Трубопроводная арматура: виды, назначение, классификация

Вся земля окутана паутиной трубопроводов, поскольку это наиболее предпочтительный способ транспортировки жидкостей и газа. Благодаря этому миллиарды тонн нефтепродуктов, воды, сточных вод транспортируются на огромные расстояния, без риска утечки.

Наиболее важной частью этой системы является трубопроводная арматура, она используется для отключения, регулировки, распределения, сброса, смешивания потоков. Благодаря этим функциям выполняется контроль безопасности транспортировки смесей.

Если вас интересуют назначение и виды трубопроводной арматуры, способы ее использования, стоит подробнее изучить информацию об этих деталях. Так вы сможете упростить подбор и покупку трубопроводной арматуры в будущем.

Определение и классификация трубопроводной арматуры

Количество составляющих даже в самом простом трубопроводе достигает десятков компонентов, при этом трубопроводная арматура играет наиболее важную роль.

Эта категория хорошо классифицирована, поэтому с определением каждой разновидности не возникнет проблем. Основным назначением арматуры является регулировка потока, сброс давления, предотвращение аварийных ситуаций, контроль и распределение потоков. Стоит учитывать, что диаметр сечения основного потока может достигать 100 см, и больше, поэтому размеры трубопроводной арматуры также существенно отличаются.

Классификация происходит по нескольким параметрам:

• Функциональное назначение. Этот фактор определяет предназначение узла, особенности его использования и функционирования.

• Область применения. Поскольку трубопроводы используются во многих сферах промышленности, арматура также отличается областью использования.

• Принцип действия и управления. Классическим вариантом клапанов и кранов является устройства с ручным управлением, но благодаря современным технологиям они обзавелись системой электронного управления.

• Конструкция присоединительных патрубков. Возможность соединения определяется не только диаметром труб, но и конструкционными особенностями.

• Способ герметизации. Место стыков является уязвимым в любом трубопроводе, поэтому каждый тип арматуры отличается способом герметизации.

Кроме этого есть разные типы трубопроводной арматуры, поэтому стоит подробно ознакомиться с особенностями каждого параметра.

ГОСТ выделяет несколько типов арматуры:

• Задвижки. Основой является регулирующий элемент, располагающийся перпендикулярно относительно потока в трубопроводе.

• Вентили (Запорные клапаны). Аналог задвижек, но с продольным движением клапана, что позволяет легко регулировать проходимость трубопровода.

• Краны. Расположение заслонки не зависит от направления потока, поскольку в большинстве кранов используется сферический запорный элемент.

• Дисковые затворы. Данный вид арматуры используется для полного, или частичного, запирания магистрали. Представляет собой диск, который двигается относительно своей оси, тем самым открывая, или закрывая канал. Если вас интересовало, какой тип трубопроводной арматуры называется дисковым затвором, именно это определение наиболее точно передает суть этого механизма.

Определившись с основными типами трубопроводной арматуры, стоит подробнее разобраться с классификационными особенностями по каждому критерию.

Разделение трубопроводной арматуры по функциям:

• Запорная. Главной целью является герметичное перекрытие движения в трубопроводе, что особенно полезно при проведении обслуживания магистрали, или изменении направления потока.

• Регулирующая. Изменение сечения позволит увеличить, или снизить, интенсивность потока жидкости, сбросить температуру или давление газов.

• Предохранительная. В процессе работы трубопровода может произойти аварийная ситуация, при этом для ее остановки нужно произвести сброс давления, или накопившейся жидкости. Такая арматура автоматически срабатывает при достижении установленных параметров, уменьшая последствия аварии.

• Защитная. В отличие от предохранения, защитная функция направлена на полную остановку движения на аварийном участке трубопровода, а также предотвращение обратного оттока рабочей среды.

• Фазоразделительная. Возникновение воздушных пробок в жидкостных трубопроводах, а также скопление конденсата в газопроводе, приводит к аварийным ситуациям. Специальные узлы позволяют разделять в потоке вещества, находящиеся в разных фазах.

