Арматура трубопроводная: использование и разновидности
Сеть трубопроводов самого разного назначения – это серьезная инженерная конструкция, в которой любая деталь на себе несет конкретную нагрузку в функциональном плане, в ответе за качество, безопасность, бесперебойность работы сети. Но магистраль не состоит из одних лишь труб, нужна еще и арматура. Конструкционное решение подобных деталей по трудности, материалу изготовления (сталь, чугун, латунь, пластик), видам и назначению многообразны. Она применяется для стальных, металлопластиковых, полиэтиленовых, полипропиленовых систем. Большой ассортимент данных изделий классифицирован, что способствует разобраться с пониманием вопроса сантехническая арматура: что это такое?
Каждый трубопровод оборудуется разнообразными видами арматуры — запорной, регулирующей и остальной
Классификация сантехнической арматуры
Что такое — «арматура трубопроводная»? Это механизм, работа которого состоит в изменении сечения проводящего просвета трубопровода для организации движения (регулировка, выключение, перемешивание, сброс, распределение) нескольких либо одного потоков жидких, газообразных, порошкообразных веществ, согласно техническим показателям давления, температуры, мощности, направления и физико-химического состояния среды работы. Классификация очень широка, подобные элементы разделяются по самым разнообразным показателям.
1. По осуществляемым функциям:
- запорная – плотно закрывает движение вещества в магистрали в момент закрытия, также обеспечивает проходимость без сопротивления при открывании механизма (кран, вентиль, заслонка, задвижка). Необходимость в этом процессе появляется иногда по тех. требованиям. К запорным относится компонент для спуска среды работы из емкости или поступления в контрольно-измерительные приборы;
- регулирующая – дает возможность менять параметры температуры, давления, напора, уровня, расхода транспортируемого вещества (вентиль, самодействующий клапан, конденсатоотводчик, регулятор уровня). Редукционная или дроссельная арматура трубо-проводов изменяет давление при помощи сопротивления в плане гидравлики;
- предохранительная – автоматично срабатывает на открытие клапана при давлении, превышающем норму, во время чего происходит сброс излишка проводимой массы (клапан для предохранения, мембранный предохранитель, перепускной клапан);
- защитная – выключает оборудование, участок трубопровода при аварийном изменении критериев проводимого вещества или блокирует обратный ток среды работы, защищая трубопровод и оборудование от опасных ситуаций (клапан обратный, пневмозадвижки, отсечный клапан);
- фазоразделительная – делит проводимую среду, находящуюся в самых разнообразных фазах состояния (убирание конденсата, масло/газо/воздухоотделение);
- распределительно-смесительная – делит поток вещества в заданных направлениях, либо смешивает потоки в единый (распределительный кран/клапан, смеситель, трехходовая арматура);
- контрольная – определяет уровень, движение проводимой массы (измеритель уровня, пробко-спускные краны).
Контрольная арматура дает возможность смотреть за температурой, давлением и прочими рабочими параметрами трубопровода
2. По методу управления:
- управляемая – приводится в действие при помощи действия ручным способом или при помощи механического (пневматического, гидравлического, электрического, электромагнитного) привода. Дистанционное управление может выполняться отдельно установленным от сантехнической арматуры приводом, соединяемым подшипниками, валами, тросом, зубчатыми колесами. Основная часть изделий, которая рассчитана на трубы O не больше 400 мм, управляется ручным приводом, процесс выделяется медлительностью и приложением больших усилий;
- автоматическая – действует независимо под воздействием среды работы или при помощи устройств автоматизированного срабатывания.
3. По методу соединения с трубопроводом:
- муфтовый – соединение муфтой с резьбой в середине, используем к O не больше 80 мм и рабочему давлению 10 атм, подойдет для металлопластиковых, полиэтиленовых, полипропиленовых трубо-проводов;
- фланцевый – качественное соединение с болтовой стяжкой, фланцевая стыковка может неоднократно разбираться и собираться для работ по ремонту, очистки арматуры. Нужен периодический контроль креплений, так как они могут слабеть;
- под приварку – детали состыковываются сварочным швом в раструб или встык, считается наиболее надежным и непроницаемым, используется для проводимости загрязняющих веществ. Соединение может быть дополнено подкладным кольцом, чтобы убрать перекос стыковки деталей, подобный вариант применяют при прокладывании трубо-проводов для АЭС;
- цапковый – способ соединения компонентов маленького размера, работающей под большим давлением (КИПиА), при помощи присоединительных патрубков с наружной резьбой и буртиком;
- штуцерный – применяется для арматуры O не больше 15 мм в лабораторных трубопроводах. Соединение резьбовое.
Соединение фланцевого типа относится к разборным креплениям; арматуру, установленную аналогичным способом, легко эксплуатировать и менять
4. По методу герметизации:
- сальниковая – достигается уплотнением контакта штока и шпинделя сальниковой набивкой (шнуры из асбестовых или пеньковых волокон, пропитанные герметизирующим составом, фторопластовая набивка);
- мембранная – уплотнение за счёт мембранные ткани (упругий пластичный диск), которая зажимается между крышкой и корпусом арматуры;
- сильфонная – двигающиеся детали уплотнены сильфонным узлом (трубка из гофры);
- шланговая – в конструкцию арматуры включен пластичный шланг, который пережимается, плотно отсекая поток.
5. По сферы использования:
- специализированная – делается под заказ с конкретными требованиями для выполнения нестандартных задач. Арматура трубопроводная такой разработки применяется в лабораторных исследованиях, испытаниях, оборонном сочетании, АЭС;
- общего назначения – изделия серийного выпуска, которые широко применяются в промышленности, системах ЖКХ (водомерный узел, отопление), иных производственных ветвях. Сюда можно отнести:
- пароводяная – активно используется во всех сферах, где трубопровод работает с водой, которая рассчитана на разный спектр диаметров и рабочего давления;
- газовая – применима к трубопроводам газоснабжения с требованиями для пожароопасной, взрывоопасной среды. Выделяется прочным, непроницаемым соединением;
- нефтяная – стойкая к агрессивной обстановке арматура, устанавливаемая на трубопровод с нефтяным потоком или нефтепродуктами;
- химическая – разрабатывается из материалов, устойчивых к окислению, для трубо-проводов химической промышленности с наиболее агрессивной средой для работы;
- энергетическая – вид сантехнической арматуры, сопряженной с работой энергетических котлов, установок, турбин с очень высоким давлением (более 300 атм) и температурой пара (более 500 о С);
- судовая – используется на флоте, кораблестроении, морских сооружениях в условиях работы с неустойчивым положением и суровым морским климатом;
- резервуарная – устанавливается на емкостях для сброса наполняющей среды (дренажная арматура), имеет один присоединительный отрезок трубы.
10. По типу перемещения механизма работы выделяют такие разновидности сантехнической арматуры:
- кран – замыкающий компонент, имеющий тело вращения, передвигается, вращаясь вокруг собственной оси с произвольным расположением относительно направления потока;
- задвижка – компонент регулировки или запора передвигается перпендикулярно направлению потока, имеет крайние положения откр. и закр.;
- затвор (заслонка, герметичный клапан) – дисковидный компонент затвора крутится вокруг собственной оси перпендикулярно или под угол относительно потока;
- вентиль (запорный вентиль) – тело запирания и регулировки посажено на шпиндель, передвигается параллельно потоку возвратно-поступательно, закрывая сечение в горизонтальной поверхности. Работает с газообразной и жидкой средой, бывает клапанный и шаровый.
В зависимости от типа, задвижки и вентили как правило будут работать с газообразной или жидкой средой
7. По условному давлению:
- вакуумная – отделяет часть или всю вакуумную камеру от системы откачки для управления очередности процесса откачки;
- полного давления (до 0,1 МПа) – применимы в оборудовании чтобы провести измерения полного давления среды трубопровода;
- малого давления (до 1,6 МПа) – домашние металлопластиковые, полиэтиленовые, полипропиленовые водомерные узлы и стальной системы;
- среднего давления (до 10 МПа):
- большого давления (до 100 МПа);
- очень высокого давления (более 100 МПа).
8. По рабочей температуре:
- криогенная (-150 о С и ниже);
- холодильного оборудования (от -60 о С до -150 о С);
- невысокой температуры (от -20 о С до -60 о С);
- средней температуры (до 400 о С);
- большой температуры (до 600 о С);
- огнеупорные (600 о С и выше).
Арматура трубопроводная фланцевая
Фланцы, восполняющие конструкцию из арматуры – это крепежные элементы в виде металлических плоских колец или дисков с дырочками вдоль периметра. Сквозь отверстия продетые болты, либо шпильки затягиваются, обеспечивая хорошее соединение. Фланцевая арматура – совокупность различного вида изделий для трубопроводов с этим типом стыковки, она популярна в установках, работающих с большим диапазоном давления и температуры.
