Где и как используется шаровый кран 1-1-2

Кран шаровой
– тип запорной трубопроводной арматуры, предназначенный для перекрытия потока рабочей среды преимущественно с высокими показателями температуры и давления.
Запорный элемент
в шаровых кранах – тело вращения, шар, по оси которого выполнено сквозное отверстие для прохода среды.
Перекрытие потока
происходит за счет поворота шара на 90° вокруг своей оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока.

Герметичность

обеспечивается наличием седловых уплотнений в виде колец. Сёдла могут быть выполнены из различных видов пластмасс, синтетических каучуков и обеспечивают лёгкость и плавность поворота шаровой пробки.
Седловое уплотнение
спроектировано таким образом, что при возрастании давления в трубопроводе увеличивается прижимающая сила, действующая на запорный орган крана. Рабочая среда плотно прижимает шар к уплотняющему кольцу.
Материал уплотнения
шара и штока подбирается в зависимости от плотности и температуры рабочей среды.

Одно из преимуществ шаровых кранов – это возможность быстро перекрыть поток рабочей среды, однако при этом может возникнуть гидравлический удар

– скачок давления, вызванный крайне быстрым изменением скорости потока жидкости за очень малый промежуток времени. Шаровые краны с зауженным на один типоразмер проходом называют стандартными, или редуцированными.
Редуцированные шаровые краны
, при наименьших потерях давления в сети, значительно уменьшают денежные растраты, а так же снижают негативное воздействие гидроудара. Конфузор и диффузор (сужение и расширение диаметра прохода) в редуцированных кранах проектируют таким образом, чтобы рабочая среда не создавала большое избыточное давление на входе, а на выходе не образовывалось завихрений потока.

Классификация шаровых кранов

Пропускной диаметр крана определяет его проходимость. По этому параметру различают полнопроходные и неполнопроходные изделия:

• Полнопроходной кран имеет отверстие такого же диаметра, как диаметр трубы. Арматура обеспечивает сохранение напора потока с низким уровнем гидравлического сопротивления.
• Неполнопроходной кран имеет диаметр отверстия в шаре меньше, чем диаметр трубы, куда монтируется арматура. Из двух видов шаровых кранов для воды обычно выбирают неполнопроходные изделия, поскольку они дешевле.

Достоинства неполнопроходных кранов — низкая цена, небольшой вес и компактность. Однако эти плюсы достигаются в ущерб сроку эксплуатации и удобству. Если даже небольшая потеря носителя недопустима, лучше выбрать полнопроходный кран.

Тип присоединение крана к трубопроводу имеет особую важность. Метод и особенности соединения влияют на дальнейший ремонт, герметичность стыков и особенности эксплуатации системы в целом. Возможные варианты:

• Приварные краны изготавливают из стали в соответствии с нормативами ГОСТ. Чтобы поставить кран, не нужно думать о резьбе, достаточно приварить изделие на подготовленный отрезок трубы. Приварная арматура применяется для агрессивных сред, где важна защита от разгерметизации системы. Минус — при выходе изделия из строя нужно отрезать весь кран вместе с куском трубы и приваривать новое изделие.
• Фланцевые краны имеют большой диаметр, применяются для жидких и газообразных сред, не требующих идеальной герметизации. По конструкции фланцевые изделия бывают двухсоставными и трехсоставными. Трехсоставная конструкция значительно облегчает ремонт и эксплуатацию, поскольку позволяет менять прокладки без демонтажа арматуры.
• Муфтовые краны — присоединяются посредством резьбы, позволяют ремонт без полного демонтажа. Это наиболее распространенный вид шаровых кранов для водопровода в жилищно-коммунальном хозяйстве.
• Комбинированная арматура — на одном конце трубы может быть фланец, на другом приварная часть крана. Этот тип изделий максимально универсален и обеспечивает подгонку функциональности кранов к условиям эксплуатации в конкретном трубопроводе.

Краны могут изменять направление потока или никак на него не влиять. Также этот тип арматуры используется для объединения и разделения потоков. С учетом указанной функциональности, существует следующая классификация:

• Проходные изделия не изменяют направление рабочей среды.
• Угловые изделия рассчитаны на установку в точках изгиба и на труднодоступных участках трубопровода.
• Трехходовые краны — оснащены двумя входными патрубками и одним выходным патрубком. Простейший пример — смеситель для холодной и горячей воды.
• Многоходовые краны используются при разделении и смешении потоков.

Сужение и расширение диаметра условного прохода шаровых кранов:

Гидравлический конфузор: Q1 – поток жидкости в широком сечении трубы; Q2 — поток жидкости в узком сечении трубы. Скорость жидкости и давление увеличивается

Гидравлический диффузор: Q1 — поток жидкости в узком сечении трубы; Q2 — поток жидкости в расширенной части трубы. Скорость жидкости в расширенной части меньше скорости в узкой части трубы

В некоторых случаях предпочитается использовать полнопроходные шаровые краны

, в которых диаметр прохода равен диаметру самого трубопровода. В полнопроходных кранах отсутствует какое-либо сопротивление для рабочей среды, нет потерь давления и завихрений.

Исполнения шаровых кранов

Шаровые краны выпускаются под различные

способы монтажа в трубопроводных системах, на рисунках ниже приведены различные виды кранов.

Сферы применения шаровых кранов:

Шаровые краны используются

как в магистральных трубопроводах, так и на ответвлениях, для перекрытия рабочих сред с высокой температурой и давлением.

Краны шаровые для отопления (Vexve)

Наша компания реализует шаровые краны

, классифицируя их
по сферам применения
: отопление, теплоснабжение и ГВС, холодное и питьевое водоснабжение, паровые сети, газовые сети, пищевая промышленность, трубопроводы нефтепродуктов и некоторых видов масел, трубопроводы кислотосодержащих продуктов. Производители шаровых кранов Naval, Vexve, Genebre, Broen находятся на рынке трубопроводной арматуры достаточно давно, качество продукции и сроки поставки оправданы умеренными ценами, вся продукция сертифицирована и соответствует международным стандартам.

Используя собственные производственные возможности и наработки, компания Мастерпром предлагет свои услуги по автоматизации трубопроводной арматуры — установке электроприводного оборудования импортного и российского производства. Для стыковки электропривода и арматуры с ручным управлением используются специальные стыковочные узлы и так называемые ISO фланцы производства Мастерпром. Так же возможно удлинение штока шарового крана в случаях, когда установка электропривода непосредственно на кран невозможна. Серия удлинителей штока ШТН (шток телескопический для арматуры с невыдвижным штоком) позволяет регулировать высоту точки монтажа привода в пределах +/- 500мм, серия удлинителей штока ШФН (шток фиксированной длины для арматуры с невыдвижным штоком) имеет фиксированную длину от 500 до 3500мм.

Принципы работы и область применения шаровых кранов

Безотказный механизм работы шарового крана обеспечен его простой и функциональной конструкцией. Затвор, который представляет собой шар со сквозным отверстием, находится внутри седла (металлического или пластикового корпуса). Параметры отверстия должны совпадать с размерами хода и выхода шарового крана. Шаровой затвор соединен с рукояткой и вращается вместе с ней. Поворот шара происходит относительно собственной оси, которая как угодно располагается относительно потока. Процесс открывания и закрывания выглядит так:

• Когда отверстие шарового затвора находится в открытом для потока положении, вода течет свободно, без перепадов давления или иных препятствий.
• При повороте шарового затвора на 90 градусов (это происходит при закрытии крана), поток носителя сталкивается с глухой стенкой, движение прекращается.

Шаровые краны отличаются универсальностью и находят применение в трубопроводах, предназначенных для транспортировки различных носителей: газов, жидкостей, сред с включениями твердых частиц. Этот тип арматуры также пригоден для перекачки агрессивных сред, таких как битум, нефть, щелочи, кислоты, резина, этилен, пероксид водорода.

У шарового крана есть несколько важных достоинств:

• Небольшой вес и компактность.
• Удобство и долговечность.
• Конструкция работает при любой ориентации в пространстве.
• Исключение застоя водяного потока.
• Низкий уровень потери носителя при эксплуатации.
• Соблюдается высокая степень герметичности соединения с трубопроводом.
• Соотношение стоимости и качества в пользу потребителя.

Есть у этого типа арматуры свои недостатки. Например, без длительного употребления изделие может закиснуть, поэтому рекомендуется еженедельно открывать и закрывать кран. Если в носителе содержится большое количество посторонних примесей, может произойти засорение отверстия. Например, водопроводная вода с частицами ржавчины быстро выводит из строя краны.

Также следует учитывать, что шаровые краны в трубопроводах для подачи воды исправно работают только при плюсовой температуре окружающего воздуха. Если температура опустится ниже нуля, вода внутри труб превратится в лед, что приведет к разрыву шарового механизма от расширения носителя. Все перечисленные минусы можно избежать при грамотном выборе изделия с учетом типа трубопровода, вида носителя и условий эксплуатации.

Типы проходов кранов шаровых

Полнопроходные краны шаровые

Полнопроходные краны шаровые имеют проход приблизительно равный внутреннему диаметру присоединяемой трубы. Данное исполнение позволяет снизить возникновение износа и потери давления в кране. С полнопроходным исполнением не возникает каких-либо ограничений в потоке среды, но такое исполнение более затратное по стоимости кранов. Данный вариант идеален для мест с возможным применением систем очистки и диагностики (СОД).

Краны шаровые с зауженным проходом (не полнопроходные)

Краны шаровые с зауженным проходом имеют проход меньшего диаметра чем внутренний диаметр присоединяемой трубы. Данный проход создает более ограниченный поток среды, что приводит к повышенным потерям энергии

Краны шаровые с V-проходом

Краны шаровые с V-портом, также называемые Регулирующие краны шаровые, используются в местах, где поток среды требует регулирования в соответствии с параметрами процесса.

В данной короткой статье мы рассказали о самых основах кранов шаровых и надеемся в скором времени сможем рассказать о типах корпусов кранов шаровых, их применении, целесообразности и преимуществах тех или иных конструкций корпусов.

Кроме всего перечисленного, существует огромное количество вариантов исполнения следующих частей кранов:

1. Седел кранов шаровых
2. Соединительных элементов (фланцев, сварных соединений, резьбовых соединений и т.д.)
3. Приводов кранов
4. Исполнения со специальным исполнением количества проходов
5. Систем промывки
6. Систем контроля протечек

И много другого.

Основные виды шаровых кранов

Существует несколько основных параметров для классификации изделий:

1. Уровень проходимости. Для установки вы можете заказать следующие виды устройств:

• Неполнопроходные. Главная особенность – диаметр изделия. Он меньше, чем у трубопровода, к которому присоединяется кран. По этой причине происходит задержка вещества – передается до 80 %. Основное преимущество – увеличенные показатели сопротивления к внутренней нестабильности в системе.
• Полнопроходные. Могут подавать до 99-100 % рабочей среды. Это достигается за счет того, что диаметр крана аналогичен диаметру трубопровода.

• Материал изготовления. Вы можете выбрать товары из стали, чугуна и других материалов с высоким уровнем прочности, защиты от коррозии, агрессивных сред.
• Направление потока. В зависимости от области применения, могут применяться угловые, проходные, трехходовые и многоходовые шаровые краны.

Конструкции запорных органов

С плавающим шаром

В этом случае шаровая пробка не связана жёстко со шпинделем, может перемещаться по отношению к нему и под действием давления среды со стороны входа прижиматься к уплотнительному кольцу со стороны выхода, герметизируя таким образом кран. При больших диаметрах прохода и давлениях пробка создаёт чрезмерно большие нагрузки на уплотнительное кольцо, что затрудняет работу крана, поэтому такая конструкция обычно используется при номинальных диаметрах не более 200 .