• Распределительно-смесительная. Благодаря специальным механизмам, происходит разделение потоков, или смешивание нескольких транспортируемых продуктов в один. Такие конструкции востребованы, поскольку используются при создании структуры трубопровода.

• Контрольная. Кроме каких-либо действий с потоком, трубопроводная арматура используется и для контроля уровня, давления, скорости прохождения жидкостей и газов.

Все механизмы оснащаются ручным или автоматическим управлением. Первый вариант отличается низкой стоимостью, но скорость воздействия также низка, поэтому устанавливать такую арматуру на трубопроводы диаметром больше 400 мм не рекомендуется.

Закрепляться модели могут несколькими способами:

• Муфтовым. Резьбовое соединение достаточно надежно, но применять его необходимо для трубопроводов диаметром не более 80 миллиметров, с давлением не более 10 атмосфер.

• Фланцевым. Простота сборки, а также возможность замены компонентов при фланцевой стыковке являются главными преимуществами такой арматуры.

• Сварным. Самый надежный способ стыковки арматуры с частями трубопровода, поскольку в таком случае исключается возможность утечки содержимого.

• Цапковым. В этом случае также используется резьбовое соединение, но на наружной части деталей, что эффективно при соединении элементов небольшого размера под высоким давлением.

• Штуцерным. Сферой использования этого метода стыковки является построение магистралей диаметром не больше 15 мм в лабораторных условиях, при этом стыковка происходит при помощи резьбовых соединений.

Очень важную роль играет герметичность соединений, ведь ее нарушение приводит не только к утечке, но и аварийным ситуациям.

Отличия по области применения также существенны, поскольку каждая сфера выдвигает собственные требования к трубопроводной арматуре.

Арматура общего назначения используется в условиях повседневной жизни человека — водопровод, отопительные систему, производственные отрасли (добыча газа, нефти, транспортировка химических веществ, производство судов и резервуаров).

Назначение и требования к таким узлам определяются определенными стандартами, поэтому он производится большими партиями.

Купить трубопроводную. арматуру по выгодной цене Вы можете на сайте Атис Сталь

Другим видом трубопроводной арматуры является специализированная. В эту категорию входят узлы и механизмы, предназначенные для лабораторных испытаний, специфических производственных задач. Все узлы имеют уникальную конструкцию, предназначенную для конкретных задач, поэтому они не продаются в свободном доступе.

Ознакомившись с этими данными, вы сможете лучше разобраться в назначении, разновидностях, и классификации трубопроводной арматуры.

классификация по типам, видам и основным параметрам

Трубопроводной арматурой называют различные устройства для управления потоками жидкостей или газов в трубопроводных системах — вентили, краны, задвижки, клапаны, регуляторы. Для правильного выбора и грамотного применения этих устройств необходимо четко ориентироваться во всем многообразии их номенклатуры.

Классификация трубопроводной арматуры

По области применения

• общего назначения
• специального назначения
• для особых условий работы
• для транспорта и судостроения
• сантехническая.

Общего назначения — самый универсальный тип. Используется в большинстве случаев и соответствует стандартным требованиям.

Специального назначения — изготавливается с учетом специальных требований заказчика под конкретные условия применения.

Для особых условий — применяется при транспортировке агрессивных и токсичных веществ.

К трубопроводам для транспорта и судостроения предъявляются повышенные требования по массе, габаритам, климатическому исполнению и другим характеристикам.

Сантехническая используется в бытовых санитарно-технических приборах. Выпускается большими сериями на поточных линиях. Большое значение придается дизайну и эргономичности изделий.

По назначению

• запорная
• регулирующая
• смесительная и распределительная
• защитная
• предохранительная
• для разделения фаз.

Запорная предназначена для полного или частичного перекрытия потока или изменения его направления.

Регулирующая предназначена для регулирования параметров таких как давление или температура в системе.

Смесительно-распределительная служит для смешивания или перенаправления различных потоков.

