Классификация запорно регулирующей арматуры

На сегодняшний день существуют восемь признаков, по которым осуществляется классификация запорной арматуры.
1. По сфере применения
Здесь классификация запорной арматуры включает в себя:
• промышленную арматуру общего назначения. Название говорит само за себя. Эта арматура используется для средних (часто применяемых) значений температуры и давления. Рабочая среда не обладает агрессивностью и химической активностью. Арматура общего назначения чаще всего используется в трубах с холодной водой на предприятиях в коммунальном хозяйстве;
• арматура для особых условий. Используется при относительно высоких показателях давления и температуры, а также при низких температурах. Рабочая среда здесь может быть сыпучей, абразивной, коррозионной, токсичной и даже радиоактивной;
• специальная. Данная классификация запорной арматуры разрабатывается индивидуально для специальных или уникальных условий эксплуатации (промышленных установок);
• судовая арматура применяется на морском и речном транспорте. Здесь учитываются вибрационные и механические нагрузки, которые присущи данной сфере использования;
• сантехническая арматура. Кроме ванных и кухонь нею оснащаются газовые плиты.

2. По виду
Трубопроводная арматура в зависимости от функционального назначения делится на такие виды:

Запорная. Является основным и самым распространенным видом. Она обеспечивает полное перекрытие рабочей среды в трубе с обеспечением надлежащей герметичности как в запорном элементе, так и по отношению к окружающей среде.	Регулирующая. С ее помощью можно менять параметры среды. Это делается путем сужения/расширения проходного сечения арматуры.	Распределительно-смесительная. Из названия понятно, что данный вид арматуры обеспечивает распределение потока на несколько или для смешения нескольких в один поток.
Предохранительная. Призвана оберегать трубопровод и его компоненты от чрезмерного давления. При его достижении проводит выброс критического излишка рабочей среды в окружающее пространство;	Защитная. Работает автоматически (мгновенно). Перекрывает отдельные участки или весь трубопровод при достижении недопустимых показателей рабочей среды, ее движении в обратном направлении, прочее.	Фазоразделительная. Разделяет поток среды по агрегатным состояниям.

3. По типам
Классификация запорной арматуры по типам состоит из:

Задвижек. Это, пожалуй, наиболее простой и распространенный тип. Здесь запорный элемент в форме клина опускается между двумя седлами. Угол клина должен быть идентичным углу между седлами. Клинья бывают жесткими, двухдисковыми, упругими;	Клапан. Срабатывает мгновенно. Здесь запорный элемент двигается параллельно потоку рабочей среды;	Кран. Запорный элемент в этом виде представляет собой тело вращения, внутри которого находится сквозное отверстие. Его диаметр совпадает с диаметром трубы. Вращается тело поворотами вокруг своей оси. Можно не только полностью перекрывать, но и регулировать напор рабочей среды;	Дисковый затвор. Диск здесь закреплен вертикально и вращается вокруг своего диаметра. В открытом положении диск располагается параллельно течению рабочей среды.

4. По способу управления
Запорная арматура может в составе трубопроводной системе может управляться таким образом:
• вручную. Посредством гайки или маховика;
• дистанционно. Не имеет непосредственного органа управления, а посредством переходных устройств управляется издали. Такой способ используется, когда усложнен доступ к арматуре;
• посредством привода. Сегодня один из самых популярных способов управления. Используются электрические, пневматические и гидравлические приводы;
• автоматическое. Закрывание/открывание осуществляется без непосредственного участия человека. Так работают обратные и предохранительные клапаны.

5. По способу герметизации
Классификация запорной арматуры по способу герметизации включает в себя:
• сальниковый. По праву считается наиболее распространенным вариантом. Здесь герметизация обеспечивается эластичным элементом, который находится в непосредственном контакте со штоком и закрывает доступ рабочей среды наружу;
• мембранный. Специальная мембрана обтягивает всю внутреннюю полость арматуры, обеспечивая уплотнение как относительно окружающей среды, так и затвора;
• сильфонный. Сильфон, который обладает способностью сжиматься, является чувствительным элементом конструкции и обеспечивает герметичность по отношению к окружающему пространству;
• шланговый. Эластичность шланга создает необходимый уровень герметичности по отношению к окружающей среде.

