Для чего нужна судовая арматура: выбор, характеристики и применение

Для чего нужна судовая арматура: выбор, характеристики и применение

Чтобы каждая система на судне могла выполнять свои функции, на трубопроводах системы размещают арматуру, с помощью которой осуществляют пуск, включают и выключают отдельные участки трубопроводов, изменяют режим работы системы, регулируют давление среды, протекающей в трубопроводах, и т. п.

Наиболее распространенной запорной арматурой в судовых системах являются клапаны и задвижки (клинкеты), показанные на рис. 26. Запор в клапане (рис. 26, а) осуществляется тарелкой 7, прижимаемой шпинделем 3 к уплотнительным поверхностям 8 и 9 в тарелке и корпусе 11 клапана. При вращении маховика 1 шпиндель благодаря нарезке на его наружной поверхности и неподвижной втулке 2 с внутренней нарезкой перемещается относительно корпуса клапана и поднимает или опускает тарелку. Чтобы обеспечить герметичность, в месте прохода шпинделя через крышку 10 корпуса клапана установлен сальник, состоящий из нажимной втулки 4 набивки 5 и опорного кольца 6.

а. Клапанб. Клинкет
Рисунок 26 – Запорная арматура

Для контроля за положением тарелки в корпусе клапана есть указатель хода, перемещающийся между рисками О и З, которые соответствуют полному открытию или закрытию клапана.

В целях образования уплотнительных поверхностей на клапаны из углеродистой стали наплавляют специальные стали (например, 2×13) или в тарелку и корпус вставляют кольца из бронзы или нержавеющей стали. У стального клапана уплотнительные поверхности выполнены наплавкой. Тарелку у чугунных клапанов часто изготовляют из бронзы. Уплотнительную поверхность в корпусе клапана (седло) делают в виде бронзового вставного кольца. Тарелки из бронзы применяют и в стальных клапанах. На трубопроводах клапаны всегда устанавливают таким образом, чтобы внутреннее давление жидкости в трубопроводах приходилось под тарелку клапана. В этом случае обеспечивается герметичность сальника при закрытом клапане. По направлению движения потока жидкости клапаны разделяют на проходные и угловые. В проходных клапанах направление движения потока жидкости до и после них не изменяется, в угловых же за клапаном оно изменяется на 90° по отношению направления движения потока жидкости перед клапаном.

Угловые клапаны оказывают большее сопротивление протеканию жидкости, чем проходные. Задвижки имеют затвор в виде диска (клина или шибера).

В судовой практике наибольшее распространение получили задвижки с клиновидным диском (рис. 26, б), называемые обычно клинкетами. Проход в клинкете закрывается клином 10, который прижимается к уплотнительным поверхностям, сделанным в корпусе клинкета 11. Поднимается и опускается клин с помощью ходовой гайки 9 и шпинделя 8, приводимого во вращение рукояткой 1. Ходовая гайка при вращении шпинделя получает поступательное движение вверх или вниз, увлекая за собой клин. При верхнем положении клин размещается в нише 6, образуемой корпусом и крышкой 7 клинкета. Герметичность места прохода шпинделя через крышку корпуса клинкета обеспечивается сальником, состоящим, как и у клапана (см. рис.26, а), из опорного кольца 5, набивки 4 и втулки 3. Задвижка снабжена указателем 2 «Открыто» и «Закрыто».

Клинкеты имеют меньшее гидравлическое сопротивление и меньшие размеры, чем клапаны с такими же условными проходами, однако уступают им в плотности перекрывания трубопровода из-за трудности пригонки клина к уплотнительным поверхностям корпуса клинкета. Поэтому их применяют при умеренных давлениях протекающей среды в трубопроводах с условным проходом >50мм.

Широкое распространение в судовых системах получили клапанные коробки (рис. 27). Число клапанов в коробке может достигать шести.

Рисунок 27 – Коробка клапанная

Основными критериями, по которым классифицируют судовую арматуру служат следующие:

Трубопроводная арматура: основные параметры, особенности выбора и применения

Трубопроводная арматура: основные параметры, особенности выбора и применения

Развитие водопроводных и тепловых систем, внедрение энергосберегающих технологий, автоматизация жилищно-коммунального хозяйства, дало толчок к расширению номенклатуры разнообразных устройств, предназначенных для управления потоками рабочей среды транспортируемой по трубопроводам. Такие устройства, применяемые для отключения, распределения, регулирования, смешения или сброса потоков сред, объединены под понятием трубопроводной арматуры.

Насыщение рынка зарубежными и отечественными образцами, большое разнообразие условий, в которых работает арматура, специфичность требований, предъявляемых к ней, вопросы надежности и долговечности, наличие большого количества конструктивных типов усложняют выбор арматуры для конкретных условий эксплуатации в современных системах.

Подавляющее большинство арматуры устанавливается на трубопроводах, и значительно меньшая часть монтируется непосредственно на котлах, аппаратах, установках и агрегатах.

Основными параметрами трубопроводной арматуры являются:

❏ диаметр условного прохода;

❏ температура рабочей среды;

Причем первые три характеристики являются общими для арматуры и трубопроводов.

