Трубопроводная арматура. Классификация - виды, типы, разновидности.

1. Классификация трубопроводной арматуры. Классификация и конструкция трубопроводной арматуры.

Трубопроводной арматурой называют устройства, монтируемые на трубопро-водах, котлах, агрегатах и других установках и предназначен¬ные для отключения, распределения, регулирования, смещения или сброса потоков сред.
В зависимости от области применения трубопроводную арматуру можно подразделить на промышленную, бытовую и лабораторную.

Промышленная арматура бывает общего назначения — для использо¬вания в различных отраслях народного хозяйства в том числе и в энергетике, и специальная — для работы в особых условиях (энергетическая для АЭС).

Арматура может быть управляемой и действующей автоматически. Управление арма-турой производится вручную или с помощью привода, действующего от постороннего источника энергии (электрического, пневматического, гидравлического). Автоматически действующая арматура (обратные и предохранительные клапаны.

Конденсатоотводчики, регуляторы давления, отключающие устройства и др.) срабатывает под действием сил, создаваемых давлением самой рабочей среды.

По характеру выполняемых функций арматура подразделяется на основные (запорная, регулирующая, предохранительная и разная) и дополнительные (запорно-регулирующая, распределительная, смесительная, защитная и др.) классы (табл. 1).

Класс арматуры

Тип

Назначение

Запорная

Краны, вентили, задвижки, затворы.

Для периодического включения или отключения потока среды (жидкости, пара, газа).

Регулирующая и дросселирующая

Регулирующие вентили, регулирующие клапаны, регуляторы питания, перелива и уровня.

Дроссельные вентили и клапаны, дросселирующие устройства, охладители пара, конденсатоотводчики.

Для изменения и поддержания в трубопроводе или резервуаре параметров среды и ее расхода.

Предохранительная

Клапаны импульсные, предохранительные, аварийные и обратные.

Для зашиты резервуара или трубопровода, находящегося под избыточным давлением, от чрезмерного повышения давления, а так же для предотвращения обратного потока среды.

Контрольная

Для контроля наличия и уровня среды.

Для автоматического удаления конденсата (воды) из паропроводов.

Защитная

Клапаны впускные, обратные, автоматические.

Для аварийного отключения подогревателей высокого давления.

В зависимости от направления потока среды арматуру подразделяют на проходную и угловую. В проходной арматуре (в отличие от угловой) поток не меняет направления движения на выходе. Проходная арматура обычно устанавливается на прямолинейных участках трубопровода, угловая — в местах его поворота.

В зависимости от конструкции присоединительных патрубков арматура подразделяется на фланцевую, муфтовую, цапфовую, штуцерную и под приварку.

Специальная конструкция арматуры для АЭС отличается: отсутствием фланцев, как для соединения корпуса с крышкой, так и для присоединения корпуса арматуры к трубопро-воду (это позволяет наряду с увеличением надежности соединения в условиях больших давлений и температур уменьшить массу арматуры; кроме того, исключается обтяжка гаек. что является трудоемкой операцией); простотой формы корпусов и конструкции затворов; пере-дачей усилия шпинделя не на крышку, а непосредственно на корпус.

В зависимости от способа герметизации арматура может быть сальниковой, сильфонной, мембранной и шланговой. Трубопроводная арматура должна быть надежной в эксплуатации.

Под надежностью трубопроводной арматуры понимают ее способность выполнять требуемые функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки.

Основные показатели надежности арматуры высоких и сверхвысоких параметров следующие: средний срок службы до списания — 25 лет; срок службы до первого капитального ремонта — 36 мес.

Трубопроводная арматура. Классификация ─ виды, типы, разновидности

Мир трубопроводной арматуры огромен и разнообразен, и при первом знакомстве может показаться хаотичным и малопонятным.

Но если разобраться в принципах его классификации, предложенной в нормативных документах, он станет хорошо структурированным и упорядоченным. Классификация ─ очень удобный и полезный инструмент, отводящий каждому изделию свое место и позиционирующий его относительно других изделий, задач, которые он должен решать, принципиального устройства, особенностей конструктивного исполнения, использованных в нем материалов и т. д.

Применительно к трубопроводной арматуре можно говорить о двух основных принципах классификации ─ видах и типах трубопроводной арматуры.

Виды трубопроводной арматуры

Своего рода водоразделом между различными видами арматуры является ее функциональное назначение, в зависимости от которого она распадается на несколько крупных сегментов: запорная, обратная, предохранительная, распределительно – смесительная, регулирующая, отключающая.

Запорная арматура является одним из наиболее распространенных и востребованных видов трубопроводной арматуры. Благодаря ее использованию, удаётся той или иной степенью герметичности полностью перекрывать поток рабочей среды. Поэтому герметичность и ресурс герметичности служат базовыми показателями функциональности и качества запорной трубопроводной арматуры.

Применительно к запорной арматуре говорят о двух состояниях – «открыто» и «закрыто». Промежуточное положение рабочего органа может не предусматриваться.

Сфера ее применения чрезвычайно широка и охватывает морской транспорт, глубоководные аппараты, авиационную и космическую технику, атомную энергетику и, конечно же, кровеносные сосуды российской экономики ─ магистральные нефте- и газопроводы.