Фланцевая арматура может быть сделана из стали, она способна работать в большом диапазоне давления и температуры
Возможность разобрать крепление дает возможность сделать ревизию или ремонт арматуры и трубопровода. Конструкция, размеры, требования арматурных фланцев отвечает ГОСТ. Являясь частью арматурного корпуса, фланцы отливают из чугуна (серый, ковкий) или стали. На трубы подобный фланец приваривают.
Предельные рабочие параметры арматуры из чугуна и стали сетей внутреннего типа приведены в таблице №1.
Таблица 1
| Рабочее давление, атм | 200,0 | 2,4; 12,5 | 300,0 | 7,8 | 400,0 | 12,5 | 500,0 | 4,8; 12,5 | 600,0 | 7,8 | 80,0 | 38,7 | 100,0 | 24,2 | любой | 62,0 |
Важно! Установка арматуры из ковкого чугуна на трубопровод надземной укладки не допустима при температуре -30 о С, а из серого чугуна -10 о С, она заменяется стальной. Фланцевая арматура применяется для труб диаметром от 50 мм, имеет внушительные размеры и вес. Ей не страшны перепады давления, температура рабочей среды может достигать 400 о С, подходит любое положение в пространстве. Соединительная арматура трубопроводовВ процессе монтажа трубопровода возникает необходимость соединения труб различающихся материалов (из стали, металлопластиковых, полиэтиленовых, полипропиленовых) и значений диаметра между собой или должен быть встроен фланцевый элемент в состав сети на участке особой важности, где возможна аварийная ситуация. В данном случае используется соединительная арматура – вспомогательные детали стыковки (фланцевые адаптеры, хомуты, соединительные муфты, заглушки, отводы, крестовины, тройники), не имеющие в своей конструкции запорно-регулирующего механизма.
 Стальные соединительные элементы подходят к любым типам трубопроводов, так как прочны и способны выдерживать высокие нагрузки Такая арматура позволяет производить быстрый, прочный монтаж, замену деталей, ревизию и ремонт трубопровода. Способ соединения выбирают для каждого вида труб по назначению. Стыковка для металлопластиковых труб предпочтительна обжимная, а для полипропиленовых – сварная. Стык получается добротный, герметичный, долговечный. Диаметр соединительной арматуры варьируется от 25 до 2020 мм, номинальное давление от 1 МПа до 4 МПа. Материал изготовления: чугун, сталь, пластик. Тип соединения – резьбовой, фланцевый, обжимной. Соединительная трубопроводная арматура из нержавеющей стали особенно прочна, устойчива к агрессивным средам, коррозии, температуре, износу, поэтому незаменима в химической, нефтегазовой, пищевой, фармацевтической промышленности, а так же АЭС. Нержавеющая трубопроводная арматураПрименение нержавеющей стали позволило получить качественно другой вид изделий, не взаимодействующих с рабочей средой (без изменения ее свойств). В пищевой промышленности такие детали трубопровода незаменимы, они экобезопасны, химически инертны, устойчивы по всем параметрам. Арматура из нержавеющей высоколегированной стали (фланцевая, соединительная, краны, затворы, клапаны, конденсатоотводчики) включается в нержавеющий трубопровод, транспортирующий питьевую воду, молокопродукты, масла, алкоголь с возможностью очищения системы после цикла производства. В пивоваренной и винодельческой промышленности нержавеющие детали составляют системы с регулировкой температуры, давления, распределения, смешивания. Конечно, нержавеющие детали применимы и к системам бытовых и промышленных водопроводов, отоплению.
