Запорная арматура для трубопроводов что это такое
Запорная арматура для трубопроводов, ее виды и классификация
Запорная арматура — это средства разделения трубопровода на отдельные участки и регулирование давления в них. Является регулятором потока, создает определенный уровень герметичности. Широко распространена, составляет до 80% всей арматуры на трубопроводе. К запорной арматуре относятся: запорные краны, задвижки, поворотные затворы и краны.
Эта аппаратура предназначается для полного закрытия/открытия потока жидкостей различного характера в трубопроводе в соответствии с требованиями технологических процессов. К таким приспособлениям относят запорные клапаны, задвижки, затворы поворотные и краны. В свою очередь запорно — регулирующая арматура играет роль регулятора потока и создает герметичность в трубопроводной среде.
Запорная арматура всех видов предназначается для использования в следующих средах:
По большей части такая аппаратура предназначена только для работы в двух положениях: «открыто» или «закрыто» и, чаще всего, не используются в промежуточных положениях.
По своему предназначению арматура подразделяется на следующие виды:
Использование запорной арматуры на системах канализации стоков связано с необходимостью отключения отдельных ее участков для ремонта.
Для трубопроводных магистралей
Перекачка продуктов, чтобы быть эффективным средством транспортировки, производится на большие расстоянию при высоком давлении и с большой скоростью. Поэтому к подбору собственно труб и запорной арматуры – задвижкам, клапанам, затворам поворотным – и предъявляются особые требования.
Ее подбирают в соответствии с техническими нормативами, с проектным давлением, вязкостью среды, перепадами внутренней и наружной температуры. Имеет значение и степень автоматизации перекачки.
В системах магистральных водопроводных систем перекачиваемая жидкость всегда имеет в своем составе определенное количество агрессивных компонентов. Поэтому для арматуры используется химически стойкие материалы. Этими свойствами в полной мере обладает чугун, из которого изготавливаются все виды запорной арматуры для трубопроводов.
Их применяют в трубопроводах высоко и низкого давления и для перекачки различных сред. Этот же материал наиболее популярен при изготовлении трубопроводной арматуры для нефтепроводов.
На магистральных трубопроводах применяется запорная арматура размерами 8 – 2000 миллиметров.
Управление задвижками производится вручную при помощи маховиков, а в труднодоступных местах – с использованием электропривода дистанционно.
Большинство чугунных задвижек устроены с фланцевыми механизмами и могут выпускаться в различных конструктивных исполнениях:
Задвижка представляет собой литой чугунный корпус, в котором располагается плоский шибер с отверстием, соответствующим размеру трубы. Для управления применяются два вида привода: ручной для агрегатов, располагающихся в доступном месте, и дистанционный, если задвижка установлена в закрытом пространстве.
Ручной привод состоит из рукоятки в виде штурвала, винтовой пары и штока, прикрепляемого к шиберу. При вращении рукоятки винтовая пара преобразует вращательное движении в поступательное, которое через шток приводит в движение шибер в нужном направлении. Когда отверстие в нем совпадает с отверстие в трубе, возобновляется поток жидкости.
Подъем затвора обеспечивает перемещение клина по отношению к седлу, в результате чего его отверстие совмещается с отверстием в неподвижной детали, обеспечивая прохождение рабочей среды. Вращение может производиться вручную или с использованием дистанционного управления.
Такие устройства предназначаются для работы при давлении 2 — 200
Рабочая среда и запирающие элементы прибора в виде двух пластин располагаются в камере. Пластины затвора присоединены к штоку привода. При его вращении они раскрываются, пропуская воду или пар по трубопроводу.
Все представленные задвижки имеют ряд общих параметров, среди которых:
Фланцевая запорная арматура для трубопроводов используется не только на водопроводных сетях, но и при перекачке нефтепродуктов или других жидких сред.
В распределительных сетях на трубопроводах Ду100 и менее водоснабжения часто используются клапаны и краны с муфтовыми соединениями. Такие устройства менее габаритны и технологичны при монтаже. Соединения производятся наворачиванием на резьбу сопрягаемой детали.