6. По способу присоединения к трубопроводу
• муфтовая. Муфты обхватывают арматуру в местах ее присоединения к трубопроводу;
• фланцевая. Фланцы располагаются на краях арматуры и присоединяются фланцам трубы. Фланец представляет собой стальную окружность с отверстиями для болтов;
• межфланцевая. Арматура вставляется между фланцами трубы и зажимается;
• под приварку;
• цапковая арматура. Присоединяется к трубопроводу по наружной резьбе с бортиком;
• штуцерная. Для присоединения к трубопроводу используется штуцер (ниппель).

Еще две классификации запорной арматуры это по давлению и по температуре. По давлению среды – от 1 кгс/см 2 (вакуумная) до 800 кгс/см 2 (сверхвысокого давления). По температуре – от -153 0 С (криогенная) до +600 0 С (жаропрочная).

Арматура для трубопроводов – сортамент конструкций, устанавливаемых на трубопроводы с целью управления транспортируемой средой посредством изменения фактической площади проходного сечения трубы. Технические требования и номенклатура трубной арматуры промышленного и бытового типа приведены в нормативном документе ГОСТ №52720 “Арматура трубопроводная”.

Разновидности трубопроводной арматуры

В данной статье представлена классификация трубопроводной арматуры. Мы рассмотрим ее разновидности, функциональное назначение, конструктивные особенности и изучим маркировку арматурных изделий.

Классификация трубной арматуры

Согласно положениям ГОСТ, трубная арматура разделяется на группы исходя из следующих факторов:

Основной параметр классификации – функциональное назначение, согласно ему выделяют следующие виды трубопроводной арматуры:

1. Запорная арматура – конструкции, предназначенные для полного перекрытия потока циркулирующей по трубопроводу среды. Запорные изделия, в свою очередь, делятся на – спускную арматуру (используется для удаления транспортируемой среды из трубопровода) и контрольную арматуру (перекрывает поток и подает рабочую среду в контрольно-измерительные приборы).
2. Регулирующая арматура – применяется для регулировки пропускной способности трубопровода. Делится на дроссельную – снижает рабочее давление в трубопроводе за счет увеличения гидравлического проточного сопротивления, и запорно-регулирующую – объединяет в себе функции двух видов арматуры, наиболее часто используемая трубная арматура на сегодняшний день.
3. Защитная (отсечная) арматура – установка отсечной арматуры выполняется для защиты подключенного к трубопроводу оборудования и самой магистрали в аварийных ситуациях. Арматура перекрывает и отключает вышедшею из строя часть трубопровода из кольца циркуляции, что дает возможность произвести требуемые ремонтные работы. Разновидностью защитной арматуры является обратная арматура, которая предотвращает возможность обратного потока циркулирующей среды.
4. Предохранительная арматура – конструкции, в автоматическом режиме сбрасывающие избыток давления в системе, что защищает оборудование и магистраль от перегрузок.
5. Распределительная арматура – установка выполняется в два смежные трубопровода при необходимости объединения и смешивания их потоков.
6. Соединительная арматура – конструкции, используемые для стыковки трубопроводов либо разводки магистрали на несколько каналов. К данной группе относятся всевозможные тройники, отводы, крестовины и т.д. Материал изготовления соединительной арматуры соответствует материалу трубопровода (налажено производство как стальных, так и полипропиленовых и полимерных изделий).

Виды трубопроводной арматуры

В зависимости от сферы применения, вся трубопроводная арматура делится на промышленную и бытовую. Бытовая арматура применяется для газовых трубопроводов, водопроводов и труб отопления. Класс промышленной арматуры, в свою очередь, делится на следующие группы:

В отдельную подгруппу относится судовая арматура, используемая на военных и гражданских кораблях, которая имеет повышенный класс надежности.

По способу управления трубопроводная арматура делится на два вида – автоматическая и управляемая. Управляемая арматура может иметь несколько типов приводов:

• ручной привод;
• механический привод (электрического, пневматического, гидравлического либо электромагнитного типа);
• дистанционный привод – регулирующая конструкция, которая удалена от арматуры и соединяется с ней посредством передачи (вала, троса, шестеренок либо подшипников)

В зависимости от способа присоединения к трубопроводу, трубозапорная арматура бывает:

Для трубопроводов, изготовленных из полимерных труб (полипропиленовых, полиэтиленовых либо металлопластикорвых), чаще всего используются конструкции штуцерного типа – это наиболее распространенная арматура в бытовой эксплуатации, тогда как промышленная арматура, как правило, фланцевая либо муфтовая.

