1.1. Введение
Трубопроводная промышленная арматура представляет собой устройства, которые монтируются на трубопроводах, котлах, резервуарах и другом оборудовании, находящемся под давлением, для подключения и отключения отдельных участков трубопровода, регулирования расхода и давления среды, ука¬зания и регулирования уровней жидкости, изменения направления движения транспортируемой по трубопроводам среды и т.д.

Промышленная трубопроводная арматура определяется по ГОСТ 24856-81 (“Арматура трубопроводная промышленная. Термины и определения”) как “устройство, устанавливаемое на трубопроводе и емкости и обес¬печивающее управление потоком рабочей среды путем изменения проходного сечения”.
Промышленная трубопроводная арматура подразделяется на запорную арматуру, регулирующую арматуру, распределительно-смесительная арматуру предохранительная арматуру и др. в соответствии с ГОСТ 24856-81 (ИСО 6552-80.) “Арматура трубопроводная промышленная.


рмины и определения”.
Запорная арматура — “промышленная арматура, предназначенная для перекрытия потока рабочей среды”.
Регулирующая арматура — “промышленная трубопроводная арматура, предназначенная для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения ее расхода”.
Распределительно-смесительная арматура — “промышленная трубопроводная арматура, предназначенная для распределения потока рабочей сре¬ды по определенным направлениям или для смешивания потоков”.
Предохранительная арматура — “промышленная трубопроводная арматура, предназначенная для автоматической защиты оборудования от ава¬рийных изменений параметров”.
Обратная арматура — “промышленная трубопроводная арматура, предназначенная для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды”.
Фазоразделительная арматура — “промышленная трубопроводная арматура, предназначенная для автоматического разделения рабочих сред в за¬висимости от их фазы и состояния”.
По типу уплотнений подвижных элементов относительно окружающей среды промышленная трубопроводная арматура делится на сальниковую, сильфонную, мембранную (ГОСТ 24856-81).
Сальниковая арматура — “промышленная трубопроводная арматура, у которой уплотнение подвижных элементов относительно окружающей среды осуществляется сальниковой набивкой”.
Сильфонная арматура — “промышленная трубопроводная арматура, у которой уплотнение подвижных элементов относительно окружающей среды осуществляется силъфоном”.
Мембранная арматура — “промышленная трубопроводная арматура, у которой уплотнение подвижных элементов относительно окружающей среды осуществляется мембраной”.
По типу присоединения к трубопроводу промышленная трубопроводная арматура подразделяется по ГОСТ 24856-81 на фланцевую, муфтовую, цапковую, штуцерную и арматуру под приварку.
Наиболее распространенный тип арматуры — запорная.
1.3.

ебования, предъявляемые к запорной арматуре
Магистральные газопроводы, на которых устанавливается запорная арматура, согласно СНиП 2.05.06-85 делятся в зависимости от рабочего давления на два класса: первый — при рабочем давлении от 2,5 до 10 МПа включительно; второй — при рабочем давлении от 1,2 до 2,5 МПа включительно.
К особенностям работы запорной арматуры на магистральных газопроводах относятся высокое давление газа, высокая температура газа на выходе (например, газоперекачивающего агрегата до 160° С), наличие в составе газа компонентов, вызывающих коррозию металла (углекислый газ, сероводород), наличие газового конденсата, метанола, диэтиленгликоля и механических при¬месей с максимальной величиной частицы до 1 мм. В связи с этим к запорной арматуре предъявляются следующие требования:
— запорная арматура должна обеспечивать герметичное отключение дефектного участка газопровода, сосуда или аппарата от технологических трубо¬проводов во избежание поступле.

вижению газа и ведет к расходу энергии на преодоление этого сопротивления;
— запорная арматура должна иметь хорошую герметичность относительно
окружающей среды (в соединениях с трубопроводом, разъемах корпуса и через
уплотнения полуосей затвора арматуры не должно быть утечек);
— конструкция запорной арматуры должна обеспечивать удобство ее обслуживания и ремонта, быстрое открытие и закрытие; при ручном управлении запорной арматурой усилия не должны превышать допустимых нормами вели¬чин;
— для обеспечения прохода очистных поршней разделительных шаров в
период эксплуатации газопровода диаметр запорного устройства должен соответствовать диаметру трубопровода, к которому оно подсоединено.

II. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ

Применяемая на магистральных газопроводах запорная арматура различается по конструктивным особенностям, номинальному (условному) давле¬нию, номинальному (условному) проходу, типу привода и ряду других признаков.