Герметичность такого стыка обеспечивается применением различных уплотнителей: льняное волокно, лента ФУМ (фторопластовый уплотнительный материал), уплотняющие шнуры и силиконовый герметик специального назначения. Такое соединение менее надежно, чем фланцевое, но и устранение протечек на нем осуществляется быстрее и проще.
Запорная муфтовая арматура для трубопроводов применяется на внутридомовых распределительных сетях при размерах менее Ду 50 при давлении в трубопроводе от 0,6 атмосфер.
Водозапорная арматура для распределительных сетей
Такие изделия различных видов и назначения предназначаются для доставки воды от питающей емкости до конечной точки потребления. Ее основное назначение — это закрытие или открытие потока жидкости в трубопроводе, а также регулировка давления в сети. Проще говоря, любой из этих механизмов, будь то кран или клапан, позволяет отсечь или возобновить подачу воды.
Устройство отсечной арматуры довольно простое. Основой является чугунная или латунная труба. В нее вставляется клапан, который может частично или полностью перекрывать просвет в трубе, что приводит к изменению давления в трубопроводе или прекращению потока. Управление механизмом производится при помощи рычажного крана произвольной формы.
Функциональное предназначение устройств
Арматура на сети водопровода устанавливается не только в каждом доме, но и в каждой квартире. Она служит для регулировки давления во внутри домовом водопроводе и распределения воды по всем помещениям квартиры, где это предусмотрено проектом.
Какая запорная арматура для трубопроводов есть на рынке и какую лучше использовать
Функционирование трубопровода требует его постоянного обслуживания. Для этого используют разные виды трубопроводной арматуры — предохранительную, спускную, запорную и т.д. К примеру, чтобы частично или полностью перекрыть движение рабочей среды в системе, применяют запорную арматуру для трубопроводов. О характеристиках и типах арматуры трубопроводов будет рассказано в этой статье.
Виды арматуры для трубопроводов
Выделяют следующие виды трубной арматуры:
Как нетрудно догадаться, каждая разновидность продукции предназначена для определённых целей, которым соответствует и устройство трубопроводной арматуры.
Например, запорную трубопроводную арматуру используют для перекрытия движения рабочей среды (или совокупности сред) с целью проведения профилактических работ в сети.
Предохранители служат для защиты трубопровода от превышения рабочего давления, в результате которого система может выйти из строя, путём сброса излишков перемещаемой среды.
Регулирующая арматура предназначена для поддержания нужного количества носителя с помощью изменения его расхода.
Возникновение возвратного потока, снижающего производительность системы, предотвращается обратными элементами (в частности, невозвратно-запорными и невозвратно-управляемыми).
Сброс из трубопроводной системы рабочей среды осуществляется путём использования спусковых, или дренажных, приспособлений.
Разделение фаз (при условии, что в трубах перемещается несколько фазовых состояний среды) производится при помощи фазоразделительных элементов.
Рабочее давление в системе при необходимости снижается благодаря применению редукционной арматуры.
Типы трубопроводной арматуры
Сфера использования арматуры для трубопроводов достаточно широка, она используется во всех типах промышленных трубопроводов, в том числе и в технологически опасных производствах (при перемещении ядовитых, взрывчатых, экологически опасных веществ). Поэтому характеристики трубопроводной арматуры должны полностью соответствовать государственным стандартам безопасности. Обычно производством таких изделий занимаются крупные предприятия.
Сообразуясь с планируемым применением трубной арматуры, выделяют продукцию:
Изделия общего назначения производятся серийно и могут применяться в любой сфере производства.
Для перемещения высокотоксичных, агрессивных, взрывоопасных веществ используют арматуру второго типа. Её же применяют в системах энергоснабжения, для которых предусмотрены особые условия работы. Читайте также: “Какие виды трубопроводной арматуры лучше использовать – характеристики, преимущества, сфера применения”.
Судоходство и транспортные перевозки осуществляются в разном климате и при варьирующихся габаритах транспортных средств, которым должна соответствовать судовая или транспортная арматура.
Специальная промышленная трубопроводная арматура выпускается по специальным проектам предприятий и в соответствии с предъявляемыми ими требованиями (подробнее: “Какая бывает промышленная трубопроводная арматура – виды и характеристики”).
Промышленные сантехнические элементы, как можно догадаться, используются при установке и эксплуатации промышленной сантехники.
