Виды запорной арматуры на трубопроводах

Обновлено: 07.07.2024

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.

Содержание

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 Задвижки для трубопроводов 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

Рис. 3 Запорная чугунная фланцевая арматура

Рис. 4 Задвижки для трубопроводов из цветных металлов

Минусы

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

Рис. 5 Принцип работы затвора клинового типа

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

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

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.

Клин с двумя дисками

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

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 шиберных задвижках 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

Рис. 11 Шланговый тип задвижки – принцип действия

Маркировка

Маркировка задвижной трубопроводной арматуры регламентируется в соответствии с ГОСТ 4666-75, она выполняется на корпусе или табличке с указанием следующих данных:

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:

Рис. 13 Способы монтажа и настройки запорных устройств

Ознакомительное видео про задвижки для трубопроводов

Какая запорная арматура для трубопроводов есть на рынке и какую лучше использовать

Функционирование трубопровода требует его постоянного обслуживания. Для этого используют разные виды трубопроводной арматуры — предохранительную, спускную, запорную и т.д. К примеру, чтобы частично или полностью перекрыть движение рабочей среды в системе, применяют запорную арматуру для трубопроводов. О характеристиках и типах арматуры трубопроводов будет рассказано в этой статье.

Виды арматуры для трубопроводов

Выделяют следующие виды трубной арматуры:

регулирующая;
запорно-регулирующая;
невозвратно-запорная;
запорная;
предохранительная;
обратная;
невозвратно-управляемая;
смесительно-распределительная;
дренажная (спускная);
отводная;
отключающая (защитная);
редукционная (дроссельная);
фазоразделительная;
контрольная.

Как нетрудно догадаться, каждая разновидность продукции предназначена для определённых целей, которым соответствует и устройство трубопроводной арматуры.

Например, запорную трубопроводную арматуру используют для перекрытия движения рабочей среды (или совокупности сред) с целью проведения профилактических работ в сети.

Предохранители служат для защиты трубопровода от превышения рабочего давления, в результате которого система может выйти из строя, путём сброса излишков перемещаемой среды.

Регулирующая арматура предназначена для поддержания нужного количества носителя с помощью изменения его расхода.

Возникновение возвратного потока, снижающего производительность системы, предотвращается обратными элементами (в частности, невозвратно-запорными и невозвратно-управляемыми).

Сброс из трубопроводной системы рабочей среды осуществляется путём использования спусковых, или дренажных, приспособлений.

Разделение фаз (при условии, что в трубах перемещается несколько фазовых состояний среды) производится при помощи фазоразделительных элементов.

Рабочее давление в системе при необходимости снижается благодаря применению редукционной арматуры.

Типы трубопроводной арматуры

Сфера использования арматуры для трубопроводов достаточно широка, она используется во всех типах промышленных трубопроводов, в том числе и в технологически опасных производствах (при перемещении ядовитых, взрывчатых, экологически опасных веществ). Поэтому характеристики трубопроводной арматуры должны полностью соответствовать государственным стандартам безопасности. Обычно производством таких изделий занимаются крупные предприятия.

Сообразуясь с планируемым применением трубной арматуры, выделяют продукцию:

Общетехнического применения.
Для особых условий.
Промышленную специальную.
Судовую и транспортную.
Промышленную сантехническую.

Изделия общего назначения производятся серийно и могут применяться в любой сфере производства.

Судоходство и транспортные перевозки осуществляются в разном климате и при варьирующихся габаритах транспортных средств, которым должна соответствовать судовая или транспортная арматура.

Специальная промышленная трубопроводная арматура выпускается по специальным проектам предприятий и в соответствии с предъявляемыми ими требованиями (подробнее: "Какая бывает промышленная трубопроводная арматура – виды и характеристики").

Промышленные сантехнические элементы, как можно догадаться, используются при установке и эксплуатации промышленной сантехники.

Условия производства арматуры

Материал изготовления трубопроводной арматуры определяется будущей областью её применения. Если система (или участок системы) будет работать при давлении до 1,6 МПа, используется ковкий чугун; если больше — сталь. Для трубопроводов небольшого сечения используются высококачественные медные сплавы, благодаря которым не допускается коррозия элементов и прикипание арматуры к трубам.