порная арматура каждого вида состоит из трех основных элементов: запорного устройства, привода и системы управления.
Запорное устройство состоит из закрытого герметичного корпуса, внутри которого размещается запорный узел. Корпус обычно имеет два (иногда и более) присоединительных конца, которыми он плотно присоединяется к трубопроводу. Запорный узел предназначен для герметичного разделения трубопровода на части. Он состоит из седла и запорного органа, которые находятся в постоянном соприкосновении по уплотнительным поверхностям, и в закрытом состоянии герметично разделяют разобщенные части трубопровода.
  Привод арматуры — это исполнительный механизм, перемещающий запорный орган внутри запорного узла относительно седла из закрытого поло¬жения в открытое и наоборот.
Система управления служит для подачи дистанционного или местного управляющего сигнала к исполнительному механизму (приводу) для установки запорного органа в открытое или закрытое положение.

2.1. Конструктивные особенности запорной арматуры

Конструктивные особенности запорной арматуры определяются направлением перемещения запорного органа относительно седла. Различают сле¬дующие типы запорной арматуры согласно ГОСТ 24856-81 “Арматура трубо¬проводная промышленная. Термины и определения”.
Задвижка — “промышленная трубопроводная арматура, в которой запорный или регулирующий орган перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно оси потока рабочей среды”.


движки характеризуются небольшим гидравлическим сопротивлением и незначительным коэффициентом трения, который может быть снижен еще более с помощью различных смазок. Смазка не только уменьшает коэффициент трения, а, следовательно, и требуе¬мые усилия для открытия (закрытия) арматуры, но и герметизирует затвор.
Кран — “промышленная трубопроводная арматура, в которой запорный или регулирующий орган имеет форму тела вращения или части его, который проворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной к направлению потока рабочей среды”. Характерная особенность запорного устройства этого вида — постоянный контакт запорного органа с седлом. Это обу¬словливает относительно высокий коэффициент трения, который можно сни¬зить с помощью уплотнительных смазок. К этой арматуре относятся шаровые краны, цилиндрические краны, конусные краны, распределительные краны.
Клапан (или по вышеуказанному стандарту недопустимый к примене¬нию термин “вентиль”, далее обозначается буквами “Ндп” и слово “вентиль” — курсивом) — это “промышленная трубопроводная арматура, в которой запорный или регулирующий орган перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды”. Клапаны (Ндп. вентили) имеют незначительный коэффициент трения и требуют приводов небольшой мощности, однако изменение направления потока создает в них повышенное гидравличе- ское сопротивление.

ним относится запорный клапан — “клапан, предназна¬ченный для перекрытия потока среды”;
Обратный клапан — “клапан, предназначенный для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды”.
Затвор — “промышленная трубопроводная арматура, в которой запорный или регулирующий орган поворачивается вокруг оси, не являющейся его собственной осью”. Запорные устройства этого вида широко применяют в об¬ратных затворах, (которые недопустимо, называются термином “обратный клапан” (ГОСТ 24856-81).
Обратный затвор (Ндп обратный клапан) — “затвор, предназначенный для предотвращения обратного потока рабочей среды”.
К основным параметрам запорной арматуры относятся: номинальный (условный) проход DN, номинальное (условное) давление PN (МПа), температура рабочей среды К (°С), тип присоединения к трубопроводу, масса (кг).

2.2. Номинальный размер (условный проход) арматуры

Номинальный размер (условный проход) — один из параметров запорной арматуры (ГОСТ 28338-89 “Соединения трубопроводов и арматуры. Проходы условные (размеры номинальные). Ряды”). Под номинальным размером (условным проходом) понимают параметр, применяемый в трубопроводных системах в качестве характеристики соединений трубопроводов, фитингов и арматуры. Номинальный размер (условный проход) не имеет единицы измерени.


та ГОСТ 28338-89 (дата введения 01.01.91), допускается применять обозначение условного прохода (номинального размера) Dy.
Условный проход обозначается Dy. Например, условный проход 100 мм выражается как Dy 100 .
Внутренние размеры проходов в запорной арматуре определяются исходя из конструктивных соображений и необходимости обеспечения минимального гидравлического сопротивления. Особые требования, предъявляемые к проходному сечению арматуры, зависят от характера транспортируемого продукта и условий эксплуатации.
“Проходная арматура” (ГОСТ 24856-81) — “промышленная трубопро¬водная арматура, в которой рабочая среда не изменяет направление своего движения на выходе по сравнению с направлением ее на входе”.
Правильность выбора проходного канала арматуры имеет особо большое значение в том случае, когда трубопровод, на котором она смонтирована, подвергается периодической внутренней очистке скребками. По форме и сечению проходного канала трубопроводную арматуру можно разделить на две группы: с полностью и частично открывающимися каналами.
“Полнопроходной арматурой” называется “проходная арматура (ГОСТ 24856-81), у которой площадь сечения затвора равна или больше площади входного патрубка”.

а характеризуется очень незначительным гидравлическим сопротивлением и обусловливает минимальную турбулентность потока. Полнопроходная арматура меньше, чем полнооткрывающаяся, загрязняется механическими частицами, содержащимися в газе, и обеспечивает беспрепятст¬венное прохождение скребков, шаров и других очистных устройств. Полнопро¬ходными выпускаются клиновые и параллельные задвижки, большинство ша¬ровых и некоторые модели конусных кранов.
По сравнению с полнопроходной полнооткрывающаяся арматура имеет канал, отличающийся по конфигурации или площади поперечного сечения от канала трубопровода. К ней относится большинство кранов, клапанов (Ндп. вентилей), некоторые модели шаровых кранов и задвижек, а также арматура с проходным каналом в виде трубки Вентури. Применение арматуры этого вида целесообразно в том случае, когда повышенный перепад давления, связанный с уменьшением сечения проходного канала по сравнению с сечением присоединительных концов, не влияет на эксплуатационный режим газопровода.

2.3. Давление номинальное (условное)

Другим основным параметром соединений трубопроводов и арматуры является номинальное (условное) давление PN. Давление номинальное (условное) устанавливается по ГОСТ 356-80 “Арматура и детали трубопроводов.


вления условные, пробные и рабочие. Ряды” и по ГОСТ 26349-84. “Давления номинальные (условные). Ряды”.
Под номинальным ( условным ) давлением (PN) (ГОСТ 26349-84) понимается наибольшее избыточное рабочее давление при температуре рабочей среды 20°С, при котором обеспечивается заданный срок службы соединений трубопроводов и арматуры, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках прочности при температуре 20°С.
Под рабочим давлением (Рр) (ГОСТ 356-80) следует понимать наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры и деталей трубопровода. г щ
Примеры условных обозначений:
— номинального (условного) давления 4.0 МПа (40,0 кгс/см2) — PN40 — Ру40;
— рабочего давления 25 МПа (250 кгс/см ) при температуре 803 К (530°С) — Рр 250 t 803(530).
Допускается (по ГОСТ 26349-84) применять обозначение номинального (условного) давления РУ) вместо PN, в конструкциях соединений трубопроводов и арматуры, разработанных до 01.01.92.
Запорная арматура и соединительные части трубопроводов должны изготавливаться на номинальные (условные) давления, приведенные в стандарте ГОСТ 26349-84. “Соединения трубопроводов и арматуры. Давления номинальные (условные). Ряды”.
С повышением температуры среды допускаемое рабочее давление п.

окументации не указано конкретное значение этой температу¬ры. Предельное отклонение значения пробного давления не должно превышать 5%. Пример обозначения пробного давления: 6 МПа (60 кгс/см ) — Рпр60.
ГОСТ 356-80 разработаны таблицы зависимости рабочих давлений Рр от Ру и Рпр для арматуры и деталей трубопровода из различных материалов.
В особых случаях эксплуатации, когда арматура может испытывать динамические нагрузки (гидравлические удары, вибрацию, пульсирующие давле¬ния), а также при движении по трубопроводу среды, которая в силу своих специфических свойств (ядовитость, коррозионная активность и др.) требует осо¬бых мер предосторожности, рабочее давление устанавливается органами тех¬нического надзора по специальным техническим условиям с поправочными ко¬эффициентами.
Арматура трубопроводная запорная испытывается на герметичность по ГОСТ 9544-93 “Арматура трубопроводная запорная. Нормы герметичности затворов”, которым устанавливаются нормы герметичности запорных устройств. Испытание запорной арматуры на герметичность производится водой или воз¬духом в течение определенного времени в зависимости от номинального раз¬мера (условного прохода) DN арматуры и номинального давления PN МПа (кгс/см ) арматуры.
В зависимости от максимально допустимых стандартом протечек определяется класс герметичности (А, В, С, D) запорной арматуры, который указыва¬ется в технических условиях на конкретный вид арматуры.

2.4. Типы соединений арматуры с трубопроводами

Соединение труб с аппаратом, сосудом или запорной арматурой может быть разъемным и неразъемным. К разъемному соединениям относятся муфтовые, цапковые и фланцевые, к неразъемным — “под приварку”. Соединение “под приварку” — наиболее дешевый способ присоединения арматуры, так как для ее производства требуется мало материалов и самое простое оборудование. Сварное соединение достаточно надежно с точки зрения прочности и герметичности. Однако к арматуре, присоединяемой “под приварку”, предъявляются особые требования: максимальный срок службы при минимальном (по числу и стоимости) текущем ремонте и свободный доступ к наиболее изнашивающимся узлам.
Самым распространенным соединением арматуры с аппаратурой и трубопроводами является фланцевое. Размеры таких соединений, предназначенных для номинальных (условных) давлений от 0,1 до 20 МПа (от 1 до 200 кгс/см ), устанавливаются в соответствии с ГОСТ 12815-80 “Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Ру от 0,1 до 20 МПа (от 1 до 200 кгс/см2). Типы. Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей”. Общие технические требования к фланцам определяются по ГОСТ 12815-80.
Арматура с разъемным соединением другого вида (муфтовая) применяется по ГОСТ 6527-68 “Концы муфтовые с трубной цилиндрической резьбой. Размеры” Такой вид соединений применяется в двух вариантах: резьбовая — с внутренней (труба ввинчивается в арматуру) или наружной (присоединительные концы арматуры ввинчиваются в трубопровод) резьбой и присоединяемая быстросъемными накидными муфтами. Муфтовую резьбовую арматуру при¬меняют в том случае, когда в схеме монтажа предусматривается достаточное пространство для работы с гаечным или газовыми ключами. Арматуру со специальными накидными быстросъемными муфтами чаще всего используют для соединения тонкостенных труб, где практически нельзя использовать муфтовые или фланцевые соединения. Муфтовые соединения небольшого диаметра (до 50 мм).

2.5. Материалы для запорной арматуры

Выбор материалов для запорной арматуры зависит от условий эксплуатации и характера транспортируемого продукта. Свойства материалов зачастую играют решающую роль при выборе арматуры. При классификации арматуры по материалам учитывают различные требования, предъявляемые к корпусу, крышке, запорному органу и т.д. Наибольшее распространение получили угле¬родистые и легированные стали, ковкий чугун, латунь, бронза, специальные сплавы. В настоящее время углеродистые и легированные стали — наиболее распространенный материал для изготовления литых и кованых корпусов и крышек, предназначенных для работы при высоких давлениях и температурах, гидравлических ударах и вибрации арматуры.
При работе в условиях ударных нагрузок наибольшее применение получили корпуса и крышки из ковкого чугуна. Чугунные корпуса и крышки чаще всего используют для арматуры с небольшими условными проходами, однако чугун повышенной прочности можно применять для арматуры больших разме¬ров, в частности для различных моделей клиновых задвижек.
Из латуни и бронзы в основном изготавливают корпуса арматуры с номинальным (условным) проходом менее 50 мм для трубопроводов низкого давления при температуре, которая значительно ниже 150°С. Корпуса и крышки арматуры, предназначенной для работы в сложных условиях (высокое давле¬ние, очень коррозионная среда), изготавливают из специальных сплавов, не¬ржавеющей стали, легированных молибденовых, ванадиевых и хромистых сталей.
Детали запорного узла изготавливают из специальных сталей, в том числе из высокоуглеродистых, хромистых и молибденовых сталей. При содержании в транспортируемой среде абразивных частиц некоторые детали запор¬ного узла изготавливают из твердых сплавов, например стеллита. Иногда мате¬риалом для уплотнительных поверхностей служит кожа, эбонит, резина, вини¬пласт, фторопласт, полиуретан, пластмассы и др. Для изготовления фланцев, шпинделей, клиньев и других частей запорной арматуры применяют углероди¬стую и легированную стали, серый и ковкий чугуны.

2.6. Условное обозначение и маркировка запорной арматуры

 