Защитная предохраняет систему от аварий при выходе каких-то параметров за допустимые пределы либо нежелательного изменения направления потока.

Предохранительная служит для защиты от избыточного давления в системе. При превышении допустимого давления излишки рабочей среды сбрасываются из системы.

Фазоразделительная служит для разделения рабочей среды по фазам. Это различные маслоотводчики, конденсатоотводчики, воздухоотводчики и прочие подобные устройства.

Запорная арматура

Трубопроводная запорная арматура — самый распространенный тип. Входит как составная часть в другие типы. Поэтому имеет смысл рассмотреть классификацию запорной арматуры более подробно.

Выделяют четыре типа конструктивного исполнения запорной арматуры:

• задвижка
• вентиль
• кран
• затвор
• Вентиль.

Иногда называют клапаном. Запорный элемент перемещается вдоль направления потока. Часто запорным элементом является мембрана

Задвижка.

В задвижках запорный элемент движется поперек потока. Может перекрывать его полностью или частично. Самый распространенный и чаще всего используемый тип запорной арматуры.

Заслонка.

В заслонках запорный элемент выполнен в форме диска, который поворачивается вокруг своей оси. Заслонки не обладают высокой герметичностью и не выдерживают высокого напора. Заслонки устанавливаются на трубопроводах большого диаметра и низкого давления в основном на канализационных сетях. Присоединение к трубопроводу фланцевое или сварное.

Кран.

Самый универсальный тип Запорный элемент обычно шар или цилиндр с отверстиями, который вращается вокруг своей оси и может поворачиваться на произвольный угол относительно потока. Используется во внутренних сетях среднего давления, чаще всего, в системах водоснабжения и отопления жилых домов.

По способу управления

• дистанционный
• приводной
• автоматический
• ручной.

Арматура для дистанционного управления выпускается без каких-либо управляющих элементов. Для управления необходимо использование дополнительных переходных приспособлений типа штанг или штоков.

Арматура приводного типа управляется приводами. Привод может быть непосредственным или дистанционным.

Автоматическое управление происходит без участия оператора. Привод управляется чувствительным элементом — датчиком, который может быть установлен как непосредственно на арматуре, так и дистанционно. В автоматизированных системах управления сигналы на привод могут поступать от контроллеров или иных устройств АСУ.

Ручное управление осуществляется с помощью маховиков, рукояток или рычагов.

Материал корпуса.

• Металл
• Пластик

Выбор определяется материалом самого трубопровода. Чаще всего корпус изготавливается из металла — чугуна, латуни нержавеющей стали.

В последнее время приобрели популярность трубопроводы из полипропилена и полиэтилена. Для этих трубопроводов выпускается арматура из соответствующего пластика.

По способу присоединения к трубопроводу.

• Резьбовой
• Фланцевый
• Под сварку

В трубопроводах большого диаметра используется, как правило, фланцевое соединение. Фланцевый способ соединения обеспечивает высокую герметичность соединения и уступает в этом только сварке.

Во внутренних сетях используется обычно резьбовое соединение из-за простоты монтажа и демонтажа.

Сварка применяется в основном для пластиковых трубопроводов.

Базовые параметры арматуры.

• Условный проход
• Номинальное давление.

Условный проход должен соответствовать условному проходу трубопровода. Условный проход обозначается как DN и соответствует внутреннему диаметру трубы в миллиметрах. Например: DN 25 соответствует внутреннему диаметру в 25 мм. Обычно реальный диаметр не равен в точности условному проходу, а округляется до ближайшего стандартного значения.

Номинальное давление обозначается как PN и определяет максимальное давление в системе, при котором гарантируется безотказная эксплуатация. PN определено для температуры в 20 градусов. С ростом температуры допустимое давление снижается.

Вышедшая из строя запорная арматура не ремонтируется и подлежит демонтажу. Поэтому очень важно проводить ее своевременное обследование и плановую замену.

