Все трубопроводной арматуре: разновидности и применение

Трубопроводная арматура – это приспособления, предназначенные для регулирования работы трубопровода. С их помощью выполняют следующие действия: отключение сети, распределение потока на отдельные ветви, регулирование давления и площади поперечного сечения труб, смешивания потоков транспортируемых продуктов. Устройства бывают различными по конструкции и назначению, о чем будет рассказано далее.

Трубопроводная арматура – что это

К соединительным элементам трубопровода относятся клапаны, переходники, заглушки и прочие элементы, позволяющие контролировать деятельность системы. Приборы имеют разные области применения, изготовлены из чугуна, металла или пластика. Простейшие конструкции управляются вручную, более сложные оснащены механическим или автоматическим приводом.

Выбор зависит от характеристик и эксплуатационных качеств магистралей. Учитывается рабочая среда (степень нагрева, химическое или физическое процессы), давление (нормальное, максимальное, минимальное). Дополнительно рассчитываются возможное внешнее влияние – механические нагрузки, перепады температур.

Из каких материалов изготавливается

Для производства арматуры для труб используются различные материалы. ГОСТ Р 55509-2013 указывает требования к составу применяемых металлов. Используется чугун:

• серый СЧ15, СЧ20;
• ковкий КЧ30-6;
• с шаровидным графитом ВЧ40, ВЧ45.

Из металлических сплавов применяются:

• сталь углеродистая, легированная, высоколегированная;
• цветные металлы и сплавы – бронза, латунь, титановый сплав, алюминий, никель.

Широко применяются изделия из пластика, это поливинилхлорид, полихлорвинил, полиэтилен. Используются для транспортировки агрессивных веществ.

Виды трубопроводной арматуры

Арматурные изделия классифицируются по способу применения, назначения, конструкции. Виды арматуры на трубопроводах выделяют следующие:

• фланцевые;
• соединительные;
• для труб из разных материалов;
• для атомных электростанций.

Остановимся подробнее на этих видах.

Фланцевая

Фланец – это плоский диск с определенным количеством крепежных отверстий. Фланцы соседних элементов плотно прилегают друг к другу. Соединение осуществляется затягиванием крепежных болтов гайками. Прокладками обеспечивается герметичность. Фланцевая арматура устанавливается в системах, работающих при разном давлении и температурах. К трубе фланец приваривается.

Фланцевое соединение является разборным, что упрощает проведение ремонтных работ, осмотр и замену элементов. Изготавливается чугунным или стальным, применяется для трубопроводов от 50 мм в диаметре, выдерживает температуру до 400 ⁰С, можно располагать в горизонтальном и вертикальном положении.

Соединительная

Соединительная арматура трубопроводов применяется при соединении элементов из разных материалов и диаметров. В точке стыковки труб из стали и пластика, где диаметры соединяемых элементов отличаются, применяют соединительную арматуру.

В качестве дополнительных деталей устанавливают муфты, заглушки и прочие фитинги, в конструкции которых нет запорно-регулировочного механизма. Такие элементы обеспечивают быстрый монтаж и замену деталей трубопровода. Соединительные элементы выпускаются сечением 25-2020 мм, для давления от 1 до 4 МПа из чугуна, стали, пластика.

Нержавеющая

Трубная арматура из нержавеющей стали образует соединение, не вступающее в химическую реакцию с рабочей средой, что обеспечивает долговечности системы. Такие элементы, как клапаны, краны, переходники, задвижки используются для нержавеющих трубопроводов при транспортировке пищевых жидкостей, алкогольных и безалкогольных напитков.

Нержавеющие элементы образует прочное соединение, устойчивое к коррозии, агрессивным средам, что обеспечивает ее использование в нефтехимической и газовой промышленности, фармакологии, АЭС. Детали не взаимодействуют с транспортируемыми продуктами, не изменяют ее и свою структуру.

Арматура для АЭС

Атомная электростанция – это энергетический объект высокой опасности. В ее конструкцию входит большое количество трубопроводов, устанавливается арматура промышленная трубопроводная. К элементам предъявляются следующие требования:

1. Направление движения рабочей жидкости должно совпадать с указанием стрелки на корпусе.
2. Нельзя использовать детали, не соответствующие назначению.
3. Доступ ко всем видам арматуры должен быть свободным.
4. Нагреваемые при работе соединительные элементы трубопровода закрывать съемной конструкцией с теплоизоляцией, закрепляемой с помощью резьбы.

