Виды трубопроводной арматуры

Стандарты для конструкционной арматуры

Применение материалов и изделий для возведения зданий и сооружений строго регламентируется. Безопасная эксплуатация требует соблюдения стандартов, разработанных ведущими специалистами и утверждённых на уровне законодательства. Стальная арматура должна соответствовать ГОСТ 10884-94, регламентирующему физические и технические параметры материала. Композитная отвечает требованиям ГОСТ 31938-2012. Стальная арматура, поступающая на рынок, как правило, соответствует техническим условиям, поскольку имеет устоявшуюся производственную базу и технологическую культуру. К сожалению, элементы из полимерных материалов могут иметь значительный разброс потребительских свойств, что требует внимательного отношения к закупаемым изделиям. При этом следует отдавать предпочтение предприятиям, предоставляющим полные характеристики на них.

Какая бывает трубопроводная арматура: виды и назначение

В зависимости от вида трубопроводные арматуры выполняют различные функции:

Запорная.

Одна из самых востребованных. Служит для полного перекрытия потока рабочей среды, поэтому основным качеством и базовым показателем является герметичность и ее ресурс. Положения, в котором может находиться данная арматура, – «открыто» или «закрыто», промежуточного нет.

Применяются такие виды трубопроводной арматуры в авиации, морском транспорте, в аппаратах, которые используют на большой глубине, космической технике, атомной энергетике и, конечно же, в магистральных газопроводах и нефтепроводах.

На сегодняшний день трубопроводы являются довольно непростыми сооружениями, поэтому при малейших нарушениях в работе возможен сбой во всем процессе, что может послужить причиной к тяжелейшим финансовым и природоохранным последствиям.

Интересный факт, что сочетание слов «запорная задвижка» в речи не используют, как не используют и слова «запорный», «запорная» с названием какого-то типа арматуры. И это относится не только к задвижкам.

Обратная.

Называть ее арматурой обратного действия не рекомендуется. Такая система предназначается для предотвращения обратного потока рабочей среды с помощью автоматического воздействия.

Предохранительная.

Благодаря автоматическому сбросу избытков рабочей среды, назначение предохранительной арматуры состоит в том, что она защищает оборудование от превышения давления или иных параметров, которые могут привести к аварии. Встретить предохранительную арматуру можно на паровом котле в качестве предохранительного клапана

Важность ее очень велика – она обеспечивает стабильную деятельность трубопровода, а также установок индустриального и энергетического направления. Предохранительная арматура помогает избежать, предотвратить и свести на нет результат выхода за пределы возможного параметров рабочей среды, которые возникают из-за неисправности оснащения, в результате ошибок персонала, из-за физических процессов, которые происходят внутри самого оборудования или внешнего воздействия

Распределительно-смесительная.

Распределительно-смесительная арматура подходит для распределения потока по различным направлениям, в данном случае трубопроводная система будет называться распределительной. В случае, когда арматура предназначена только для смешивания потока рабочей среды, название данного агрегата будет «смесительная арматура». Когда арматура выполняет обе функции сразу, то она называется распределительно-смесительная.

Регулирующая.

Существенную роль в трубопроводе играет регулирующая арматура, назначение которой – возможность регулирования параметров рабочей среды. Это приводит к безопасности технологических процессов и формирует довольно сложные производственные цепочки, которые могут состоять из множества компонентов. Преимуществами регулирующей арматуры являются обеспечение нормальных условий для функционирования и хорошей управляемости оборудования. Данная арматура благодаря своим характеристикам может использоваться на таких ответственных объектах, как АЭС. Используется она самостоятельно либо в сочетании с запорной.

Отключающая.

Отключающая арматура в некоторых источниках называется защитной. На чувствительных объектах возможен перепад давления, поэтому для того, чтобы скорость течения рабочей среды можно было полностью перекрыть, используют данную отключающую (защитную) арматуру. Преимуществом данной арматуры является то, что она способна отключить конкретный элемент, в отличие от предохранительной арматуры, где поток рабочей среды стравливается.

Существует комбинированная трубопроводная арматура. В нее входят функции тех видов арматур, которые были перечислены выше. По названию можно легко понять, какое назначение они выполняют. Примерами видов трубопроводных арматур могут послужить: запорно-регулирующая арматура (не надо называть ее запорно-дроссельной) или запорно-обратная арматура.

В качестве обратной арматуры также применяется невозвратно-управляемая и невозвратно-запорная. Функции, которые они выполняют: принудительное полное закрытие хода запирающего элемента (невозвратно-запорная арматура) или помимо закрытия еще и ограничение хода (невозвратно-управляющая арматура).

Читайте материал по теме: Угловые краны для радиатора

Стальная арматура

Сталь, из которой изготовлена арматура (ГОСТ 10884-94), бывает углеродистая и низколегированная. Для улучшения сцепления с телом бетона стержни могут иметь периодический профиль, параметры которого также заданы в государственном стандарте. Такой вид армирования наиболее распространён и хорошо изучен. Стальная арматура — это традиционный тип материала для армирования. Бетон, армированный стальными стержнями, каркасами и сетками, называется железобетоном. Из него изготавливают практически все строительные конструкции, от фундаментных до панелей перекрытия и несущих элементов каркасов зданий. Заводы выпускают большую номенклатуру железобетонных конструкций различного назначения. Сегодня всё большую популярность приобретает монолитное строительство, при котором большинство элементов здания изготавливаются в проектном положении посредством заливки бетона в установленные опалубки с уложенным арматурным каркасом. Если при заводском изготовлении элементов основным способом скрепления стержней является сварка, то при изготовлении на месте обычно используют вязку арматуры проволокой. Помимо арматуры периодического профиля, применяют и гладкие стержни. Прочность сцепления с бетоном или раствором у них существенно ниже, но в отдельных случаях использование гладкокатаной арматуры оправдано.

Базовая классификация

Арматурные изделия решают целый спектр задач в функционировании трубопроводов. Существует специальная арматура, которая изменяет внутреннее сечение труб. Область применения подобных изделий достаточно широка:

• Перекрытие или сброс потока транспортируемой среды.
• Изменение скорости рабочего потока, его температуры и направления.
• Смешение нескольких потоков в один.
• Разделение потока на несколько разных сред, в том числе с разными параметрами движения (скорость, мощность).

Арматуру для трубопровода классифицируют по разным признакам: из какого материала сделана, для чего предназначена, сколько стоит, кто производитель. С практической точки зрения выбор следует начинать с классификации по виду и назначению:

• Класс 1, запорная арматура. Назначение — перекрытие потока рабочей среды в узле трубопровода. Главные критерии качества запорных деталей это герметичность и полнота перекрытия сечения трубы.
• Класс 2, регулирующая арматура. Назначение — настройка параметров функционирования трубопровода (температура рабочего потока, давление, уровень потока). Сюда относятся саморегулирующиеся клапаны, вентили, дросселирующие детали. Обеспечение заданных параметров движения потока достигается двумя путями: за счет изменения расхода, либо с помощью изменения сечения труб.
• Класс 3, защитная или отключающая арматура. При возникновении аварийной ситуации (достижение критических значений определенных параметров) арматура блокирует часть системы во избежание аварийных изменений параметров рабочей среды, протечек системы и прочих последствий форс-мажора.

К этой группе деталей относятся обратные и отключающие клапаны, заглушки, вентили, заслонки. Например, при объединении нескольких насосов в один в случае аварии клапан обеспечивает сохранение направления потока рабочей среды и предотвращает возможность обратного тока жидкости или газа.

Класс 4, предохранительная арматура. Принцип работы похож на защитные изделия. Однако предохранительные клапаны, импульсные и мембранные приспособления не отсекают аварийный участок по факту аварии, они работают на предупреждение: сбрасывают излишки рабочей среды, уменьшают давление потока на трубопровод.

Трубопроводная регулирующая арматура

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

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

Виды регулирующей арматуры:

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

Промышленная трубопроводная арматура: типы управления

Управление арматурой бывает нескольких видов:

• в дистанционном чаще применяются устройства, которые срабатывают автоматически;
• ручное управление предполагает наличие пневматического, электрического или гидравлического привода.

В любом случае за состоянием арматуры и среды должен производиться постоянный контроль. Способ управления такой арматурой во многом завит от её предназначения. Нефтяная предполагает бесперебойную эксплуатацию на больших расстояниях. При использовании арматуры во время перемещения токсичных сред и в атомной промышленности многократно увеличивается контроль за всеми происходящими в трубопроводе процессами.

remont-kuxni.ru

Арматура под приварку

К приварке арматуры прибегают, когда надежность и герметичность других видов соединений признается неудовлетворительной. Особенно востребована сварка при устройстве трубопроводных систем, в которых рабочей средой являются токсичные, ядовитые или радиоактивные жидкости и газы. В этом случае сварочное соединение, при правильном исполнении обеспечивающее 100-процентнуюгерметичность, может оказаться оптимальным, а зачастую и единственно приемлемым решением

Важно только, чтобы такой участок системы не нуждался в частом демонтаже оборудования, выполнение которого всякий раз будет приводить к полному разрушению сварных соединений

Благодаря сварке, объединяющей фрагменты трубопроводной системы в единое целое, удается обеспечить гармонию, или, говоря техническим языком, структурное соответствие между всеми ее элементами ─ трубами и трубопроводной арматурой. Главное, чтобы из-за различий механических свойств сварного соединения и других составляющих трубопроводной системы оно не стало ее слабым звеном.

Присоединительные концы арматуры подготавливают под приварку, выравнивая и зашлифовывая поверхность свариваемых фрагментов, снимая требуемые фаски.

Сварные соединения могут быть выполнены в раструб и встык. В первом случае сварочный шов располагается на внешней стороне трубы. Такой вариант обычно используется для стальной арматуры сравнительно небольшого диаметра, монтируемой в трубопроводах, работающих при высоком давлении и температуре рабочей среды.

Во втором случае соединение может дополняться подкладным кольцом, исключающим перекос соединяемых деталей. Именно такие, отличающиеся надежностью и абсолютной герметичностью соединения используются при монтаже трубопроводных систем опасных производственных объектов, например, энергоблоков атомных электростанций.

Важными достоинствами сварных соединений, особенно по сравнению с фланцевыми, являются минимальный вес, компактность и экономия пространства.

Применение муфтового соединения

Есть два направления, где применяют муфтовую арматуру на резьбе:

1. Прокладка трубопроводов диаметром до 50 мм – муфтовая арматура предназначена для соединения труб.
2. Строительство монолитных железобетонных сооружений – муфты используют для наращивания металлического прута в каркасе.

Строительство монолитных сооружений из бетона требует создания крепкого, цельного каркаса из металлического прута. Еще недавно каркас вязали вручную, при помощи специальной проволоки и сварки. Использование муфтовой арматуры на резьбе позволяет создать крепкий металлический каркас, который не дает бетону разрушиться. Исследования показывают, что муфтовое соединение не уступает по прочности цельному изделию.

Строительная муфтовая арматура

Механическая стыковка с использованием муфтовой арматуры упрощает контроль качества наращивания каркаса.

Работы проводят по следующей схеме:

1. В нужном количестве закупают муфты соответствующего размера (внутренний диаметр совпадает с наружным диаметром прута).
2. На торцах прута нарезают резьбу (чуть короче, чем в муфте).
3. Устанавливают начальную арматуру.
4. Накручивают муфту.
5. Присоединяют следующий металлический прут.
6. Соединение затягивают до крайнего положения.
7. Работы на стандартных деталях осуществляют с использованием динамометрического ключа, что позволяет не контролировать каждое затягивание.

Сборка каркаса монолитного строения с использованием муфтовой арматуры не требует привлечения квалифицированных работников. При использовании стандартных прутов и динамометрического ключа достаточно визуального контроля качества. Удлиненная муфтовая арматура распределяет нагрузку равномерно по всему штырю, усиливая место стыка. Однотипные детали гарантируют равномерность прочности всего каркаса.

Трубопроводная муфтовая арматура

Традиционно популярностью при монтаже трубопроводов пользуются чугунные муфты диаметром до 50 мм. Немного уступают им стальные и латунные детали. Их используют в системах, рассчитанных на эксплуатацию под давлением в 10 атм. Реже используются алюминиевые, дюралевые муфты. Изделия из фарфора, керамики и стекла имеют специальное назначение – ими соединяют трубопроводы для химически агрессивных жидкостей.

Запорная арматура назначение, классификация. Обозначение запорной арматуры.

Запорная арматура служит для управления потоками газов и жидкостей в трубах путем изменения поперечного сечения. Арматуру классифицируют по назначению, конструктивным особенностям, материалам изготовления, другим основаниям.

Назначение запорной арматуры.

Различают следующие виды запорной арматуры:

• регулирующая – служит для регулировки потока жидкости или газа (краны, затворы, регулирующие клапаны); • запорная – служит для прекращения движения жидкости/газа в трубопроводе (заслонки, вентили задвижки, краны); • предохранительная – применяется для сброса избыточного объема вещества при превышении давления (мембранные предохранители, предохранительные, перепускные клапаны); • защитная – отключающая участок трубопровода при выходе параметров за допустимые пределы (обратные, отсечные клапаны, пневмозадвижки); • фазоразделительная – служит для разделения веществ в разных агрегатных состояниях (маслоотделители, вантузлы, конденсатоотводчики); • смесительно-распределительная – применяется для разделения или смешивания потоков жидкостей/газов (краны-смесители, клапаны); • контрольная – используется для определения наличия и уровня жидкостей (краны спускные, датчики уровня).

Классификация запорной арматуры.

Исходя из характеристик и конструктивных особенностей, запорную арматуру подразделяют по:

• областям применения на общепромышленную, сантехническую, специального назначения и т.д.; • способам уплотнения на мембранную, сальниковую, шланговую; • материалам изготовления корпуса на чугунную, стальную, алюминиевую, медную, латунную, бронзовую, керамическую, стеклянную; • способам управления – ручное, дистанционное, с помощью привода; • способам присоединения к трубопроводу – на муфтах, фланцах, штуцерах, патрубках; • максимальному давлению – вакуумная, низкого, среднего, высокого, сверхвысокого давления (до 0,1, до 1,5, до 10, до 80, от 80 МПа соответственно); • температурному диапазону – криогенная (до -160 градусов), жаропрочная (свыше +700 градусов) арматура, арматура высоких (300 – 700 градусов), средних (-50 – 300 градусов), низких (-10 – -50 градусов) температур.

Обозначение запорной арматуры.

В обозначение арматуры входят чередующиеся группы цифр и букв:

• первая группа цифр – тип арматуры; • группа букв – материал корпуса; • вторая группа цифр – обозначение модели (если в группе 3 цифры, первая указывает тип привода); • вторая группа букв – материал уплотняющих поверхностей.

Типы арматуры обозначаются следующим образом:

• 10, 11 – спускной и трубопроводный краны; • 12 –указатель уровня жидкости; • 13, 14, 15 – запорный, 22,24 – отсечной, 16 – обратный, 17 – предохранительный, 20 – перепускной, 23 – распределительный, 25, 26 – регулирующий, 27 – смесительный клапаны; • 19 – затвор; • 21, 18 – регулятор давления; • 30,31 – задвижка, 33 – шланговая задвижка; • 32 – поворотный затвор; • 40 – элеватор; • 45 – отводчик конденсата.

Материал корпуса обозначают следующими буквами:

• нж – нержавеющая, с – обычная, лс – легированная сталь; • ч – обычный, вч – высокопрочный, кч – ковкий чугун; • ск – стекло; • а – алюминий; • тн – титан; • Б – бронза, латунь; • п – пластик; • к – фарфор; • вп – винипласт; • мн – монель-металл.

Материалы уплотнительных поверхностей имеют следующие обозначения:

• мн – монель-металл; • бр – бронза, латунь; • нт – нитрированная, нж – нержавеющая сталь; • ст – стеллит; • бт – баббит; • к – кожа; • р – резина; • ср – сормайт; • э – эбонит; • п – пластик; • фт – фторопласт; • вп – винипласт.

Тип привода обозначают следующими цифрами:

• 0 – дистанционной управление; • 3 –ручной с червячной, 4 – с зубчатой, 5 – с конической передачей; • 6 – пневматический; • 8 – электромагнитный; • 7 – гидравлический; • 9 — электрический.

К примеру, обозначение 30ч39р расшифровывается, как задвижка чугунная 39-ой модели с резиновым уплотнителем, а обозначение 16ч6п – клапан обратный, чугунный 6-ой модели с пластиковыми уплотнительными поверхностями.

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.

Классификация арматуры промышленной трубопроводной

Независимо от области применения, ассортимент промышленной арматуры для трубопроводов разделяют на следующие разновидности:

Запорная – самая распространенная разновидность арматуры, к которой причисляют узлы, перекрывающие движения потока в трубопроводе. Частными случаями запорной арматуры являются такие узлы трубопровода, как кран, задвижка и вентиль. Проще говоря: запорная арматура позволяет перекрыть течение жидкости или газа в трубопроводе. То есть в эту категорию попадает фактически любой промышленный трубопроводный армопояс.

Регулирующая– менее распространенная, основной функцией которой является регулирование процесса транспортировки потока и его параметров. К регулирующей арматуре относятся такие узлы, как вентиль, клапан, дроссель. То есть, регулирующая арматура влияет на скорость течения потока, внутреннее давление в системе, уровень жидкости в трубопроводе и на прочие физические параметры.

Предохранительная – особая арматура, функцией которой является защита целостности или рабочих параметров системы. Классическими представителями предохранительной арматуры являются разнообразные предохранительные клапаны и устройства регулировки направления перемещения потока (обратные клапаны). По сути, арматура промышленная трубопроводная предохранительного типа нужна только для одного действия – для спасения целостности трубопровода при нештатных ситуациях.

Контрольная – самая дорогая арматура, которая отслеживает состояние потока, выводя результаты на шкалу измерительных приборов. Дороговизна подобных устройств объясняется интеграцией в арматурный узел измерительного прибора, осуществляющего функцию контроля параметров потока. Частным случаем подобной арматуры являются разнообразные манометры, счетчики объема транспортируемого потока и прочие газо- и водоуказательные приборы.

Трубопроводная арматура для АЭС

Работа атомной электростанции (АЭС) – сложное энергетическое производство повышенной опасности. Все оборудование должно работать точно «как часы», трубопроводная сеть не исключение. Она содержит большое количество арматуры, агрегатов, КИПиА.

Требования по установке трубопроводной арматуры на АЭС:

• движение рабочей среды должно соответствовать указательной стрелке на корпусе детали;
• запрещается применять арматуру не по назначению (запорную как регулирующую);
• все виды деталей должны иметь свободный доступ;
• арматура высоких температур должна закрываться съемной, разборной конструкцией с теплоизоляцией.

Соединение частей системы со средним и высоким давлением приварное (концы арматуры для АЭС делают под приварку) или фланцевое с наименьшим риском протечек. Материал изготовления – качественная сталь, устойчивая к агрессивной среде, нагрузкам, износу.

Предохранительной и защитной арматуре отводится важная роль. Для недопущения превышения давления, возникновения аварийной ситуации на парогенераторы двухконтурной АЭС устанавливают два предохранительных клапана (импульсные, рычажные, пружинные) — основной и вспомогательный. Обязателен сброс пара в барботер. Вывод дренажа из контуров АЭС осуществляется установленными последовательно двумя вентилями: сначала запорного, следом регулирующего. Запорный открывается полностью. Четко рассчитывается количество и места установки арматуры, применяется сложная система уплотнений в местах высокой радиоактивности среды. Арматура для АЭС после ремонта проходит ряд испытаний на давление с превышением рабочего на 25%.