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 0 С, 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 0 С 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.

Для регулировки потока, разделения его на отдельные части, используют краны, заслонки и вентили, выдерживающие давление до 16 атм, температуру от 45 до 80 0 С. 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.

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.

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.

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:

Трубопроводная арматура: что это такое, классификация и применение

Любая трубопроводная сеть является довольно сложной, но незаменимой конструкцией, в которой каждый элемент призван выполнять конкретную функцию. Но важно знать, что магистраль складывается не только из труб, ей требуется и такая составляющая, как арматура. Сегодня мы детально разберем, что собой представляют подобные детали, а также узнаем, как их правильно применять.

Определение и назначение

Прежде чем рассматривать, какие разновидности трубопроводной арматуры существуют и как их используют, необходимо выяснить, что же такие элементы собой представляют.

Трубопроводная арматура – это особое устройство, которое монтируют на трубопроводах, емкостях и оборудовании. Данные элементы требуются для управления рабочими средами путем перемены площади приходного сечения.

В зависимости от метода регулирования арматура может быть оснащена приводами таких видов:

• ручным (или механическим);
• пневматическим (гидравлическим);
• электрическим (электромагнитным);
• автоматическим (дистанционным).

Арматура трубопровода и сами трубы производят из разновидностей каучука, никеля, титана или алюминия.

В наше время наиболее популярными и часто встречающимися являются такие варианты арматуры, как:

• задвижки;
• вентили;
• затворы;
• клапаны;
• устройства, отвечающие за регулирование.

Трубопроводная арматура используется во многих сферах, что говорит о ее востребованности.

Промышленные конструкции общего назначения нередко используют в разнообразных сферах, имеющих связь с народным хозяйством. Производят такие детали сериями и в крупных объемах. Промышленные варианты идеально подходят для обстановок, в которых зачастую применяются конкретные параметры температуры и давления. Указанная арматура нередко присутствует в водопроводе, пароотводе и газопроводе в котельных.

Промышленные элементы, рассчитанные на использование в нестандартных условиях, подходят для применения при высоких параметров давления, а также низких или высоких температурах. Подобные элементы допустимо применять и в том случае, если речь идет о токсичных, сыпучих материалах и даже обстановках с высокой радиацией.

Что касается специализированной арматуры, то она обычно производится на заказ и обладает особенными техническими характеристиками. Нередко такие элементы создают для установок в различных промышленных экспериментах.

Без арматуры судового типа не обойтись, если речь идет о специфичных условиях использования. Например, это могут быть морские суда. Востребованность таких разновидностей объясняется их скромным весом, стойкостью к вибрациям, а также высокой надежностью.

Трубопроводная арматура сантехнического типа применяется для разного рода бытовых устройств. Это может быть газовая плита, раковина на кухне и другие подобные объекты.

Как можно заметить, применяются такие конструкции во многих сферах. Кроме того, эти элементы выполняют множество функций, что делает их еще более универсальными и практичными.

Классификация

В настоящее время существует много разновидностей трубопроводной арматуры. Эти детали имеют различные особенности и эксплуатационные характеристики. Чтобы работать с арматурой, нужно точно знать, к какому виду она относится.

Основные типы

Несмотря на то что существует множество разновидностей трубопроводной арматуры, специалисты выделяют 4 основных типа данных элементов. Все они имеют свои конструктивные особенности, которые обычно проявляются в направлении передвижения регулятора по отношению к направленности перемещения транспортируемого вещества.

Основные подтипы арматуры, которые выделяют специалисты:

• Задвижка. Данная деталь характеризуется тем, что имеет перпендикулярное движение регулятора относительно оси передвижения жидкости/газа.
• Клапан. Это устройства, оснащенные запирающим/регулирующим составным компонентом, что способен двигаться параллельно оси перемещения вещества, транспортируемого в системе. Специалисты настоятельно рекомендуют не использовать название «вентиль» в отношении данной детали, поскольку это обозначение само по себе имеет большое количество совершенно иных трактовок.
• Запирающий/регулирующий элемент в кране. Данное устройство осуществляет вращение вокруг своей оси, производя в это время поступательные перемещения. Рабочая деталь оборудования крановой разновидности отличается строением тела вращения и способна двигаться под разными углами по отношению к направлению оси движения рабочей среды.
• Запирающий/регулирующий компонент в затворе дискового типа. Указанный элемент осуществляет вращательные движения вокруг оси, что располагается под конкретным углом по отношению к оси направления потока вещества, что передвигается в системе.