Схема конструкции шарового крана

Последний фактор классификации – принцип герметизации арматуры, согласно которому конструкции делятся на:

• сальниковые – в месте стыка арматуры и торцевой части трубопровода размещаются сальники из асбеста, графита, фторопласта либо резиновые уплотнительные кольца;
• сильфонные – вместо эластичных материалов для уплотнения используются металлические сильфоны гофрированного типа;
• мембранные – конструкции, в которых мембрана одновременно выполняется уплотнительную и запорную функцию;
• шланговые – в качестве уплотнительного материала используется пережимаемый резиновый шланг.

Маркировка трубопроводной арматуры

Маркировка трубопроводной арматуры выполняется в соответствии с положениями ГОСТ №4666-75 “Арматура трубопроводная”. Маркировка состоит из ряда чередующихся букв и цифр, пример – 30с941нж2, где:

• 30 – тип арматуры (задвижка);
• с – материал изготовления (углеродистая сталь);
• 9 – тип привода (электрический);
• 41 – номер модели;
• нж – тип уплотняющего материала (сильфонный уплотнитель из нержавеющей стали);
• 2 – вариант исполнения.

Расшифровку каждой номенклатурной составляющей маркировки вы можете найти в таблицах ЦКБА (Центральное конструкторское бюро арматуростроения).

Принцип работы трубопроводной арматуры (видео)

Типы трубопроводной арматуры

Запорная трубопроводная арматура, наиболее распространенная разновидность арматурных изделий, имеет несколько конструктивных вариантов исполнения. Трубозапорная арматура делится на следующие типы:

Задвижка – трубозапорная арматура, в которой перекрывающая конструкция перемещается параллельно движению циркулирующего потока. Существует две разновидности задвижек – клиновые и параллельные. В клиновых задвижках поток перекрывается затвором, в котором уплотнители размещены под углом друг к другу. Затвор, в зависимости от конструктивного исполнения, может быть жестким, эластичным либо выполненным в виде двух дисков из легированной стали.

Задвижки делятся на виды согласно типу затвора. Конструкции с вращаемым (не выдвижным) шпинделем, применяются в трубопроводах, транспортирующих коррозийно нейтральные среды, длительное пребывание в которых шпинделя не провоцирует разрушение материала (нефть, вода), во химической промышленности практикуется установка заглушек с выдвижным шпинделем. Мощные стальные задвижки способы выдерживать давление потока до 25 мПа.

Вентиль – арматура, выполняющая перекрытие потока за счет возвратно-поступательного движения затвора внутри трубопровода. Вентиль, в большинстве случаев, имеет плоский затвор , сечение которого соответствует внутреннему диаметру трубы. Вентиля изготавливаются с фланцевым соединением, обеспечивающим высокий уровень герметичности.

В зависимости от материала вентиль может быть чугунным, стальным (нержавейка либо легированная сталь) либо бронзовым. Существуют прямоходные, угловые и смесительные вентили, установка последних выполняется при необходимости поддержания требуемой температуры, концентрации либо плотности транспортируемой среды.

Заслонка – арматура, перекрывающая трубопровод за счет вращения вокруг собственной оси запирающего диска. Заслонки конструктивно схожи с вентилями, однако они имеют значительно меньшие габариты и более обширную сферу использования – данная арматура, помимо промышленности, востребована в тепло и водоснабжении, канализационных системах.

Кран – наиболее распространенная разновидность запорно-регулирующей арматуры в бытовой эксплуатации. Запирающая часть в кране размещается по направлению потока циркулирующей среды, она может выполняться в виде шарового либо конусного элемента.

Запорные краны могут устанавливаться на трубопроводы, транспортирующие жидкую либо газообразную среду. К преимуществам данной арматуры относятся компактные габариты, простота и ремонтопригодность конструкции, минимальное время активации.