Диаметр условного прохода ( D y ) – номинальный внутренний диаметр трубопровода, на котором устанавливается арматура. Разные типы арматуры при одном и том же диаметре условного прохода имеют разные проходные сечения.

Условное давление – наибольшее избыточное рабочее давление при температуре 20 °С, при котором обеспечивается длительная работа арматуры и соединительных частей трубопроводов.

Температура рабочей среды – наивысшая длительная температура перекачиваемой по трубопроводу среды (без учета кратковременных повышений температуры, допустимых техническими условиями).

Рабочее давление – наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается длительная работа арматуры и соединительных частей трубопроводов при рабочей температуре проводимой среды.

Пробное давление – избыточное давление, при котором арматура и соединительные части трубопроводов должны подвергаться гидравлическому испытанию на прочность и непроницаемость материала корпусных деталей при температуре не ниже 5 °С и не выше 70 °С, если в нормативно-технической документации не указано конкретное значение этой температуры.

Граничное отклонение значения пробного давления не должно превышать 15 %. Условное давление является единственным параметром арматуры, гарантирующим ее прочность и учитывающим как рабочее давление, так и рабочую температуру. Условное давление соответствует допустимому для данного изделия рабочему давлению при нормальной температуре. При повышении температуры механические свойства конструкционных материалов ухудшаются. Поэтому для арматуры с высокой рабочей температурой допустимые рабочие давления ниже условных. Это понижение зависит от материала деталей арматуры и температурной зависимости прочностных свойств материала. Чем выше рабочая температура, тем ниже максимальное рабочее давление при одном и том же условном давлении.

Для внесения общей ясности в эксплуатационные и конструктивные особенности применения трубопроводной арматуры предлагается её классифицировать по следующим параметрам:

1) по способу перекрытия потока среды;

2) по области применения;

3) в зависимости от рабочей среды и ее параметров;

4) по материалу корпусных деталей;

5) по методу управления;

6) по функциональному назначению;

7) по способу присоединения к трубопроводу;

8) по величине диаметра условного прохода;

9) по величине условного давления.

Характеризуется арматура эксплуатационными и конструкционными свойствами. Эксплуатационные характеристики определяют область применения арматуры, конструкционные – особенности конструкции, влияющие на метод управления, монтажа, технического обслуживания и ремонта.

К эксплуатационным характеристикам относятся:

❏ материал основных деталей;

Конструкционными характеристиками арматуры являются:

❏ тип присоединительных патрубков;

❏ способ присоединения к трубопроводу;

❏ тип уплотнительных колец.

По способу перекрытия потока среды трубопроводная арматура подразделяется на следующие типы:

задвижка – затвор в виде диска, пластины или клина, совершает возвратно-поступательное движение вдоль своей плоскости, перпендикулярно к оси потока среды. Принципиальная особенность задвижек та, что при их закрывании запорный элемент не преодолевает усилия от давления среды, так как он движется поперек потока. В задвижках при закрывании необходимо преодолевать только трение. Поэтому задвижки можно применять для самых больших проходов и рабочих давлений.

клапан – затвор в виде тарелки или корпуса совершает возвратно-поступательное движение параллельно оси потока среды в седле корпуса арматуры.

вентиль – клапан, в котором затвор перемещается с помощью винтовой пары и управляется вручную. Основное преимущество вентилей – отсутствие трения уплотнительных поверхностей, поэтому вентили применяют в самых ответственных трубопроводах высокого давления.

кран – затвор, имеющий форму тела вращения (или его части), поворачивается вокруг своей оси, расположенной перпендикулярно к оси потока среды;

заслонка – затвор, имеющий форму диска, поворачивается вокруг оси, расположенной в плоскости затвора или параллельно ей;

мембранный клапан – затвор в виде упругой мембраны, перемещается вдоль оси потока в седле клапа. Мембранные клапаны особенно хорошо приспособлены для работы на агрессивных средах, потому что они не имеют сальника, а подвижные металлические элементы отделены от рабочей среды диафрагмой.

шланговый клапан – перекрытие потока осуществляется путем пережима эластичного (резинового) шланга, внутри которого проходит транспортируемая рабочая среда. Главные преимущества шланговых клапанов: простота конструкции, эффективность работы в шламах и пульпах (где арматура большинства других типов неработоспособна), стойкость к коррозии и абразивному износу.

В зависимости от рабочей среды и ее параметров арматуру подразделяют на пароводяную (для воды и пара), энергетическую, нефтяную, канализационную, вентиляционную, криогенную, вакуумную, резервуарную.

По материалу корпусных деталей выделяют арматуру:

1) стальную (из углеродистой или легированной стали);

2) из коррозионностойкой стали;

3) титановую;

4) чугунную (из серого чугуна);

5) из ковкого чугуна;

6) цветных металлов;

7) пластмасс;

8) керамики (фарфор);

9) стекла.