Современный трубопровод представляет собой сложный комплекс инженерных сооружений, любые сбои в работе которых, чреватые нарушением нормального хода технологического процесса, могут привести к тяжелейшим экономическим и экологическим последствиям.

Повсеместное распространение запорной арматуры ярко иллюстрирует тот факт, что по умолчанию слова «запорный», «запорная» в сочетании с типом (подробнее о типах будет сказано ниже) арматуры не применяют. Например, не говорят «запорная задвижка», хотя именно задвижки являются самым распространенным типом запорной арматуры.

***
Обратная арматура (называть ее арматура обратного действия не рекомендуется) служит для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды.
***
Задача предохранительной арматуры ─ защитить оборудование от аварийного превышения давления или иных параметров рабочей среды посредством автоматического сброса ее избытка. Пожалуй, одним из самых ярких примеров предохранительной арматуры является предохранительный клапан, установленный на паровом котле.

Предохранительная арматура вносит весомый вклад в обеспечение безотказной работы и общей надежности систем трубопроводного транспорта, промышленных и энергетических установок. Она сводит на нет последствия выхода параметров рабочей среды за границы допустимого, по какой бы причине они не происходили: поломка оборудования, ошибка обслуживающего персонала, внутренние физические процессы или воздействие сторонних факторов.
***
С помощью распределительно-смесительной арматуры происходит распределение потока рабочей среды по определенным направлениям и его смешивание. Впрочем, возможно полное «разделение труда». В этом случае трубопроводная арматура, предназначенная только для распределения потока, называется распределительной, а только для его смешивания ─ смесительной.
***
Очень важное место в общей номенклатуре трубопроводной арматуры занимает регулирующая арматура, обеспечивающая точное и надежное регулирование параметров рабочей среды, без чего невозможна организация экономичных и безопасных технологических процессов и формирование сложных многокомпонентных производственных цепочек.
Регулирующая арматура в своем «чистом» виде и в комбинации с запорной обеспечивает условия нормального функционирования оборудования и его хорошую управляемость на самых ответственных объектах, включая АЭС. На фоне усложнения условий работы в электроэнергетике (повышение начальных параметров теплоносителей, рост единичной мощности энергетических установок) ее актуальность только возрастает.
***
Отключающая арматура (иногда ее называют защитной) предназначена для перекрытия потока рабочей среды при превышении заданной, непредусмотренной технологическим процессом, величины скорости его течения за счет изменения перепада давления на чувствительном элементе. Отличие от предохранительной трубопроводной арматуры в том, что поток не стравливается, а лишь отключается конкретный элемент.
К комбинированной относится арматура, сочетающая функции вышеупомянутых видов. Они носят «говорящие» названия, из которых следует, функции каких видов арматуры они совмещают. Например, запорно-регулирующая арматура (не рекомендуется называть запорно-дроссельная ) или запорно-обратная арматура.
Невозвратно-запорная и невозвратно-управляемая арматура выполняют функцию обратной арматуры, в которой может быть осуществлено принудительное закрытие или ограничение хода запирающего элемента, а в невозвратно-управляющей ─ еще и ограничение его хода.

Типы трубопроводной арматуры

Основных типов арматуры еще меньше, чем видов ─ всего четыре: задвижка, клапан, кран, дисковый затвор. Принадлежность к каждому из них определяется конструктивными особенностями, выражающимися в направлении перемещения запирающего или регулирующего элемента относительно потока рабочей среды.

Тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно к оси потока рабочей среды, носит название задвижка.

Клапан (лучше не называть его вентилем из-за неоднозначности и расплывчатости этого термина) ─ тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается параллельно оси потока рабочей среды.
В кране запирающий (регулирующий) элемент, выполненный в форме тела вращения или его части, поворачивается вокруг собственной оси (этому может предшествовать возвратно-поступательное движение) произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.
В дисковом затворе имеющий форму диска запирающий (регулирующий) элемент поворачивается вокруг оси, расположенной перпендикулярно или под углом к направлению потока рабочей среды.
Каждый из этих типов поддается более детальному структурированию. Так, задвижки в зависимости от конструкции седла и затвора бывают клиновыми и параллельными, с выдвижным или невыдвижным штоком (шпинделем).
Клапаны с затвором в форме тарелки называют тарельчатыми, а в виде конусной иглы ─ игольчатыми. Кроме того, клапаны могут быть односедельными и двухседельными .
Краны разделяют на конусные, цилиндрические, шаровые.
У каждого из перечисленных типов трубопроводной арматуры свои преимущества и недостатки, а в соответствии с ними – более и менее предпочтительные области применения.
Так, особенностью задвижек являются значительная строительная высота (размер от горизонтальной оси проходного сечения корпуса арматуры до верхнего торца шпинделя, штока или привода при полном открытии арматуры), малая строительная длина (линейный размер арматуры между наружными торцевыми плоскостями ее присоединительных частей к трубопроводу или оборудованию), малое гидравлическое сопротивление, большое усилие на привод затвора, достаточно неторопливое срабатывание, а при загрязненных жидкостях – износ поверхности седла. Задвижки гораздо лучше справляются с ролью запорной арматуры, нежели регулирующей.
В отличие от задвижек самый распространенный вид трубопроводной арматуры ─ клапаны ─ обладают малой строительной высотой, большой строительной длиной, быстрым срабатыванием, значительным гидравлическим сопротивлением, высокой герметичностью. Клапаны входят в конструкцию большинства регуляторов.
Краны, так же как и клапаны, имеют малую строительную высоту и быстрое срабатывание. И как задвижки ─ малую строительную длину.
У дискового затвора (от названия «заслонка» правильнее воздержаться) малые строительная высота, строительная длина, усилие на привод затвора, гидравлическое сопротивление и быстрое срабатывание.