В зависимости от тип конструкции краны могут быть проходными, угловыми либо смесительными (трехходовыми), в которых к центральному выходному отверстию подсоединены два входных патрубка, что позволяет смешивать несколько рабочих сред между собой.

Кран – оптимальный выбор запорно-регулирующей арматуры не только для стальных, но и для полипропиленовых трубопроводов.

Запорная арматура – неотъемлемый элемент систем управления потоками в трубопроводных системах, она является важной составляющей топливно-энергетического комплекса.

Добыча, подготовка и транспортировка нефтепродуктов невозможна без трубной продукции с установленными на нее регулирующими механизмами.

Запорно-регулирующая трубопроводная арматура

Для контроля потоков в трубопроводных конструкциях и системах используется специализированная арматура, которая позволяет отключать, распределять, регулировать и смешивать, корректируя площадь проходного сечения.

Запорно-регулирующая арматура, изменяя расход транспортируемого вещества, перекрывает или распределяет ее поток, регулируя различные параметры: давление, напор или температуру. Может монтироваться на трубопроводы, ёмкости и другие агрегаты.

Функциональное назначение трубопроводной арматуры позволяет поделить ее на следующие виды:

1. Запорная. Обеспечивает полное перекрытие потока в трубах. Пользуется наибольшим спросом и занимает более 80% предложений на рынке.
2. Регулирующая. Поддерживает необходимые значения определённых параметров, осуществляя контроль расхода рабочей среды. Температура, давление, состав и концентрация веществ могут быть изменены с использованием такого вида арматуры. Особо стоит выделить относящуюся к регулирующей дроссельную арматуру. Ее используют в случаях необходимости значительного понижения сжатия транспортируемого вещества. Она успешно работает при значительных скачках давления.
3. Запорно-регулирующая совмещает в себе функции перекрытия и управления потоками.
4. Аварийная отсечная исключает фактор негативного влияния на трубопровод, если давление или направление транспортируемой среды превысило допустимые значения путем перекрытия защищаемого участка от остальной части системы.
5. Предохранительная. В аварийной ситуации открывается, чтобы утилизировать из конструкции избыточное количество транспортируемого вещества.
6. Смесительная, функция которой – управление потоком рабочей среды для распределения его в определенном направлении или для смешивания. Чаще всего применяется в системах отопления для получения оптимальной температуры.
7. Фазоразделительная – автоматически разграничивает рабочие среды в зависимости от их фаз и состояний.

Качественная запорная регулирующая и предохранительная арматура, которая позволяет управлять транспортируемой рабочей средой: водой, паром, газом, нефтью и другими агрессивными жидкостями, – является гарантией прочности и надежности современных коммуникаций.

Трубопроводная запорная арматура может быть изготовлена из следующих материалов:

Основные характеристики таких элементов: диаметр трубы, которую возможно подсоединить, и максимум избыточного давления при показателе температуры среды в трубопроводе 20 градусов. Выбор зависит от технических условий трубопровода, в котором он будет использоваться. Газовые трубопроводы, водные магистрали и системы для перекачки агрессивных веществ используют отличные друг от друга типы оборудования.

Виды запорной арматуры

Существуют различные виды запорной арматуры:

1. Запорные краны присутствуют на всех трубопроводах. Соединяются с трубой фланцевым или муфтовым соединением. С учетом рабочей среды краны подразделяются на шаровые и пробковые.

Сальниковые муфтовые – краны-пробки с резиновым или пеньковым сальником внутри, отлитые из чугуна для использования в водных и нефтяных трубопроводах. Температура транспортируемого вещества не должна превышать 100 градусов. Кран можно устанавливать в любом положении.

Пробковые муфтовые – чугунные для газовых трубопроводов. Максимальный порог температуры – 50 градусов. Также неприхотливы к установке.

Фланцевые шаровые краны – производятся в стальном (диапазон температур 30-70 градусов) и чугунном, выдерживающем 100-градусную нагрузку, варианте.

2. Запорная заслонка выполнена в виде диска, вращающегося вокруг своей оси, расположенной перпендикулярно или под определенным углом по направлению движения вещества. В основном монтируются на трубопроводы большого диаметра с небольшим давлением рабочей среды. Устанавливаются гидроприводным или электроприводным способом, а также вручную врезаются в трубопровод при помощи сварки или фланцевым соединением. Корпус изготавливается из чугуна, а диск из стали. Подходят для использования в кислотных и щелочных средах и не требуют технического обслуживания.