Отдельные части трубопровода, находящегося под высоким или средним давлением, соединяют сваркой или фланцевой арматурой, что уменьшает возможность протечек. Материалом для изделий должны быть высококачественные металлы.

Арматура металлопластиковых труб

Металлопластиковые трубы используются для прокладки внутри помещений. Это внутренний водопровод и отопление. Соединения участков осуществляется вентилями, запорными и переходными кранами и прочими элементами. Они используются при температуре теплоносителя до 95 ⁰С и давления 16 атм.

Трубопроводы из металлопластика используются в быту, имеют аккуратный внешний вид, резьбовое или прессовое соединение. Фитинги изготовлены из латуни с никелированным покрытием. Изделия имеют стандартные размеры, на их поверхности нанесена маркировка.

Фитинги для полиэтиленовых и полипропиленовых труб

Фитинги для пластиковых труб различают для напорных и безнапорных систем. Для полиэтиленовых труб самым надежным считают сварное соединение. В результате получаем единую литую герметичную трубу.

Читайте также:

Американка: что это такое, фитинг для соединения труб
Устройство, применяемое для объединения отдельных элементов трубопроводов в единую схему, состоящее из накидной гайки и резьбовых втулок, в среде сантехников называют фитинг американка. Применяется в…

 

Для регулировки потока, разделения его на отдельные части, используют краны, заслонки и вентили, выдерживающие давление до 16 атм, температуру от 45 до 80 ⁰С. Применятся фитинги латунные, бронзовые, стальные. Для водопровода допустимо устанавливать полиэтиленовые краны с металлической вставкой.

Типы устройств

Трубопроводная арматура – понятие обширное, для удобства классификации подразделяется на группы. Рассмотрим самые важные из них.

Трубопроводная запорная арматура обеспечивает полное прекращение подачи рабочей жидкости или газа на отдельном участке трубопровода. Основные характеристики качества устройства – герметичность, длительное удерживание потока. Может находиться в двух положениях – открыто/закрыто.

Читайте также:

Кран ПНД шаровой для труб: устройство, выбор, монтаж и эксплуатация
В пластиковых трубопроводах все чаще используются фитинги из полиэтилена низкого давления. Кран ПНД – фурнитура, выполняющая запорную и регулирующую функции. Это недорогая и надежная замена…

 

Предохранительные устройства требуются для защиты трубопровода от скачков давления. Действуют в автоматическом режиме, отключают подачу продукта при критическом давлении.

Распределительные устройства выполняют разделение основного потока на отдельные ветви, их смешивание, изменение направления движения.

Регулирующие устройства обеспечивают требуемые настройки давления, температуры и других характеристик, для безаварийной работы технологических систем. Устанавливаются на ответственных участках трубопроводов.

Трубопроводная арматура комбинированного действия выполняет несколько функций, ее название указывает эти возможности – невозвратно-запорная, закрытие/ограничение движения и другие.

Обратная арматура исключает появление обратных потоков в трубах.

Читайте также:

Воздушный клапан для отопления для стравливания воздуха из батареи
В современных системах отопления для отвода скопившегося воздуха предусматривают специальное устройство – воздушный клапан для отопления. Без этого прибора отопление не смогло бы нормально работать….

 

Типы запорных устройств

Запорные конструкции трубопроводов могут быть регулирующими. Их подразделяют на четыре вида:

1. Задвижка, имеет два взаимно перпендикулярных положения относительно оси трубы. Перекрывает и открывает проход для перемещаемого продукта.
2. Клапан оборудован закрывающим или регулирующим механизмом, движение которого происходит параллельно направлению движения потока переносимого вещества.
3. У  крана механизм вращаться вокруг собственной оси, передвигаясь вверх или вниз под разными углами к оси трубы.
4. Вентиль необходим для перекрытия и регулировки подачи продукта в трубопроводе. Он может служить предохранительным клапаном, конденсатоотводчиком. Бывает шаровым и клапанным.

Как запорную конструкцию чаще используются задвижки, как регулирующие механизмы устанавливают клапаны. Они быстро срабатывают, характеризуются высоким гидравлическим сопротивлением и герметичностью.

Читайте также

Водопроводный кран: устройство смесителей, виды и отличия от задвижки
Водопроводный кран — это устройство для регулировки параметров подачи воды. Он может относиться к классу запорной или регулировочной арматуры. Что это такое и для чего он нужен Водопроводный…

 

Классификация арматуры

Трубопроводная арматура – это изделия, классифицируемые по сфере применения, методам уплотнения, конструктивным особенностям. Рассмотрим некоторые из них.