Следует отметить, что производство арматурных элементов — дело сложное и высокотехнологичное, поэтому должно осуществляться на специальном промышленном оборудовании.

Для производства изделий необходимы:

печь;
пресс специального назначения;
станок для диагностики;
стол, на котором осуществляется сборка;
токарный станок;
сверлильный станок;
конвейер;
воздушный компрессор для покраски изделий;
вспомогательные инструменты и приспособления.

Запорные устройства: классификация и применением

Основные виды запорной арматуры для трубопроводов — задвижки, вентили, клапаны, краны и затворы. Для задвижек характерно движение запирающего элемента под прямым углом к продольной оси трубы, для клапанов — параллельно.

Вентили

Возможно применение вентилей на запорных изделиях диаметром до 0,3 м. Часто они применяются в конечных (тупиковых) участках системы во время ремонта. Запирающий элемент, нередко представляющий собой тело вращения или его часть, поворачивается вокруг оси, расположенной по отношению к оси трубы под произвольным углом. Могут использоваться вентили в качестве не только запорной, но и регулирующей арматуры.

Задвижки

Задвижки — это запорные элементы небольшой длины, предназначенные для работы в системах с малым гидравлическим сопротивлением.

По конструкции они бывают клиновыми (с составным, упругим, цельным клином) и параллельными (шиберными). В системах с небольшим давлением применяются задвижки последнего типа.

Основное предназначение задвижек — выполнять запорные функции; в большинстве случаев как регулирующие элементы они не используются. Во время работы задвижки могут быть выставлены в две возможные позиции: закрыто или открыто.

Лучше всего применять такие элементы в полнопроходных системах, то есть при отсутствии уменьшения сечения труб в патрубках. Например, задвижки идеальны для использования в магистральных трубопроводах, где рабочая среда перемещается непрерывно и с высокой скоростью.

Отличительная конструктивная особенность задвижки – присутствие шпинделя, который, в зависимости от конструкции, выдвигается или нет.

Как уже отмечалось, задвижки бывают двух основных типов: шиберные и клиновые.

В конструкцию шиберных элементов включён металлический клин, при движении разрезающий инородные элементы рабочей среды. Шиберными задвижками оснащаются трубопроводы для фекальных стоков, целлюлозно-бумажного производства и т.д.

В случае же необходимости проведения периодического ремонта элементов системы устанавливают клиновые задвижки, состоящие из чугунного корпуса, внутри которого установлен соединённый с клином вращающийся шпиндель. Клиновые задвижки используют при обслуживании систем транспортировки газов и жидкостей, не реагирующих с материалом изготовления трубопровода. Корпус и крышка таких изделий свариваются из вырезанных из листовой коррозионностойкой или углеродистой стали деталей.

Закрыванием и открыванием задвижек можно управлять вручную или при помощи электроприводов – гидравлических, пневматических или электрических. При регулировании положения элемента вручную следует позаботиться и об установке редуктора, позволяющего не затрачивать на процесс слишком много сил.

Клапаны

Предназначение клапанов – открываться и закрываться при определённых условиях, например, при достижении какого-либо уровня давления или смене направления движения рабочей среды.

Изделия подразделяют на одно- и двухсёдельные, причём обычно в производстве используется второй тип, одновременно осуществляющий распределительные и регулирующие функции.

Основываясь на направлении протекания рабочей среды, клапаны делят на угловые (направление меняется на 90°), проходные (направление не меняется) и прямоточные (линия движения среды выпрямляется).

Чтобы полностью перекрыть движение потока внутри труб, используют запорные клапаны. Эта арматура обеспечивает максимальную надёжность и герметичность системы.

Если возникает необходимость не допустить смены движения рабочей среды (к примеру, при выходе из строя насоса и повреждении или обрыве несущего канала), используют обратные клапаны.

С помощью регулирующих клапанов можно контролировать количество подаваемой в систему жидкости или газа, изменяя размер входного отверстия.

Запорно-регулирующие клапаны, как ясно из названия, осуществляют одновременно две функции.