3. Трубопроводные задвижки периодически перекрывают поток рабочей среды. При оснащении их электроприводом появляется возможность осуществлять управление дистанционно. Изготавливаются из чугуна, стали, нержавейки или сплавов цветных металлов. Выбор материала, из которого будет изготовлено устройство запорной арматуры, зависит от того, щелочная или кислая среда будет транспортироваться по трубопроводу.

4. Запорный вентиль предназначается для полного перекрытия потока. С его помощью невозможно осуществить регулирование рабочего давления. Вентиль должен быть всегда полностью открыт или закрыт. Золотник и шпиндель, составляющие систему, перекрывают поток параллельно его направлению для предотвращения гидроударов. Вентили для систем с высоким давлением приваривают к толстостенным трубам. Также возможно соединение фланцевыми патрубками и муфтами. Последнее распространено в трубопроводах для транспортировки воды, воздуха или пара температурой не выше 50 градусов с обязательным уплотнением чугуна кожаным, резиновым или паронитовым кольцом.

Детали, изготовленные из латуни, немного весят и работают при высоких показателях сжатия, обеспечивая 100% перекрытие.

Герметизация в таких системах может обеспечиваться:

Типы запорной арматуры включают в себя также те специальные вентили, задвижки и заслонки которые эксплуатируются на трубопроводах, по которым движутся агрессивные вещества. Для таких изделий чаще всего используют устойчивую к кислоте и щелочи латунь. Детали из сильфона применяют при необходимости обеспечения герметичности соединения, выдерживания высоких температур и предотвращения возможной утечки.

Антикоррозийные свойства также крайне важны для арматуры, используемой в агрессивных средах, поэтому зачастую допускается применение фланцевых, фарфоровых и диафрагмовых вентилей с резиновым покрытием.

Газовая запорная арматура

Газовая запорная арматура – неотъемлемая часть в газотранспортной системе, функция которой – включение или отключение газа, изменение направления его потока, управление давлением или количеством проходящего продукта.

К арматуре, которая будет использоваться в газопроводах, предъявляется требование к герметическому отключению существующих участков в газовых трубопроводах. Поэтому краны, задвижки, обратные клапаны и вентили должны пройти сертификацию и быть изготовлены из высококачественных материалов, ведь от их надежности зависит, не произойдет ли сбой в работе, который приведет к загрязнениям атмосферы или взрыву газа.

Изготовление трубной арматуры на заводах

Заводы запорной арматуры – это чаще всего производства полного цикла, состоящие из:

• технической службы;
• конструкторского бюро;
• испытательных лабораторий;
• мастерской для продуцирования резин и полимеров;
• цеха сборки и навески и исполнительных деталей;
• службы контроля качества и стандартизации;
• отдела сбыта.

Продукция, которая прошла многоуровневые тесты контроля качества на каждом из производственных этапов, является залогом высокого показателя надежности, повышения ресурса выработки и увеличения гарантийного срока эксплуатации.

Основы установки запорно-регулирующей аппаратуры

Ни один трубопровод не может полноценно функционировать без запорной аппаратуры. Вследствие того что существует несколько ее разновидностей, установка одной из них существенно отличается от монтажа других устройств и должна осуществляться только специалистами с применением специализированного оборудования.

Работоспособность, долговечность и безопасность трубопровода зависят от того, насколько квалифицированно были проведены работы по монтажу.

Соединение арматуры с трубопроводом производится:

• муфтами с внутренней резьбой;
• цапками на наружном уплотнителе;
• ниппелями;
• фланцами;
• сваркой.

Сварка – самый надёжный способ взаимного скрепления элементов трубопровода и единственный, который подходит для транспортировки сред высокого давления.

Соединение при помощи фланцев, плоских колец или дисков из легированной стали, закрепляющихся болтами к концам деталей, которые необходимо закрепить, также, позволяет обеспечить необходимый показатель герметичности. Производители запорной арматуры предоставляют гарантию на свою продукцию, проводя тесты на непроницаемость и прочность деталей, их соответствие техническим требованиям.

Правила при монтаже запорно-регулирующей арматуры

Есть несколько важных правил, которые следует соблюдать при выполнении монтажа запорно-регулирующей арматуры:

1. Обязательная очистка трубопровода. После транспортировки деталей их необходимо обработать вручную или воздействуя воздухом, паром или водой. При проведении сварки также нужно регулярно осматривать трубу на предмет загрязнений, чтобы образовавшаяся окалина не повредила герметичности.

2. Проверка фланцев на предмет наличия неровностей. Гладкая поверхность детали не должна быть поцарапана или иметь другие ярко выраженные дефекты.

3. Следует избегать монтажа запорной арматуры на участках с неравномерным рельефом. Если механизм будет находиться не на прямом отрезке трубопровода, напряжение, возникающее в местах изгиба, повлияет на герметичность и спровоцирует протечки.

4. Экранирование от скачков давления, возникающих при гидравлическом ударе, который может повредить или вывести из строя всю систему, включая и арматуру, проводится путем установки обратного клапана для обеспечения стабильного потока.

5. К задвижкам крупным диаметров или тяжелым приводам может понадобиться дополнительная опора для препятствования поломке винтов или прокладок.

6. Запорную арматуру можно повредить, если приложить слишком большие усилия к ее закручиванию.

7. Арматура из нержавеющей стали должна находиться в открытом положении во время установки.

Условия хранения запорной арматуры и ее монтаж

Если запорная арматура для трубопроводов укомплектована резиновыми уплотнителями или является шаровым краном, ее хранят в приоткрытом состоянии. Запорная арматура с металлическими прокладками хранится исключительно в закрытом виде, для того чтобы не допустить попадания мелкого механического мусора. Задвижки до их установки должны находиться в закрытом сухом помещении, без сквозняков и доступа света.

Монтаж запорной арматуры проводится путем осуществления последовательных технологических процессов. Высокое качество сборки, долговечная и бесперебойная работа достигается при произведении установки квалифицированными мастерами с внушительным стажем работы в данной области.

Для каждого вида детали есть свои правила, которые учреждают заводы по производству запорной арматуры с целью выполнения их при установке:

1. Дисковые поворотные затворы монтируются с открытием диска на 25%. Повреждение прокладки не должно возникнуть, если оставить достаточное расстояние между фланцами одинаковых диаметров. Все гайки следует закручивать постепенно, а между самим корпусом и фланцами нет необходимости в установке еще одной прокладки.
2. Обратные клапаны должны иметь одинаковые диаметры с ответными фланцами. Строго контролируется монтажное расстояние между клапанами, правильность направления потока, режим пульсации.
3. Шиберные ножевые задвижки в первую очередь требуют проверки индикатора положения. Во время монтажных работ соблюдается направленность потока и необходимое расположение ножевых задвижек. После проведения гидростатического испытания вести наблюдение на предмет протечек и подрегулировать при надобности болтами.
4. Шаровой обратный клапан требует повышенного внимания в условиях минимальных давлений и горизонтальном монтаже. Чтобы эффективно противодействовать перепадам давления в системе, возможен монтаж шара с перекосом направления.
5. Одностворчатый обратный клапан опускается между фланцами крючком, который при нахождении затворки перпендикулярно трубопроводу целесообразно располагать вертикально.
6. Двухстворчатый обратный клапан не подходит для установки при уменьшающемся потоке. Перед установкой в обязательном порядке проверить функционирование пружин.
7. Шаровой кран никогда не фиксируется с помощью тисков и нуждается в осторожности при закрутке соединений. Нежелательно вмешиваться в строение неиспользованной запорной арматуры, так как каждый кран проходит на производстве испытания сжатым воздухом и водой для обеспечения гарантии правильной сборки всех частей крана.

Складские площади для хранения трубной продукции и арматуры

Складские площади для хранения трубной продукции и арматуры необходимо изолировать от:

• попадания влаги для упреждения появления коррозии;
• мелких частиц, для того чтобы избежать механических повреждений;
• перепадов атмосферного давления, которое может повлечь за собой износ прокладок;
• ультрафиолетового излучения для сохранения целостности покрытия.