Условия производства арматуры
Материал изготовления трубопроводной арматуры определяется будущей областью её применения. Если система (или участок системы) будет работать при давлении до 1,6 МПа, используется ковкий чугун; если больше — сталь. Для трубопроводов небольшого сечения используются высококачественные медные сплавы, благодаря которым не допускается коррозия элементов и прикипание арматуры к трубам.
Следует отметить, что производство арматурных элементов — дело сложное и высокотехнологичное, поэтому должно осуществляться на специальном промышленном оборудовании.
Для производства изделий необходимы:
Запорные устройства: классификация и применением
Основные виды запорной арматуры для трубопроводов — задвижки, вентили, клапаны, краны и затворы. Для задвижек характерно движение запирающего элемента под прямым углом к продольной оси трубы, для клапанов — параллельно.
Вентили
Возможно применение вентилей на запорных изделиях диаметром до 0,3 м. Часто они применяются в конечных (тупиковых) участках системы во время ремонта. Запирающий элемент, нередко представляющий собой тело вращения или его часть, поворачивается вокруг оси, расположенной по отношению к оси трубы под произвольным углом. Могут использоваться вентили в качестве не только запорной, но и регулирующей арматуры.
Задвижки
Задвижки — это запорные элементы небольшой длины, предназначенные для работы в системах с малым гидравлическим сопротивлением.
По конструкции они бывают клиновыми (с составным, упругим, цельным клином) и параллельными (шиберными). В системах с небольшим давлением применяются задвижки последнего типа.
Основное предназначение задвижек — выполнять запорные функции; в большинстве случаев как регулирующие элементы они не используются. Во время работы задвижки могут быть выставлены в две возможные позиции: закрыто или открыто.
Лучше всего применять такие элементы в полнопроходных системах, то есть при отсутствии уменьшения сечения труб в патрубках. Например, задвижки идеальны для использования в магистральных трубопроводах, где рабочая среда перемещается непрерывно и с высокой скоростью.
Отличительная конструктивная особенность задвижки – присутствие шпинделя, который, в зависимости от конструкции, выдвигается или нет.
Среди недостатков этих арматурных элементов следует отметить длительность закрывания и открывания, большую относительную высоту изделия (если шпиндель выдвижной), серьёзный износ поверхностей корпуса и затвора и ограниченность применения. Задвижки применяются при температурах до 450°С, давлении до 25 МПа, в диапазоне диаметров труб 0,05-1,2 м. Рабочей средой могут являться вода, пар, щёлочи, кислоты, нефть и т.д. Читайте также: “Какие бывают трубопроводы пара и горячей воды – их особенности и правила монтажа”.
Как уже отмечалось, задвижки бывают двух основных типов: шиберные и клиновые.
В конструкцию шиберных элементов включён металлический клин, при движении разрезающий инородные элементы рабочей среды. Шиберными задвижками оснащаются трубопроводы для фекальных стоков, целлюлозно-бумажного производства и т.д.
В случае же необходимости проведения периодического ремонта элементов системы устанавливают клиновые задвижки, состоящие из чугунного корпуса, внутри которого установлен соединённый с клином вращающийся шпиндель. Клиновые задвижки используют при обслуживании систем транспортировки газов и жидкостей, не реагирующих с материалом изготовления трубопровода. Корпус и крышка таких изделий свариваются из вырезанных из листовой коррозионностойкой или углеродистой стали деталей.
Закрыванием и открыванием задвижек можно управлять вручную или при помощи электроприводов – гидравлических, пневматических или электрических. При регулировании положения элемента вручную следует позаботиться и об установке редуктора, позволяющего не затрачивать на процесс слишком много сил.
Клапаны
Предназначение клапанов – открываться и закрываться при определённых условиях, например, при достижении какого-либо уровня давления или смене направления движения рабочей среды.
Изделия подразделяют на одно- и двухсёдельные, причём обычно в производстве используется второй тип, одновременно осуществляющий распределительные и регулирующие функции.
Основываясь на направлении протекания рабочей среды, клапаны делят на угловые (направление меняется на 90°), проходные (направление не меняется) и прямоточные (линия движения среды выпрямляется).
Чтобы полностью перекрыть движение потока внутри труб, используют запорные клапаны. Эта арматура обеспечивает максимальную надёжность и герметичность системы.