классификация запорной арматуры, маркировка, обозначения

Содержание:

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 (500⁰С).
• 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 -150⁰С.
• Арматура холодильного оборудования – для температуры от -60 до -150⁰С.
• Низкой температуры – от -20 до -60⁰С.
• Средней температуры – не более 400⁰С.
• Высокой температуры – в пределах 600⁰С.
• Жаростойкая арматура может работать в среде, температура которой выше 600⁰С.

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 400⁰С. 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 95⁰С 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 80⁰С 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.

Классификация трубопроводной арматуры по области применения

Латунные шаровые краны экономически более выгодно применять для внутренней разводки в инженерных системах с температурами до 95С, давлением до 6 бар и диаметрами до 32-50. На трубопроводах теплоснабжения (диаметрами до 300-400), а также в первом контуре тепловых пунктов рекомендуется применять стальные шаровые краны, специально разработанные для таких применений. В остальных случаях нужно рассматривать вариант применения поворотных затворов как наиболее оптимальный.

Арматура из нержавеющей стали

Промышленная трубопроводная арматура общего назначения используется в различных отраслях народного хозяйства. Изготавливается она серийно в больших количествах и предназначается для сред с часто применяемыми значениями давлений и температуры. Этой арматурой оснащаются водопроводы, паропроводы, городские газопроводы, система отопления и т.п. 

Промышленная трубопроводная арматура для особых условий работы предназначается для эксплуатации при относительно высоких давлениях и температурах, при низких температурах, на коррозионных, токсичных, радиоактивных, вязких, абразивных или сыпучих средах. К этой арматуре относятся: энергетическая арматура высоких энергетических параметров, криогенная, коррозионностойкая, фонтанная, арматура с обогревом, арматура для абразивных гидросмесей и для сыпучих материалов.

Специальная арматура разрабатывается и изготавливается по отдельным заказам на основании особых технических требований. Часто такая арматура изготавливается, например, для экспериментальных или уникальных промышленных установок, в том числе и для атомных электростанций. 

Судовая арматура выпускается для работы в специфических условиях эксплуатации ее на судах речного и морского флота с учетом повышенных требований в отношении минимальной массы, вибростойкости, повышенной надежности, особых условий управления и эксплуатации. 

Сантехнической арматурой оснащаются различные бытовые устройства: газовые плиты, ванные установки, кухонные раковины и др. Изготавливается эта арматура в больших количествах на специализированных предприятиях, имеет небольшие диаметры прохода и в большинстве своем управляется вручную, за исключением регуляторов давления и предохранительных клапанов для газа.

Классификация трубопроводной арматуры по функциональному назначению (виду)

Запорная арматура предназначена для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе и пуска среды в зависимости от требований технологического процесса (цикл «открыто-закрыто»). Основное назначение запорной арматуры — перекрывать поток рабочей среды по трубопроводу и снова пускать среду в зависимости от требований технологического процесса, обслуживаемого данным трубопроводом, обеспечивая герметичность как в затворе, так и по отношению к внешней среде. Запорная арматура по количеству применяемых единиц составляет 80% всей арматуры. 

Регулирующая арматура предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения ее расхода. К ней относятся регулирующие клапаны, регуляторы давления, регуляторы уровня жидкости, дросселирующая арматура и т.п.

Распределительно-смесительная (трехходовая или многоходовая) арматура предназначена для распределения рабочей среды по определенным направлениям или для смешения потоков среды (например, холодной и горячей воды). Сюда относятся распределительные клапаны и краны. 

Предохранительная арматура предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого давления посредством сброса избытка рабочей среды. Сюда относятся предохранительные клапаны, импульсные предохранительные устройства, мембранные разрывные устройства, перепускные клапаны. 

Защитная арматура предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимых или предусмотренных технологическим процессом изменений параметров или направления потока рабочей среды и для отключения потока без выброса рабочей среды из технологической системы. Сюда относятся обратные клапаны, отключающие клапаны. 

Контрольная арматура используется для проверки наличия и определения уровня oжидкости в котлах, резервуарах и сосудах, а также для подключения контрольно-измерительных приборов в гидро- и пневмосистемах. Сюда относятся пробно-спускные краны, указатели уровня, краны и клапаны для манометров. 

Фазоразделительная арматура предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от их фазы и состояния. Сюда относятся конденсатоотводчики, воздухоотводчики и маслоотделители. 

Классификация трубопроводной арматуры по конструктивным типам

Задвижка — трубопроводная арматура, в которой запирающий элемент перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно направлению потока рабочей среды. Используется преимущественно в качестве запорной арматуры: запирающий элемент находится в крайних положениях «открыто» и «закрыто». Разновидностью этого типа арматуры являются шланговые задвижки, у которых перекрытие потока среды осуществляется запорным органом, пережимающим эластичный шланг, внутри которого проходит транспортируемая рабочая среда. 

Клапан — трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды в седле корпуса арматуры. Клапан, в котором запирающий элемент перемещается с помощью винтовой пары и управляется вручную, называется вентилем. Сейчас это название устарело. Разновидностью этого типа арматуры является мембранный клапан, у которого 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.

Кран — трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент имеет форму тела вращения или его части; поворачивается вокруг своей оси, перпендикулярно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды. 

Затвор (затвор дисковый) — трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска и поворачивается вокруг оси, перпендикулярной к оси трубопровода.

Трубопроводная арматура: разновидности и назначение

Трубопроводная арматура отличается широким модельным разнообразием, что нашло отражение в ее классификации. Согласно нормативным документам, все виды арматурных изделий подразделяются на отдельные группы, схожие по своей функциональности, конструктивным принципам, материалам исполнения. Рассмотрим основные их разновидности, встречающиеся в современном производстве.

Виды  трубопроводной арматуры

Основным принципом, на котором базируется данная классификация, является функциональное предназначение. В зависимости от него различают следующие виды арматуры:

• запорная;
• отключающая;
• обратная;
• регулирующая;
• предохранительная;
• распределительно-смесительная.

Запорная арматура

Служит для герметичного перекрытия потока внутренней среды трубопровода. Относится к одному из самых распространенных видов арматуры, благодаря своей функциональности. Показателем ее качества является ресурс герметичности, от которого напрямую зависит срок службы запорного устройства. Основными рабочими состояниями арматурных изделий данного типа являются положения «открыто» и «закрыто», и никаких промежуточных позиций их конструкция не предусматривает. Область применения запорной арматуры невероятно широка, так как она бывает необходима практически везде, где имеются трубопроводы. Прежде всего, это нефтяная и газовая промышленность, атомная энергетика, морские и глубоководные судна, авиация, космические аппараты и многое другое.

Отключающая арматура

Данный вид арматуры еще именуют защитной, поскольку она служит для остановки внутреннего рабочего потока при превышении нормальных показателей нагрузки. Действие таких устройств обеспечивается за счет отключения конкретного чувствительного элемента.

Обратная арматура

Обеспечивает нужное направление потока рабочей среды, предотвращая его ход в противоположном направлении.

Регулирующая арматура

Служит для правильной организации технологических процессов, путем точного регулирования характеристик рабочей среды. В совокупности с запорной арматурой создает условия для бесперебойного функционирования оборудования, что очень важно для стратегических объектов типа АЭС.

Предохранительная арматура

Предназначена для защиты оборудования от аварийного превышения нагрузочных нормативов. Действие предохранительной арматуры основано на сбросе и стравливании избытков рабочей среды. Благодаря установке таких устройств, обеспечивается высокая надежность трубопроводного оборудования и его безотказная эксплуатация.

Распределительно-смесительная арматура

Необходима для правильного распределения рабочих потоков по отдельным направлениям и их смешивания, при необходимости. Выпускается и в изолированном варианте, например, только для распределения или смешивания.

Помимо перечисленных видов трубопроводной арматуры, существуют и комбинированные изделия, совмещающие в своей конструкции сразу несколько функций.

Типы трубопроводной арматуры

Помимо основной классификации, выделяют также несколько типов арматуры, принадлежность к которым определяется, исходя из конструктивных особенностей. Всего насчитывается четыре основных типа:

• задвижка — имеет перпендикулярный ход рабочего элемента по отношению к оси потока;
• кран — движение рабочего элемента происходит вокруг своей оси;
• клапан — запирающая или регулирующая часть передвигается параллельно оси рабочего потока;
• дисковый затвор — элемент, имеющий дисковидную форму, поворачивается вокруг оси, составляющей перпендикуляр или другой угол к направлению рабочего потока.

Все эти типы имеют и более детальную классификацию, в зависимости от своих конструктивных особенностей. Например, задвижки делятся на параллельные и клиновые, с выдвижными или невыдвижными шпинделями. В категории кранов различают шаровые, конусные и цилиндрические конструкции. Клапаны, в зависимости от количества седел, бывают одно- или двухседельными, а в зависимости от формы затвора — игольчатыми или тарельчатыми.

Особенности конструкции каждого из перечисленных типов обусловливают области их применения. Например, задвижки, отличающиеся достаточно неторопливым срабатыванием, больше подходят для запорной арматуры. Клапаны, напротив, характеризуются быстрым срабатыванием и высокой герметичностью, что делает их более предпочтительными для регулирующих устройств. Краны и дисковые затворы имеют смешанные технические характеристики и могут выступать в роли, как регуляторов, так и запоров, в зависимости от их назначения.

Другие виды трубопроводной арматуры

Наряду с основной классификацией, существует и множество других разновидностей арматуры, систематизация которых тоже происходит по схожим конструктивным или функциональным признакам. Рассмотрим основные из них.

По сфере применения и назначению

Одним из классификационных параметров являются условия эксплуатации арматуры — вакуумная, криогенная и т.п. Еще признаками для разделения служат место установки в основном оборудовании, наличие дополнительных функций, особенности работы устройства. Однако, наиболее обширным является деление трубопроводной арматуры по назначению:

• контрольная;
• редукционная;
• пробно-спускная;
• противопомпажная;
• спускная и др.

Применение арматурных изделий в той или иной отрасли промышленности накладывает на них ряд определенных требований. Например, для установки на нефтепроводы необходима арматура, обладающая устойчивостью к коррозии, а для использования в газопроводах — имеющая высокую степень герметичности. На предприятиях химической промышленности, где рабочая среда может быть еще более агрессивной, требования к устойчивости арматуры будут еще выше.

По конструкции и форме корпуса

Положение патрубков определяет деление арматуры на следующие разновидности:

• проходная — направления патрубков параллельны или соосны;
• угловая — направления патрубков перпендикулярны или находятся под другим углом друг к другу;
• смещенная — оси патрубков смещены по отношению друг к другу.

По типу наружного корпуса различают литые, штампосварные, литосварные, литоштампосварные изделия.

По способу крепления к трубопроводу

В данной категории различают арматуру следующих видов: фланцевая, бесфланцевая, межфланцевая. Помимо этого, выпускаются изделия под приварку, а также муфтовые, снабженные соединительными патрубками с нанесенной на них внутренней резьбой.

По типу уплотнений

Арматурные изделия, в конструкции которых предусмотрено сальниковое уплотнение для герметизации, носят название сальниковых. Если же подобный вид уплотнения не используется, то в таком случае говорят о бессальниковой арматуре. К этой категории относятся такие ее разновидности, как мембранная и сильфонная.

Подробная и развернутая классификация трубопроводной арматуры позволяет не потеряться в модельном разнообразии и выбрать именно тот тип устройства, который более всего соответствует возложенным на него задачам.

Запорно-регулирующая арматура: разновидности и назначение устройств

Любая система периодически требует отключения некоторых участков, например, для ревизии или технического обслуживания. Для этого в трубопроводах устанавливают запорно-регулирующую арматуру, с помощью которой можно не только перекрывать движение рабочей среды в трубах, но и регулировать оптимальные значения параметров функционирования для поддержания ее качественной работы.

Характеристика и назначение

Запорно-регулирующей арматурой называют приспособления, которые предназначены перекрывать, изменять и контролировать параметры внутренней среды трубопровода. Такую арматуру устанавливают в системах водоснабжения, отопления, канализации и газоснабжения.

Устройства применяются на всех уровнях: от больших магистралей, до индивидуальных трубопроводов, находящихся внутри дома или квартиры.

В каждой системе есть несколько параметров, которые можно регулировать. К ним относятся объем и скорость потока, давление, температура. Запорно-регулирующая арматура используются для того, чтобы можно было изменять эти параметры, не отключая систему.

Назначением таких деталей является перенаправление потока жидкости или газа в другие ветви системы. Для этого устройство устанавливается в месте, где имеются разветвления. По мере необходимости одни ветви перекрывают, а другие открывают.

Другие виды запорно-регулирующей арматуры способны снижать давление внутри системы, если оно возрастает или уменьшать температуру. Некоторые из них работают автоматически, согласно законам физики.

Например, выпускной клапан пропускает газ только тогда, когда давление внутри системы повышается. Это позволяет сохранять этот параметр на одном уровне. Другие устройства регулируются вручную, например, с помощью вентилей.

Основная характеристика запорно-регулирующей арматуры — ее пропускная способность. Для оптимального применения вычисляют относительную, действительную, максимальную, начальную и условную пропускную способность.

Обратите внимание! Пропускная способность — это физическая величина, которая отражает объем среды постоянной плотности, проходящей в единицу времени через участок поперечного сечения трубы при давлении 1 бар. Проще говоря, это количество жидкости или газа, которое может пройти через трубу за определенный промежуток времени.

Кроме того, запорно-регулирующая арматура характеризуется диапазоном и зоной регулирования, а также настройкой регулятора. Эти параметры отражают различия между максимальными и минимальными данные пропускной способности: тот диапазон значений, который поддается регулировке.

Еще одна важная характеристика — относительная утечка. Она отражает теоретическую способность деталей отклоняться от заданных параметров герметичности. Проще говоря, это количественное отражение негерметичности изделия.

Требования к запорной арматуре

К запорно-регулирующим устройствам, независимо от того, устанавливаются они у конечного потребителя или на больших магистралях, предъявляют ряд общих требований. Их учитывают при конструировании.

Каждое из этих требований является гарантийным, то есть, имеет определенные сроки и параметры отклонения. Производитель гарантирует, что при правильной установке, требования будут соблюдены, а отклонения в параметрах работы не будут превышать указанные значения.

Требования, которые предъявляются к запорно-регулирующим устройствам:

• Точность регулирования. Деталь должна работать точно при указанных значениях. Например, пропускать в единицу времени только тот объем жидкости, которые задан или сохранять внутри системы заданное давление. Отклонение этих параметров от указанных говорит о неисправности арматуры.
• Прочность. Устройство не должно иметь деформации до ее установки в систему и быть устойчивым к механическим нагрузкам. Прочность обуславливает долговечность детали.
• Температурная и химическая резистентность. Эти требования необходимы не для всех видов изделий. В системе отопления важно устанавливать детали, которые способны функционировать при высоких температурах, а для холодного водоснабжения, этот параметр можно опустить. Химическая резистентность важна там, где внутренней средой являются химически активные вещества, т.е это целиком зависит от свойств материалов, из которых изготовлено устройство.
• Герметичность. Есть два вида герметичности: относительно внешней и относительно внутренней среды. Относительно внешней среды все устройства должны быть абсолютно герметичными. Это означает, что в местах их установки утечек во внешнюю среду жидкости или газа быть не должно. Герметичность относительно внутренней среды отражает возможность перераспределения жидкости или газа по обе стороны арматуры вне указанных параметров, например, если через запорную арматуру проходит какое-то количество жидкости в тот участок трубопровода, который выключен из системы.
• Долговечность. Каждый вид арматуры, в зависимости от особенностей конструкции, материала, из которого он изготовлен и параметров эксплуатации, имеет свой гарантийный срок. Поскольку замена запорных клапанов и вентилей представляет определенную сложность, предпочтение стоит отдавать наиболее износоустойчивым деталям.

Обратите внимание! Большинство видов запорно-регулирующей арматуры при правильной их эксплуатации могут прослужить не менее 30 лет, хотя производители дают гарантию на меньший срок эксплуатации.

• Простота эксплуатации. Все участки системы необходимо периодически проверять, ремонтировать, чистить. Деталь должна быть достаточно простой, чтобы уменьшить трудозатраты на обслуживание.

Виды запорно-регулирующей арматуры

Запорно-регулирующие детали различаются по назначению и способу работы.

По назначению выделяют три разновидности:

1. Исключительно запорные используются, чтобы перекрывать поток жидкости или газа. Есть два положения клапан: пропускает поток внутренней среды и не пропускает поток внутренней среды.
2. Исключительно регулирующие. Они не могут полностью перекрывать поток, только регулировать его параметры.
3. Запорно-регулирующие детали. Крайние положения арматуры соответствуют запорным, то есть, либо пропускают, либо не пропускают жидкость или газ. Промежуточные положения соответствуют регулирующим — пропускают внутреннюю среду в соответствии с заданными параметрами.

Запорно-регулирующая арматура, в свою очередь, подразделяется на несколько типов:

• Седельный клапан. Чаще его используют на больших магистральных трубопроводах. В качестве подвижной детали внутри такого клапана служит плунжер. Это поршень, который способен передвигаться, регулируя таким образом параметры потока.
• Шаровые устройства. Внутри таких деталей расположен шарик, имеющий сквозное отверстие. Он способен поворачиваться на 900 вокруг своей оси. Когда отверстие параллельно потоку, среда проходит через устройство, когда перпендикулярно — не проходит, промежуточные значения обусловливают частичную пропускную способность.
• Клиновая арматура. Внутри этой детали есть клин, который движется перпендикулярно потоку жидкости или газа. Принцип его работы схож с принципом устройства заслонки, которая движется сверху вниз. При максимально высоком положении весь поток проходит через арматуру, при полном опускании — не проходит ничего. Промежуточные положения пропускают часть жидкости или газа.
• Поворотно-дисковые устройства. Представляют собой клапан, который выглядит как диск, к которому прикреплен регулировочный вентиль. Диаметр диска соответствует сечению арматуры. Если диск расположен перпендикулярно потоку — жидкость не проходит, если параллельно — проходит вся. Промежуточные положения являются регулировочными.

Запорно-регулирующие устройства для систем отопления

Системы отопления отличаются от других систем, в которых используются устройства, способные работать в высокотемпературном режиме. Материал, из которого изготовлены детали, должен обладать значительной термоустойчивостью, например, из нержавеющей стали или бронзы.

На разных участках системы отопления устанавливаются запорно-регулирующие, только запорные или только регулирующие устройства.

Каждое из них имеет свое предназначение:

• Краны нужны там, где труба имеет ответвления. С помощью крана можно полностью или частично перенаправить поток теплоносителя в другое русло или перекрыть магистраль.
• Кран Маевского — это усовершенствованная шариковое устройство. Он нужен для сброса воздуха из системы. В закрытом состоянии он создает полностью герметичный заслон, а в открытом — пропускает исключительно воздух.
• Обратные клапаны устанавливаются на трубы там, где возможен нежелательный обратный заброс теплоносителя. Они пропускают жидкость только в одну сторону по ходу потока и препятствуют ее возвращению обратно.
• Смесительные узлы позволяют смешивать холодную и горячую воду. От положения вентиля зависит температура в дистальном участке трубы.