Все указанные подтипы трубопроводной арматуры могут быть разделены на обособленные составные части. Например, по строению седел и растворов выделяют клиновые и параллельные задвижки. Эти составляющие оснащаются или выдвижным, или невыдвижным щитком.

Исходя из формы, которую имеют затворы, арматура-клапан также разделяется на несколько отдельных разновидностей. Сегодня имеют место игольчатые и тарельчатые затворы. Также можно встретить односедельные и двухседельные клапаны.

Арматурная деталь подтипа кран по строению рабочей составляющей может быть:

• шаровой;
• в виде цилиндра;
• в виде конуса.

Разные подвиды трубопроводной арматуры имеют свои сильные и слабые стороны. Исходя из конкретных характеристик подобных элементов арматура используется в той или иной сфере.

Конструкции типа задвижки имеют следующие отличительные черты:

• внушительный показатель строительной высоты (имеется в виде промежутка от оси по горизонтали до верхней части шпинделя в системе) в состоянии абсолютного раскрытия устройства;
• маленькая строительная длина (шаг от одной внешней торцевой плоскости соединения до другой);
• небольшое гидравлическое сопротивление;
• существенное усилие на затворный привод;
• постепенное и плавное срабатывание;
• высокое изнашивание поверхности седел по ходу применения в трубопроводах, что перемещают жидкость с существенной степенью загрязнения.

Следует учесть, то задвижки рекомендуется использовать в роли запорной арматуры.

Более часто встречающимся типом арматуры трубопровода по праву признан клапан.

Рассмотрим его отличительные параметры:

• маленькая строительная высота;
• значительная строительная длина;
• скорое срабатывание;
• повышенные параметры гидравлического сопротивления с повышенной степенью герметизации.

К клапанам в большинстве случаев обращаются, если речь идет о регулирующих аппаратах. В арматуре, относящейся к крановому подтипу, собраны свойства и особенности, что характерны для клапанов и задвижек.

Что касается затворов-дисков, то их основными особенностями являются:

• маленькая строительная высота;
• скромный параметр строительной длины;
• слабое усилие на затворный привод;
• скорое срабатывание;
• скромные параметры гидросопротивления.

По выполняемым функциям

Трубопроводная арматура может выполнять разнообразные функции. В зависимости от данного параметра разделяют несколько разновидностей подобных устройств.

Запорная

Приведенная деталь всегда максимально плотно и герметично закрывает передвижение вещества в условиях магистрали во время закрытия. Кроме того, запорная арматура отвечает за проходимость указанной составляющей без каких-либо помех в условиях открытия механизма. Указанные действия требуется совершать время от времени в соответствии с требованиями.

К запорным конструкциям имеет отношение деталь, ответственная за спуск рабочей среды из сосуда либо поступление в устройства измерения.

Регулирующая

Также существует регулирующий вид арматуры. Данная деталь дает возможность корректировать температурные параметры, а также показатели давления, напора, расхода вещества. Бывает редукционная и дроссельная арматурные конструкции. Такие элементы отвечают за регулирование уровня давления путем гидросопротивления.

Предохранительная

Подобный подвид арматуры «реагирует» на раскрытие клапана при уровне давления, что ощутимо превышает нормальные показатели. Обычно в этот момент осуществляется выброс лишней проводимой массы.

Защитная

Деталь такого типа призвана отключать оборудование, определенную часть системы при опасных изменениях значений проводимого вещества либо останавливает обратный ток рабочей среды, дабы защитить трубы и технику от аварий. Эту арматуру монтируют на отдельных составляющих элементах трубопроводных сетей.

Фазоразделительная

Эта арматура необходима для деления проводимой среды, что располагается в разных фазах состояния.

Распределительно-смесительная

Такая арматурная деталь ответственна за обеспечение распределения потоков, их перемешивание и перемену направления. Детали из данной категории делятся на экземпляры, что предназначаются для распределения потоков и на аппараты, рассчитанные на их смешивание.

Комбинированная

Комбинированная арматура трубопровода может исполнять задачи устройств нескольких разновидностей. Однако стоит учесть, что в название такой детали входят только те составные элементы, функции которых подобная арматура может исполнить. К примеру, устройства невозвратно-запорного вида могут использоваться в роли обратной техники, с использованием которой осуществляют перекрытие или ограничение движения рабочей среды. Кроме того, подобные детали могут ограничивать перемещение самой запорной составляющей.

По конструкции и форме

В зависимости от того, где расположены патрубки, ответственные за соединение, выделяют устройства следующих типов:

• проходные (в них все элементы соединения отличаются параллельными осями);
• угловые.

Трубопроводная арматура простого проходного типа имеет несколько подвидов.

Различают:

• неполнопроходные, в которых сечение проход является более маленьким, нежели сечение патрубка соединения на входе арматурной конструкции;
• полнопроходные, в которых сечение проходного участка больше либо равняется сечению соединительного патрубка на входной части арматурной детали.

По способу соединения с трубопроводом

Как можно заметить, трубопроводную арматуру классифицируют по разным признакам. Но одним из наиболее важных и весомых параметров, по которому разделяются данные устройства, является способ их подсоединения к самому трубопроводу.

В условиях разделения арматуры путем подключения к трубопроводу следует отталкиваться от того, какого типа соединение получается в итоге – неразъемное или разъемное. В данной ситуации практически «одинокой» остается формирующая неразъемные соединения арматура под приварку. Что касается оставшихся соединений, то они остаются разъемными. Львиная доля среди них приходится на штуцерные, муфтовые и целковые соединения, являющиеся резьбовыми.

Соединение фланцевого типа

Подключения, в которых используется фланец, актуальны во многих сферах. Соединение трубопровода и арматуры подобным способом применяется повсеместно и признается оптимальным.

Мало кто знает, но запоминающееся слово «фланец» имеет немецкие корни. В Германии данный термин имеет такое же определение, как и в России, и подразумевает под собой плоскую пластинку из металла, которая имеется на кончике трубы и имеет дырки, предназначенные для крепежей резьбового типа (это могут быть болты, шпильки с гайками). Как правило, данная пластинчатая деталь имеет округлое строение, однако одним лишь диском конструкция фланца не ограничивается. Нередко применяются квадратные и треугольные элементы. Отличие округлых вариантов заключается в том, что они гораздо проще изготавливаются, поэтому и являются более востребованными. К фланцам треугольной или квадратной формы чаще обращаются только при большой необходимости. Материал изготовления, те или иные особенности конструкции фланцев находятся в прямой зависимости от диаметра, уровня давления рабочей среды и прочих первостепенных факторов.

Обычно в производстве фланцев применяется такое сырье, как:

• серый чугун;
• ковкий чугун;
• различные виды стали.

Фланцы, созданные из чугуна ковкого типа, можно использовать в условиях повышенного давления. Кроме того, подобные детали допустимо применять, если имеет место достаточно большой диапазон температур. Что же касается вариантов из серого сплава, то для них больше подходят менее «агрессивные» условия. Максимально устойчивыми к подобным внешним нагрузкам признаны литые экземпляры из стали. Приварные фланцы тоже беспроблемно выдерживают повышенные температурные показатели и уступают литым вариантам лишь в показателе самого высокого разрешенного давления.

В строении фланцев могут присутствовать такие составляющие элементы, как:

• выступы;
• фаски;
• шипы;
• кольцевые выборки.

Широкое распространение фланцевых вариантов объясняется немалым количеством положительных качеств, которые для них характерны. Самым главным плюсом таких конструкций является возможность многократной установки. Конечно, монтаж в таком случае нельзя назвать простым, так как потребуется большое количество болтов, которые будет нужно откручивать и закручивать по ходу разборки и стыковки фланцев, имеющих крупный диаметр (соединения такого типа чаще всего используют, если диаметр труб составляет не менее 50 мм). Однако и в такой ситуации сложность проведения установочных работ не станет непреодолимой.

Фланцевые соединения характеризуются высокой надежностью и прекрасными характеристиками прочности. Благодаря этим качествам такие конструкции допустимо применять для комплектации трубопроводных труб, что функционируют при повышенном уровне давления. Если соблюдать все требуемые правила, фланцевые соединения будут отвечать за идеальную герметичность. С этой целью соединяемые сланцы должны иметь одинаковые размеры присоединения (погрешности допустимы, однако они должны быть минимальными). Еще одним важным условием является подтяжка стыков, благодаря которой «хватка» болтов будет оставаться на нужном уровне. Данный параметр особенно актуален в условиях постоянного воздействия на крепежи механических вибраций, температурных скачков, высокого уровня влажности. Что касается герметичности фланцевых соединений, то нужно учитывать, что данный параметр зависит от уплотнительной характеристики прокладок, которые обычно устанавливают в промежутке между фланцами.

Нельзя забывать и о деформации. Кроме того, фланцевые элементы, произведенные из различного сырья, подвержены им в разной степени. По этой причине материал, из которого сделали фланец, играет не самую последнюю роль. Например, детали из стали подвержены деформированию намного больше, нежели облегченные чугунные экземпляры.

Что касается слабых сторон соединения фланцевого типа, то они являют собой продолжение их преимуществ. Например, повышенные прочностные характеристики приводят к большому расходу сырья, а также высокой трудоемкости изготовления деталей.

Под приварку

К приварке арматурных элементов обращаются в том случае, если надежность и герметичность прочих вариантов соединения признаны недостаточными. Весьма актуальна сварка, когда речь идет о трубопроводе, в котором рабочей средой выступают токсичные и ядовитые наполнители. В такой ситуации соединение путем сварки окажется идеальным. Конечно, выполненные работы при этом должны быть качественными и верными. Во многих случаях сварка становится единственным допустимым способом соединения. Необходимо лишь учесть тот факт, что данный участок системы не должен требовать частых демонтажных работ, при которых понадобится полностью разрушать сваренные поверхности.

За счет сварки, что соединяет друг с другом разные составляющие элементы трубопроводной системы, получается добиться оптимального соответствия между всеми необходимыми деталями – самими трубами и арматурой. Очень важно, чтобы по причине использования сварки соединения не становились более уязвимыми.

Присоединительные концы арматурной детали заранее готовят к будущей приварке. Для этого выравнивают и шлифуют поверхность свариваемых элементов, убирая нужные фаски.

Соединения сварного типа делают встык и в раструб.

Если использовался метод в раструб, то шов сварки обычно находится с наружной поверхности трубы. Чаще всего к этому решению прибегают при наличии арматуры из стали маленького диаметра, что устанавливают в трубопроводе, действующем под высоким давлением вкупе с такой же высокой температурой рабочей среды.

Что касается соединений встык, то здесь очень часто используется специальное подкладное кольцо, которое позволяет исключить скос соединяемых друг с другом элементов. Подобные варианты являются очень надежными и максимально герметичными, поэтому их нередко применяют при установке трубопроводных систем производственных сооружений высокой опасности. К примеру, это могут быть энергетические блоки АЭС.

Первостепенным преимуществом сварных соединений (особенно если сравнивать их с фланцевыми вариантами) является их скромный вес.

Муфтовое

В оборудовании чаще всего встречается соединение арматуры муфтового подтипа. К данному варианту допустимо обращаться вне зависимости от конкретного вида арматурной составляющей. Эта деталь может иметь как маленький, так и средний диаметр. Что касается непосредственной работы, то арматура может быть рассчитана на применение в условиях разных уровней давления. Сам корпус этих элементов может быть как чугунным, так и металлическим. Если в системе имеет место повышенное давление, то желательно брать цапковую арматуру.

В соединительных патрубках муфтовой арматуры резьба располагается внутри. Обычно это врезка трубного типа, представляющая собой дюймовую резьбу с очень маленьким расстоянием. Создают ее разными методами – путем накатки, нарезки или штамповки. Важно учитывать, что в условиях небольшого расстояния резьбы уровень высоты зубчиков никак не зависит от диаметра трубопровода. С внешней стороны присоединительные конечные элементы исполняют в форме шестигранника, дабы было максимально удобно применять ключ.

Минимальная резьба соединения муфтового типа вкупе с применением специализированных вязких составов, прядей льна или особого уплотнителя обеспечивает его максимальную герметичность. Соединение указанного вида не заставляет использовать лишние крепежные элементы. Однако нельзя забывать и о том, что наворачивание муфты на резьбу с уплотнителем является довольно трудоемким. Чем больше диаметр трубопровода, тем более сложным окажется проведение таких работ.

Штуцерное

Слово «штуцер» также имеет немецкие корни и означает «вырезать», «подрезать». Таким образом из-за присутствия подрезанного ствола называли мушкеты, которые использовались в армии до XIX века. В наше время данное обозначение применяется в другой сфере. Так, в современной технике такое определение относится к небольшим отрезкам трубы малой длины, которые имеют резьбу на двух концах. Данные составляющие предназначаются для подсоединения труб и трубопроводной арматуры к аппаратам и разного рода агрегатам.

В соединении присоединительный наконечник арматурной детали с наружной резьбой тянется к трубопроводу с использованием специальной накидной гайки. Как правило, к такому варианту соединения обращаются, если речь идет об арматуре маленького и сверхмаленького диаметра. Чаще всего в таком случае речь идет о лабораторных или специализированных элементах. К примеру, это могут быть редукторы, монтируемые на баллонах со сжатым газом.

При помощи штуцерного варианта соединения в сети трубопровода устанавливаются разного рода контрольно-измерительные устройства, ставятся испарители и много других разновидностей оборудования, которые являются составными частями технологических линий химического производства.

Цапковое

Определение «цапковое соединение» стало использоваться еще в конце XIX века.

Основными его атрибутами, требуемыми для арматуры, являются:

• патрубки с наружной резьбой;
• присутствие такого элемента, как буртик.

Конец трубопроводной системы с буртиком жмется к торцевой части патрубка арматурной детали с применением гайки накидного вида.

К соединению цапкового типа обращаются, если речь идет о небольшой арматуре высокого давления. К примеру, это могут быть приборы КИП. Такой вариант соединения является весьма эффективным при завинчивании арматуры в корпусную составляющую емкостей, различных аппаратов или машин. Свойства герметичности подобного соединения гарантируются благодаря присутствию специализированных прокладок и особых смазочных средств. Один из примеров цапкого соединения – подключение рукава к пожарному гидранту.

Любому соединению с резьбой присущи такие преимущества, как:

• самое маленькое число подсоединительных составляющих;
• очень скромная металлоемкость;
• маленькая масса;
• высокая технологичность.

Правильно проведенная установка соединения резьбового типа обязательно потребует идеального совпадения внешней и внутренней резьбы, применения мягких материалов-уплотнителей. Однако очень важно брать в расчет то, что нарезание резьбы сокращает толщину трубных стенок, отчего подобная разновидность соединения практически не подойдет для труб, обладающих достаточно тонкими стенками.

Дюритовое

Также существует особое дюритовое соединение. Дюритами зовут муфты-цилиндры, которые состоят из прорезиненных тканых пластов. Эти элементы соединяются с трубами с использованием хомутов из металла. Чаще всего к подобным деталям обращаются на судах с незначительным водоизмещением для подсоединения труб к вибрирующим механизмам.

Если речь идет об отопительной системе, то здесь обычно применяют специализированные дюритовые муфты, которые являют собой асбестовые шланги.

Если сравнивать соединения дюритового типа с жесткими вариантами, то можно выделить ряд основных преимуществ:

• эластичность всех необходимых соединений;
• быстрый и простой монтаж;
• неплохая компенсирующая способность трубопровода в случае температурных скачков.

Однако такие варианты соединений не являются слишком надежными и долговечными.

По способу управления

По способу управления различают следующие варианты арматуры:

• Управляемая. Такая арматура действует за счет ручного воздействия либо путем механических манипуляций с использованием привода. Дистанционное управление может производиться приводом, который установлен обособленно от арматуры. Подсоединяться данный элемент может при помощи вала, троса или подшипников.
• Автоматическая. Такой вид трубопроводной арматуры работает в автономном режиме под влиянием рабочей среды либо с помощью аппаратов автосрабатывания

По способу герметизации

По методу герметизации разделяют следующие подвиды трубопроводной арматуры:

• Мембранная. В таком варианта уплотнение происходит благодаря мембране, что представляет собой упругий и очень эластичный диск. Эта деталь зажимается между крышкой и корпусной частью арматуры.
• Сальниковая. Подобная герметизация достигается за счет уплотнения контакта шлока и шпинделя путем установки сальниковой набивки (для этого подойдут шнурки из волокон пенька/асбеста с пропиткой герметизирующими растворами).
• Сильфонная. В данном случае подвижные детали уплотняются при помощи особого сильфонного узла (гофротруба).
• Шланговая. При такой герметизации в устройство арматуры включается высокоэластичный шланг, который очень просто пережимается, максимально герметично отделяя поток.

По температуре

Что касается непосредственно рабочей температуры, то здесь выделяют следующие разновидности трубопроводной арматуры:

• жаростойкие (рассчитанные на температуру в 600 градусов и более);
• высокой температуры (предназначенные для значения, не превышающего отметку в 600 градусов);
• средней температуры (до отметки в 400 градусов);
• низкой температуры (от -20 градусов до -60);
• предназначенные специально для холодильной техники (от -60 до -150 градусов);
• криогенные (-150 градусов и ниже).

По виду уплотнений

Трубопроводная арматура может иметь уплотнители разного вида.

Арматурные детали, в которых герметизация штока, шпинделя или любого иного подвижного составного элемента обеспечивается уплотнением сальникового типа, называются сальниковой арматурой.

Детали, в которых для герметичности не используется сальниковое уплотнение, называют безсальниковой арматурой (в данную категорию входят сильфонные и мембранные типы).

Материалы

Современные варианты трубопроводной арматуры изготавливают из различных материалов. Их можно разделить на несколько подвидов.

Для производства корпуса

Корпус трубопроводной арматуры должен обладать высочайшими прочностными характеристиками. Данные составляющие служат своеобразными базисами для узлов и прочих важных деталей. Кроме того, именно на корпус приходятся все механические воздействия, относящиеся к рабочей среде. Также любые монтажные усилия и динамические нагрузки, которые имеют место во время функционирования арматуры, тоже принимает на себя корпусная часть.

В большинстве случаев корпус трубопроводной арматуры изготавливают из различных металлов. Чуть реже встречаются пластиковые, керамические или стеклянные варианты. Более того, керамика и стекло в данном случае и вовсе могут стать настоящей экзотикой, хоть они и имеют множество положительных качеств. Главным из них является не подверженность губительному влиянию агрессивных сред. По этой причине для множества технологических процессов в химической промышленности используют именно стеклянные и керамические корпуса.

Что касается такого материала, как пластмасса, то о нем можно сказать, что он является очень экономичным, однако его прочностные характеристики оставляют желать лучшего. Конечно, если речь идет о трубопроводе с малым номинальным диаметром и низким уровнем давления, то пластмассовая арматура подойдет вполне.

В данном случае слово «пластмассовая» включает в себя довольно широкий список материалов, к которым относятся:

• поливинилхлорид;
• полипропилен;
• полиэтилен и многие другие.

Изначально арматуру трубопровода изготавливали из цветмета.

Для производства первой арматурной детали применяли некапризные и податливые материалы:

• бронза;
• латунь;
• свинец.

На сегодняшний день для систем определенных категорий арматурная деталь из бронзы или латуни с маленьким диаметром является идеальным решением, в особенности если учесть, что бронзовые элементы имеют эстетичный внешний вид. Боле того, если к крану из бронзы были приложены силы опытного дизайнера, то он может превратиться в настоящее произведение искусства. Несмотря на то, что вид трубопроводной арматуры – далеко не самый важный параметр, в некоторых случаях она может располагаться у всех на виду, став элементом интерьерной композиции.

Еще одним весомым преимуществом медных элементов является то, что они не станут подвергаться коррозии. Кроме того, их отличает беспроблемная механическая обрабатываемость.

В поисках более дешевого и легкого варианта обычно останавливаются на арматуре из алюминия. Также относительно легковесным, но при этом более прочным, является титан, считающийся главным конкурентом алюминия. Однако нужно учитывать, что трубопроводная арматура из титана имеет довольно высокую цену и используется в редких случаях.

Также в изготовлении корпусов трубопроводной арматуры применяются такие материалы, как танталовые/никелевые сплавы. Несмотря на то что существуют подобные варианты, все же в большинстве случаев используются корпусные составляющие из чугуна или стали.

Сталь для арматурного корпуса бывает разной.

Допустимо использовать следующие разновидности данного материала:

• легированная;
• углеродистая;
• жаропрочная;
• нержавеющая сталь.

К жаропрочной разновидности материала обращаются, если арматура работает при высоких температурах. Тут стоит отметить, что детали из стали можно использовать в более широком температурном диапазоне, нежели чугунные варианты. Что касается слишком агрессивных или особенно чистых сред, то здесь обычно используют нержавейку.

Кроме того, стальной корпус арматуры может быть:

• кованый;
• сварной;
• штампованный;
• комбинированный.

Что касается чугунных корпусов, то они производятся методом литья. Как правило, при этом используют особый серый, ковкий или чугун с шарообразным графитом.

Серый чугун представляет собой сплав железа в комбинации с графитом. Он может похвастаться прекрасными литейными качествами. Что касается ковкого материала, то он является более прочным и имеет вязкую структуру, если сравнивать его с серым вариантом. Подобный материал без проблем переносит влияние низких температурных значений, а также легко выдерживает существенные вибрационные нагрузки. Сплав с шарообразным графитом получил свое название благодаря форме, которую имеют графитовые включения в его составе.

Стоит отметить, что чугун не боится коррозии. В этом плане он является более надежным, нежели та же углеродистая сталь. Также этот материал отличается твердой структурой, однако остается при этом достаточно хрупким. Именно поэтому трубопроводная арматура с чугунным корпусом не используется в условиях высокого давления, а также в тех системах, где присутствуют гидроудары. Однако запорная арматура из чугуна обойдется намного дешевле варианта из стали.

Для изготовления уплотнений и прокладок

Сырье для уплотнений выступает в качестве поверхностей затвора арматуры. От свойств данных элементов напрямую зависит то, насколько герметичным окажется конкретное устройство. Во многих случаях затвор представляет собой составляющую часть корпуса, однако обычно его производят из иного сырья, которое должно отвечать ряду требований к надежности, прочности и сроку службы.

Для изготовления уплотнителей очень часто применяют кольца из металла, что развальцованы в корпусе либо приварены к нему. Сырье, из которого производят такие детали, должно беспроблемно поддаваться шлифовке, а также иметь антифрикционные качества. Кроме того, качественный уплотнитель не должен страшиться ржавчины.

Всем перечисленным требованиям отвечают такие материалы, как:

• латунь;
• сталь;
• бронза;
• монель.

Уплотнительная плоскость может создаваться направлением металла. К примеру, максимально жесткого и стойкого к коррозии стеллита либо сормайта. С самого начала в трубопроводной арматуре присутствовали исключительно металлические уплотнители, однако по ходу модернизации химической промышленности стали более популярными эластичные продукты.

Популярность завоевало такое неметаллическое сырье, как:

• фторопласт;
• эбонит;
• резина;
• тефлон и прочие полимеры.

Используются указанные материалы как самостоятельно, так и в сочетании с различными сплавами.

Внутри сальниковых набивок трубопроводной арматуры применяют специальные герметизирующие материалы, которые отличаются высокими качествами упругости, максимальной стойкостью к различным температурным режимам, а также минимальным коэффициентом трения. Это может быть такое сырье, как графит либо фторопласт. Проще говоря, набивочные материалы, используемые в трубопроводной арматуре, характеризуются большим многообразием.

Сырье, из которого делают прокладки, отвечает за уровень герметичности необходимых соединений, к примеру, в пространстве между крышкой и корпусом, а также между плоскостями фланцев. Допустимо использовать как металлические, так и неметаллические прокладки.

Варианты из металла идеально подходят для сложных условий работы. Неметаллические прокладки являются менее крепкими и производятся из таких материалов, как резина в листах, паронит или фторопласт.

Надо брать в расчет то, что от того, какими свойствами и качествами обладают материалы, что использовались в изготовлении арматуры, напрямую зависят отдельные параметры и качество системы. Кроме того, тот или иной материал всегда сказывается на итоговой стоимости деталей. Важно иметь в виду влияние определенного сырья на конкретный вид подсоединения арматуры к трубопроводу. К примеру, в процессе установки арматуры из чугуна не допускается использование сварных соединений, как, например, в случае со стальными деталями, поэтому разрешена лишь фланцевая чугунная арматура или элемент с резьбой.

Видеообзор трубопроводной арматуры смотрите в видео ниже.

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:

1. Устройства общего предназначения. Применяются обычно в городских сетях и системах газо- и водоснабжения.
2. Спецустройства для сложных условий работы. Используются при повышенных и пониженных температурах, токсичности и радиоактивности и пр.
3. Целевая. Для случаев, когда использование трубопровода предусматривает определённый технический регламент, отличающийся от стандартных требований.
4. Сантехническая. Применяется в бытовых условиях.
5. Судовая. Эта группа разрабатывается под определённые условия эксплуатации на судах разного назначения.
6. Уникальная. Такие устройства производятся только для экспериментальных целей по заказам конкретных производственных организаций.

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:

• чугунные задвижки – такие арматуры оснащены корпусом из нержавеющей стали;
• запорные вентили – устройства подобного типа также подразделяются ещё и на запорно-регулирующие;
• предохранительные – эти изделия предназначены для защитной функции;
• краны – подходят для использования в системах водоснабжения различных типов;
• дисковые затворы – внутри такого устройства запорный узел выполнен в виде диска.

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:

• Предохранительная. Если в результате сбоя в системе повышается давление, то предохранительная арматура срабатывает автоматически и уравновешивает показатели.
• Защитная. Аналогичная по функционалу предыдущей. Но если предохранительная срабатывает на выброс внутренней среды, то вторая действует непосредственно с жидкостью внутри – для её работы не требуется опустошение содержимого трубопровода.
• Регулирующая арматура. Включает в свою группу различные клапаны, отвечающие за уровень давления (конструкция таких арматур сама по себе не способна осуществлять регулировочную функцию, поэтому она дополнена различными задвижками);
• Распределительно-смесительная. Название говорит само за себя – это смешивание и распределение жидкости;
• Контрольная. Применяется для изготовления измерительных приборов;
• Фазоразделительная. Разделяет несколько видов рабочих сред (к примеру, маслоотделитель и пр.).

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:

• тип трубопровода – каждый из них имеет свои особенности конструкции и, чтобы не ошибиться в выборе, важно знать конкретный тип;
• параметры – как трубопровода в целом, так и крепления арматуры в частности – здесь нужно учитывать общие габариты, вес и другие свойства;
• рабочая среда – разные виды арматуры на трубопроводах предназначены для определённых жидкостей или газов – если нарушить установленные производителем нормы, устройство просто выйдет из строя.

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:

• отключить участок – перед любыми работами система должна остаться пустая;
• подготовка элементов – все составляющие детали требуют предварительной очистки и подготовки (если это сварка, то стыки должны быть зачищены);
• ровные поверхности – с ними банально проще работать;
• опорные детали – если запорная арматура большого веса, то необходимо дополнительно приобрести элементы для опоры;
• равномерная затяжка – её можно замерить и сделать только при наличии специального инструмента;
• открытый затвор – только в таком состоянии можно производить сварочные работы трубопровода.

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.

Источник https://trubarik.ru/fitingi/truboprovodnaya-armatura-chto-eto

Источник https://stroy-podskazka.ru/vodosnabzhenie/truby/truboprovodnaya-armatura/

Источник https://m-strana.ru/articles/zapornaya-armatura-dlya-truboprovodov/