Все клапаны, при условии надлежащего качества изготовления и установки, пригодны для работы в вакууме, коррозионных средах, в условиях повышенных температуры и давления. Эту трубопроводную арматуру сравнительно просто ремонтировать и обслуживать.

Краны

Более универсальный вариант трубопроводной арматуры – краны. Их можно использовать как запорные, регулирующие или распределительные устройства. Подходят краны для любых, в том числе вязких, жидкостей и газов. Ремонт этих приспособлений требует больших усилий и наличия опыта.

Краны состоят из затвора (или пробки) шарообразной, конусообразной или цилиндрической геометрии, с отверстием в центре, и корпуса. Производятся эти запорные элементы из латуни, бронзы, чугуна и стали, а в случае более агрессивных внутренних условий – из фарфора или специального пластика.

Краны принято подразделять на группы в зависимости от:

направления движения потока и количества патрубков (проходные, трёхходовые, угловые, многоходовые);
принципа движения затвора (с отжимом, или подъёмом, или с вращением, без подъёма, затвора);
способа управления (ручные, с электро-, пневмо-, гидроприводами);
геометрии затвора (игольчатые, конусные, шаровые, цилиндрические);
способа обеспечения герметичности (сальниковые или натяжные).

Основное преимущество крана – возможность регулировать объём потока. Если задвижка работает только в двух режимах – открыто или закрыто – то устройство крана позволяет, изменяя положение отверстия затвора относительно оси движения рабочей среды, добиваться полного прекращения, усиления или ослабления потока. Поэтому кран может служить одновременно и запорным, и регулирующим устройством.

Затворы: практика использования

Затворы – главнейшая часть запорной арматуры любого типа. Именно благодаря исправности затвора возможно своевременное и полное (или, при необходимости, частичное) перекрытие движения в трубопроводе потока жидкости или газа.

Соответственно, при неисправности или некачественном изготовлении затвора последствия могут быть любыми – от незначительной, безвредной течи, устраняемой простой заменой элементов конструкции, до полноценной экологической катастрофы или взрыва носителя. Поэтому особое внимание уделяется материалу изготовления затворов и условиям их эксплуатации.

Наиболее часто встречающийся тип затворов – дисковые. Они применяются в системах отопления, водоснабжения, подачи пара, неагрессивных рабочих сред или продуктов нефтепереработки. Применяются и фланцевые затворы, отличительной особенностью которых является наличие в конструкции фланца.

Затворы можно изготавливать из чугуна, однако использование стальных изделий (из легированной, нержавеющей или углеродистой стали) предпочтительнее.

Стальные затворы обладают рядом значимых преимуществ:

возможна работа при температуре до -60°С;
такие затворы могут работать в среде температурой до 700°С;
предназначены для использования в агрессивных рабочих средах;
выдерживают большое давление (до 10 МПа).

Как поворотные механизмы затворы отличаются:

простотой установки и ремонта;
компактностью (их можно крепить в ограниченных пространствах);
небольшими, по сравнению с задвижками, весом и габаритами;
простотой замены при износе изделия при большом сроке годности;
невысокой ценой;
отсутствием угрозы заклинивания или прикипания во время использования.

Можно сказать, что запорная арматура, при простоте и сравнительно небольшой цене продукции, является не только полезнейшим элементом конструкции трубопровода, но и главной гарантией безопасности как работы системы, так и здоровья и жизни обслуживающего персонала. Ведь именно благодаря запорным элементам можно вовремя остановить утечку опасной жидкости или ядовитого газа и перекрыть движение среды в нужной точке, не нарушая всего цикла работы системы.

Поэтому к выбору, качеству и установке запорной арматуры следует подходить как можно ответственнее, сообразуя свои решения не только с ценой изделий или страной происхождения, но и с предварительно произведёнными расчётами. И, разумеется, нельзя забывать о своевременном обслуживании и плановой замене столь важных для любого трубопровода элементов.

Какие виды трубопроводной арматуры лучше использовать – характеристики, преимущества, сфера применения

Трубопроводная сеть независимо от назначения является серьезной инженерной конструкцией. Каждой детали в этой системе отводится определенная функция: качество и безопасность конструкции, а также ее бесперебойная работа. Однако помимо труб магистраль имеет различную арматуру.