Сфера применения

Основываясь на эксплуатационных характеристиках, выделяют: вакуумную, криогенную, отсечную арматуру. В зависимости от назначения, это устройства контролирующие, редукционные, противопомпажные. Транспортируемый продукт определяет их герметичность, стойкость к химическим и агрессивным средам.

Тип соединения

Способ соединения с трубопроводом подразделяет арматуру на фланцевую, межфланцевую, муфтовую, резьбовую, сварную. При сварке фитингов с трубами используют присоединительные патрубки, при муфтовом соединении применяются внутренние резьба и дополнительные патрубки.

По методу герметизации

В зависимости от используемых уплотнительных элементов выделяют арматуру:

• сальниковую;
• мембранную;
• сильфонную;
• шланговую.

В сальниковом соединении для уплотнения применяется набивка из волокна, пропитанного герметиком. Мембранный уплотнитель представляет эластичный диск, зажимаемый в месте соединения.

Сильфон – это гофрированная трубка, складывающаяся при зажиме. В шланговой конструкции применяется гибкий шланг, его пережимают, отсекая или уменьшая поток жидкости.

По конструкции соединительных патрубков

Выделяют устройство проходное, угловое, неполнопроходное, полнопроходное. В неполнопроходном внутреннее сечение соединительной трубки меньше диаметра трубы, входящей в фитинг. В полнопроходной арматуре все диаметры одинаковы.

Маркировка трубопроводной арматуры

Для ориентирования в видах фитингов, используются специальные обозначения. В них указаны основные технические параметры изделий. Разные производители устанавливают свою маркировку. Наиболее популярной считают маркировку АО «Научно-производственная фирма «ЦКБА». В ней приведены таблицы, указывающие тип изделия, способ привода, материал изготовления, прочие обозначения.

В качестве примера расшифруем следующее обозначение: 13бр042нж – запорный клапан, латунный, уплотнение из нержавейки, имеет дистанционное управление, модель 42. Иногда используют буквенную маркировку: КШ – шаровой кран, КТС – трехходовой стальной кран и другие.

Испытание трубопроводной арматуры

Для обеспечения безаварийного функционирования трубопроводов производится испытание трубозапорной арматуры и прочих соединительных элементов. Испытания включают следующие этапы:

1. Гидравлические нагрузки для проверки прочности, непроницаемости материала, отсутствие сдвига элементов конструкции.
2. Проверка герметичности запорных элементов.

На первом этапе промышленная запорная арматура испытывается под давлением от насосов. Условия испытания оговариваются в технической документации.

Давление подается на открытый рабочий элемент при закрытом отверстии в трубе. Если обнаружены протечки в местах сварки и других соединениях, арматура считается непригодной к использованию.

При испытании устройств на герметичность жидкость под давлением подается по очереди с разных направлений на устройство. Осматривается фитинг с противной стороны от подачи давления. Вентили, заслонки, клапаны подвергаются давлению с одной стороны.

Ремонт арматуры

Выделяют три вида ремонта:

• плановый осмотр;
• текущий ремонт;
• капитальный ремонт.

В первом случае элементы очищают от загрязнений, производят профилактическую смазку. Возможна промывка заглушек от песка и прочих отложений, нарушающих герметичность стыка.

Текущий ремонт выполняют по месту установки деталей. Предварительно отключают участок от подачи рабочей жидкости. Для зачистки уплотнительных элементов фитинги демонтируют, уплотнитель срезают с помощью ножа. Если на дисках имеются царапины, их убирают наждачной бумагой и затирают специальной пастой.

Капитальный ремонт производят при обнаружении сложных дефектов. Арматуру демонтируют и ремонтируют в заводских условиях. Для ремонта применяют шлифовальные станки, разнообразные притиры. Для восстановления соединительной поверхности подходят абразивные пасты. После обработки смывают притирочные материалы и производят алмазную шлифовку. Неподлежащие ремонту элементы заменяют новыми.

Правильно подобранная арматура является залогом безаварийной работы системы трубопроводов любой сложности и назначения. Особенно это важно при организации нефте и газопроводов, трубопроводов высокого давления, промышленных предприятий и энергетических комплексов.

В видео можно узнать об особенностях работы и конструкции подобных изделий: