ДЕТАЛЬНЕФТЕХИМ - Поставка деталей трубопроводов и запорной арматуры

Запорная арматура: типы, особенности, область применения

Где используется запорная арматура

Для перекрытия потока рабочей среды в трубопроводах используется запорная арматура. Примерно 80% арматурных элементов труб можно отнести к этой категории. Такие элементы обеспечивают герметичность при запирании. Их размещают преимущественно на прямых участках трубопроводов, избегая мест, где происходит изгиб. Компоненты инженерных сетей применяются для работы с газами, жидкостями, парами. Могут использоваться в промышленности для работы с нефтью или применяться для перекрывания потока воды, горячего пара.

Какие типы арматуры существуют

К основным типам запорной арматуры можно отнести:

  • задвижки;
  • запорные клапаны;
  • затворы;
  • обратные клапаны;
  • краны.

Каждый вид продукции имеет свои особенности и используется в конкретной области. Элементы серьезно различаются по конструкции и не являются взаимозаменяемыми. Лишь в некоторых случаях один вид продукции можно заменить другим. Каждый элемент трубопроводной арматуры имеет свои особенности – конструктивные и связанные со способом монтажа.

Задвижки – арматура для технологических трубопроводов

Задвижка в разрезе

Задвижки – запорная арматура, которая используется в технологических трубопроводах. Она отлично подходит для труб диаметром от 15 до 2000 мм. С помощью задвижки можно перекрыть поток воды, пара, нефти, газа. Элемент выдерживает высокие температуры (свыше 500 градусов) и давление (до 25 МПа). Технические характеристики элемента могут зависеть от использованных в нем материалов, особенностей конструкции, размеров.

Задвижки часто имеют прочный корпус, выполненный из стального сплава (в т.ч. нержавеющие) или чугуна. Стальные модели, выполненная из различных сплавов – самые прочные и стойкие к повышенному давлению. Производство осуществляется методом литья. Также сегодня используются чугунные задвижки и арматура. В этом случае на производстве применяются технологии сварки и штамповки.

Различают задвижки с выдвижным и невыдвижным шпинделем. Элементы первого типа имеют более широкую сферу применения. Второй вид продукции используется для работы со средами, которые не имеют твердых примесей. Они также уместны в трубах, не пораженных коррозией. Все задвижки можно разделить на несколько категорий:

  • Клиновые (с жестким или упругим клином, двухдисковые).
  • Параллельные (шиберные, двухдисковые).
  • Шланговые.
  • Поворотные.

Элементы присоединяются к трубам через фланец, муфту или путем сваривания – все зависит от особенностей присоединительных концов. Применяются разные типы управления арматурой: с помощью гидравлического, пневматического или электрического привода.

Запорные клапаны

 

Вентиль в разрезе

Запорные клапаны оснащены запорным элементом (золотником), который можно перемещать параллельно потоку движения среды. Такая арматура обеспечивает должную степень герметичности при закрытии и отличается простотой конструкции. Она применяется для контроля жидкости и газообразных сред. Клапаны могут выдерживать давление до 250 МПа и работают в температурном диапазоне от -200 до +600 градусов.

Стоит отметить, что такая арматура может выдерживать не только высокое давление, но и вакуум – это одна из особенностей запорного элемента. Другая особенность арматуры в том, что она обычно используется при работе с трубами малых и средних диаметров. Это объясняется спецификой конструкции клапана. По схеме герметизации такую арматуру можно разделить на три категории – клапаны бывают:

  • сильфонные;
  • сальниковые;
  • мембранные.

Также они бывают угловыми, прямоточными и проходными. Изготавливают арматуру из чугуна и нержавеющей стали, также используются различные покрытия. Материалы подбирают с учетом специфики эксплуатации элемента. Чугун больше подходит для агрессивных сред. В качестве уплотнителей применяется фторопласт и резина.

Элементы монтируют с помощью сварки или пайки, а также используется штуцерное, муфтовое, фланцевое соединение. Управление зависит от особенностей штока клапана. Классические вентильные элементы открывают и закрывают вручную или с помощью электропривода. Арматура с гладким штоком регулируется электромагнитным, пневматическим или гидравлическим приводом.

Затворы

 

запорная-арматура-с-дисковым-запирающим-элементом

Под затвором обычно подразумевается запорная арматура с дисковым запирающим элементом. Дисковый элемент вращается вокруг оси, причем в большинстве случаев эта ось расположена перпендикулярно потоку. Диск может иметь множество названий: поворотный затвор, заслонка, герметичный клапан. Однако функционал элемента остается неизменным. Особенности затвора:

  • чаще всего используется там, где нет серьезных требований к герметичности;
  • идеально подходит для трубопроводов большого диаметра;
  • применяется при небольшом давлении среды в трубах.

Затворы бывают эксцентриковыми и осевыми. Они имеют широкую сферу применения – такая арматура используется:

  • в системах пожаротушения;
  • в системах тепло- и водоснабжения;
  • при монтаже газораспределительных систем;
  • при установке климатических систем (вентиляции, кондиционеров);
  • при работе с различными специальными средами (например, бензином).

Затворы отличаются простотой конструкции, монтажа и ремонта, надежностью, длительным сроком службы. Такие элементы крайне редко выходят из строя. Арматура производится из чугуна (затворы чугунные), нержавеющей стали. В некоторых случаях используются легированные и углеродистые стали. Внутренняя часть может быть защищены специальными покрытиями, которые предотвращают коррозию.

При монтаже чаще всего используется фланцевое соединение. Оно облегчает обслуживание затвора, а также упрощает его замену при необходимости. В таких элементах управление осуществляется вручную, с помощью редуктора, а также может применяться пневматический, электрический или гидравлический привод.

Обратные клапаны: арматура прямого действия

 

Клапан обратный в разрезе

Обратные клапаны – арматура, которая выполняет запорные и защитные функции. Она предотвращает течение среды в обратном направлении, перекрывая проход. Такие элементы необходимы там, где важно не допустить изменение направления потока. Классический клапан состоит из пружинки, шарика и конуса. Такая система имеет простой принцип работы. Течение потока жидкости отрывает шарик от седла, воздействуя на пружину. Как только направление потока меняется, давление прижимает запорный элемент снова к седлу. Различают два вида таких изделий:

  • обратные клапаны;
  • обратные затворы.

Затворы имеют более широкую сферу применения – они отлично работают в горизонтальном и вертикальном положении. Классические клапаны рассчитаны на горизонтальное расположение. Имеется немало различных видов арматуры обоих типов, однако их принцип действия остается прежним.

Обратные клапаны изготавливаются из разных элементов – они могут быть выполнены из чугуна, различных сталей (ферритной, аустенитной, нержавеющей), сплавов на основе никеля, титана, бронзы, латуни. Также встречаются варианты исполнения из неметаллов. В качестве уплотнителей используют резину, пластмассу. Могут применяться металлические уплотнительные элементы.

Клапаны используются в различных гидравлических приводах. Яркий пример – применение такого элемента при подключении насосного оборудования. Жидкость перекачивается только в одном направлении и не может поступать обратно. Такие элементы используются на гидравлических линиях и в фильтрационных. блоках. Клапаны устанавливаются как защитный элемент, предотвращающий выход системы из строя. Они нужны на разных участках трубопроводов, обеспечивающих тепло- и водоснабжение объектов.

Элементы присоединяются с помощью фланцев, муфт. Возможно управление работой оборудования вручную, а также с помощью гидравлики, пневматического или электрического привода. В некоторых модификациях доступно принудительное закрытие и открытие клапана. Это значительно расширяет его функционал.

Краны

 

Запорная арматура - кран

Кран – один из наиболее известных видов запирающей трубопроводной арматуры, может также использоваться для регулирования потока среды. Запорный элемент крана поворачивается вокруг оси. Такая конструкция отличается простотой применения, надежностью, обеспечивает превосходную герметичность. Система подходит для любых сред: чистых и загрязненных, газообразных, текучих и вязких. Затвор крана может иметь разные формы:

  • конуса;
  • шара;
  • цилиндра.

Основные комплектующие крана – корпус арматурного элемента и затворная часть. Затворный элемент имеет отверстие, предназначенное для прохождения среды. Когда он поворачивается, отверстие перекрывается. Это также позволяет регулировать интенсивность потока среды. Наибольшую функциональность имеют шаровые краны, которые отличаются широкой сферой применения. Именно такие используются в бытовых трубопроводах. В каждом доме можно найти по несколько подобных механизмов.

Краны используются в трубопроводах разного назначения – они подходят для работы с водой, нефтью, шламом, газом, суспензиями. Загрязненная среда пройдет через них так же, как и чистая. Часто краны устанавливаются на фланец, эксцентрики. Приварная конструкция используется довольно редко – это создает определенные неудобства при обслуживании.

Допустимы разные способы управления арматурой, часто используется ручной метод открывания и запирания. В промышленности применяется управление с помощью пневматического, гидравлического и электрического привода. При использовании крана в газопроводах и других системах, где есть риск воспламенения, уделяется внимание плавному запиранию. Устанавливается система, которая перекрывает поток среды очень мягко. Идеально подходит пневмогидравлический механизм запирания – он не создает опасной искры при запирании.

Особенности запорной арматуры

Запорная арматура бывает разной, при этом в большинстве случаев ее назначение – контроль среды. Такие элементы изготавливаются преимущественно из чугуна, разных видов стали, сплавов. В редких случаях применяются изделия не из металлов. Для простоты управления большинство элементов можно закрыть вручную, при этом дополнительно может быть предусмотрена автоматика. Самый практичный и современный тип управления – электропривод. Однако в разных сферах применения востребован также пневматический и гидравлический привод.

Сегодня при монтаже арматуры преобладают разборные соединения (фланцевые, муфтовые). Сварка используется достаточно редко. Это позволяет своевременно выполнить ремонт и обслуживание системы. При разработке арматуры выпускают элементы, имеющие минимальное время срабатывания. Это запорные элементы, которые устанавливаются на критических объектах. Они перекрывают поток среды в сжатые сроки.

Условные обозначения

Условные обозначения предоставляют возможность правильного выбора арматуры.

Чаще всего используется таблица фигур ЦКБА (Центрального конструкторского бюро арматуростроения), содержащая в себе цифровой и буквенный код характеристик трубопроводной арматуры. Индекс устройства по системе ЦКБА включает 5 элементов, расположенных последовательно (если изделие не имеет привода, то его код состоит из 4 элементов).

Индекс устройства по системе ЦКБА

Первые две цифры обозначают тип трубопроводной арматуры (табл.1), буквенное обозначение за ними – материал корпуса (табл.2), цифры после букв – это номер модели, а если цифр три, то первая обозначает вид привода (табл.3), последние буквы обозначают материал уплотнительных поверхностей (табл.4) или способ нанесения внутреннего покрытия корпуса (табл.5).

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

В каталогах трубопроводной арматуры применяют сокращения для обозначения рабочей среды.