Эти элементы имеют разную конструкцию, которая зависит от сложности детали, материала ее изготовления, вида и назначения, деталь может быть стальной, чугунной, латунной или пластиковой, поэтому и применяется для систем, выполненных из аналогичных материалов. Классификация и виды арматуры трубопроводов помогает разобраться с вопросом, что представляют собой эти детали.

Описание и классификация деталей

По трубопроводу направляется поток веществ, имеющих разное состояние: жидкое, газообразное или порошкообразное. Кроме того рабочая среда может иметь различное давление, температуру, мощность и физико-химическое состояние. Арматура трубопроводная представляет собой механизм, который изменяет сечение трубопровода для организации движения рабочей среды. С помощью этого элемента системы поток веществ регулируется, отключается, смешивается, сбрасывается или распределяется по нужным направлениям.

Элементы для трубопроводов классифицируется по нескольким критериям:

Функциональное назначение

В зависимости от выполняемой функции изделие может быть следующих видов:

Запорная. При закрытии крана, вентиля или задвижки полностью прекращается движение рабочей среды. Запорная арматура позволяет веществу двигаться без ограничения при открытии соответствующих механизмов. Необходимость открытия или закрытия движения потока по трубопроводу чаще всего возникает по техническим причинам. Классификация видов запорной арматуры для трубопроводов также включает элементы, предназначенные для спуска вещества из емкости или поступления его в контрольно-измерительные приборы (подробнее: "Какая запорная арматура для трубопроводов есть на рынке и какую лучше использовать").
Регулирующая. С помощью различных вентилей, конденсатоотводчиков и клапанов можно регулировать температуру, давление, напор или уровень рабочей среды. Регулирующие механизмы позволяют контролировать расход транспортируемого вещества. Предохранительная. При значительном повышении давления транспортируемых веществ автоматически срабатывают предохранительные клапаны или мембранные предохранители. В результате сбрасывается избыток рабочей среды.
Защитная. В случае непредвиденного изменения параметров транспортируемых веществ отключается оборудование или участок магистрали, а также блокируется обратный ток рабочей среды. В результате основная магистраль и механизмы остаются защищенными. В качестве защитной арматуры используются пневмозадвижки, обратные и отсечные клапаны.
Фазоразделительная. Такая арматура делит вещества, которые имеют разную фазу состояния. Например, отделение конденсата, масел, газов или воздуха.
Распределительно-смесительная. С помощью специальных кранов или клапанов потоку рабочей среды задается определенное направление. А с помощью смесителей несколько потоков соединяются в один.
Контрольная. Сюда относятся датчики уровня и пробко-спускные краны, которые контролируют уровень транспортируемого вещества и его движение.

Способы управления

По типу управления определяется два вида арматуры:

Автоматическая. Такие механизмы приводятся в действие автономно без участия человеческого фактора.
Ручная. Для приведения в действие такого механизма необходимо выполнить некоторые манипуляции руками или с помощью привода. Большинство видов арматуры для труб, имеющих диаметр менее 40 см, управляется с помощью ручного привода. Такие действия протекают очень медленно и требуют огромных физических затрат.

Способы соединения с трубопроводом

Соединение арматуры и трубопровода может выполняться несколькими способами:

Муфтовое соединение. Для такого способа используют муфты с внутренней резьбой. Способ можно применять на изделиях из металлопластика, полиэтилена и полипропилена. Диаметр трубы для муфтового соединения не должен превышать 8 см, а давление рабочей среды – 10 атмосфер.
Фланцевое соединение. Для такого соединения используется болтовая стяжка. Это позволяет неоднократно выполнять сборку и разбор соединения для очистки арматуры или для ремонтных работ. Болтовые крепления требуют периодического осмотра, так как имеют свойство ослабевать в процессе эксплуатации.
Соединение под приварку. Стыковка деталей с помощью сварки в раструб или встык считается самой надежной и герметичной, поэтому используется на трубопроводах, транспортирующих опасные вещества.
Цапковое соединение. Мелкие детали, работающие в условиях высокого давления, соединяются с помощью патрубков с наружной резьбой.
Штуцерное соединение. Трубопроводы, элементы для которых имеют диаметр менее 15 мм, соединяются с помощью штуцера.