По функциональному назначению арматура делится на следующие классы:

запорная арматура предназначена для полного перекрытия потока среды в трубопроводе;

регулирующая арматура – для регулирования расхода рабочей среды с целью регулирования соответствующих параметров технологического процесса (температуры, давления, состава материалов, участвующих в процессе);

распределительно-смесительная арматура используется для распределения потока среды по определенным направлениям;

предохранительная арматура – для предохранения обслуживаемых объектов от чрезмерного повышения давления путем выпуска избыточного количества рабочей среды;

защитная арматура предназначена для защиты оборудования от аварийных изменений параметров рабочей среды. В отличие от предохранительной, защитная арматура при возникновении аварийных условий закрывается и отключает обслуживаемый участок, чем предохраняет его от недопустимых воздействий;

фазоразделительная и массоразделительная арматура предназначена для автоматического разделения сред в зависимости от их фазы и состояния.

По области применения трубопроводную арматуру разделяют на следующие категории:

Промышленная арматура общего назначения изготавливается серийно в больших количествах и предназначена для сред с часто применяемыми значениями давлений и температуры. Этой арматурой оснащаются водопроводы, паропроводы, городские газопроводы, системы отопления и т.п. На Украине такая арматура широко представлена продукцией немецкого производителя ARI-Armaturen GmbH , польского – Zetkama , словенского – POLIX , украинского – корпорация «Киевская арматура» . В основном это задвижки, запорные и регулирующие клапаны, редукционные клапаны давления, регуляторы температуры, предохранительные, балансировочные клапаны, конденсатоотводчики.

Промышленная арматура для особых условий работы предназначена для эксплуатации при относительно высоких давлениях и температурах, при низких температурах, на коррозионных, токсичных, радиоактивных, вязких, абразивных или сыпучих средах. К этой арматуре относятся: арматура высоких энергетических параметров, криогенная, коррозионностойкая, фонтанная, арматура с обогревом, арматура для абразивных гидросмесей и для сыпучих материалов. Одним из крупнейших предприятийпроизводителей в Украине является ОАО «Ивано-Франковский арматурный завод» .

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

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

Сантехнической арматурой оснащаются различные бытовые устройства: газовые плиты, ванные установки, кухонные раковины и т.д. В основном это шаровые краны, обратные клапаны, регуляторы давления, фильтры, регулировочные вентили. Такого типа арматура на нашем рынке представлена торговыми марками HERZ (Австрия), Danfoss (Дания) Heimeier, Oventrop (Германия), Far,Brandoni (Италия).

Применение того или иного вида арматуры определяется такими факторами, как: возможность и необходимость ручного или механического привода, дистанционного или автоматического управления, быстрота срабатывания, наличие в приводе аварийной системы с независимым источником энергии.

Таким образом, по методу управления арматура может быть управляемой и автоматически действующей (автономной или прямого действия). Большинством производителей предусматривается конструктивно использование ручного или механического привода. Арматура с ручным приводом снабжается маховиком, маховиком и редуктором. В качестве механического привода может применяться электромеханический, электромагнитный, мембранный, поршневой и сильфонный. По конструктивному исполнению привод арматуры может быть насадным (блочным), встроенным и дистанционным. Такая универсальность присуща в основном регулирующим клапанам, регуляторам перепадов давлений, температур, которые участвуют в автоматизированных системах транспортировки нефтепродуктов, газа, системах отопления.

При регулировании технологических процессов с применением арматуры различают: автоматическое и ручное регулирование, дистанционное и местное, непрерывное и периодическое, бесступенчатое и позиционное.

Наиболее совершенным является дистанционное автоматическое непрерывное бесступенчатое регулирование. Наименее совершенным – ручное местное периодическое регулирование.

По способу присоединения к трубопроводу арматура подразделяется на фланцевую, муфтовую, цапковую, штуцерную и с патрубками под приварку (приварную).

Фланцевая арматура имеет присоединительные патрубки, снабженные фланцами, муфтовая – муфты с внутренней резьбой. Арматура для канализационных сетей может иметь муфтовые патрубки без внутренней резьбы, конусные полости которых при соединении с трубопроводом герметизируются резиновым кольцом и заполняются уплотняющим материалом. Цапковая арматура имеет присоединительные патрубки с прокладочным уплотнением и наружной резьбой, штуцерная – с наружной резьбой без прокладочного уплотнения.

Арматура под приварку имеет присоединительные патрубки, предусмотренные и подготовленные для приварки к трубопроводу.

Не все конструкции арматуры можно устанавливать в любом рабочем положении на трубопроводе. В связи с этим трубопроводную арматуру можно разделить на конструкции, допускающие монтаж в любом рабочем положении, допускающие установку только в вертикальном положении на горизонтальном трубопроводе и допускающие установку только на вертикальном трубопроводе.

По величине диаметра условного прохода различают арматуру малых проходов ( D y ≤ 40 мм), средних походов ( D y = 50-250 мм) и больших проходов ( D y > 250 мм).

По величине условного давления арматуру можно разделить на три основные группы:

Устройство и виды запорной арматуры

Чтобы контролировать поток рабочей среды (газа, воды, других жидкостей), на трубопроводах устанавливается запорная арматура. Нельзя начинать ремонтировать какой-либо из участков магистрали, не перекрыв ее на предыдущем этапе. Существует разные виды механизмов для остановки потока. Они похожи по принципу работы, но различаются конструкцией, особенностями эксплуатации.

Запорная арматура для водоснабжения

Что относится к запорной арматуре?

Запорный кран — механизм, предназначенный для полной остановки рабочего потока, подающегося по трубопроводу. К подобным деталям можно отнести вентили, клапаны, перегородки, заслонки, дисковые затворы. Запорный кран выполняют одни и те же функции, независимо от его конструкции.

Назначение и устройство

Детали для перекрытия потоков жидкостей, газов бывают нескольких категорий. Они разделяются по сферам применения. Назначение запорной арматуры:

  1. Специальная — детали, которые изготавливаются по персональным заказам. Могут быть нестандартных размеров.
  2. Судовая — применяются для изготовления трубопроводов на судах морского, речного флота. Они отличаются высокой устойчивостью к вибрациям, гидроударам.
  3. Общепромышленная — применяются для изготовления систем подачи разных жидкостей, химикатов, газа на крупных предприятиях. Выдерживают высокие температуры, давление.
  4. Промышленная — изделия с повышенными техническими характеристиками. Они применяются для создания паропроводов, трубопроводов, контуров отопления.
  5. Сантехническая — детали бытового применения, который устанавливаются в частных домах, квартирах, мастерских.

Важно уделить внимание запорной арматуре, изготавливаемой по спецзаказам. Они имеют определенные изменения в технических характеристиках, поскольку должны соответствовать экстремальным условиям. Например, детали для АЭС.

Конструкция деталей для перекрытия рабочего потока отличается наличием дополнительных деталей. Однако стандартные изделия практически не отличаются. Комплектующие:

  • литой герметичный корпус;
  • заслонка или задвижка;
  • ручка или вентиль управления.

Помимо основных элементов, арматура имеет соединительные элементы для подключения труб с двух сторон.

Маркировка

Запорные устройства имеют определенную маркировку, по которой их можно различить. Она была разработана согласно ГОСТ 4666-75. Существует несколько способов нанесения маркировки:

Пример маркировки — 15кч22нж. Расшифровка:

  • 15 — обозначение клапана;
  • КЧ — корпус детали изготовлен из ковкого чугуна;
  • 22 — конструкция клапана;
  • НЖ — наличие уплотнителя из нержавеющей стали.

Еще один вариант маркировки — окрашивание изделий в разные цвета зависимо от того, из какого материала изготавливается корпус:

  • синий указывает на легированную сталь;
  • черным цветом красится серый ковкий чугун;
  • серый обозначается углеродистая сталь;
  • голубым окрашивается антикоррозийная сталь.

Цветные сплавы не окрашиваются.

Классификация деталей для остановки потока газов, жидкостей выполняется по разным факторам. Виды запорной арматуры по способу соединения:

Форма фланцев может быть треугольной, квадратной, круглой.

Куча запорной арматуры

Задвижка

Тип запорной арматуры, который устанавливается на магистральных трубопроводах. Главный технический элемент — шпиндель. Он может быть неподвижным или выдвижным. Задвижки могут отличаться техническими характеристиками, устойчивостью к агрессивным средам.

Может возникнуть вопрос — чем отличается задвижка от заслонки. В этом плане главные различия кроются в меньшем количестве деталей у заслонок. Благодаря этому они реже ломаются.

Задвижки не изготавливаются из материалов устойчивых к химикатам. Из-за этого их используются только для создания систем водоснабжения. Для перемещения химикатов нужно использовать заслонки.

При работе с агрессивными средами требуется грамотно подходить к выбору арматуры. Например, это могут быть сильфонные вентили, фланцы, изготовленные из фарфора, которые имеют покрытие из глазури.

Вентиль

Запорный кран-вентиль представляет собой корпус с двумя креплениями для труб, в котором есть запор, двигающийся с помощью резьбового соединения. При вращении вентиля двигается шток с маховиком, которые перекрывают или открывают поток рабочего носителя. Могут запирать водопровод, регулировать подачу жидкости или газа.

Кран шаровой запорный

Представляет собой литой корпус, который с двух сторон имеет резьбу для подключения к трубам. Для перекрытия потока есть ручка, с помощью котором можно изменять положение затворной заслонки. Дополнительно под ручкой устанавливается резиновая прокладка уплотнения.

  • многоходовыми, проходными.
  • ручными, оборудованными электроприводами.

Затвор может двигаться путем прижима или закручивания.

Дополнительная возможность крана — регулировка подачи газа или жидкости. Изготавливаются из стали, чугуна, бронзы, пластика, фарфора.

Клапан

Наиболее распространенное устройство, используемое для перекрытия трубопроводов. Регулировать положение заслонки можно с помощью маховика. Дорогие модели оборудуются электроприводами. Наиболее часто они устанавливаются на канализационных системах. Не подходят для работы с жидкостями температурой более 50 градусов Цельсия.

Затворы

Затвор — главная деталь любого закрывающего механизма. Если он неисправен, жидкость или газ разрушит трубопровод. Чаще они изготавливаются из стали или чугуна. Самые распространенные — дисковые затворы.

Дисковый затвор запорной арматуры

Замена и монтаж

Монтаж запорной арматуры трубопроводов нужно выполнять с соблюдением ряда правил:

  1. Перед началом работ нужно отгородить площадку, перекрыть подачу рабочего носителя (газа или жидкости).
  2. Зачистить места соединения от грязи, мусора, налета, ржавчины. Обезжирить их.
  3. Важно устанавливать арматуру только на ровных участках.
  4. Для сваривания отдельных элементов, нужно открыть клапана.
  5. Под трубы большого диаметра подложить дополнительные опоры.
  6. Установка запорной арматуры может проводиться только после ее проверки на целостность.
  7. Если применяются фланцевые соединения, нужно периодически дожимать гайки с болтами. Однако нельзя зажимать соединительные элементы слишком сильно.

Желательно выбирать место монтажа задвижки так, чтобы при поломках до нее было просто добраться. Нельзя забывать про использование ФУМ ленты на резьбовых соединениях.

Запорная арматура предназначена для перекрытия потока жидкости или газа. Детали могут отличаться по конструкции, однако их принцип работы не меняется. Монтаж можно провести самостоятельно. Для этого нужно точно рассчитать требуемые технические характеристики, установить деталь.

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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Защитная – представлена отсечными и обратными клапанами, либо пневмозадвижками. Обеспечивает автоматическое аварийное отключение отдельного участка или всего трубопровода при критическом изменении показателей рабочего материала.
  5. Фазоразделительная – представлена маслоотделителями, вантузами и конденсатоотводчиками. Служит для автоматического разделения фаз рабочего вещества, которое находится в разных агрегатных состояниях и их удаления.
  6. 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.
  7. 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.

  1. 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).
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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).
  5. 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.
  6. 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).

Выбор трубопроводной арматуры

Грамотный выбор трубопроводной арматуры – один из ключевых этапов проектирования трубопровода по двум причинам.

  1. От того, какую продукцию вы предпочтете купить, будет зависеть долговечность и безопасность работы системы.
  2. Сама по себе регулирующая арматура представляет собой серьезную статью расходов, которая должна быть оправданной долговечной службой и удобством эксплуатации.

Процесс подбора трубопроводной арматуры включает анализ исходных данных (условий размещения, уровня давления и его перепадов) с целью определить набор требований к конструкциям, которые требуется заказать. Здесь важно продумать все детали – от технических обстоятельств будущей эксплуатации и удобства работы с компонентами до экономического обоснования решения купить конкретные элементы.

Виды арматурной продукции

Правильный выбор запорной арматуры всегда начинается со сбора информации. Что до сути такого оборудования, то арматурная продукция представляет собой приспособление с четко заданной функцией – перекрытия или регулирования/распределения рабочей среды.

В зависимости от исполнения, назначения и особенностей эксплуатации она делится на классы. В каждом классе есть свои подклассы. Наиболее распространенные виды запорной арматуры представлены 4 подклассами:

  • Кран – регулирующая арматура, предназначенная для перекрытия потока рабочей среды или уменьшения (увеличения) его интенсивности (нагнетания давления). Поворачивается вокруг своей оси.
  • Клапан – регулирующая арматура для перекрытия или изменения потока, которая перемещается параллельно вектору движения этого потока.
  • Задвижка. Двигается перпендикулярно движению рабочей среды. Применяется как запорно-регулирующая арматура.
  • Затвор – диск, который поворачивается вокруг оси, расположенной под углом (прямым или нет) к вектору движения рабочей среды. Как и клапан, и прочие элементы, выполняет функции регулирующей арматуры с опцией перекрытия.

Характеристики трубопроводной арматуры

Выбор по характеристикам осуществляется в комплексе: здесь надо учитывать эксплуатационные и конструктивные особенности деталей. Эксплуатационные качества определяют сферу использования, конструктивные – задают условия ее применения, способ установки, программу обслуживания и т. д.

Перед тем как приступить к изучению важных характеристик изделий, чтобы заказать оборудование, следует четко понять: конструкция и эксплуатационные качества регулируемой запорной арматуры тесно переплетены и зачастую неотделимы. Потому рассматривать их следует только в комплексе (в идеале – при участии квалифицированного специалиста, который разбирается в классификации деталей и поможет заказать тот клапан, что нужен).

Так, к эксплуатационным свойствам запорной арматуры для трубопроводов относятся:

  • ее функции (перекрывать, управлять потоком, предохранять от нарушений герметичности);
  • тип (клапан, задвижка, затвор, кран);
  • материал основных элементов (корпус, крышки, ось, уплотнители);
  • привод и другие параметры.

По конструкции, различают запорную трубопроводную арматуру:

  • с различной строительной длиной и высотой;
  • разными типами соединений (фланцевое присоединение, устройство концов под приварку, муфтовые элементы обеспечения герметичности, цапки);
  • с различными типами уплотнителей (запрессованные кольца для герметичности, кольца на резьбе, с наплавкой, регулирующая арматура без колец).

Порядок выбора трубопроводной арматуры

Практика грамотного поиска начинается с 6 вопросов.

  1. Цели, условия использования деталей и способы управления их функциями.
  2. Особенности рабочей среды (включая уровень давления на клапан, температурные режимы, вязкость транспортируемого материала).
  3. Нормативные программы безопасности и эффективной эксплуатации трубопровода. Сюда относятся герметичность затвора, показатели работы гидравлического оборудования, номинальный расход, интенсивность потока и другие параметры.
  4. Условия монтажа регулирующей арматуры к трубопроводу (креплений для обеспечения заданной герметичности).
  5. Размеры (диаметр прохода с учетом уровня давления, максимальный допустимый вес, габариты по проекту).
  6. Какие могут потребоваться дополнительные решения для обеспечения предельной герметичности или безопасности системы, функционирующей под высоким давлением? Нужна ли дополнительная обработка привода (взрывозащищенность)?

Вопросы по выбору

Чтобы заказать или купить запорную арматуру, которая будет строго соответствовать требованиям эксплуатации на вашем производстве, обращайтесь за квалифицированной помощью к специалистам НПО «СпецНефтеМаш». Мы занимаемся производством и поставками труб и трубопроводной арматуры по всей России и всегда готовы помочь с ее выбором.

Для получения консультации, уточните:

  • назначение трубопроводной арматуры (клапанов, вентилей и т. д.);
  • тип рабочей среды;
  • температурный режим и давление;
  • метод управления (ручной, электрический привод, автоматизированная сеть, электромагнитные технологии, гидравлика или пневматика);
  • характеристики трубопровода.

На основе полученной информации наши специалисты:

  • подберут материал исполнения,
  • способы антикоррозионной обработки,
  • класс и виды трубопроводной арматуры,
  • характеристики конструкции.

Только после этого с учетом номенклатурной таблицы, стандартов ГОСТ для запорной арматуры, информации по каталогу эксперт составит список необходимых элементов. На основе параметров трубопровода будут определены характеристики:

  • геометрия изделий (длина, высота элементов регулирующей трубопроводной арматуры):
  • размеры диаметров;
  • подбор плунжера;
  • подходящие крепежи;
  • исполнение фланцев и т. д.

Мы проведем необходимые расчеты, чтобы вы могли купить трубопроводную арматуру, которая полностью себя оправдает на конкретном инженерном объекте. Для консультации звоните нам по телефону 8–800–3021–565, пишите на email или оставьте запрос на сайте. Мы не заставим долго ждать ответа и предложим заказать качественную запорную арматуру по цене производителя.

Запорная арматура – применение и рекомендации по выбору

Клапан обратный с/с DN25 AISI304

Пневмопривод вертикальный воздухпружина DN15-100

Затвор дисковый c/c DN25 AISI304

Донный мембранный клапан с электроприводом Clamp DN25 AISI316

Мембранный клапан Clamp DN25 AISI316

Седельный клапан отсечной с пневмоприводом DN40 AISI304

Пищевая арматура из нержавеющей стали предназначена для управления рабочей средой. С ее помощью частично либо полностью открывают и закрывают поперечное сечение трубы, изменяют направление, разделяют или смешивают потоки.

По функциональности арматура делится на несколько основных видов: запорная, обратная, предохранительная, распределительная, смесительная, регулирующая, фазоразделительная, отключающая. Есть и комбинированные виды. Самой распространенной является запорная. К ней относится около 80% всех используемых устройств.

В процессе проектирования трубопровода важно правильно выбрать арматуру как по виду, так и по типу, то есть, по основным конструктивным особенностям, в частности, по направлению движения запирающего органа относительно потока рабочей среды. Если узел не будет соответствовать условиям работы, то он быстро выйдет из строя. Если нужное изделие, например, клапан обратный, не будет поставлено в необходимом месте, то в цехе вообще может произойти авария. С другой стороны, точное определение того, какой должна быть арматура, станет предпосылкой ее долгого и надежного функционирования.

Общие рекомендации по выбору арматуры

Для того, чтобы правильно выбрать трубопроводную арматуру, надо знать следующие параметры:

Назначение и условия работы.

Способ управления – ручной, электрический либо другой.

Гидравлические характеристики: класс герметичности, удельный расход и прочие.

Монтажные условия: допустимая масса и размеры, вид соединения с трубопроводом, условный диаметр прохода.

Дополнительные требования, если имеются.

По этим данным выбирается вид и тип арматуры, а также материал, из которого она должна быть сделана. В пищевой промышленности самой популярной является нержавеющая сталь, поскольку она лучше других отвечает технологическим и санитарно-гигиеническим требованиям. Конкретное изделие выбирается по каталогам, с учетом номенклатурных данных.

Рекомендации по выбору запорной арматуры

Вся пищевая запорная арматура делится на четыре типа.

рис. 1

Задвижка (рис. 1). Затвор выполнен в форме диска, шибера (параллельный) либо клина (клиновидный). Он перемещается вдоль уплотняющих колец, которые расположены в седле корпуса.

Клиновый затвор (КЗ) делается разной конструкции, от чего зависит его применение. Цельный КЗ обеспечивает полную герметизацию, может функционировать под высоким давлением. Но рабочая среда должна быть неагрессивной, без механических примесей. Упругий КЗ, кроме аналогичного давления, выдерживает еще и высокие температуры жидкости. Напор для составного КЗ должен быть не выше среднего.

Затвор дисковый нержавеющий не дает такой абсолютной герметизации, как клиновый. Зато давление может быть больше. Для такого рабочего органа допускается, чтобы жидкость была с небольшим количеством примесей. Подобные затворы могут быть одно- или двухдисковыми. Последние перекрывают сечение трубы более плотно.

Эластичное уплотнение дисковых затворов обеспечивает практически полное запирание потока. Но давление обязано быть не слишком высоким, а температура рабочей среды – чем ниже, тем лучше. Если жидкость агрессивная, то на внутреннюю поверхность наносят гуммированное покрытие. Шток может быть, как выдвижной, так и невыдвижной.

Задвижки применяются в тех случаях, когда высота устройства не играет большой роли. К их достоинствам можно отнести дешевизну, широкий ассортимент по проходному диаметру, малые строительную длину и гидравлическое сопротивление. Это простая в обслуживании проходная арматура, способная работать с вязкой рабочей средой. В то же время, для жидкостей со значительным загрязнением, кристаллизирующихся или агрессивных, они не подходят. Перепад давления на задвижке допускается значительно меньший, чем на вентиле. В трубах может произойти гидроудар.

рис. 3 рис. 2

Задвижки применяются только как запорная арматура. При ручном управлении, время полного закрытия достаточно большое. Конструкции этого типа не рекомендуется ставить на тех линиях, где требуется часто открывать и закрывать проход. Чтобы ускорить работу узла, выбирают модели с электроприводом (рис. 2). Задвижки допускаются к применению в системах холодильной техники. Для работы с жидкостью при температуре более 600 град С или с вакуумом, нужны модели специальной конструкции. Использовать такую арматуру для ядовитых сред или при рабочем давлении от 40 МПа нельзя.

По конструкционно-монтажным требованиям задвижка хороша там, где требуется малое гидравлическое сопротивление и полнопроходность. Она не годится для труб с ДУ до 20 мм, зато вполне подходит для средних ДУ (до 200 мм) и больших (от 300 мм). Не рекомендуется в местах, где нужны малые высота и масса, ценится высокая герметичность затвора, такие же ремонтопригодность и удобство обслуживания. Под землей не ставится.

рис. 4

Вентиль (рис. 3). Этот самый распространенный тип запорной арматуры часто называют клапаном. Более подробно его устройство показано на рис. 4. Поворачивая вручную маховик с резьбовым шпинделем, оператор опускает затвор в седло и тем самым перекрывает трубу. Главная особенность данного типа арматуры заключается в том, что запорный элемент движется прямолинейно, параллельно потоку жидкости. Затвор обычно делается в виде тарелки, плоской либо конусной. Иногда встречается конусная игла. Бывают клапаны с гладким штоком. В этом случае поступательное движение передается от привода. Соединение с трубопроводом сварное, фланцевое, муфтовое или штуцерное. Другие типы вентилей менее популярны. Привод, кроме указанного выше ручного, может быть механическим, электрическим либо электромагнитным.

Вентиль применяется не только для полного закрытия или полного открытия проходного сечения, но также и для регулирования потока. Он может быть не только сальниковый, но и сильфонный (рис. 5), что является важной его особенностью.

Применение вентиля основано на его достоинствах и недостатках. Из преимуществ надо указать на большую надежность. Клапан хорошо работает с агрессивными рабочими средами, не боится высоких давлений и температур, коррозионностойкий. Он подходит даже для вакуума (только сильфонный). Ход затвора небольшой, из-за чего строительная высота также невелика. Герметичность достаточно высокая. Положение, в которое установлен затвор, держится надежно. Трение на уплотнителях практически отсутствует, поэтому задиров не бывает.

рис. 5

Поскольку запорный элемент движется параллельно потоку, гидроудары исключены. Привод даже малой мощности вполне справляется с управлением вентилем. В загрязненной среде лучше использовать клапаны с конусным уплотнением, с плоскими кольцами – ставить не желательно.

Есть у вентиля и недостатки. При относительно простой конструкции механизма, форма корпуса достаточно сложная, в ней имеются застойные зоны, в которых накапливаются механические отложения. Поскольку направление струи, при переходе от входного штуцера к выходному, изменяется, то клапан отличается достаточно высоким гидравлическим сопротивлением. Жидкость должна течь только в определенную сторону. И, кроме всего прочего, этот тип арматуры подходит только для труб относительно малого внутреннего диаметра.

Вентиль рекомендуется использовать в системах холодильной и криогенной (второе – специальной конструкции) техники, при температурах рабочей среды до + 600 град С, при работе с вакуумом (только сильфонный), рабочем давлении от 6,4 МПа и даже от 40 МПа (второе – только сальниковый, специальной конструкции), а также при необходимости частого срабатывания (только сальниковый). Нельзя применять вентиль для вязких сред. Сильфонный клапан не годится для температур более + 600 град С (сальниковый специальной конструкции – допускается) и при высокой цикловой нагрузке.

По конструкционным и монтажным условиям, вентили рекомендуются для труб с ДУ до 20 мм, для ДУ до 200 мм сальниковый можно, сильфонный – допускается, для ДУ более 300 мм должна быть специальная конструкция. Сильфонный лучше сальникового по удобству обслуживания, зато второй лучше первого там, где нужна хорошая ремонтопригодность. Оба вида клапанов обеспечивают высокую герметичность затвора. По надежности и долговечности сальниковый ценится заметно выше сильфонного.

рис. 6

Кран (рис. 6). В зависимости от формы затвора, различают конусный, шаровый либо цилиндрический. Первый и третий называют пробковыми (рис. 7). У конусного запорный элемент делается без подъема или с подъемом пробки, со смазкой. Шар бывает плавающий или на опорах. Привод для всех категорий ручной либо электрический. Отдельную группу составляют пневмо- и гидроприводы. При ручном, в качестве управляющей детали выступает маховик, рычаг или квадрат под ключ.

Кран – это запорная арматура с поворачивающимся рабочим органом. В затворе есть отверстие для потока жидкости. Когда кран открыт, ось отверстия совпадает с осью трубы. Для закрытия шпиндель поворачивается на 90 град, после чего указанные оси становятся взаимно перпендикулярными.

рис. 7

По применению кранов, следует учитывать, что они подходят для ДУ до 50 мм (современные модели могут иметь больший диаметр) и давления рабочей среды до 40 кГс / кв. см. Кроме того, у каждой категории имеются особенности, обусловленные конструкцией.

Краны цилиндрические полную герметичность не обеспечивают, поэтому применяются, в основном, для регулировки. Конусные со смазанными пробками стоят недорого, отличаются простотой конструкции. У них малое гидравлическое сопротивление. С другой стороны, в пространстве между корпусом и затвором со временем накапливаются отложения, а при ручном управлении, усилие требуется довольно большое.

рис. 9 рис. 8

Кран пробковый проходной (рис. 8) используется для открытия и закрытия трубопровода. Для прижатия конусной пробки к корпусу в нем предусмотрена накидная гайка. Если ее затянуть недостаточно сильно, арматура не обеспечит герметичное закрытие.

Кран пробковый трехходовой (рис. 9) применяется для перенаправления и распределения потоков рабочей среды. В его запирающем конусе сделано Т-образное отверстие, благодаря чему можно соединить между собой, либо все три трубопровода, либо любые два из этих трех.

рис. 10

Краны шаровые (рис. 10) на сегодняшний день самые популярные. Они обеспечивают высокую степень герметичности и не нуждаются в смазке. Пожалуй, главным их недостатком является относительно высокая цена. Причина в том, что запирающий элемент надо делать очень точно, поэтому оборудование должно быть высоко технологичным.

Краны могут работать с вязкими средами, если это специальная конструкция с обогревом. Пробковые для холодильной и криогенной техники, а также для вакуума, не рекомендуются. Температура рабочей среды – до 200 град С. Шаровые подходят для холодильной и допускаются для вакуума. Обе категории можно применять там, где требуется быстродействие или при закрытии возникает большой перепад давлений.

По конструкционно-монтажным условиям, краны ставятся на тех участках, где нужны малые масса, высота и гидравлическое сопротивление. А также – высокая ремонтопригодность и удобное обслуживание. При необходимости обеспечить полную герметичность, лучше брать шаровый, чем пробковый. Краны – едва ли не единственный вид запорной арматуры, который допускает возможность подземной установки.

рис. 12 рис. 11

Заслонка (рис. 11). Отличительной особенностью этого типа запорной арматуры является рабочий орган в виде диска, который поворачивается на оси, установленной перпендикулярно потоку жидкости. Диск может быть двустворчатым (баттерфляй), а рукоятка – с защелкой (рис. 12).

Достоинства заслонок заключаются в том, что они недорогие, достаточно надежные, имеют простую конструкцию. Рабочая среда может содержать механические примеси. Из основных недостатков следует отметить то, что данные изделия не обеспечивают полную герметизацию и не рассчитаны на большое давление жидкости.

Заслонки допускаются для холодильной техники, не рекомендуются для работы с вязкой средой и на тех участках, где при закрытии возникает большой перепад давлений. Для малых диаметров не рекомендуются. Температурный диапазон рабочей среды достаточно большой, нагрев может доходить до 600 град С.

Запорная арматура для пищевой промышленности, сделанная из высококачественной нержавеющей стали, отвечает самым строгим требованиям, как технологическим, так и гигиеническим. Ее правильный выбор обеспечивает длительную безаварийную эксплуатацию трубопроводов.

Читайте также:  Трехфазный стабилизатор напряжения для дома: особенности и виды устройств
Добавить комментарий
РУБРИКИ

  • Фундамент
  • Стены
  • Полы и покрытия
  • Потолок
  • Крыша и Кровля
  • Строительство и экология
  • Выбор цвета для дома
  • Современные тенденции
  • Дизайн детской комнаты
  • Фэн-Шуй