Чтобы отличить один вид арматуры от другого как по конструкции, так и по применяемым материалам, существует ГОСТ 4666-75 “Арматура трубопроводная. Маркировка и отличительная окраска”.
Маркировка должна выполняться на корпусе запорной арматуры и содержать товарный знак завода-изготовителя; номинальное (условное) давление, диаметр номинального (условного) прохода, стрелку, показывающую направление потока среды, марку или условное обозначение материала корпуса для арматуры, изготовленной из стали со специальными свойствами (коррозионно-стойкой, жаростойкой, хладостойкой и т.д.). Знаки маркировки на литой арматуре выполняют — штамповкой, клеймением или гравировкой. Знаки маркировки наносят на лицевой стороне корпуса, кроме товарного знака завода-изготовителя, который наносят на противоположной стороне. На арматуре, обеспечивающей прохождение рабочей среды в любом направлении, маркировку наносят без стрелок. На торцах запорных органов кранов должны наноситься риски, указывающие расположение проходных отверстий в запорном органе.
В настоящее время трубопроводная арматура выпускается многими заводами и предприятиями. ЦКБ арматуростроения (г.Санкт-Петербург) приняты условные обозначения арматуры:
Например, первые две цифры обозначает вид запорной арматуры, следующие за ней буквы — материал, из которого изготовлен корпус, далее — первая цифра — тип применяемого привода, следующие две цифры — конструкция арматуры по каталогу завода — изготовителя, следующие две буквы указывают на материал, из которого выполнены уплотнительные поверхности.
Изделия без вставных или наплавленных уплотнительных колец, т.е. с уплотнительными поверхностями, выполненными непосредственно на самом корпусе, обозначают буквами “бк” (без колец). С обозначением материала уплотнительных поверхностей объединяется обозначение материала внутреннего покрытия корпуса. Условное обозначение изделия, дополненное римской цифрой, указывает на различные варианты конструктивного исполнения основного изделия.
Примеры условных обозначений запорной арматуры:
1) 15кч22нж: 15 — клапан (Ндп вентиль), кч — корпус из ковкого чугуна;
22 — конструкция клапана (Ндп вентиля (по каталогу); нж — уплотнительные
поверхности из нержавеющей стали;
2) 15кч916бр: 15 — клапан (Ндп вентил)ь; кч — корпус из ковкого чугуна;
9 — вид примененного привода (электрический); 16 — конструкция вентиля (по
каталогу); бр — уплотнительные поверхности из латуни или бронзы;
3) 11с320бк: 11 — кран; с — корпус из углеродистой стали; 3 — вид примененного привода (механический с червячной передачей); 20 — конструкция крана (по каталогу); бк — уплотнительные поверхности выполнены непосредственно на корпусе, т.е. без вставных колец.
В зависимости от материала корпуса наружные необработанные поверхности (корпус, крышка, сальник и т.д.) чугунной и стальной арматуры (кроме приводных устройств) окрашивают в различные отличительные цвета по ГОСТ 4666-75 “Арматура трубопроводная. Маркировка и отличительная окраска”: серый ковкий чугун — черный; сталь коррозионная — голубой; сталь углеродистая — серый; сталь легированная — синий. Арматуру из цветных сплавов не окрашивают, но в зависимости от материала уплотнительных деталей производят окраску привода.
На магистральных газопроводах применяют запорную арматуру различного типа, но наиболее распространение получили задвижки, клапаны (Ндп вентили), обратные клапаны и краны.

Источник: infoks.ru

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.

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.

Источник: armatek.ru

На сегодняшний день существуют восемь признаков, по которым осуществляется классификация запорной арматуры.

1. По сфере применения

Здесь классификация запорной арматуры включает в себя:
• промышленную арматуру общего назначения. Название говорит само за себя. Эта арматура используется для средних (часто применяемых) значений температуры и давления. Рабочая среда не обладает агрессивностью и химической активностью. Арматура общего назначения чаще всего используется в трубах с холодной водой на предприятиях в коммунальном хозяйстве;
• арматура для особых условий. Используется при относительно высоких показателях давления и температуры, а также при низких температурах. Рабочая среда здесь может быть сыпучей, абразивной, коррозионной, токсичной и даже радиоактивной;
• специальная. Данная классификация запорной арматуры разрабатывается индивидуально для специальных или уникальных условий эксплуатации (промышленных установок);
• судовая арматура применяется на морском и речном транспорте. Здесь учитываются вибрационные и механические нагрузки, которые присущи данной сфере использования;
• сантехническая арматура. Кроме ванных и кухонь нею оснащаются газовые плиты.

 

2. По виду
Трубопроводная арматура в зависимости от функционального назначения делится на такие виды:

Классификация запорной арматуры Классификация запорной арматуры Классификация запорной арматуры
Запорная. Является основным и самым распространенным видом. Она обеспечивает полное перекрытие рабочей среды в трубе с обеспечением надлежащей герметичности как в запорном элементе, так и по отношению к окружающей среде. Регулирующая. С ее помощью можно менять параметры среды. Это делается путем сужения/расширения проходного сечения арматуры. Распределительно-смесительная. Из названия понятно, что данный вид арматуры обеспечивает распределение потока на несколько или для смешения нескольких в один поток.
Классификация запорной арматуры Классификация запорной арматуры Классификация запорной арматуры
Предохранительная. Призвана оберегать трубопровод и его компоненты от чрезмерного давления. При его достижении проводит выброс критического излишка рабочей среды в окружающее пространство;  Защитная. Работает автоматически (мгновенно). Перекрывает отдельные участки или весь трубопровод при достижении недопустимых показателей рабочей среды, ее движении в обратном направлении, прочее. Фазоразделительная. Разделяет поток среды по агрегатным состояниям.

 

3. По типам
Классификация запорной арматуры по типам состоит из:

Классификация запорной арматуры Классификация запорной арматуры Классификация запорной арматуры Классификация запорной арматуры
 Задвижек. Это, пожалуй, наиболее простой и распространенный тип. Здесь запорный элемент в форме клина опускается между двумя седлами. Угол клина должен быть идентичным углу между седлами. Клинья бывают жесткими, двухдисковыми, упругими; Клапан. Срабатывает мгновенно. Здесь запорный элемент двигается параллельно потоку рабочей среды; Кран. Запорный элемент в этом виде представляет собой тело вращения, внутри которого находится сквозное отверстие. Его диаметр совпадает с диаметром трубы. Вращается тело поворотами вокруг своей оси. Можно не только полностью перекрывать, но и регулировать напор рабочей среды; Дисковый затвор. Диск здесь закреплен вертикально и вращается вокруг своего диаметра. В открытом положении диск располагается параллельно течению рабочей среды.

 

4. По способу управления
Запорная арматура может в составе трубопроводной системе может управляться таким образом:
• вручную. Посредством гайки или маховика;
• дистанционно. Не имеет непосредственного органа управления, а посредством переходных устройств управляется издали. Такой способ используется, когда усложнен доступ к арматуре;
• посредством привода. Сегодня один из самых популярных способов управления. Используются электрические, пневматические и гидравлические приводы;
• автоматическое. Закрывание/открывание осуществляется без непосредственного участия человека. Так работают обратные и предохранительные клапаны.

 

5. По способу герметизации
Классификация запорной арматуры по способу герметизации включает в себя:
• сальниковый. По праву считается наиболее распространенным вариантом. Здесь герметизация обеспечивается эластичным элементом, который находится в непосредственном контакте со штоком и закрывает доступ рабочей среды наружу;
• мембранный. Специальная мембрана обтягивает всю внутреннюю полость арматуры, обеспечивая уплотнение как относительно окружающей среды, так и затвора;
• сильфонный. Сильфон, который обладает способностью сжиматься, является чувствительным элементом конструкции и обеспечивает герметичность по отношению к окружающему пространству;
• шланговый. Эластичность шланга создает необходимый уровень герметичности по отношению к окружающей среде.

 

6. По способу присоединения к трубопроводу
• муфтовая. Муфты обхватывают арматуру в местах ее присоединения к трубопроводу;
• фланцевая. Фланцы располагаются на краях арматуры и присоединяются фланцам трубы. Фланец представляет собой стальную окружность с отверстиями для болтов;
• межфланцевая. Арматура вставляется между фланцами трубы и зажимается;
• под приварку;
• цапковая арматура. Присоединяется к трубопроводу по наружной резьбе с бортиком;
• штуцерная. Для присоединения к трубопроводу используется штуцер (ниппель).

 

Еще две классификации запорной арматуры это по давлению и по температуре. По давлению среды – от 1 кгс/см2  (вакуумная) до 800 кгс/см2 (сверхвысокого давления). По температуре – от -1530С (криогенная) до +6000С (жаропрочная).

Источник: admiralzavod.ru

Виды арматуры для трубопроводов

Современные трубопроводные системы — сложный комплекс инженерных сооружений, каждый элемент которых выполняет определенную функцию, любые сбои в налаженной работе комплекса могут привести к авариям и иметь определенные экологические или экономические последствия.

Одним из основных критериев, который логично делит все арматурные изделия для трубопроводных систем, считается функциональное назначение. Иными словами, отличие каждой детали определяется тем, для чего она используется.

чугунная арматура

Таким образом, трубопроводную арматуру можно разделить на шесть групп по той функции, которую выполняет каждая из них в системе.

Запорные устройства Предназначены для герметичного полного перекрытия движения рабочей среды. Именно степень герметичности определяет качество деталей этой группы.
Регулирующая Применяется для регулирования потока, количество и скорость транспортируемой среды. Она определяет безопасность и экономичность технологических процессов.
Отключающая или защитная Обеспечивает перекрытие движения рабочей среды в определенном элементе при превышении допустимых технологических параметров. В отличие от предохранительной арматуры подача рабочей среды прерывается на определенном участке, за счет отключения одного элемента.
Предохранительная Направлена на предотвращение аварийных ситуаций по любой из причин: от ошибки оператора, до превышения рабочих параметров сети. Задача — предотвратить нежелательные последствия нарушений.
Распределительно-смесительная Детали для разделения потока на отдельные ветви или смешивание нескольких потоков в один. Возможны варианты арматуры, которая выполняет только распределительную или только смесительную функцию.
Обратная Предназначена для автоматического предотвращения обратного потока жидкости в системе.

Обратите внимание! Совмещение обозначенных действий возможно в деталях комбинированного типа, например, в устройствах запорно-регулирующих.

Типы устройств

Принадлежность к какому-либо типу арматуры для трубопроводов определяется конструкцией устройств.

Выделяют четыре типа:

Задвижка Передвигаясь перпендикулярно по отношению к движению рабочей среды устройство перекрывает его.
Затвор Выполнен в виде диска, который перемещается параллельно движению рабочей среды или под углом.
Клапан Перемещение путем вращения параллельно движению потока тела самого затвора или только его части.
Кран Запорный элемент, который вращается вокруг собственной оси, при этом он может находится в различном положении по отношению к оси потока.

Классификация по различным параметрам

Помимо функциональных различий и особенностей конструкции критериями для деления устройств на группы служит их назначение и сфера применения.

По сфере применения

По особенностям применения устройства разделяют на четыре разновидности:

  • Детали общего назначения, которые могут использоваться в различных отраслях.
  • Арматуру специального назначения (эти устройства должны обладать определенными характеристиками, которые оговариваются специально).
  • Санитарно-техническая, которая используется в трубах, предназначенных для оснащения бытового оборудования.
  • Фасонные детали для особых условий эксплуатации, например, для магистралей, транспортирующих агрессивные вещества.
  • Для трубопроводов судостроительной или транспортной промышленности.

Логично, что арматура для газопроводов должна отличаться высокой степенью герметичности. Для трубопроводов, транспортирующих нефть, важнейшим является антикоррозийная устойчивость, для труб, применяемых в химической промышленности важным критерием является инертность к агрессивным химическим соединениям.

По типу соединения

В зависимости от способа соединения, арматура делится на несколько групп:

  • Фланцевая — разборные детали, которые могут многократно разбираться, например, при ремонте или для прочистки. Крепится на болты. Распространена в системах, работающих в системах с высоким давлением и температурой.арматура
  • Муфтовая арматура с резьбой. Подходит для труб из металлопластика, полиэтиленовых и полипропиленовых трубных изделий.кран шаровой муфтовой
  • Арматура под сварку — самая надежная, сварка осуществляется в раструб или встык.арматура под сварку
  • Арматура для цапкового крепления (устройства небольшого размера, которые способны работать под высоким давлением, с наружной резьбой).Арматура для цапкового крепления
  • Устройства под штуцерное соединение (детали с наружной резьбой, диаметром не более 15 мм).с резьбой

По методу герметизации

В зависимости от того, каким образом происходит герметизация стыков, различают:

Сальниковая Соединение, когда шток и шпиндель дополнительно уплотняются сальниковой набивкой.
Мембранная Эластичный диск, который обеспечивает герметичность стыков.
Сильфонная В качестве уплотнителя выступает сильфонный узел, который представляет собой гофрированную трубку.
Шланговая Арматура, оснащенная эластичным шлангом, пережимание которого создает герметичное отсечение потока.

Источник: InfoTruby.ru

Область применения запорной арматуры

Запорная арматура предназначена:

  1. для трубопроводов, подводящих к жилым, бытовым и промышленным помещениям газ или воду и отводящих канализационные стоки. Это самая широкая сфера применения запорных устройств;
  2. для трубопроводов, в которых проходят агрессивные вещества. Устройства для химической и нефтегазовой отрасли отчаются более высокой герметичностью и коррозийной устойчивостью;
  3. бытовых сетей водоснабжения, теплоснабжения и канализации. Арматура, устанавливаемая на частных сетях, отличается небольшими размерами и простотой управления.

Разновидности арматуры запорного типа

Различают следующие типы запорной трубопроводной арматуры:

  • краны;
  • вентили (клапаны);
  • задвижки;
  • заслонки.

Классификация кранов

Запорные краны преимущественно предназначены для бытовых трубопроводов с малым давлением.

Устройство запорной арматуры-крана следующее:

  • корпус;
  • запорный элемент;
  • рукоять;
  • набор уплотнительных прокладок.

Классификация устройств может быть произведена по нескольким признакам:

  • типу запорного элемента;
  • методу установки.

Элементом, перекрывающим поток проходящей среды, может быть:

  • шар. В соответствие с этим кран носит название шаровой (рисунок выше);
  • конус в виде пробки (пробковый кран).

Крепиться к трубопроводу краны могут:

  • муфтовым способом. Фиксирующие гайки наворачиваются на подготовленную на трубе резьбу;
  • фланцевым способом. В качестве фиксирующих элементов выступают фланцы, соединяемые между собой болтами;
  • методом сварки.

Каждый кран имеет свое условное обозначение. На маркировке, нанесенной на корпус устройства, в обязательном порядке отражаются:

  • диаметр условного прохода (DN);
  • условное давление, на которое рассчитано устройство (РN);
  • материал, примененный для изготовления крана;
  • предприятие-изготовитель;
  • дополнительные справочные материалы (дата изготовления, номер партии и так далее).

Использование вентилей

Запорный клапан (вентиль) состоит из корпуса с двумя концами для крепления устройства и седла, перекрываемого затвором.

Основная отличительная особенность вентиля от крана – это высокий класс герметичности, что позволяет использовать устройство на газопроводах.

Клапан, как и кран, может присоединяться к трубопроводу при помощи муфт, фланцев или сварки.

Выпускаются вентили, приводимые в действие:

  • маховиком (ручное управление);
  • электроприводом (электронное управление), в том числе и с помощью дистанционного пульта управления.

Маркировка запорной арматуры – вентиля также содержит:

  • условное обозначение модели устройства;
  • проход;
  • обозначение типа присоединения к трубопроводу;
  • давление;
  • материал исполнения;
  • климатическое исполнение;
  • документ, на основании которого вентиль изготовлен.

Предназначение и разновидности задвижек

Наиболее часто используемым элементом любых трубопроводов является задвижка. Устройство представляет собой корпус и крышку, между которыми располагается затвор.

Назначение запорной арматуры — задвижки – любые трубопроводы, диаметр которых варьируется от 15 мм до 2000 мм.

Преимуществами устройства, по сравнению с другими видами запорной арматуры, являются:

  • простота обслуживания и конструкции;
  • небольшие размеры;
  • малое сопротивление.

Задвижки могут изготавливаться из следующих материалов:

  • стали;
  • чугуна;
  • цветных металлов и сплавов из них.

Управление задвижками происходит:

  • ручным способом (вращением рукояти);
  • электроприводом;
  • гидроприводом.

Обозначение запорной арматуры (задвижки) определяет:

  • вид и наименование устройства;
  • условный рабочий диаметр;
  • максимальное давление в системе;
  • тип привода;
  • положение устройства в рабочем состоянии;
  • категорию размещения;
  • климатическое исполнение;
  • тип соединения устройства с трубопроводом.

Назначение заслонок

Запорным элементов в заслонке является диск, который вращается вокруг оси.

Заслонки преимущественно используются на трубопроводах, имеющих большой диаметр и находящихся под небольшим давлением, так как класс герметичности устройства достаточно низкий.

Заслонка может управляться:

  • маховиком, приводящим в действие ось вращения (ручное управление);
  • гидроприводом;
  • электроприводом.

В большинстве случаев корпус запорного устройства изготавливается из чугуна, а поворотный диск – из стали.

Устанавливаются заслонки:

  • методом сварки;
  • фланцевыми крепежами.

Марка запорной арматуры  — задвижки, а так же номер партии, диаметр, давление и область определения обозначаются на корпусе устройства аналогично ранее приведенным схемам.

Условные обозначения запорной арматуры

Каждый вид и подвид запорной арматуры, применяемой при строительстве трубопровода, имеет свое условное обозначение, которое облегчает строителям выбор устройства.

Например, вентиль проходной обозначается двумя, соединенными между собой вершинами, треугольниками.

Как обозначается иная арматура указано на рисунке ниже.

Таким образом, каждый вид запорной арматуры предназначается для определенных трубопроводов. Чтобы подобрать наиболее подходящее устройство, можно воспользоваться маркировкой, которая наносится на корпус изделия или указывается в схеме трубопровода.

Источник: vse-o-trubah.ru



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.