 Нержавеющая арматура пригодна для использования в пищевой промышленности, бытовых водопроводных и отопительных системах Трубопроводная арматура для АЭСРабота атомной электростанции (АЭС) – сложное энергетическое производство повышенной опасности. Все оборудование должно работать точно «как часы», трубопроводная сеть не исключение. Она содержит большое количество арматуры, агрегатов, КИПиА. Требования по установке трубопроводной арматуры на АЭС:
Соединение частей системы со средним и высоким давлением приварное (концы арматуры для АЭС делают под приварку) или фланцевое с наименьшим риском протечек. Материал изготовления – качественная сталь, устойчивая к агрессивной среде, нагрузкам, износу. Предохранительной и защитной арматуре отводится важная роль. Для недопущения превышения давления, возникновения аварийной ситуации на парогенераторы двухконтурной АЭС устанавливают два предохранительных клапана (импульсные, рычажные, пружинные) — основной и вспомогательный. Обязателен сброс пара в барботер. Вывод дренажа из контуров АЭС осуществляется установленными последовательно двумя вентилями: сначала запорного, следом регулирующего. Запорный открывается полностью. Четко рассчитывается количество и места установки арматуры, применяется сложная система уплотнений в местах высокой радиоактивности среды. Арматура для АЭС после ремонта проходит ряд испытаний на давление с превышением рабочего на 25%. Арматура для металлопластиковых трубВспомогательные детали для металлопластиковых трубопроводов внутренней укладки используют для управления потоком воды или теплоносителя при разводке труб к приборам водопровода, водонагревания, отопления, сливам. Это краны, вентили, затворы, клапаны, задвижки, смесители, регуляторы давления, обратные клапаны, рассчитанные на работу с температурой среды до 95 о С и давлением в 16 атм.
 При монтаже трубопроводов из металлопластиковых труб чаще всего применяют латунные фитинги Арматура металлопластиковых трубопроводов, используемых в бытовых условиях, небольшого размера и эстетично выглядит, имеет резьбовое и пресс-соединение, условные обозначения, что значительно упрощает монтаж. Изготавливаются из никелированной латуни, устойчивой к коррозии. Наиболее часто используются различные виды соединительной арматуры и шаровые вентили.
Арматура для полиэтиленовых трубКак и в металлопластиковых трубопроводах, арматура для полиэтиленовых труб используется в напорных и безнапорных системах. Самый широкий ассортимент у соединительных элементов для зажимного, сварного или фланцевого соединения. Сварное соединение полиэтиленовых изделий считается самым надежным, герметичным, составляет единое литое тело. Регулировка движения потока среды данных трубопроводов осуществляется с помощью полиэтиленовых (ПНД) или латунных кранов, вентилей, заслонок, рассчитанных на давление до 16 атм и температуру потока 45 — 80 о С (горячее водоснабжение), не подверженных коррозии. Шаровые краны, выполненные полностью из полиэтилена, могут подвергаться деформации при несоблюдении температурного режима. Арматура для полипропиленовых трубЗапорно-регулирующая трубопроводная арматура, виды соединительной арматуры полипропиленовых труб такая же, как и для полиэтиленовых. Рассчитана на давление до 20 атм, температуру среды до 90 о С. Многие производители сейчас выпускают модели полипропиленовых элементов с обоймой из никелированной латуни горячей прессовки, которая составляет монолитную конструкцию, устойчивую к тепловому деформированию.
 Пластиковые трубопроводы вполне успешно могут функционировать с арматурой, изготовленной из тех же полимеров Наличие в полипропиленовых соединительных деталях встроенных латунных резьбовых разборных соединений позволяет оснащать пластиковый трубопровод металлической арматурой. Стоимость полиэтиленовых и полипропиленовых вспомогательных деталей значительно ниже металлических аналогов. Условные обозначения арматуры трубопроводнойЧтобы правильно подобрать арматуру для стальных, металлопластиковых, полиэтиленовых, полипропиленовых и не только трубопроводов применяют условные обозначения – краткое содержание технических параметров детали классификации ЦКБА (Центральное конструкторское бюро арматуростроения). Шифр содержит определенную последовательность буквенных и цифровых значений. Две цифры впереди – вид арматуры, следом одна, две буквы – материал изделия, затем одна, две цифры – порядковый номер арматуры этого вида в каталоге, конечные две буквы – материал уплотнения или внутренняя поверхность изделия, римская цифра – конструктивное исполнение изделия, арабская цифра – конструктивное исполнение различных сред, режима. Пример обозначения: 15с979нж – запорный клапан из углеродистой стали с электрическим приводом, номер арматуры (79) и уплотнением из нержавеющей стали. Также используется схематические (графические) условные обозначения для спецификации и детального проектирования системы, разработанные ЦКБА. Обозначения составляю единую систему документации, закрепленную ГОСТ. Все разновидности трубопроводной арматуры разработаны под определенные условия эксплуатации, они участвуют в бесперебойной и безопасной работе систем различного назначения всех сфер деятельности, делают их более работоспособными. Тип
|