Способ герметизации

Герметизация механизмов выполняется несколькими способами:

Сальниковое уплотнение достигается с помощью сальниковой набивки, которая представляет собой волокна асбеста или пеньки, пропитанные герметиком.
Мембранная герметизация достигается за счет мембраны, уложенной между крышкой и корпусом арматуры.
Сильфонная герметизация предполагает использование сильфонной сборки для уплотнения подвижных элементов.
Шланговая герметизация требует наличия в конструкции эластичного шланга, который при зажиме надежно отсекает поток.

Область использования

Арматура трубопроводная может использоваться на разных магистралях.

В связи с этим различают следующие ее виды:

Специальную арматуру производят по конкретному заказу для выполнения специализированных задач. Такая деталь находит применение при лабораторных исследованиях и испытаниях, в оборонном комплексе и на АЭС.
Механизм общего назначения выпускается сериями, используется в промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве и других отраслях (прочитайте также: "Какая бывает промышленная трубопроводная арматура – виды и характеристики").
Пароводяные изделия применяются на трубопроводах, работающих с водой.
Газовая арматура необходима для систем газоснабжения, которым предъявляются высокие требования пожарной безопасности. Имеет надежное плотное соединение элементов.
Нефтяная - устанавливается на трубопроводы, транспортирующие нефть и продукты ее переработки. Изделия достаточно устойчивы к агрессивной среде.
Химическая - производится из материалов, устойчивых к окислению. Изделия предназначены для трубопроводов с агрессивными транспортируемыми веществами, относящихся к химической промышленности.
Энергетическая трубопроводная - применяется на энергетических котлах, установках и турбинах, рабочая среда которых имеет повышенное давление (300 атмосфер) и высокую температуру пара (500 0 С).
Судовые изделия находит применение в судостроении и морских сооружениях, которые работают в суровых морских условиях.
Резервуарные детали монтируются на емкости для необходимого сброса транспортируемых веществ.

Способ перемещения рабочего механизма

В зависимости от способа перемещения рабочего механизма выделяют следующие виды арматуры для трубопроводов:

Краны – запирающие элементы с телом вращения, перемещение которого осуществляется движением вокруг своей оси. Может располагаться произвольно по отношению к направлению потока.
Задвижки – элементы, которые регулируют или запирают направление потока, перемещаясь поперек основного потока.
Затворы или заслонки – элементы, выполненные в виде диска, который может вращаться вокруг своей оси перпендикулярно или под углом к потоку.
Вентили – детали, у которых запирающие и регулирующие элементы посажены на шпиндель. При их возвратно-поступательном движении параллельно потоку перекрывается сечение в горизонтальной плоскости. Рабочая среда для такой арматуры может быть жидкой или газообразной. Вентили бывают клапанными и шаровыми.

Условное давление рабочей среды

По условному давлению арматура делится на несколько видов:

Вакуумная - необходима для изоляции вакуумной камеры или ее части от системы откачки.
Арматура абсолютного давления применяется на оборудовании с целью измерения давления до 0,1 МПа.
Детали малого давления, менее 1,6 МПа, используются на металлопластиковых, полиэтиленовых и полипропиленовых водопроводах бытового назначения.
Арматура среднего давления, менее 10 МПа.
Изделия высокого давления, меньше 100 МПа.
Механизм сверхвысокого давления, свыше 100 МПа.

Рабочая температура

В зависимости от температуры транспортируемого вещества арматура делится на следующие виды:

Криогенная – для работы при температуре ниже -150 0 С.
Арматура холодильного оборудования – для температуры от -60 до -150 0 С.
Низкой температуры – от -20 до -60 0 С.
Средней температуры – не более 400 0 С.
Высокой температуры – в пределах 600 0 С.
Жаростойкая арматура может работать в среде, температура которой выше 600 0 С.

Фланцевая арматура для трубопроводов

Фланцы на арматурной конструкции играют роль элементов крепления, которые представляют собой металлические плоские кольца или диски с просверленными по периметру отверстиями.

Болты или шпильки вставляются в эти отверстия и затягиваются, при этом образуется достаточно прочное соединение. Фланцевая арматура представлена различными видами трубопроводных изделий, имеющих подобное соединение. Предназначена для установок, в которых давление и температура рабочей среды имеет широкий диапазон.

Фланцевое соединение позволяет многократно разбирать и собирать арматуру для ревизии или ремонта. Арматурные фланцы имеют конструкцию и размеры, соответствующие требованиям ГОСТ. Фланцы, которые являются частью арматуры, могут быть отлиты из чугуна или стали. Для соединения на трубе приваривают фланец из аналогичного материала.

Детали фланцевого типа используются для трубных изделий, диаметр которых превышает 5 см. Такие элементы соединения имеют значительный вес и большие габариты. Изделия не боятся перепадов давления и выдерживают температуру до 400 0 С. Фланцевая арматура может располагаться в любом положении.

Соединительная трубопроводная арматура

При монтаже трубопровода может возникнуть ситуация, когда необходимо соединить трубы из отличающихся материалов, имеющих разный диаметр или встроить фланцевый элемент на важном участке, где может произойти авария. На этот случай существует соединительная арматура в виде фланцевых адаптеров, хомутов, заглушек, крестовин и тройников. В конструкции этих деталей отсутствует запорно-регулирующий механизм.

Используя такие виды трубопроводной арматуры, можно в короткие сроки выполнить монтаж системы, заменить детали, провести ревизию или ремонт трубопровода. Способ стыковки соединительной арматуры с трубой выбирается в зависимости от вида трубы и ее назначения. Металлопластиковые изделия соединяют обжимным способом, полипропиленовые – методом сваривания.

В обоих случаях получается надежное, герметичное соединение. Соединительная арматура выпускается диаметром 25-2020 мм и может использоваться на трубопроводах, в которых давление рабочей среды варьируется в пределах 1-4 МПа. Для изготовления деталей может использоваться сталь, чугун или пластик. Готовые изделия имеют резьбовой, фланцевый или обжимной тип стыковки.

Трубопроводная арматура из нержавеющей стали

Особо стоит отметить соединительную трубопроводную арматуру из нержавеющей стали. Такие элементы отличаются прочностью, устойчивостью к коррозии, износу. Они могут работать в агрессивной среде и при различной температуре. Все эти свойства позволяют использовать детали в различных отраслях промышленности, включая АЭС.

Нержавеющая сталь позволяет получить совершенно другие изделия, которые не вступают в реакцию с транспортируемыми веществами. Это особенно важно для деталей, которые устанавливаются на трубопроводы пищевой промышленности. Чистота материала с экологической стороны дает возможность включать нержавеющую арматуру в трубопроводы, транспортирующие чистую воду, молоко и алкогольную продукцию.

Не исключается возможность применения элементов из нержавеющей стали в системах бытового назначения.

Арматура для трубопроводов на АЭС

Атомные электростанции относятся к производствам повышенной опасности. Поэтому оборудование на объектах должно функционировать с особой точностью.

К монтажу механизмов на АЭС предъявляются особые требования:

Детали устанавливают таким образом, чтобы направление рабочей среды совпадало с указательной стрелкой на корпусе.
Арматура применяется в строгом соответствии назначению.
Любой узел системы должен иметь зону свободного доступа.
Арматуру высоких температур необходимо закрывать теплоизолирующей конструкцией съемно-разборного типа.

Элементы для металлопластиковых трубопроводов

На трубопроводах из металлопластика арматура играет роль регулятора потока рабочей среды при разводке труб к различным приборам. Это могут быть разные виды кранов, вентилей, клапанов, смесителей, которые могут работать при температуре не выше 95 0 С и давлении до 16 атмосфер.

Арматура для труб из полиэтилена

На ПЭТ трубы устанавливаются детали из аналогичного материала или из латуни. Такие краны, вентили и заслонки могут работать при температуре до 80 0 С и давлении меньше 16 атмосфер. Соединение полиэтиленовой арматуры с основным трубопроводом выполняется сварным методом, в результате которого получается надежный и герметичный стык.

Аналогичными свойствами обладает арматура для труб из ПВХ.

Маркировка трубопроводной арматуры

На каждой детали указана маркировка трубопроводной арматуры, в которой указаны ее основные параметры: вид арматуры, материал для ее изготовления, конструктивное исполнение и много другое.

Все обозначения собраны в единый каталог, который закреплен ГОСТ.

Каждый вид трубопроводной арматуры разрабатываются для определенной цели, чтобы обеспечить бесперебойное и безопасное функционирование систем разного назначения, принадлежащих всем сферам деятельности. Обозначение трубопроводной арматуры помогает сделать правильный выбор этих деталей.

Какая бывает промышленная трубопроводная арматура – виды и характеристики

Промышленная трубопроводная арматура используется для управления движением и контроля состояния водного потока. Главное отличие промышленного варианта от бытового заключается в том, что он может нормально функционировать даже в экстренных ситуациях, при сильном давлении.

Где применяется промышленная арматура

Трубопроводная арматура встречается в различных типах водопроводов, среди которых:

Системы общепромышленного типа, к числу которых относятся стандартные трубопроводы, которые используются в обычных условиях. Они сконструированы из стандартной арматуры, со средними характеристиками.
Системы нефтяной промышленности. Стоит отметить, что данный тип арматуры отличается большими размерами, и прекрасно адаптирован для перегонки вязких веществ.
Системы специальных трубопроводов, которые, в основном, транспортируют токсические или химические вещества. Неудивительно, что чаще всего они встречаются в отраслях химии и медицины. Арматура, которая используется в специальных сетях трубопроводов, способна выдержать чрезмерные нагрузки, и соответствует всем нормам безопасности.
Системы трубопроводов несерийного производства, среди которых особое место занимают военные комплексы и атомная энергетика. Однако, технологию производства, и характеристики арматуры узнать практически невозможно, в связи с тем, что вся информация строго засекречена. Стоит отметить, что право на выпуск арматуры для трубопроводов несерийного производства получают лишь предприятия, которые выиграли государственный тендер. Но, честно говоря, мало предприятий могут взять на себя такую ответственность.
Системы трубопроводов отраслей судостроения и автомобилестроения. Но, стоит помнить, что в их конструкции используется особый вид арматуры, размеры и характеристики которой напрямую зависят от особенностей конструкции транспортного средства.
Промышленные сантехнические системы, в которых используется стандартный тип арматуры, которая отличается от бытовой лишь усиленной прочностью и улучшенными характеристиками.

Важно помнить, что в каждой нормативно-технической документации указан рекомендуемый либо обязательный тип арматуры, который нужно использовать в соответствующем трубопроводе. Подбор должен осуществляться специалистами, которые используют тематический каталог.

Стоит отметить, что основными параметрами, на которые обращают внимание при выборе арматуры, являются: тип присоединения к трубопроводу, а также технические характеристики трубопровода (температура, давление). В зависимости от вышеуказанных параметров, определяется также тип конструкционного материала (сталь, чугун, цветметалл), схема управления («механика» или «автомат») и конструкция рабочего узла (вентиль или затвор).

Классификация промышленной трубопроводной арматуры

Многих интересует вопрос: «Что относится к арматуре трубопроводной?». Итак, существует несколько её разновидностей:

Особенности конструкции промышленной арматуры

Если рассматривать классификацию промышленной трубопроводной арматуры, то можно сделать вывод, что её ассортимент включает в себя узлы следующих видов:

Задвижка – один из типов водопроводной арматуры, состоящий из корпуса и запорного элемента, который перемещается в плоскости, перпендикулярной центральной оси. Стоит отметить, что задвижку также можно использовать в системах с минимальным гидравлическим сопротивлением, и диаметром трубы до 2 метров. Важно помнить, что задвижка способна выдерживать давление до 25 МПа. Среди основных недостатков данного вида узлов стоит выделить плохую ремонтопригодность, большие размеры и высокую материалоёмкость. Стоит отметить, что задвижку относят к запорным узлам, а для её изготовления используют конструкционную сталь, латунь или чугун.
Вентиль – используется в первую очередь как запорное и регулирующее устройство. В основе его конструкции лежит стальной или чугунный корпус, а также запорный элемент, который перемещается по направлению потока. Существует две разновидности вентилей: устройство со штоком возвратно-поступательного движения и устройство со штоком вращательно-поступательного движения. Первый вариант предусматривает движение маховика вентиля вместе с запирающим элементом. Во втором – маховик приводит в движение шпиндель запирающего элемента.
Среди основных особенностей вентиля стоит отметить большие размеры и лёгкость в эксплуатации. Вентиль устанавливается на трубопроводы, диаметр которых меньше 3-ёх см.
Затвор – главный представитель запорно-регулирующих устройств. В основе его конструкции лежит стальной корпус и запорный элемент, который перекрывает движение потока в перпендикулярной плоскости. Стоит отметить, что затвор может удачно функционировать в любых трубопроводах, и это с учётом того, что его масса и габариты не очень большие. Однако имеется один существенный недостаток – затвор не очень герметичный, поэтому, зачастую его устанавливают только в трубопроводы со средним уровнем давления.
Кран – его конструкция очень схожа с предыдущим вариантом. Однако, имеется одно отличие – запорный узел крана имеет форму тела вращения, а не диска. Поэтому, краны, которые могут похвастаться лучшей герметичностью, используются в трубопроводах с любым допустимым давлением. Среди основных достоинств крана - его способность функционировать в любой плоскости. Поэтому неудивительно, что данный элемент обладает сравнительно небольшими габаритами.
Клапан – данная разновидность запорной арматуры имеет много общего с вентилём. В основе его конструкции также лежит корпус и запорный элемент, который функционирует за счёт физических характеристик потока. Поэтому, логично предположить, что клапан вовсе не имеет внешних элементов управления.

Зачастую, шток клапана регулируется подпружиненным затвором. При этом сила натяжения пружины от уровня давления в трубопроводе. То есть, клапан перекрывает систему при показателях давления, которые не соответствуют норме. Обратный клапан, в свою очередь, перекрывает систему при движении носителя в неверном направлении.

Обзор технологий монтажа трубопроводной арматуры

К основным технологиям монтажа промышленной арматуры нужно отнести следующие операции:

сборка неразборных соединений;
сборка разборных соединений.

Выбор технологии напрямую зависит от величины внутреннего давления трубопровода. С точки зрения данного показателя, трубопроводы бывают нескольких видов:

трубопроводы, давление которых устанавливается в диапазоне от 0,1 до 1,5 МПа, относятся к трубопроводам низкого давления;
трубопроводы, давление которых устанавливается в диапазоне от 1,5 до 10 МПа, относятся к трубопроводам среднего давления;
трубопроводы, давление которых устанавливается на отметке от 10 до 80 МПа, относятся к трубопроводам высокого давления.

В трубопроводах с низким и средним давлением используют стандартное резьбовое соединение, при котором резьбовой раструб арматуры в месте стыка поджимается контргайкой. Данная технология помогает установить соединение, которое, в случае неполадки, при ремонте не требует больших трудозатрат.

Стоит помнить, что в трубопроводах с высоким и сверхвысоким давлением резьбовой метод не используется. Вместо него на выручку приходит метод фланцевого стыка.

Если говорить более подробно о методе фланцевого стыка, то он подразумевает под собой наваривание плоского фланца на торцы арматуры. В таком случае, элементы трубопровода стыкуются, при этом, между фланцевыми торцами устанавливается уплотнитель, а также фиксируются на резьбовую пару болт-гайка, которую вставляют в специальное отверстие.

При неразборном соединении свариваются стыки трубы с запорным элементом. Данный тип соединения может использоваться во всех типах трубопроводов. Однако, нужно учитывать тот факт, что метод неразборного соединения значительно утрудняет ремонтопригодность. Поэтому, данный метод используют только в отдельных случаях.

Не удивительно, что в большинстве случаев, элементы запорной арматуры монтируют с помощью метода разборного соединения. В первую очередь это связано с тем, что для большинства промышленных систем, ремонтопригодность не менее важна, чем герметичность.

Читайте также: