Влаштування запірної арматури засувки вентилі крани. Трубопровідна арматура. Класифікація - види, типи, різновиди

Кожна людина, незалежно від того, де вона живе, використовує у своєму житті запірну арматуру. Будь-які трубопроводи завжди забезпечені пристроями, які роблять їх та безпечною.

Запірна трубопровідна арматура призначена для того, щоб людина могла керувати потоком робочого середовища, що рухається трубопроводом. Причому зовсім не важливо, чим саме є робоче середовище – водою, парою, газом, нафтопродуктами, агресивними речовинами – без запірної арматуриексплуатація трубопроводу неможлива.

Види запірної арматури

Матеріалами, що найчастіше використовуються для виробництва запірних пристроїв, є латунь, бронза, сталі та

Основними характеристиками запірних пристроїв є:

• діаметр трубопроводу, що приєднується до нього;
• величина надлишкового тиску в трубопроводі за температури +20 градусів.

Існує кілька типів пристроїв, що відносяться до запірної арматури:

• заслінки;
• засувки;
• вентилі.

Щоб визначити необхідний тип арматури, потрібно знати, в яких умовах він працюватиме. Це необхідно, тому водяних трубопроводів, газових магістралей та систем, призначених для перекачування агресивних речовин, використовуються абсолютно різні типиобладнання.

Види запірних кранів

Запірні крани широко використовуються при влаштуванні будь-яких трубопроводів.Вони можуть кріпитися до труб за допомогою одного з двох видів з'єднання: фланцевого або муфтового. Трапляється, що патрубки кранів приварюють до трубопроводів.

Усі крани поділяються на:

• пробкові;
• кульові.

Корковий кран формою нагадує усічений конус. Це найдавніший вид запірних пристроїв.
В даний час ці пристрої використовуються в основному, робочим середовищем яких є:

• нейтральні та паливні гази;
• фенол;
• нафту;
• мастила;
• вода.

Великими недоліками цих кранів є:

• для управління краном необхідний великий момент, що крутить, що вимагає використання редуктора;
• щоб уникнути прикипання крана до корпусу, необхідне його постійне обслуговування;
• герметичність крана залежить від такої складної операції, як притирання його до корпусу;
• велика можливість нерівномірного зносу пристрою, що загрожує герметичності системи.

Кульовий кран є пристроєм, що складається з корпусу і пробки. Корпус нерухомий, а пробка обертається, пропускаючи робоче середовище або перекриваючи його.

Кульові крани різняться залежно від форми поверхні на:

• конічні;
• сферичні;
• циліндричні.

При виготовленні шарових кранів використовують широкий ряд матеріалів: титан, чавун, сталь, цинк, кераміку, пластмасу.
В основному сферою їх застосування є:

• для подачі води та опалювальні;
• пристрої підключення побутової техніки, де необхідне періодичне надходження води;
• розв'язки та відгалуження трубопроводів;
• промислові та харчові установки.

Крім того, надійність конструкції цих запірних пристроїв, їх стійкість до перепадів температури та деяких хімічних речовин, дозволяють використовувати ті, де робочим середовищем є агресивні речовини.

Серед важливих характеристик шарових кранів є такий показник як спосіб монтажу. Згідно з ним, крани можуть бути:

• муфтовими - використовуються у трубопроводах невеликого діаметру;
• фланцевими - які використовують у трубопроводах діаметром більше 50 мм, витримують досить великі навантаження (можуть використовуватись у промисловості);
• штуцерними - легко витримують багаторазове розбирання, тому використовуються в основному в промислових установках;
• приварними- кріпляться виключно за допомогою зварювання, що використовуються в агресивних середовищах;
• комбінованими - Поєднують кілька варіантів кріплення.

Запірні заслінки

Вони використовуються переважно на трубопроводах великого діаметра за умови невисокого тиску робочого середовища.

Запірним органом заслінки є диск, який здатний обертатися навколо власної осі, розташованої перпендикулярно або під кутом до руху робочого середовища. Вимоги до герметичності заслін значно нижчі, ніж до кранів.

Управління заслінкою може бути:

• за допомогою електроприводу;
• за допомогою гідроприводу.

Як правило, корпус заслінки виконується із чавуну, а поворотний диск роблять із сталі.

Стійкість чавуну до дії хімічних речовиндозволяє встановлювати заслінки там, де перекачуються луги, кислоти та стоки, що корродують.

Заслінки врізають у трубопровід за допомогою фланцевого з'єднаннячи зварювання. Цей вид запірної арматури практично не потребує обслуговування.

Особливість заслінок є те, що вони можуть пропускати робоче середовище, що містить тверді частинки.

Запірні засувки

Вони призначені для перекриття потоку неагресивного робочого середовища з високими показниками тиску та температури. Вони найчастіше використовуються в системах магістральних трубопроводів, що належать до житлово-комунального господарства, у водо- та газопостачанні, нафтопроводах, на енергетичних об'єктах.

Запірний елемент засувки переміщається перпендикулярно до напрямку руху робочого середовища.
З движки, залежно від пристрою робочого органу, поділяються на:

• клинові - через сильне тертя в закритому стані з часом можуть втрачати герметичність;
• шиберні (паралельні) - використовуються при односторонньому русі потоку робочого середовища при не дуже високих вимогах до герметичності (використовуються на трубопроводах, що транспортують стоки, шлами та інші середовища з механічними домішками).

Найчастіше використовуються засувки, оснащені електроприводом, що дозволяє швидко перекривати потік.

Перевагами засувок є:

• невелике гідравлічний опір;
• простота конструкції;
• можливість використання у різних умовах;
• можливість пропускати потік у будь-якому напрямку;
• висока герметичність;
• висока ремонтопридатність.

Запірні вентилі

Це широко використовується запірна арматура, призначена для повного перекриття потоку робочого середовища. Вентиль не в змозі регулювати

Такий пристрій, як вентиль, повинен завжди знаходитись у повністю відкритому або повністю закритому стані. Встановлювати його можна у будь-якому положенні.

Вентиль складається з золотника, який знаходиться на шпинделі, що опускається. При закритті вентиля золотник опускається на сідло та перекриває потік. При цьому запірний орган вентиля рухається паралельно потоку, що запобігає виникненню гідроудару.
За типом герметизації вентилі поділяються на:

• сальникові;
• сильфонні;
• діафрагмові.

Ці пристрої мають патрубки, за допомогою яких їх врізають в трубопровід. Якщо вентиль призначений для роботи в умовах високого тиску, він має товсті стінки та кріпиться до труб за допомогою зварювання.

Вентилі великих розмірівможуть фланців, а малі – за допомогою муфтових з'єднань. Управління вентилями може здійснюватись як вручну, так і за допомогою електродвигуна. Є варіанти з дистанційним керуванням.

Чавунні муфтові вентилі використовуються при прокачуванні повітря або води, робоча температура яких не перевищує + 50 градусів. Перепади тиску їм не страшні.

Чавунні вентилі з електромагнітним приводом використовуються на трубопроводах, якими рухаються вода або повітря з температурою не більше + 50 градусів.

Арматура для агресивних середовищ

При роботі в умовах агресивного середовища найчастіше використовуються вентилі завдяки герметичному примиканню сідла і золотника і практично повній відсутності тертя.

В агресивних середовищах дуже добре показує себе латунь, тому латунні муфтові вентилі найчастіше використовують у рідких середовищах.
За високої температури робочого середовища краще використовувати сильфонні вентилі, здатні витримати нагрівання до +350 градусів. Вони дуже надійні і гарантують високу герметичність у тих з'єднаннях, де неприпустимий витік робочого середовища в атмосферу.

В агресивних середовищах дуже важливою є корозійна стійкість запірної арматури, тому тут нерідко використовують фарфорові фланцеві вентилі.

Його корпус повністю виготовлений з порцеляни, а антикорозійним покриттям є глазур, нанесена на поверхню.

Зустрічаються у складних та діафрагмових вентилях, що мають захисне покриття з гуми.

Таким чином, знаючи особливості запірної арматури, не так складно підібрати ті вироби, які необхідні для роботи у конкретних умовах.

Для того щоб керувати потоками середовищ різного типу (рідкі, суспензійні, газорідинні, газові та порошкоподібні), системи їх транспортування та зберігання оснащуються спеціальною арматурою – трубопровідною.

Класифікація, маркування та вимоги стандартів

Трубопровідна арматура за рахунок своєї здатності змінювати внутрішній переріз трубопроводу дозволяє ефективно керувати потоками різних типівсередовищ. Так, її використання дає можливість виконувати такі операції:

• розподіляти фази руху робочих середовищ;
• здійснювати скидання потоку;
• відключати подачу;
• забезпечувати змішування кількох потоків;
• здійснювати регулювання параметрів потоку;
• виконувати розподіл робочого середовища.

Класифікація арматури будується на основі її функціональних можливостей. Так, залежно від цього параметра, трубопровідна арматура може бути наступних типів.

Регулюючого типу

За допомогою такої трубопровідної арматуризмінюють параметри потоку робочого середовища та, відповідно, його основні характеристики. У цій категорії виділяють дросельний та запірно-регулюючий типи. За допомогою арматури першого типу, яку часто називають редукційною, можна зменшувати робоче навантаження у трубопроводі, що робиться за рахунок збільшення гідравлічного опору у його проточній зоні. Запірно-регулююча трубопровідна арматура - це сукупність пристроїв, за допомогою яких забезпечується регулювання параметрів робочого потоку та його перекриття.

Запірного типу

Таку трубопровідну арматуру використовують для герметичного перекриття потоку робочого середовища. Якщо вона застосовується для управління потоком робочого середовища в контрольно-вимірювальні агрегати, вона називається контрольною. Є ще й дренажна арматура, за рахунок якої здійснюється скидання робочого середовища з трубопроводів або ємностей.

Змішувально-розподільчого типу

Така трубопровідна арматура забезпечує змішування потоків робочого середовища, а також їх розподіл за необхідними напрямками руху.

Захисна

Цю трубопровідну арматуру використовують захисту елементів системи від наслідків, викликаних зміною параметрів потоку робочого середовища. Такі зміни найчастіше можуть бути наслідками виникнення аварійних ситуацій у системі. Арматура цього може також забезпечувати захист від зміни напрямку руху робочого потоку.

Фазорозділювальна

Це трубопровідна арматура, яка розділяє робоче середовище з різних фазових станів. Вона, наприклад, може розділяти перегріту пару та робоче середовище, затримувати конденсат (кондесатовідвідник), а також вирішувати ряд інших завдань.

Запобіжна

Цей тип трубопровідної арматури захищає систему від критичного підвищення тиску робочого середовища.

Трубопровідну арматуру, згідно з вимогами Державного стандарту Р52720-2007, характеризують два основні параметри:

• умовний тиск;
• умовний прохід.

Умовний тиск, що позначається Ру або PN, характеризує таке значення даного параметра, при якому ємності або трубопроводи можуть експлуатуватися протягом певного періоду за умови, що температура робочого середовища становить +20 градусів за Цельсієм. Класифікацію трубопровідної арматури та номінальні значення даного параметра обумовлені Державним стандартом 26349-84.

Значення умовного проходу арматури, що позначається Ду чи DN, характеризують параметри елементів, що входять до складу трубопроводів. Допустимі величини цього параметра обумовлюються Державним стандартом 28338-89.

Інші параметри трубопровідної арматури

Розрізнятися трубопровідна арматура може і в галузі свого застосування. Так, залежно від цього параметра, вона ділиться на наступні категорії:

• загального призначення (виробляється серійно та може бути використана в більшості галузей промисловості);
• спеціального призначення (її параметри обумовлюються в індивідуальному порядку);
• санітарно-технічна (використовується для оснащення побутового обладнання та проводиться на потокових лініях; до естетичності та простоти експлуатації арматури даного типу пред'являються підвищені вимоги);
• для особливих умов експлуатації (призначена для оснащення систем, до яких пред'являються підвищені вимоги; такими системами, як правило, транспортуються агресивні токсичні середовища);
• для оснащення суднобудівних та транспортних підприємств.

Розрізняють кілька способів кріплення трубопровідної арматури до ємностей або трубопровідних систем. Так, вона може кріпитися за допомогою:

• ніпеля (ніпелева);
• фланців (фланцева);
• муфт з внутрішнім різьбленням(муфтова);
• штуцера (штуцерна);
• зовнішньої різьби(цапкова);
• різьбових шпильок та гайок (стяжна).

Трубопровідну арматуру можна також приєднувати за допомогою зварювання. Саме такий спосіб забезпечує максимальну герметичність з'єднання і не потребує попередньої підготовки поверхонь. Великим мінусом цього є те, що при його використанні досить складно виконувати обслуговування або ремонт елементів такого з'єднання.

Трубопровідну арматуру ділять ще кілька основних типів.

Поворотний клапан або вентиль

Запірний і регулюючий елемент у такій арматурі здійснює зворотно-поступальні рухи, переміщаючись паралельно до напрямку руху робочого потоку.

Дисковий (поворотний) затвор (гермоклапан)

Такий клапан, як відомо з його назви, виконаний у формі диска, вісь якого знаходиться під кутом або перпендикулярно напрямку робочого потоку.

Засувка

Робочий елемент такого пристрою переміщається перпендикулярно до напрямку руху робочого потоку.

Кран

Робочий елемент такої регулюючої або запірної арматури обертається навколо осі, яка може мати різне положення по відношенню до напрямку руху робочого потоку.

Методи виробництва, обслуговування та ремонту трубопровідної арматури

Корпуси трубопровідної арматури, яка виконує запірні, захисні та будь-які інші функції, можуть виготовлятися з наступних матеріалів:

• різні типи чавуну: сірий, ковкий та високоміцний;
• сплави на основі титану;
• алюміній та його сплави;
• сталь, у тому числі легована та нержавіюча;
• Скло;
• полімерні матеріали, вініпласт;
• сплави на основі міді: бронза та латунь;
• керамічні матеріали, переважно фарфор;
• монель-метал.

Для того, щоб трубопровідна арматура успішно протистояла негативному впливуробочого середовища, внутрішню поверхню її елементів покривають різними захисними матеріалами, основними з яких є:

• найрит або полімерні матеріали;
• емалеві покриття;
• каучук;
• свинець.

Захисні функції, крім цього, виконують і елементи ущільнювачів, для виготовлення яких можуть використовуватися такі матеріали:

• фторопластові сполуки;
• бабіт;
• гума;
• сплави на основі міді - латунь та бронза;
• сормайт;
• нітрована сталь;
• полімери;
• ебоніт;
• стелліт;
• сталь, переважно нержавіюча;
• натуральна шкіра.

Трубопровідна арматура різного призначення може виконуватись з механічним, дистанційним чи автономним приводом керування.

У разі виходу елементів трубопровідної арматури з ладу їх практично ніколи не ремонтують, а просто замінюють на нові. Пояснюється подібний підхід тим, що ремонт таких елементів економічно недоцільний, особливо в тих ситуаціях, коли через поломку простоює весь трубопровід. Щоб значно продовжити термін експлуатації елементів трубопровідної арматури та мінімізувати ризик їхнього раптового виходу з ладу, достатньо регулярно проводити профілактичні заходи та виконувати діагностику.

Світ трубопровідної арматури величезний та різноманітний, і при першому знайомстві може здатися хаотичним та малозрозумілим.

Але якщо розібратися у принципах його класифікації, запропонованої в нормативних документах, він стане добре структурованим та впорядкованим. Класифікація ─ дуже зручний та корисний інструмент, що відводить кожному виробу своє місце та позиціонує його щодо інших виробів, завдань, які він повинен вирішувати, принципового устрою, особливостей конструктивного виконання, використаних у ньому матеріалів тощо.

Стосовно трубопровідної арматури можна говорити про два основні принципи класифікації - види та типи трубопровідної арматури.

Види трубопровідної арматури

Свого роду вододілом між різними видамиарматури є її функціональне призначення, залежно від якого вона розпадається на кілька великих сегментів: запірна, зворотна, запобіжна, розподільно-змішувальна, що регулює, відключає.

Є одним з найбільш поширених та затребуваних видів. Завдяки її використанню, вдається тим чи іншим ступенем герметичності повністю перекривати потік робочого середовища. Тому герметичність та ресурс герметичності служать базовими показниками функціональності та якості запірної трубопровідної арматури.

Стосовно запірної арматури говорять про два стани - «відкрито» та «закрито». Проміжне положення робочого органу може передбачатися.

Сфера її застосування надзвичайно широка та охоплює морський транспорт, глибоководні апарати, авіаційну та космічну техніку, атомну енергетикуі, звичайно ж, кровоносні судини російської економіки - магістральні нафто-і газопроводи.

Сучасний трубопровід є складним комплексом. інженерних споруд, будь-які збої у роботі яких, чреваті порушенням нормального ходу технологічного процесу, можуть призвести до найважчих економічних та екологічних наслідків.

Повсюдне поширення запірної арматури яскраво ілюструє те що, що за умовчанням слова «запірний», «запірна» разом із типом (докладніше про типи буде сказано нижче) арматури не застосовують. Наприклад, не кажуть «запірна засувка», хоча саме засувки є найпоширенішим типом запірної арматури.

***
Зворотна арматура (називати її арматура зворотної дії не рекомендується) служить для автоматичного запобігання зворотному потоку робочого середовища.
***
Завдання запобіжної арматури - захистити обладнання від аварійного перевищення тиску або інших параметрів робочого середовища за допомогою автоматичного скидання його надлишку. Мабуть, одним із найяскравіших прикладів запобіжної арматури є запобіжний клапан, встановлений на паровому казані.

Запобіжна арматура робить вагомий внесок у забезпечення безвідмовної роботи та загальної надійності систем трубопровідного транспорту, промислових та енергетичних установок. Вона зводить нанівець наслідки виходу параметрів робочого середовища за межі допустимого, чому б вони не відбувалися: поломка обладнання, помилка обслуговуючого персоналу, внутрішні фізичні процеси або вплив сторонніх факторів.
***
За допомогою відбувається розподіл потоку робочого середовища за певними напрямками та його змішування. Втім, можливий повний «розподіл праці». В цьому випадку трубопровідна арматура, призначена тільки для розподілу потоку, називається розподільчою, а тільки для його змішування - змішувальної.
***
Дуже важливе місце у загальній номенклатурі трубопровідної арматури займає регулююча арматура, що забезпечує точне та надійне регулювання параметрів робочого середовища, без чого неможлива організація економічних та безпечних технологічних процесів та формування складних багатокомпонентних виробничих ланцюжків.
Регулююча арматура у своєму «чистому» вигляді та в комбінації із запірною забезпечує умови нормального функціонування обладнання та його хорошу керованість на найвідповідальніших об'єктах, включаючи АЕС. З огляду на ускладнення умов роботи у електроенергетиці (підвищення початкових параметрів теплоносіїв, зростання одиничної потужності енергетичних установок) її актуальність лише зростає.
***
Вимикаюча арматура (іноді її називають захисною) призначена для перекриття потоку робочого середовища при перевищенні заданої, непередбаченої технологічним процесом, величини швидкості течії за рахунок зміни перепаду тиску на чутливому елементі. Відмінність від запобіжної трубопровідної арматури у цьому, що потік не стравлюється, лише відключається конкретний елемент.
До комбінованої відноситься арматура, що поєднує функції вищезгаданих видів. Вони носять «назви, що говорять», з яких випливає, функції яких видів арматури вони поєднують. Наприклад, запірно-регулюючаарматура (не рекомендується називати запірно-дросельна) або запірно-зворотнаарматури.
Неповоротно-запірнаі безповоротно-керованаарматура виконують функцію зворотної арматури, в якій може бути здійснено примусове закриття або обмеження ходу замикаючого елемента, а в безповоротно-керуючої─ ще й обмеження його перебігу.

Типи трубопровідної арматури

Основних типів арматури ще менше, ніж видів - всього чотири: клапан, кран, дисковий затвор. Приналежність до кожного з них визначається конструктивними особливостями, що виражаються у напрямку переміщення замикаючого або регулюючого елемента щодо потоку робочого середовища.

Тип арматури, у якої замикаючий або регулюючий елемент переміщається перпендикулярно до осі потоку робочого середовища, зветься засувкою.

Клапан (краще не називати його вентилем через неоднозначність і розпливчастість цього терміну) - тип арматури, у якої замикаючий або регулюючий елемент переміщається паралельно осі потоку робочого середовища.
У крані замикаючий (регулюючий) елемент, виконаний у формі тіла обертання або його частини, повертається навколо власної осі (цьому може передувати зворотно-поступальний рух) довільно розташованої по відношенню до напрямку потоку робочого середовища.
У дисковому затворі, що має форму диска, замикаючий (регулюючий) елемент повертається навколо осі, розташованої перпендикулярно або під кутом до напрямку потоку робочого середовища.
Кожен із цих типів піддається більш детальному структуруванню. Так, засувки залежно від конструкції сідла та затвора бувають клиновими та паралельними, з висувним або невисувним штоком (шпинделем).
Клапани із затвором у формі тарілки називають тарілчастими, а у вигляді конусної голки ─ голчастими. Крім того, клапани можуть бутиодносідельними та двосідельними.
Крани поділяють на конусні, циліндричні, кульові.
У кожного з перелічених типів трубопровідної арматури свої переваги та недоліки, а відповідно до них - більш менш кращі області застосування.
Так, особливістю засувок є значна будівельна висота (розмір від горизонтальної осі прохідного перерізу корпусу арматури до верхнього торця шпинделя, штока або приводу при повному відкритті арматури), мала будівельна довжина (лінійний розмір арматури між зовнішніми торцевими площинами її приєднувальних частин до трубопроводів) , малий гідравлічний опір, велике зусилля на привід затвора, досить неквапливе спрацьовування, а при забруднених рідинах - знос поверхні сідла. Засувки краще справляються з участю запірної арматури, ніж регулюючої.
На відміну від засувок найпоширеніший вид трубопровідної арматури ─ клапани ─ мають малу будівельну висоту, велику будівельну довжину, швидке спрацьовування, значний гідравлічний опір, високу герметичність. Клапани входять у конструкцію більшості регуляторів.
Крани, як і клапани, мають малу будівельну висоту і швидке спрацьовування. І як засувки – малу будівельну довжину.
У дискового затвора (від назви «заслінка» правильніше утриматися) малі будівельна висота, будівельна довжина, зусилля на затворний привід, гідравлічний опір і швидке спрацьовування.

Різновиди трубопровідної арматури

Подібно до того, як у математиці безлічі розпадаються на підмножини, види арматури можна структурувати на різновиді.

● різновиди за призначенням та сферою застосування

Найбільше з цих «підмножин» - різновиди за призначенням та сферою застосування.
Як класифікаційні ознаки можуть бути використані особливості експлуатації - вакуумна арматура, кріогенна арматура; або особливості функціонування, наприклад, відсічна арматура (запірна арматура з мінімальним часом спрацьовування). Підставою для поділу є: місце установки (приймальня арматура ─ зворотна арматура, що встановлюється на кінці трубопроводу перед насосом) та наявність додаткових опцій (арматура з обігрівом).
Але найбільш вагома причина розділяти трубопровіднуарматуру на різновиди ─ її призначення: контрольна арматура, протипомпажна арматура, редукційна арматура, спускна арматура,пробно-спускна арматура і т.д.
Області застосування трубопровідної арматури не можуть не накладати на неї особливих вимог. Арматура, що використовується в газовому господарстві, має бути герметичною у зв'язку з високоюпожежо- і вибухонебезпечністю робочого середовища, що є в даному випадку - газу.
Трубопровідна арматура для нафтовидобувної та нафтопереробної галузей через досить високу хімічну агресивність нафти повинна мати підвищену корозійну стійкість. Ще більш агресивна середа, включаючи концентровані кислоти та луги, впливає на трубопровідну арматуру, що застосовується у хімічній промисловості.

● різновиди приєднання до трубопроводу

За цією ознакою арматуру поділяють на фланцеву,безфланцеву, міжфланцеву (тобто безфланцеву) , що встановлюється між фланцями трубопроводу). Муфтова арматура споряджена приєднувальними патрубками з внутрішнім різьбленням. Арматура під приварювання – патрубками для приварювання до трубопроводу. Приєднувальні патрубки є й у штуцерної арматури.

● різновиди конструкції та формоутворення корпусу

Виходячи з положення патрубків, можна говорити про прохідну арматуру (приєднувальні патрубки співвісні або взаємно паралельні) або кутову арматуру (осі вхідного та вихідного патрубків розташовані перпендикулярно абоне паралельно один одному). Виготовляється також арматура зі зміщеними осями патрубків.

Якщо площа перерізу проточної частини менше площіотвори вхідного патрубка ─ ценеповнопрохіднаарматури. Якщо приблизно дорівнює чи більше ─повнопрохідна арматура.
За методом виготовлення корпусних деталей виділяють литу арматуру,літозварювальну, літоштампозварювальну, штампозварні .

● різновиди за типом ущільнень

Арматура, у якої герметизація штока, шпинделя або іншого рухомого елемента щодо довкіллязабезпечується сальниковим ущільненням, зветься сальникова арматура.

Арматура, у якої для герметизації сальникове ущільнення не застосовується, називається безсальниковою арматурою. У цей розряд потрапляють сильфонна та мембранна арматура.

Алфавіти більшості мов світу містять кілька десятків букв. Але це не завадило їм нагромадити сотні тисяч слів, з використанням яких написано мільйони книг. Так і з трубопровідною арматурою ─ її неймовірна різноманітність складається з порівняно невеликої, що вимірюється одиницями, іноді десятками, кількості класифікаційних одиниць. І з'явилося воно не випадково, а через необхідність дати відповідь на величезну кількість питань, знайти алгоритм вирішення великої кількостізадач.
Трубопровідній арматурі пред'являється настільки широкий набір вимог, що найчастіше технічні рішення, за допомогою яких можна домогтися їх виконання, вступають у конфлікт між собою, і поява великої кількості різноманітних конструкцій є одним із шляхів його подолання. А класифікація ─ кращий спосібу цій різноманітності не загубитися.

Арматура для трубопроводів — сортамент конструкцій, що встановлюються на трубопроводи з метою управління середовищем, що транспортується за допомогою зміни фактичної площі прохідного перерізу труби. Технічні вимоги та номенклатура трубної арматури промислового та побутового типу наведено у нормативному документі ГОСТ №52720 «Арматура трубопровідна».

У цій статті представлено класифікацію трубопровідної арматури. Ми розглянемо її різновиди, функціональне призначення, конструктивні особливості та вивчимо маркування арматурних виробів.

Зміст статті

Класифікація трубної арматури

Відповідно до положень ГОСТ, трубна арматура поділяється на групивиходячи з наступних факторів:

• функціональне призначення;
• сфера використання;
• спосіб керування пристроєм;
• спосіб з'єднання з трубопроводом;
• принцип герметизації.

Основний параметр класифікації - функціональне призначення, згідно з яким виділяють такі види трубопровідної арматури:

1. Запірна арматура - конструкції, призначені для повного перекриття потоку середовища, що циркулює по трубопроводу. Запірні вироби, у свою чергу, діляться на - спускну арматуру (використовується для видалення середовища з трубопроводу, що транспортується) і контрольну арматуру (перекриває потік і подає робоче середовище в контрольно-вимірювальні прилади).
2. Регулююча арматура – ​​застосовується для регулювання пропускної спроможності трубопроводу. Діляється на дросельну - за рахунок збільшення гідравлічного проточного опору, і запірно-регулюючу - поєднує в собі функції двох видів арматури, трубна арматура, що найчастіше використовується на сьогоднішній день.
3. Захисна (відсічна) арматура - встановлення відсічної арматури виконується для захисту підключеного до трубопроводу обладнання та самої магістралі в аварійних ситуаціях. Арматура перекриває і відключає частину трубопроводу з кільця циркуляції, що вийшла з ладу, що дає можливість провести необхідні ремонтні роботи. Різновидом захисної арматури є , яка запобігає можливості зворотного потоку циркулюючого середовища.
4. Запобіжна арматура - конструкції, що в автоматичному режимі скидають надлишок тиску в системі, що захищає обладнання та магістраль від перевантажень.
5. Розподільна арматура — установка виконується у два суміжні трубопроводи за необхідності об'єднання та змішування їх потоків.
6. - конструкції, що використовуються для або розведення магістралі на кілька каналів. До цієї групи відносяться всілякі відведення, хрестовини і т.д. Матеріал виготовлення сполучної арматури відповідає матеріалу трубопроводу (налагоджено виробництво як сталевих, так і поліпропіленових та полімерних виробів).

Залежно від сфери застосування, вся трубопровідна арматура поділяється на промислову та побутову. Побутова арматура застосовується для газових трубопроводів, водопроводів та труб опалення. Клас промислової арматури, у свою чергу, поділяється на такі групи:

• парова;
• водяна;
• нафтова;
• хімічна;
• газова;
• харчова.

В окрему підгрупу належить судова арматура, що використовується на військових та цивільних кораблях, яка має підвищений клас надійності.

За способом управління трубопровідна арматура ділиться на два види - автоматична та керована. Керована арматура може мати кілька типів приводів:

• ручний привід;
• механічний привід (електричного, пневматичного, гідравлічного чи електромагнітного типу);
• дистанційний привід - регулююча конструкція, яка віддалена від арматури і з'єднується з нею за допомогою передачі (валу, троса, шестерень або підшипників)

Залежно від способу приєднання до трубопроводу, трубозапірна арматура буває:

• фланцевий;
• муфтовий;
• цапковий;
• штуцерний;
• приварювальної.

Останній фактор класифікації - принцип герметизації арматури, згідно з яким конструкції поділяються на:

• сальникові - у місці стику арматури і торцевої частини трубопроводу розміщуються сальники з азбесту, графіту, фторопласту або ;
• сильфонні - замість еластичних матеріалів для ущільнення використовуються металеві;
• мембранні - конструкції, в яких мембрана одночасно виконується ущільнювальну та запірну функцію;
• шлангові — як ущільнювальний матеріал використовується гумовий шланг, що перетискується.

Маркування трубопровідної арматури

Маркування трубопровідної арматури виконується відповідно до положень ГОСТ №4666-75 «Арматура трубопровідна». Маркування складається з низки чергуються букв і цифр, Приклад - 30с941нж2, де:

• 30 - тип арматури (засувка);
• с - матеріал виготовлення (вуглецева сталь);
• 9 - тип приводу (електричний);
• 41 - номер моделі;
• нж - тип ущільнюючого матеріалу (сільфонний ущільнювач з нержавіючої сталі);
• 2 - варіант виконання.

Розшифровку кожної номенклатурної складової маркування можна знайти в таблицях ЦКБА (Центральне конструкторське бюро арматуробудування).

Принцип роботи трубопровідної арматури (відео)

Типи трубопровідної арматури

Запірна трубопровідна арматура, найбільш поширений різновид арматурних виробів, має кілька конструктивних варіантів виконання. Трубозапірна арматура поділяється на такі типи:

• заслінка (дисковий затвор);
• вентиль (клапан);
• кран.

При будівництві сучасного житла неможливо обійтися без влаштування трубопровідних систем. За допомогою трубопроводу до будинків підводяться вода, газ, тепло, а з будинку виводяться каналізаційні стоки. Для якісної роботитрубопроводу, керування потоками води або газу, що надходять через нього, пристрої розгалужень або відводів, потрібна трубопровідна арматура. Щоб ваш трубопровід функціонував без проблем, необхідно розібратися з характеристиками та призначенням цих пристроїв.

При влаштуванні трубопроводів доводиться обладнати відводи, згини, з'єднання, регулювати тиск, змішувати рідини або гази в трубі, для цього використовують трубопровідну арматуру - спеціальний вид з'єднувальних та регулювальних виробів для трубопроводу.

Область застосування арматури різна, тому розрізняють такі види:

• запірна трубопровідна арматура - використовується, коли необхідно перекрити струм рідини або газу в трубі, наприклад, засувка або заслінка;
• регулююча арматура - підвид запірної арматури, що служить для регулювання (зменшення або збільшення) обсягів потоків рідини або газу в трубі, наприклад, вентиль або кран;
• запобіжна арматура - використовується для скидання зайвої пари або води у разі, якщо тиск у трубі перевищує допустиме значення. Служить для захисту труб, таких пристроїв відносять запобіжні клапани;
• арматура розподільно-змішувальна - це відводи, перехідники, трійники, що використовуються для розподілу потоків по трубах і змішувачі для змішування потоків, наприклад водопровідні змішувачі для ванної або кухні;
• конденсатовідвідник - призначені для відведення конденсату, що утворюється, і перегрітої пари.

Характеристика трубопровідної арматури

На сучасному ринку виробів для трубопроводів представлено величезну кількість вітчизняних та зарубіжних компаній-виробників, а також асортимент виробів для трубопроводу, що відрізняються функціональністю та характеристиками. Так що якщо при спорудженні трубопроводу знадобилася трубопровідна арматура, купити її не важко.

Щоб трубопровідна арматура служила довго і надійно, необхідно відповідально поставитися до її вибору, уточнити навантаження, з яким працюватиме ваш трубопровід та його деталі. Вибір арматури залежить від параметрів, що визначають технічну характеристику пристроїв.

Основні параметри, за якими підбирається трубопровідна арматура, це:

• діаметр умовного проходу труби (маркується DN), або, іншими словами, внутрішній діаметр. Ця величина визначає пропускну здатність труби чи арматури;
• умовний тиск (маркується PN) - показник максимального можливого тиску, при якому відбувається експлуатація арматури у звичайному режимі тривалий час, розраховується за температури 20°С;
• робочий тиск - розраховується при нормальній температуріпроведеного середовища та позначає найбільше надмірне значення тиску, при якому арматура працює в заданому режимі тривалий час;
• розрахунковий тиск - прогнозований тиск, що очікується при дії мінімальної або максимальної температури;
• температурний режим — робоча температура, що приймається, в умовах якої експлуатуватимуться арматура і сам трубопровід;
• пропускна здатність трубопроводу - характеристика, що визначає переріз арматури;
• ступінь герметичності затвора - впливає на вибір матеріалу, з якого виготовляється арматура;
• параметри довкілля.

Для успішного вибору трубопровідної арматури та функціонування трубопроводу важливі всі перераховані вище характеристики. Якщо відомі технічні характеристикитрубопроводу, його призначення, передбачувані навантаження, режим використання, то підібрати до нього необхідну трубопровідну арматуру не складе труднощів.

Види трубопровідної арматури

Трубопроводи споруджують для транспортування різних речовин- Пара, води, нафти, каналізаційні, вентиляційні. Природно, як і трубопровідна арматура кожному за виду своя.

Матеріал, з якого виготовляються корпусні деталі, також може бути різним. Відповідно арматура буває:

• арматура сталева трубопровідна - матеріалом служить вуглецева та легована сталь;
• арматура з корозії стійкої сталі;
• арматура із сірого, ковкого або високоміцного чавуну;
• неметалічна арматура - на основі полівінілхлориду, вініпласту або інших полімерних матеріалів;
• керамічна арматура;
• скляна арматура.

Вибір матеріалу трубопровідної арматури залежить від призначення параметрів використання трубопроводу. Так, наприклад, арматура із сірого та ковкого чавуну не може застосовуватися, якщо вона піддається різким температурним перепадам або вібраційному впливу.

Розрізняється трубопровідна арматура та по галузі застосування.

У промисловому виробництві при влаштуванні водопроводів, систем опалення, паропроводів використовується трубопровідна арматура загальнобудівельного призначення. Зазвичай це арматура серійного виробництва (засувки, запірні клапани, клапани тиску, регулюючі клапани, конденсатовідвідники) відомих підприємств, що добре зарекомендували себе. На ринку представлена ​​різноманітна трубопровідна арматура, ціна якої залежить від якості та популярності фірми-виробника. Наприклад, із закордонних марок, що виробляють арматуру, відомі Zetkama, Polix, ARI-Armaturen.

Арматура промислового призначення для використання в особливих умовах робіт, застосовується в трубопроводах, які будуть експлуатуватися за низьких або високих температур, високому тиску, з використанням корозійних речовин, токсичних та радіоактивних рідин.

Сантехнічна арматура застосовується при влаштуванні побутових трубопроводів - підведення газу до побутової газовій плиті, водопровід та обладнання ванних кімнат змішувачами, душовими установками. Для цих робіт використовуються кульові крани, вентилі, регулятори тиску, зворотні клапани, фільтри.

Буває також трубопровідна арматура спеціального призначення, яка використовується в умовах особливих технічних вимогексплуатації, наприклад, експериментальних установкахі зазвичай виготовляється за спецзамовленнями.

Якщо ви розібралися з призначенням трубопроводу, і відповідно арматури, подумайте над питанням приєднання до трубопроводу. Залежно від варіанта приєднання виділяються такі її різновиди:

• арматура трубопровідна фланцева, для приєднання якої до трубопроводу використовуються фланці;
• арматура муфтова - сполучна арматура з внутрішнім різьбленням, зазвичай застосовується при величині умовного проходу не більше 40 мм і при використанні трубопроводу для нейтральних та негорючих речовин;
• цапкова арматура - застосовується за тих же умов, що і муфтова арматура;
• штуцерна арматура - штуцери та фітинги, які використовуються для влаштування поворотів, розгалужень, переходів на інший діаметр у трубопроводах;
• приварна арматура - використовується при влаштуванні сталевих трубопроводів та трубопроводів із пластикових матеріалів та кераміки. Часто необхідність застосування даного виду з'єднання викликана небезпекою середовища через трубопровід, і зварні з'єднання виключають можливість просочування.

На вибір трубопровідної арматури також впливає необхідність регулювання, воно може бути ручним або автоматичним. Залежно від цього параметра виділяють керовану та автономну арматуру. Керована арматура обладнується ручним приводом або, залежно від конструкції, привід може бути механічним, електричним, гідравлічним, електромагнітним.

Для того, щоб трубопровідна арматура функціонувала довго та безпечно, при виборі необхідно керуватися її функціональним призначенням. Звичайно, покупець, вибираючи арматуру, дивиться не тільки на технічні характеристики, але і на її вартість, довговічність, простоту та доступність використання та обслуговування. Серед представлених сьогодні на ринку виробів трубопровідної арматури можна підібрати пристрої, які відповідають усім вимогам.

Вироби для трубопроводу та трубопровідна арматура в даний час стали найбільш затребуваною продукцією з металу, і в умовах зростання будівництва є всі шанси для підвищення її виробництва та продажу.