Разновидности трубопроводной арматуры

Подобно тому, как в математике множества распадаются на подмножества, виды арматуры можно структурировать на разновидности.

● разновидности по назначению и области применения

Самое большое из этих «подмножеств» ─ разновидности по назначению и области применения.
В качестве классификационных признаков могут быть использованы особенности эксплуатации – вакуумная арматура, криогенная арматура; или особенности функционирования, например, отсечная арматура (запорная арматура с минимальным временем срабатывания). Основанием для разделения также являются: место установки (приемная арматура ─ обратная арматура, устанавливаемая на конце трубопровода перед насосом) и наличие дополнительных опций (арматура с обогревом).
Но наиболее весомая причина разделять трубопроводную арматуру на разновидности ─ ее назначение: контрольная арматура, противопомпажная арматура, редукционная арматура, спускная арматура, пробно-спускная арматура и т. д.
Области применения трубопроводной арматуры не могут не накладывать на нее особые требования. Арматура, используемая в газовом хозяйстве, должна быть герметичной в связи с высокой пожаро- и взрывоопасностью являющегося в данном случае рабочей средой ─ газа.
Трубопроводная арматура для нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей из-за достаточно высокой химической агрессивности нефти должна обладать повышенной коррозионной стойкостью. Еще более агрессивная среда, включая концентрированные кислоты и щелочи, воздействует на трубопроводную арматуру, применяемую в химической промышленности.

● разновидности по присоединению к трубопроводу

По этому признаку арматуру разделяют на фланцевую, бесфланцевую , межфланцевую (т. е. бесфланцевую , устанавливаемую между фланцами трубопровода). Муфтовая арматура снаряжена присоединительными патрубками с внутренней резьбой. Арматура под приварку – патрубками для приварки к трубопроводу. Присоединительные патрубки есть и у штуцерной арматуры.

● разновидности по конструкции и формообразованию корпуса

Исходя из положения патрубков, можно говорить о проходной арматуре (присоединительные патрубки соосны или взаимно параллельны) или угловой арматуре (оси входного и выходного патрубков расположены перпендикулярно или не параллельно друг другу). Производится также арматура со смещенными осями патрубков.

Если площадь сечения проточной части меньше площади отверстия входного патрубка ─ это неполнопроходная арматура. Если примерно равна или больше ─ полнопроходная арматура.
По методу изготовления корпусных деталей выделяют арматуру литую, литосварную , литоштампосварную , штампосварную .

● разновидности по типу уплотнений

Арматура, у которой герметизация штока, шпинделя или иного подвижного элемента относительно окружающей среды обеспечивается сальниковым уплотнением, носит название сальниковая арматура.

Арматура, у которой для герметизации сальниковое уплотнение не применяется, называется бессальниковой арматурой. В этот разряд попадают сильфонная и мембранная арматура.

Алфавиты большинства языков мира содержат по несколько десятков букв. Но это не помешало им накопить сотни тысяч слов, с использованием которых написаны миллионы книг. Так и с трубопроводной арматурой ─ ее невероятное разнообразие складывается из сравнительно небольшого, измеряемого единицами, иногда десятками, количества классификационных единиц. И появилось оно не случайно, а в силу необходимости дать ответ на огромное количество вопросов, найти алгоритм решения большого числа задач.
Трубопроводной арматуре предъявляется столь широкий набор требований, что зачастую технические решения, с помощью которых можно добиться их выполнения, вступают в конфликт между собой, и появление большого числа разнообразных конструкций является одним из путей его преодоления. А классификация ─ лучший способ в этом разнообразии не потеряться.

Классификация, виды и назначения трубопроводной арматуры

Рынок металлопроката стал особо популярен за счет производства промышленной арматуры, которая применяется при построении трубопровода. Трубопровод – специальное сооружение, которое служит для переноса веществ в различном агрегатном состоянии (жидком, твердом и газообразном) под воздействием разницы давления в поперечных сечениях трубы. Он представляет собой сложную конструкцию из труб, контрольно-измерительных приборов, автоматики, опорных конструкций, изоляционных материалов и трубопроводной арматуры, которая является его основной частью.

Трубопроводная арматура – специальный механизм трубопровода, который позволяет управлять потоками веществ за счет изменения площади поперечного сечения.

Виды трубопроводной арматуры

Всего выделяют 7 видов таких изделий по назначению: запорная, регулирующая, предохранительная, защитная, фазоразделительная, смесительно-распределительная, контрольная.

Запорная – представлена задвижками, кранами, заслонками и вентилями. Обеспечивает полное прекращение движения рабочей жидкости в трубах для ее спуска в среду, либо для поступления в контрольные и измерительные приборы.
Регулирующая – представлена вентилями, саморегулирующимися клапанами, конденсатоотводчиками и специальными приборами, которые регулируют необходимый уровень потока. Обеспечивает возможность изменения температуры, напора, давления и расхода вещества в определенном агрегатном состоянии.
Предохранительная – представлена предохранительными и перепускными клапанами, а также мембранным предохранителем. При повышении давления в сосуде выше нормы обеспечивает автоматическое открытие клапана и сброс лишнего вещества.
Защитная – представлена отсечными и обратными клапанами, либо пневмозадвижками. Обеспечивает автоматическое аварийное отключение отдельного участка или всего трубопровода при критическом изменении показателей рабочего материала.
Фазоразделительная – представлена маслоотделителями, вантузами и конденсатоотводчиками. Служит для автоматического разделения фаз рабочего вещества, которое находится в разных агрегатных состояниях и их удаления.
Смесительно-распределительная – представлена в виде специальных кранов-смесителей, которые распределяют потоки, и клапанов. Обеспечивает смешивание различных потоков рабочего вещества в один, либо разделяет один поток на несколько потоков, идущих в разных направлениях.
Контрольная – представлена пробко-спускными кранами, датчиками уровня. Служит для определения движения и уровня рабочего материала, который находится в определенном агрегатном состоянии.

Классификация трубопроводной арматуры

Классификация таких специальных сооружений связана с их функциональным предназначением.

По методу уплотнения или герметизации арматура бывает мембранная, где герметиком является мембрана, сильфонная ( герметиком является металлическая оболочка из нержавеющей стали), шланговая ( герметиком является шланг), сальниковая ( герметиком является сальниковый уплотнитель).
Управление такой конструкцией бывает нескольких видов : дистанционное, при котором управление происходит благодаря устройствам автоматического срабатывания) и ручное или с помощью электрического, пневматического, гидравлического или электромагнитного привода.
Присоединение армированной конструкции к трубопроводу происходит благодаря таким деталям, как муфта, фланец, штуцер и патрубок с буртиком. Отсюда и происходят названия соединений :муфтовый, фланцевый, цапковый и штуцерный. А также используют сварку для соединения армированной конструкции и трубы.
Не каждый вид изделия способен выдерживать давление в 200 МПа и температуру в 800 градусов. Поэтому все виды основной части трубопровода деляться на оборудование, которое способно сохранять вакуум, выдерживать абсолютное давление (до 0,2 МПа), низкое (до 1,5 МПа), среднее ( до 15 МПа), высокое (до 90 МПа), и сверхвысокое давление ( свыше 90 МПа).
По температурный параметра выделяют жаропрочное оборудование, температура которого составляет более 700 градусов, криогенную ( ниже 160 градусов), арматуру низких (от -10 до -50 градусов), средних ( от -50 до 300 градусов) и высоких ( от 300 до 700 градусов) температур.
По области применения различают армированные сооружения: промышленного всеобщего (хозяйство) и специального назначения (для повышенного давления, высоких и низких температур, токсических сред), специализированные (под заказ), судовые ( при постройке различных морских суден) и сантехнические (различные бытовые приборы).

Виды и классификация трубопроводной арматуры тесно связаны между собой, так как выполняют функции связанные с эффективной и безопасной работой трубопровода.

Типы трубопроводной арматуры

Всего различают 4 типа оборудования: клапан, дисковый затвор, кран, задвижка. Клапан представляет собой специальное сооружение, в котором регулятор движется параллельно потоку вещества, которое находится в трубе.

Различают таральчатые, игольчатые, односедельные и двухседельные клапаны. При таком типе армированной конструкции, как задвижка, регулятор движется под углом 90 градусов к потоку рабочего материала. Регулятор в кране вращается вокруг себя и не связан с руслом вещества. Различают шаровые, конусные и дисковые краны. Если регулятор имеет дисковидную форму, вращается вокруг себя и располагается перпендикулярно к потоку рабочего вещества, то такой тип трубопроводной арматуры называется дисковым затвором.

В заключении отметим, что помощь в создании данного материала про трубопроводную арматуру нам оказали сотрудники профильной компании Атис Сталь, поставляющей данную категорию продукции на российский рынок.

Материал для изготовления оборудования

Выбор материала для изготовления такого оборудования зависит в первую очередь от среды эксплуатации и функциональных возможностях. Например, керамика и стекло имеют высокую устойчивость к агрессивным средам и используются в химической промышленности. Для отопительных систем используют стальную арматуру (низкоуглеродистую или легированную), так как она является жаропрочной. Также для изготовления используют чугун, титан, алюминий, латунь, никель, бронза и неметаллические материалы (винипласт, полиэтилен, капролактам, графит и другие).

В заключении про работу с температурой. Тут специалисты отмечают, что для безопасной работы с объектами, подверженными воздействию температурных режимов будет не лишним купить датчик температуры. Такой инструмент используется для оперативного контроля температуры в помещениях, жидкостях и твердых объектах. Прибор, по словам специалиста, преобразует показатели с объекта в сигнал, который преобразуется в информацию и отображается на дисплее.

Что такое трубопроводная арматура

Трубопроводная арматура ‒ это стальные или чугунные устройства, которые устанавливают при прокладке трубопроводов различного назначения. Установленные металлоизделия позволяют управлять потоками транспортируемых газов и жидкостей:

регулировать напор;
смешивать вещества;
останавливать потоки;
предохранять трубопроводы от избыточного давления;
соединять трубные участки;
распределять рабочие среды по фазам.

К трубопроводной арматуре относят краны шаровые, клапаны, задвижки, заглушки, переходники, соединительные элементы: отводы, переходы, тройники и прочие трубодетали.

Металлические устройства принято классифицировать по способу применения, присоединения, выполняемым функциям.

Виды трубопроводной арматуры по назначению

По функционалу изделия для трубопроводов делят на 7 типов.

Запорная ‒ полностью перекрывает поток рабочей среды при необходимости замены или ремонта трубных участков. Это задвижки, краны, вентили, заслонки.
Регулирующая‒ регулирует напор транспортируемого продукта, позволяет контролировать расход потока, не останавливая его полностью. Это конденсатоотводчики, вентили, клапаны саморегулирующиеся.
Распределительная ‒ смешивает несколько потоков в один или наоборот разделяет струю на разнонаправленные потоки. Это краны-смесители.
Защитная (отсечная) ‒ защищает трубопроводную систему в случае аварий: производит полное отключение трубопровода или отдельного участка. Это отсечные и обратные клапаны, пневмозадвижки.
Предохранительная ‒ при достижении одного из параметров к критическому значению выполняет автоматическое открытие клапана и сброс вещества. Это мембранные предохранители, предохранительные клапаны.
Фазораспределительная ‒ делит продукты транспортировки на отдельные фазы, например, пар от воды или воздух от воды. Это конденсатоотводчики, воздухоотводчики, маслоотделители, вантузы.
Контрольная ‒ контролирует движение и уровень рабочих сред, находящихся в определенном агрегатном состоянии. Это датчики уровня, пробко-спускные краны.

Также выделяют запорно-регулирующие устройства, которые совмещают функции запорных и регулирующих приборов.

Трубопроводная арматура по способу применения

Метод использования металлоизделий подразумевает под собой способы монтажа, возможность эксплуатации в условиях агрессивных сред и применения на атомных электростанциях.

Фланцевая

Фланец представляет собой металлический диск с центральным отверстием для прохода транспортируемых веществ и сквозными отверстиями по краям для болтов / шпилек. Фланцевое соединение ‒ это стыковка двух дисков соответствующего исполнения, между которым установлена прокладка, обеспечивающая лучшее прилегание элементов, исключает протечки.

Фланцевую арматуру используют в трубопроводах с широким диапазоном температур и давления. Устанавливают как в горизонтальном, так и в вертикальном положениях. Её можно неоднократно монтировать и демонтировать, переставляя на другие участки. Для создания герметичного соединения при эксплуатации необходима периодическая подтяжка болтов.

Соединительная

Необходима для соединения труб одного или разных диаметров, подключения к основной ветке трубопровода нового ответвления, регулирования рабочего потока. К соединительной арматуре относят различные фитинги:

тройники ‒ подключают новые трубные ветки под углом 90 градусов, бывают равнопроходными и переходными; ‒ соединяют трубы различных диаметров; ‒ перекрывают неработающие ответвления, останавливают движение рабочих веществ;
муфты ‒ стыкуют два участка трубопровода, бывают резьбовыми, приварными, байонетными, гильзовыми.

Нержавеющая

Трубопроводную арматуру из нержавейки применяют при работе со средне- и высокоагрессивными средами. Нержавеющая сталь не вступает в химическую реакцию с транспортируемым продуктом, не меняет свою структуру, что увеличивает срок службы металлоизделия.

Также нержавеющие элементы используют в пищевой промышленности, фармакологии, где необходима сохранность чистоты состава перекачиваемой жидкости.

Арматура для атомных электрических станций

К устройствам, устанавливаемым на трубопроводах АЭС, предъявляют повышенные требования. Они должны быть:

герметичными в любом положении, исключать течь продуктов транспортировки опасной для окружающей среды;
устойчивыми к нагрузкам и вибрации;
ремонтопригодными прямо на трубопроводной линии, без разбора участка;
доступны для обслуживания.

Промышленную арматуру монтируют строго по инструкции:

рабочая среда должна двигаться по направлению, указанному на корпусе прибора стрелкой;
нагреваемые при эксплуатации элементы закрывают теплоизоляционным слоем.

Чтобы исключить аварийные случаи при работе парогенераторов на АЭС, используют предохранительные клапаны.

Соединение трубопровода с арматурой производят сваркой или при помощи фланцев.

Металлопластиковая

Трубы из металлопластика прокладывают внутри помещений. Они необходимы для возведения двух систем: водопроводной и отопления. Допускается подключать трубопроводную арматуру из латуни, металлопластика или другого металла, главное, чтобы диаметры элементов совпадали.

Детали металлопластиковых трубопроводов могут оснащаться резьбой снаружи и/или внутри. Помимо резьбового соединения, используют прессовое. Трубодетали выдерживают температуру теплоносителя до +95 ℃, давление до 160 кгс/см².

Полипропиленовая и полиэтиленовая

Пластиковая арматура предназначена исключительно для пластмассовых трубопроводных систем. Она полностью повторяет конструкцию и функционал аналогов из металла. Может содержать металлические элементы.

Полиэтиленовые фитинги чаще всего соединяют пайкой. Реже ‒ фланцевым или компрессионным методом. Допускается использовать для пластиковых трубопроводов латунные краны, заглушки с резьбой. Трубодетали представлены в двух цветах: сером и белом.

Материал трубопроводной арматуры

Выбор материала зависит от сферы применения, параметров транспортируемых продуктов, температуры наружной среды.

Промышленную трубопроводную арматуру производят из различных марок стали и чугуна.

Первый материал обладает повышенной прочностью, устойчивостью к высоким температурам, нагрузкам, морозостойкостью, жаропрочностью ‒ в зависимости от сплава перечень характеристик будет меняться.
Второй ‒ является более хрупким и тяжелом, но более дешевым. Чугун можно использовать только для работы с неагрессивными или слабоагрессивными веществами.

В качестве деталей для канализационных и отопительных систем применяют сталь, латунь, бронзу, никель, алюминий, металлопластик, пластик.

Что такое современная трубопроводная арматура – как выбрать и где приобрести

Ни одна современная система трубопроводов не обходится без управляющих элементов. Ведь без трубопроводной арматуры поток жидкости или газа становится неуправляемым. Выбрать элементы управления не так сложно, если на руках имеется эскиз, схема или проект с характеристиками. Покупать трубопроводную арматуру «на глазок» нельзя.

На что обратить внимание, покупая трубопроводную арматуру

Комплектующие, используемые в прокладке пластиковых труб, выпускаются под конкретный тип магистрали, ее характеристики. Корпус полипропиленовой арматуры имеет посадочные кольцевые пазы, чаще внутренние, к которым припаивается труба. Разница между диаметром посадки арматуры и наружным размером трубной заготовки четко регулируется нормами ГОСТ.

Аналогичные требования предъявляются к посадочным диаметрам трубопроводной арматуры для полиэтиленовых и металлопластиковых магистралей. С той только разницей, что крепление на стыке выполняется обжимным или компрессионным способом с использованием уплотняющих прокладок. Поэтому при выборе в первую очередь обращаем внимание на соблюдение посадочных размеров.

Кроме диаметров, необходимо смотреть на такую как деталь трубопроводной арматуры, как рабочие характеристики перекачиваемой жидкой среды:

Максимальную и минимальную температуру жидкости. Производитель устанавливает верхний и нижний порог нагрева или охлаждения трубопроводной арматуры, при котором деталь еще сохраняет работоспособность. Все это есть в паспорте на изделие.
Рабочее давление. Его значение, как правило, вносится в маркировку труб и арматуры. Указывают максимальное давление воды (Бар) при комнатной температуре, при котором кран или задвижка способны работать практически неограниченное время.

В описании арматуры можно еще встретить такие параметры, как условное давление и пропускная способность внутреннего сечения трубопроводной части. Для практики они особой ценности не имеют.

Условное давление определяет максимальную величину давления в процессе испытаний трубопроводной арматуры при комнатной температуре, при котором кран или задвижка способны проработать в течение конкретного периода времени, обычно это 1000 часов.

По этому показателю можно косвенно судить о теоретическом качестве изделия. Максимальный расход требуется лишь для проектирования отопительных систем и водяных насосов большой мощности.

Важнейшим критерием, на который нужно обращать внимание при выборе, является возможность ремонта отдельных элементов своими руками, желательно без демонтажа.

Определенные детали трубопроводных задвижек, особенно уплотнения, подвергаются раздавливающей и истирающей нагрузке, поэтому нередко выходят из строя раньше срока. Некоторые модели позволяют выполнить ремонт трубопроводной арматуры заменой поврежденного элемента или хотя бы компенсировать выработку. Но многие краны по своему устройству выполняются неразборными – на это тоже необходимо обращать внимание.

Виды трубопроводной арматуры

Использование на трубах дополнительных деталей и узлов принимается, как необходимая, вынужденная мера. Эксплуатация воздуховода, водопровода или системы отопления без трубопроводной арматуры была бы более небезопасной для жизни людей. Кроме того, системой необходимо управлять, часто в автоматическом или полуавтоматическом режиме.

Основные функции трубопроводной арматуры:

запирающая или регулирующая – элементы арматуры должны присутствовать в системах холодного или горячего водоснабжения;
отсечная или предохранительная – система контроля используется преимущественно в паропроводах, в отопительных контурах;
разделяющая – применяется для улавливания загрязнений внутри трубопроводных линий, удаления одной из фаз пароводяной смеси.

Независимо от возложенных функций, элементы трубопроводной арматуры всегда выполняются в корпусе с готовыми подводами, упрощающими монтаж-врезку узла в трубу определенного типа. Выбранная модель крана-задвижки должна соответствовать типу и материалу трубопроводной линии. Кустарное крепление не допускается.

Запорная

К данному типу относят все краны, шарового и вентильного типа, кроме смесительных. Также к запорной арматуре причисляют заслонки и затворы с поперечной шторой, поворотной мембраной-заслонкой, предназначенные для слива воды из отопительных и поливных резервуаров.

Также к запорным относят блокирующие клапаны, обеспечивающие движение жидкости в одном направлении. Чаще всего данный тип трубопроводной арматуры используется в комплекте с водяными насосами.

Регулирующая

В данную группу включают устройства с функциями регулирования. Обычно к ним относят вентили с ручным подъемом тарельчатой заслонки, шаровые краны, регулирующие поток теплоносителя через радиатор или теплообменник.

В отопительных системах может использоваться трубопроводная арматура с настраиваемым вручную расходом воды, а также полуавтоматические вентильные краны, регулирующие расход в зависимости от температуры воды.

Шаровой кран может использоваться в качестве регулирующей арматуры только при условии, что скорость водяного потока не превышает 30 см/с. При более высоких скоростях, температуре и давлении шаровой элемент подвергается интенсивному износу и быстро выходит из строя.

Защитная

К трубопроводной арматуре защитного типа относят клапаны сброса избыточного давления воды, фильтры-грязевики, используемые для улавливания волокон и твердых частиц, магнитные ловушки. Последний тип арматуры применяется на стальных водопроводах и трубах. Они эффективно задерживают ржавчину или окалину с чугунных теплообменников, что позволяет продлить жизнь насосов и клапанов в несколько раз.

Предохранительная

Обычно в список включают элементы группы безопасности отопительного котла. Сюда входят клапаны аварийного сброса пара, биметаллические термореле и блокировщики подачи горячей воды для смесителей душевых кабин.

Данный тип арматуры срабатывает при появлении пара в системе отопления или превышении безопасной температуры воды. Первый тип можно регулировать по давлению паровой фазы. Второй тип трубопроводной защиты срабатывает и возвращается в исходное состояние автоматически.

Распределительно-смесительная

Существует два вида управляющих устройств – ручной и автоматический. Краны на радиаторах отопления в расчет не принимаются, так как в этом случае регулируется лишь расход горячей воды. Смешения и распределения потоков не происходит.

Пример ручного устройства – кран-смеситель, устанавливаемый в душевой кабине или ванной, на мойке в кухне. Самые простые модели представляют собой два крана с вентильными затворами, вращая которые, можно подобрать оптимальный расход воды через общий патрубок.

Автоматические и полуавтоматические трубопроводные системы используются преимущественно для отопления типа «теплый пол». На выходе из общего коллектора устанавливается полуавтоматический двухходовой клапан. На входе подводится кипяток и холодная вода из обратной магистрали.

В зависимости от положения задвижки трубопроводного регулятора, количество горячей и холодной воды получается разным. Таким способом удается регулировать степень нагрева теплого пола, независимо от температуры радиаторов отопления и горячей воды для ванной или кухни.

Фазоразделительная

В данную группу причисляют три типа устройств – воздухоотделители, сборщики водного конденсата, маслоотделители. Первый вариант используется в системах отопления, например, кран Маевского.

С его помощью стравливается большая часть воздушных пробок внутри труб. Аналогичное по функциям устройство устанавливается в двухконтурных газовых котлах отопления.

Сборщики конденсата применяются в системах вентиляции или кондиционирования. Маслоотделители применяются на выходе из компрессорных блоков.

Виды и типы современной трубопроводной арматуры

Чтобы разобраться в огромном количестве деталей для монтажа трубных систем, объединенных общим названием трубопроводная арматура, существует несколько критериев, которые объясняют разделение и позволяют ориентироваться в фасонных изделиях для коммуникационных линий.

Виды арматуры для трубопроводов

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

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

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

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

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

Типы устройств

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

Выделяют четыре типа:

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

Классификация по различным параметрам

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

По сфере применения

По особенностям применения устройства разделяют на четыре разновидности:

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

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

По типу соединения

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

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

По методу герметизации

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

Виды трубопроводной арматуры

Устройства, устанавливающиеся на системы труб или ёмкости, называются трубопроводной арматурой (ТПА). С её помощью газы, жидкости и другие вещества, передающиеся по трубам, регулируются, направляются, смешиваются и т. п. Существуют разные виды трубопроводной арматуры. Без неё не обходится ни одна трубопроводная сеть.

В РФ применяется маркировка трубопроводной арматуры, принятая по системе инжиниринговой компании АО «НПФ «ЦКБА» – Центрального конструкторского бюро арматуростроения. Обозначение составляют буквенный и цифровой коды данных.

Регламентирует методы контроля и испытания трубопроводной арматуры ГОСТ 33257-2015 «Арматура трубопроводная. Методы контроля и испытаний».

Виды трубопроводной арматуры

Известны разные классы трубопроводной арматуры. Они зависят от определённых факторов. Особенности конструкции, область применения, материал, из которого сделано устройство трубопроводной арматуры разделяют её на определённые виды.

Запорная

Такая ТПА достаточно востребована. Она позволяет полностью герметично перекрывать поток. Должны соблюдаться нормы герметичности арматуры трубопроводной, от этого прямо зависят её качество и работоспособность.

Атомной энергетики;
Газо-/нефтепроводов;
Глубоководного оборудования;
Космической и авиатехники;
Морских транспортных судов.

Для неё характерны закрытое и открытое положения; промежуточное – не всегда.

Обратная

Эта ТПА автоматически исключает обратный поток. Основные элементы её конструкции: обратные клапан и затвор. Обратная ТПА устанавливается, если поток нужен только в одном направлении. При движении потока в определённом направлении запирающее устройство из-за давления приподнимается, а в случае обратного движения – опускается.

Распределительно-смесительная

Данная ТПА направляет поток по нескольким направлениям, а также смешивает их в один. Однако бывает арматура, предназначенная лишь для разделения потока – распределительная, или для смешивания – смесительная.

Типы трубопроводной арматуры

Выделяют следующие типы трубопроводной арматуры:

Затвор (дисковый);
Задвижка: затвор двигается вдоль УП (уплотнительной Поверхности) возвратно-поступательно;
Клапан: двигается затвор перпендикулярно к УП;
Кран: затвор двигается вращательно на 90° вдоль УП.

Их отличают форма запирающей части и направление её действия относительно потока.

Задвижка

Регулирующий/запирающий элемент заглушки двигается перпендикулярно к потоку. Исходя из особенностей их устройства, они разделяются на параллельные и клиновые; шток бывает невыдвижнной или выдвижной.

Задвижки лучше функционируют в качестве запорной ТПА, чем регулирующей. Открывание происходит при перемещении запирающего элемента вверх, а закрывание – при опускании вниз.

Клапан

У клапана запирающий/регулирующий элемент двигается параллельно потоку.

Игольчатыми: в форме иглы;
Тарельчатыми: в виде тарелки.

А также клапаны бывают:

Односедельными;
Двуседельными.

Многие регуляторы имеют в своей конструкции клапаны.

Запирающий (регулирующий) элемент крана поворачивается вокруг своей оси, расположенной произвольно относительно потока. Иногда затвор крана называют пробкой.

Конусные;
Натяжные;
Пробно-спускные;
Сегментно-шаровые;
Цилиндрические;
Шаровые и другие.

Их классификацию регламентирует ГОСТ 24856-2014.

Дисковой затвор

Регулирующий (запирающий) элемент (диск) вращается вокруг оси, перпендикулярной движению потока или к нему под углом. Поворот диска на 90 о С осуществляет перекрывание.

Согласно ГОСТ 24856-2014, бывают:

Без эксцентриситета;
С эксцентриситетом.

Разновидности трубопроводной арматуры

Разные виды ТПА можно разделить по назначению, форме и устройству корпуса, области применения, типу уплотнения, присоединению к трубопроводной инженерной сети и т. п.

Разновидности по назначению и области применения

ТПА подразделяется с учётом:

Доп. опций: с обогревом;
Места установки: приёмная, обратная;
Особенностей использования: криогенная, вакуумная;
Специфики работы: отсечная.

Каждая область применения выдвигает определённые требования к трубопроводной арматуре:

В газовой отрасли: повышенная герметичность, так как существует опасность возникновения взрыва или пожара;
Для отрасли по переработке и добыче нефти: высокая устойчивость к коррозии из-за агрессивной химической среды (агрессивность среды в хим. промышленности ещё выше).

Разновидности по присоединению к трубопроводу

По подсоединению к трубопроводу разновидности могут зависеть от конструктива.

Так ТПА может быть:

Фланцевой;
Межфланцевой;
Бесфланцевой:
- муфтовой;
- штуцерной;
- под приварку и др.
Муфтовая ТПА содержит присоединительные патрубки с резьбой внутри, они также есть и у штуцерной.

Если к трубопроводной сети выставлены повышенные требования для плотности соединений, следует применять арматуру под приварку. Она содержит такие присоединительные патрубки, чтобы её можно было приваривать. Сварка трубопроводной арматуры должна обеспечить нужную глубину проникания в основной металл материала шва. В компании «Клапан Комплект» вы сможете найти клапан под приварку и заказать необходимый объем партий.

Разновидности по конструкции и формообразованию корпуса

По форме и устройству корпуса ТПА и в зависимости от положения патрубков: параллельного или перпендикулярного, можно выделить:

Бывает и со смещёнными патрубками.
- Полнопроходная: отверстие входного патрубка > площади сечения проточной части;
- Неполнопроходная: площадь сечения ≥ отверстию входного патрубка;
По деталям корпуса ТПА может быть:
- Литая;
- Литосварная;
- Литоштампосварная;
- Штампосварная.
Разновидности по типу уплотнений

По уплотнению ТПА бывает:
- Сальниковая: герметизация подвижного элемента происходит за счёт сальникового уплотнения;
- Бессальниковая: сальниковое уплотнение отсутствует:
  - сильфонная;
  - мембранная.
  В заключение можно сказать, что к трубопроводной арматуре предъявляются определённые требования в зависимости от различных факторов. Чтобы разобраться в большом разнообразии, стоит знать какие виды, типы и разновидности арматуры существуют и где они применяются.
  Похожие записи: