов.

По размерам условного диаметра прохода можно выделить следующие пять групп арматуры:

  1. группа сверхмалых размеров до 5,0 мм включительно;
  2. группа малых размеров — от 6 до 40 мм включительно; арматура этих диаметров прохода применяется в разветвленной сети водопроводов, газопроводов, в аппаратах и т. д. и изготовляется в большом количестве;
  3. группа средних диаметров прохода — от 50 до 300 мм включительно; применяется для разводящих линий трубопроводов и отдельных магистралей; изготовляется крупносерийно;
  4. группа больших диаметров прохода — от 350 до 1200 мм; используется в основном в магистральных трубопроводах, изготовляется серийно или мелкосерийно;
  5. группа сверхбольших диаметров прохода — от 1400 мм и выше; используется в основном в металлургии, гидротехнических сооружениях и в некоторых других отраслях промышленности; изготовляется мелкосерийно и индивидуально.

По условным давлениям арматуру можно разделить на 6 групп:

  1. арматура для глубокого вакуума, используемая для давлений ниже 1·10-3 мм рт. ст.;
  2. вакуумная арматура, используемая для давления от 1·10-3 мм рт. ст. и выше — до 1 ата (абс);
  3. арматура малых давлений, применяемая до 16 кГ/см2;
  4. арматура средних давлений — от 25 до 100 кГ/см2;
  5. арматура высоких давлений — от 160 до 800 кГ/см2;
  6. арматура сверхвысоких давлений — от 1000 кГ/см2 и выше.

Рабочие давления при температурах до 120 С 0 для чугуна и до 200 С 0 для стали равны условным. При повышении температуры допускаемое рабочее давление снижается в зависимости от материала корпусных деталей арматуры.

По температурному режиму арматуру можно разделить на пять категорий:

Арматура обычная, изготовляемая из углеродистой стали, ковкого или серого чугуна; арматура из углеродистой стали применяется для температуры от —40 до +450 0С, арматура из ковкого чугуна от —30 С 0 до 400 С 0 ; арматура из серого чугуна от – 15 С 0 до 300 С 0 . (Пределы применения при низких температурах указаны для неответственных объектов и при низких давлениях. Для ответственных объектов, например газопроводов, работающих при температуре ниже – 30 С 0 , применяется стальная арматура из легированной стали, специальных сплавов или цветных металлов с ударной вязкостью при рабочей температуре не менее 2 кГ·м/см2.)

Арматура для высоких температур, изготовляемая из специальных сталей и применяемая для температур 450. 600 С 0 .

Арматура жаропрочная, применяемая для температур свыше 600 С 0 .

Арматура для низких температур, работающая при температурах до – 70 С 0 .

Арматура для глубокого холода, пригодная к эксплуатации при температурах ниже – 70 С 0 .
По способу крепления арматуры в трубопроводах она подразделяется на фланцевую, муфтовую, цапковую и приварную.

Статья написана по материалам сайтов: montagtrub.ru, gazovik-gaz.ru, progazosnabgenie.ru.

«

Помогла статья? Оцените её
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Загрузка...
Добавить комментарий