Если возникает необходимость не допустить смены движения рабочей среды (к примеру, при выходе из строя насоса и повреждении или обрыве несущего канала), используют обратные клапаны.
С помощью регулирующих клапанов можно контролировать количество подаваемой в систему жидкости или газа, изменяя размер входного отверстия.
Запорно-регулирующие клапаны, как ясно из названия, осуществляют одновременно две функции.
Все клапаны, при условии надлежащего качества изготовления и установки, пригодны для работы в вакууме, коррозионных средах, в условиях повышенных температуры и давления. Эту трубопроводную арматуру сравнительно просто ремонтировать и обслуживать.
Краны
Более универсальный вариант трубопроводной арматуры – краны. Их можно использовать как запорные, регулирующие или распределительные устройства. Подходят краны для любых, в том числе вязких, жидкостей и газов. Ремонт этих приспособлений требует больших усилий и наличия опыта.
Краны состоят из затвора (или пробки) шарообразной, конусообразной или цилиндрической геометрии, с отверстием в центре, и корпуса. Производятся эти запорные элементы из латуни, бронзы, чугуна и стали, а в случае более агрессивных внутренних условий – из фарфора или специального пластика.
Краны принято подразделять на группы в зависимости от:
Основное преимущество крана – возможность регулировать объём потока. Если задвижка работает только в двух режимах – открыто или закрыто – то устройство крана позволяет, изменяя положение отверстия затвора относительно оси движения рабочей среды, добиваться полного прекращения, усиления или ослабления потока. Поэтому кран может служить одновременно и запорным, и регулирующим устройством.
Затворы: практика использования
Затворы – главнейшая часть запорной арматуры любого типа. Именно благодаря исправности затвора возможно своевременное и полное (или, при необходимости, частичное) перекрытие движения в трубопроводе потока жидкости или газа.
Соответственно, при неисправности или некачественном изготовлении затвора последствия могут быть любыми – от незначительной, безвредной течи, устраняемой простой заменой элементов конструкции, до полноценной экологической катастрофы или взрыва носителя. Поэтому особое внимание уделяется материалу изготовления затворов и условиям их эксплуатации.
Наиболее часто встречающийся тип затворов – дисковые. Они применяются в системах отопления, водоснабжения, подачи пара, неагрессивных рабочих сред или продуктов нефтепереработки. Применяются и фланцевые затворы, отличительной особенностью которых является наличие в конструкции фланца.
Затворы можно изготавливать из чугуна, однако использование стальных изделий (из легированной, нержавеющей или углеродистой стали) предпочтительнее.
Стальные затворы обладают рядом значимых преимуществ:
Как поворотные механизмы затворы отличаются:
Можно сказать, что запорная арматура, при простоте и сравнительно небольшой цене продукции, является не только полезнейшим элементом конструкции трубопровода, но и главной гарантией безопасности как работы системы, так и здоровья и жизни обслуживающего персонала. Ведь именно благодаря запорным элементам можно вовремя остановить утечку опасной жидкости или ядовитого газа и перекрыть движение среды в нужной точке, не нарушая всего цикла работы системы.
Поэтому к выбору, качеству и установке запорной арматуры следует подходить как можно ответственнее, сообразуя свои решения не только с ценой изделий или страной происхождения, но и с предварительно произведёнными расчётами. И, разумеется, нельзя забывать о своевременном обслуживании и плановой замене столь важных для любого трубопровода элементов.
Что такое запорная арматура для трубопроводов: основная классификация и нюансы выбора
Запорная арматура для трубопроводов предназначена для регулировки потока жидкости, перемещаемой по трубе – отключать его, запускать и перенаправлять. Разбираемся в особенностях этих деталей, специфике их работы в рамках трубопроводной системы, классификации и отличиях одной группы устройств от другой, а также изучим главные свойства, параметры выбора и правила эксплуатации при монтажных работах.
Специфика устройства запорной арматуры – общая информация, классификация и виды
Запорная арматура – это специальные устройства, которые используется в трубопроводах. Их конструкция сделана таким образом, чтобы уменьшать диаметр просвета трубы, или совсем его перекрывать. Это используют для регулировки циркуляции внутреннего потока, а также для его распределения или смешивания.
Для тех или иных видов работ подбирается определённая конструкция устройств. Поэтому чтобы понять специфику их работы, рассмотрим виды и классификацию запорной арматуры для трубопроводов.
Различают 6 групп запорной арматуры, разница которых состоит в назначении:
Хотя каждая из групп отличается назначением, конструкция устройств имеет общие черты. Все они изготовлены в герметичном корпусе, внутри которого расположен запорный узел (именно от него устройства получили своё общее название).
По способу запирания потока, арматура трубопроводная разделяется на такие 5 разновидностей:
Главная задача для конструкции запорной арматуры – перекрыть трубопровод движением внутреннего узла. Это может быть как винт, так и различные специальные задвижки.
Что такое запорная арматура для трубопроводов: классификация по применению
Один из самых многочисленных классов устройств составляет запорная арматура для бытовых трубопроводов. Группа представляет собой различные вентили и краны, использующиеся всеми людьми в повседневной жизни. Сюда входит запорная арматура для отопления, для кухонных трубопроводов и т.д.
Различают также и другие виды трубопроводной арматуры:
В дренажных системах применяется запорная арматура сразу двух типов. Первая, непосредственно, запорная, а вторая служит для регулировки. Для долгого срока службы важно использовать их по назначению, т.е. регулировочной не перекрывать, а запорной не регулировать.
Особенности запорной трубопроводной арматуры: разница в способах соединения
Ещё один критерий, разделяющий трубопроводные арматуры на две большие группы – это конструкция – фланцевая и бесфланцевая.
В первой группе для крепления к трубам уже есть уже готовая деталь, которая выполняется в различных формах – чаще всего используется круг и квадрат, реже треугольник.
Вторая группа не менее разнообразная – здесь есть модели, которые крепятся сваркой, резьбой или цапками.
Если отдельно говорить о конструкции всех видов запорных арматур, то следует отметить имеющиеся общепринятые нормы их изготовления. В первую очередь, это касается корпуса изделия. Самые качественные арматуры выполнены из чугуна или стали. Средний ценовой сегмент – это латунные изделия, реже – алюминиевые. Более дешёвый вариант – пластик.
Видео описание
В этом видео наглядно показаны все виды запорной арматуры:
Выбор и монтаж запорной арматуры для трубопроводов
Что учитываем при выборе запорно-регулирующей арматуры:
Перед заменой трубопроводной арматуры надо обратить внимание на форму сечения, диаметр, соединительную часть. Здесь действует только правило полного совпадения элементов. Например, если труба круглая, аналогичной должна быть и конструкция крепления устройства.
Существует также ряд правил, которые важно выполнять уже непосредственно при работе с запорными арматурами:
Также при монтажных работах с использованием различных запорных устройств важно придерживаться указаний касательно направления водяного потока. Обычно, определяющие значки в виде стрелочек имеются на корпусе арматуры, или надо смотреть инструкцию.
Видео описание
В этом видео показан монтаж задвижки весом 640 кг «народными» методами:
Коротко о главном
Трубопровод уже давно вошёл в обиход, став основной частью быта всех людей. Одна из деталей, имеющих ведущее значение в трубопроводных конструкциях, это запорная арматура. Устройство представляет собой некий регулятор с подвижными клапанами. Находясь внутри трубопровода, они направляют, останавливают, смешивают проходящую в нём жидкость или газ.
Запорная арматура для трубопровода делится на множество видов и типов. Такая многогранная классификация обязана широкому спектру материалов корпуса, способам соединения, форме и пр. Также здесь большую роль играют условия эксплуатации, для которых предназначена деталь.
Важно при выборе устройства обращать внимание на тип трубопровода, параметры самой детали. Они должны между собой соответствовать. Следует помнить, что важнейшее условие функционирования этой детали – герметичность. А для этого необходима ровная поверхность (если вмонтировать устройство в трубу с дефектами, герметичность будет нарушена).
Каждое устройство имеет свою специфику и характеризуется определёнными особенностями. Для монтажа/демонтажа и ремонта таких устройств необходимо обладать определёнными знаниями, умениями и наработанными навыками. Поэтому такие ремонтные работы не рекомендуется делать самостоятельно.