С шаром в опорах

В таких кранах пробка устанавливается и поворачивается в опорах, она имеет осевой выступ (цапфу) в нижней части, входящий в специальное углубление, а сёдла под действием давления прижимаются к её сферической поверхности. Такая конструкция существенно снижает усилия, необходимые для управления краном и позволяет применять приводные устройства меньшей мощности, чем для кранов с плавающим шаром, однако такие устройства конструктивно сложнее и имеют более высокую стоимость.

Фиксирующая цапфа пробки при этом может иметь подшипники качения или самосмазывающиеся подшипники скольжения, что используется в большом количестве конструкций[2][3].

Запорная арматура для трубопроводов виды классификация

Современная запорная арматура для трубопроводов — это класс деталей, применяемых для полной остановки потока газа или жидкости в трубопроводе, и обеспечивающих идеальную герметичность относительно окружающей среды. Количество единиц используемой запорной арматуры максимально по отношению к другим ее разновидностям и достигает 80% от их общего количества.

Использование запорной арматуры распространяется на все виды трубопроводов, она используется при транспортировке:

• нефти
• химических веществ
• пищевых веществ

Для производства запорной арматуры используются различные сплавы, металлы, материалы: углеродистые, легированные и жаропрочные стали, чугун всех видов, титановые сплавы, латунь, бронза, керамика, пластмасса.

Какие узлы относятся к запорному виду арматуры

Запорная арматура — это целый класс устройств, объединяющихся под названием:

• кранов
• задвижек
• клапанов (или вентилей)
• затворов

Задвижка представляет собой самую необходимую деталь среди запорной арматуры. Запирающий орган задвижки передвигается поперек потока передаваемых газа, воды, нефти. Главное преимущество задвижки — это простота конструкции. К положительным качествам относится и минимальное гидравлическое сопротивление. Недостатком задвижки могут стать ее габариты.

К трубопроводу эта деталь подсоединяется с использованием фланцев, назначение которых — герметичность соединения.

Кран — это альтернативный задвижке узел, позволяющий перекрыть поток передаваемого по трубам вещества. Его движение для открывания и закрывания — это поперечный потоку поворот вокруг своей оси, при этом среднее положение не предусмотрено. Кран работает лишь в двух режимах: «открыто» — рукоятка вдоль трубопровода и «закрыто» — рукоятка перпендикулярно трубопроводу. Эта запорная деталь имеет превосходные эксплуатационные качества и широко используется при установке системы теплоснабжения и в иных отраслях.

Клапан (или вентиль) представляет собой арматуру, с запорным элементом, двигающимся вдоль потока передаваемого по трубам вещества.

У затвора запирающая деталь в форме диска, оборачивающегося вокруг своей оси, располагающейся под определенным углом или же перпендикулярно потоку газа или жидкости.

Запорная арматура используется на предприятиях горнодобывающей, металлургической, химической, пищевой промышленности, в энергосистемах и аграрном хозяйстве, на предприятиях ЖКХ и водоканалах, в различных частных структурах.

Трубопроводная арматура — это система приспособлений, деталей и крепежных узлов, которая устанавливается на различных трубопроводах и агрегатах для регулирования потоков разных рабочих сред (жидкостей, газов).

Трубопроводная арматура может запускаться вручную или с использованием различных дополнительных устройств, например, электропривода. Основными потребителями трубопроводной арматуры является строительно-монтажные предприятия.

Трубопроводная арматура бывает двух основных типов: смесительная и предохранительная. Выделяют также запорно-регулирующую арматуру, которая является наиболее распространенным видом предохранительной арматуры и применяется для перекрытия в трубопроводе потока жидкостей или газообразных веществ.

Запорная арматура относится к классу промышленного оборудования. Она позволяет обеспечить полную герметичность в затворе и в отношении внешней среды. Наглядный пример применения этого вида арматуры – водозапорная арматура, использующаяся в системах водоснабжения, водоотведения и отопления.

Клапаны, краны, задвижки и затворы всевозможных типов и конструкций – все подобные устройства являются запорной арматурой.

Где применяется промышленная запорная арматура

• В системах общепромышленного типа, к которым относятся стандартные трубопроводы, используемые для транспортировки обычных сред в стандартных условиях. В таких трубопроводах используется стандартная арматура с усредненными характеристиками.
• В транспортных сетях нефтяной и газовой промышленности. Причем нефтегазовая промышленная арматура отличается достаточно крупными габаритами. Кроме того, узлы такой арматуры рассчитаны на работу с особо вязкими средами.
• В трубопроводах специального типа, которые используются в особых условиях: для транспортировки токсичных или химически активных носители. Такие сети, чаще всего, можно встретить в химической промышленности или в медицине. Арматура для специальных сетей разрабатывается с учетом повышенных требований к безопасности процесса эксплуатации.
• В особых трубопроводах несерийного типа, разработанных для закрытых отраслей промышленности (военно-промышленный комплекс, атомная энергетика и прочее). Характеристики и особенности конструкции арматуры для таких трубопроводов, по понятным причинам, на общее обсуждение не выносятся. Да и за изготовления такой продукции возьмется далеко не каждый завод тяжелой промышленной арматуры.
• В системах, разработанных для нужд судостроительной или автомобилестроительной отраслей. В этих сетях используется особая арматура, габариты и характеристики которой подчинены ряду требований, зависящих от конструкционных особенностей транспортного средства или судна.
• В сантехнических системах промышленного типа. В таких сетях используется стандартная арматура, отличающаяся от бытовых аналогов лишь размерами и усиленными требованиями к прочностным характеристикам.

В целом, область применения любого типа промышленной арматуры определена в соответствующей нормативно-технической документации. Подбор конкретного изделия осуществляется по специальному каталогу. Причем в процессе выбора всегда ориентируются и на геометрические (диаметр трубы) и на эксплуатационные (температура, давление, агрессивность транспортируемой) характеристики трубопровода. Ведь опираясь на вышеупомянутые требования к применению промышленной арматуры можно определить и тип конструкционного материала (сталь, чугун, цветные металлы), и схему управления (механическую или автоматическую) и конструкция рабочего узла арматуры (вентиль, задвижка, затвор).

Трубопроводная арматура и её функциональное назначение

По функциональному назначению трубопроводная арматура подразделяется на следующие основные типы:

• запорная,
• регулирующая,
• распределительная,
• предохранительная,
• защитная,
• фазоразделительная.

Запорная трубопроводная арматура

Запорная арматура предназначена для перекрытия потока среды. Она имеет наиболее широкое применение и по количеству применяемых единиц составляет обычно около 80% всего количества применяемых изделий. К запорной арматуре относят и пробно-спускную или контрольно-спускную арматуру, используемую для проверки уровня жидкой среды в емкостях, отбора проб, выпуска воздуха из верхних полостей, дренажа и т. д.

Регулирующая трубопроводная арматура

Регулирующая арматура представлена

• клапанами,
• регуляторами давления
• регуляторами уровня,
• регулирующими вентилями,
• дроссельной арматурой для значительного снижения давления среды

Распределительная трубопроводная арматура

применяется для распределения потока рабочей среды по различным направлениям.

Предохранительная трубопроводная арматура

Предохранительная арматура используется для исключения аварийного повышения давления среды путем автоматического выпуска избыточного количества среды. К предохранительной арматуре относят:

• предохранительные клапаны,
• импульсные предохранительные устройства,
• мембранные разрывные устройства.

Защитная трубопроводная арматура

Рисунок 6. Обратный клапан

Защитная (отсечная) арматура предохраняет трубопроводную систему от аварийных изменений давление или направления потока среды отключением обслуживаемой линии или участка. К защитной арматуре относят быстродействующие отсечные клапаны, задвижки и краны, обратные клапаны и отключающие устройства.

Предохранительная и защитная арматура отличаются тем, что при превышении допустимого значения параметра среды предохранительная арматура открывается для выброса среды, а защитная закрывается, отсекая защищаемый участок от остальной части трубопровода.

Фазоразделительная трубопроводная арматура

Фазоразделительная арматура автоматически отделяет фазы рабочей среды (жидкую и газообразную) и включает в себя конденсатоотводчики, предназначенные для автоматического вывода из обслуживаемой системы конденсата. К фазоразделительной арматуре относят также воздухоотводчики (вантузы) и маслоотделители.

Трубопроводная арматура других функций

Кроме основных функциональных типов арматуры, можно выделить промежуточные:

• запорно-регулирующую,
• смесительную,
• пробно-спускную.

Конструктивные особенности типовых представителей ассортимента

Рассматривая классификацию трубопроводной арматуры промышленного типа, можно сделать вывод, что к типичным представителям ее ассортимента относятся такие узлы, как:

Эта разновидность трубопроводной арматуры состоит из корпуса и запорного элемента, перемещаемого в плоскости, перпендикулярной к центральной оси трубопровода. Задвижки можно использовать в системах с малым гидравлическим сопротивлением потока и диаметром трубы в 2 метра. Причем максимальное давление в таком трубопроводе не должно превышать 25 МПа. К недостаткам задвижек относится недостаточная ремонтопригодность, большие габариты и высокая материалоемкость такой арматуры.

По типу ассортимента задвижки относятся к запорным узлам. Причем для изготовления данной разновидности запорной арматуры используется конструкционная сталь, латунь или серый чугун.

Данный узел применяется в качестве запорного и регулирующего устройства. Он состоит из стального или чугунного корпуса и запорного элемента, перемещаемого параллельно направлению движения потока. Конструктивно вентили разделяют на устройства со штоком возвратно-поступательного перемещения запирающего элемента и устройства со штоком вращательно-поступательного перемещения запирающего элемента. В первом случае маховик вентиля движется вместе с запирающим элементом, а во втором – маховик сдвигает резьбовой шпиндель запирающего элемента.

Вентиль отличается достаточно большими габаритами и хорошей ремонтопригодностью. Диаметр трубопровода, готового принять вентиль, как правило, не превышает 250-310 миллиметров.

Этот тип арматуры относится к устройствам запорно-регулирующего типа. Затвор состоит из стального корпуса и запорного элемента, перекрывающего движение потока в перпендикулярной плоскости (путем поворота запорного диска вокруг своей оси). Затвор можно использовать в трубах любого диаметра. При этом его масса и габариты отличаются завидной умеренностью. Недостаток у затвора только один – недостаточная герметичность. Поэтому затворы монтируют только в системы со слабым и средним давлением.

По своей конструкции кран напоминает затвор. Только, в отличие от упомянутого элемента, запорный узел крана имеет форму не диска, а тела вращения. В итоге, краны обеспечивают лучшую герметичность и могут использоваться в трубопроводах любого типа, осуществляя запорно-регулирующие функции. При этом запорный элемент крана может «работать» в любой плоскости относительно направления течения потока. И эта особенность кранов позволяет минимизировать их габариты.

Данная разновидность запорной арматуры является производной от вентиля (хотя, скорее наоборот – это вентиль похож на клапан). Конструкция клапана состоит из корпуса и запорного элемента, работа которого регулируется физическими характеристиками транспортируемого потока. То есть, в отличие от вентиля, клапан не имеет внешних управляющих элементов.

В большинстве случаев шток или шпиндель клапана «управляется» подпружиненным затвором. Причем силу натяжения пружины подбирают под величину внутреннего давления потока в системе. То есть клапан может перекрыть трубопровод при недостаточном или избыточном давлении. Обратный клапан перекрывает поток в трубопроводе при попытке носителя двинуться не в том направлении.

Преимущества и недостатки

Вся информация для удобства сведена в таблицу 1.

Наименование	Преимущества	Недостатки
Краны	небольшие габариты	нельзя использовать шаровые краны при высоких температурах (200°С)
простая конструкция	нельзя использовать конусные краны при давлении выше 1,6 МПа
применимы для вязких и загрязненных сред	допустимый рабочий диаметр конусных кранов до 100 мм
быстрое открытие/закрытие прохода	недостаточная герметичность для применения в газовых системах
небольшая стоимость
малое гидравлическое сопротивление
Вентили/клапаны	достаточно простая конструкция	используются для небольших диаметров
небольшая строительная высота и масса	высокое гидравлическое сопротивление
высокая герметичность и возможность применения для газовых трубопроводов	наличие застойных зон, скопление в них примесей и усиление коррозии
небольшой износ уплотнительных поверхностей
относительная простота обслуживания и ремонта
возможность использования в вакууме и до давления 250 Мпа, при температурах от — 200°С до 600°С
Задвижки	относительно простая конструкция	значительная строительная высота (ход затвора составляет не менее одного диаметра прохода трубы)
небольшая строительная длина	длительное время открытия и закрытия
малое гидравлическое сопротивление	сложность ремонта
высокая надежность и возможность эксплуатации в самых разных условиях (до 25 Мпа и 565°С)	изнашивание рабочих поверхностей в корпусе и затворе
Заслонки	относительная простота конструкции	диск в положении «открыто» увеличивает гидравлическое сопротивление
относительная простота ремонта, возможность быстрой смены уплотнений	тяжелое управление запирающим элементом
малые строительные длина и масса
возможность применения в трубопроводах большого диаметра

6. Условное обозначение и маркировка запорной арматуры

Чтобы отличить один вид арматуры от другого как по конструкции, так и по применяемым материалам, существует ГОСТ 4666-75 “Арматура трубопроводная. Маркировка и отличительная окраска”. Маркировка должна выполняться на корпусе запорной арматуры и содержать товарный знак завода-изготовителя; номинальное (условное) давление, диаметр номинального (условного) прохода, стрелку, показывающую направление потока среды, марку или условное обозначение материала корпуса для арматуры, изготовленной из стали со специальными свойствами (коррозионно-стойкой, жаростойкой, хладостойкой и т.д.).

Знаки маркировки на литой арматуре выполняют — штамповкой, клеймением или гравировкой. Знаки маркировки наносят на лицевой стороне корпуса, кроме товарного знака завода-изготовителя, который наносят на противоположной стороне. На арматуре, обеспечивающей прохождение рабочей среды в любом направлении, маркировку наносят без стрелок. На торцах запорных органов кранов должны наноситься риски, указывающие расположение проходных отверстий в запорном органе.

В настоящее время трубопроводная арматура выпускается многими заводами и предприятиями. ЦКБ арматуростроения (г.Санкт-Петербург) приняты условные обозначения арматуры: Например, первые две цифры обозначает вид запорной арматуры, следующие за ней буквы — материал, из которого изготовлен корпус, далее — первая цифра — тип применяемого привода, следующие две цифры — конструкция арматуры по каталогу завода — изготовителя, следующие две буквы указывают на материал, из которого выполнены уплотнительные поверхности. Изделия без вставных или наплавленных уплотнительных колец, т.е. с уплотнительными поверхностями, выполненными непосредственно на самом корпусе, обозначают буквами “бк” (без колец). С обозначением материала уплотнительных поверхностей объединяется обозначение материала внутреннего покрытия корпуса.

Условное обозначение изделия, дополненное римской цифрой, указывает на различные варианты конструктивного исполнения основного изделия. Примеры условных обозначений запорной арматуры: 1) 15кч22нж: 15 — клапан (Ндп вентиль), кч — корпус из ковкого чугуна; 22 — конструкция клапана (Ндп вентиля (по каталогу); нж — уплотнительные поверхности из нержавеющей стали; 2) 15кч916бр: 15 — клапан (Ндп вентил)ь; кч — корпус из ковкого чугуна; 9 — вид примененного привода (электрический); 16 — конструкция вентиля (по каталогу); бр — уплотнительные поверхности из латуни или бронзы; 3) 11с320бк: 11 — кран; с — корпус из углеродистой стали; 3 — вид примененного привода (механический с червячной передачей); 20 — конструкция крана (по каталогу); бк — уплотнительные поверхности выполнены непосредственно на корпусе, т.е. без вставных колец.

В зависимости от материала корпуса наружные необработанные поверхности (корпус, крышка, сальник и т.д.) чугунной и стальной арматуры (кроме приводных устройств) окрашивают в различные отличительные цвета по ГОСТ 4666-75 “Арматура трубопроводная. Маркировка и отличительная окраска”: серый ковкий чугун — черный; сталь коррозионная — голубой; сталь углеродистая — серый; сталь легированная — синий. Арматуру из цветных сплавов не окрашивают, но в зависимости от материала уплотнительных деталей производят окраску привода. На магистральных газопроводах применяют запорную арматуру различного типа, но наиболее распространение получили задвижки, клапаны (Ндп вентили), обратные клапаны и краны.

Достоинства изделия

Запорный клапан наделён следующими преимуществами:

• Конструкцией, которая полностью пригодна для ремонта в случае выходе какой-либо детали из строя.
• Высокой надежностью работы и герметичностью перекрытия.
• Достаточно небольшой скоростью открытия прохода, благодаря чему исключается вероятность возникновения вредоносных гидравлических ударов в системе.
• Некоторые модели могут быть использованы для дросселирования потока.
• Не требует приложения большой физической силы для своего управления со стороны обслуживающего персонала. За счет этого отпадает надобность в использовании длинных рычагов в клапанах с ручным приводом и дорогостоящего электропривода в моделях с автоматическим управлением.

Сравнение трубопроводной арматуры различных типов

Сравним трубопроводную арматуру различных конструкций. В таблице 1 приведено краткое описание основных отличительных характеристик трубопроводных устройств.

Примеры отличий в характеристиках модернизированной арматуры

Характеристику арматурных устройств отличающихся типов нужно приводить с осторожностью, ведь недостатки базовой конструкции отдельного типа могут быть ослаблены или устранены при её модернизации. Ниже приведены три примера модернизации арматурных устройств

Задвижки суженного Ду и полнопроходные задвижки

Например, задвижки суженного Ду обладают значительно меньшей строительной высотой по сравнению с полнопроходными, но у них больше строительная длина и гидравлическое сопротивление.

Шаровой кран и кран с конусной пробкой

Шаровой кран имеет меньший износ поверхностей и усилие на привод, более герметичен, но сложнее и дороже по себестоимости, чем кран с конусной пробкой.

Вентиль базовой конструкции и прямоточный вентиль с косым шпинделем

Прямоточный вентиль, имеющий в своей конструкции косым шпинделем имеет меньшее гидравлическое сопротивление, чем обычный.

Конденсатоотводчики и регуляторы имеют конструкцию, где используется один их названных выше базовых типов арматуры (чаще всего клапан). По этой причине их не выделяют по конструкции затвора в самостоятельный тип арматуры. Но их можно выделить в отдельный тип при классификации по назначению, так как они активно применяются в теплогазосноабжении и вентиляции.

Соединительная трубопроводная арматура

При монтаже трубопровода может возникнуть ситуация, когда необходимо соединить трубы из отличающихся материалов, имеющих разный диаметр или встроить фланцевый элемент на важном участке, где может произойти авария. На этот случай существует соединительная арматура в виде фланцевых адаптеров, хомутов, заглушек, крестовин и тройников

В конструкции этих деталей отсутствует запорно-регулирующий механизм.

Используя такие виды трубопроводной арматуры, можно в короткие сроки выполнить монтаж системы, заменить детали, провести ревизию или ремонт трубопровода. Способ стыковки соединительной арматуры с трубой выбирается в зависимости от вида трубы и ее назначения. Металлопластиковые изделия соединяют обжимным способом, полипропиленовые – методом сваривания.

В обоих случаях получается надежное, герметичное соединение. Соединительная арматура выпускается диаметром 25-2020 мм и может использоваться на трубопроводах, в которых давление рабочей среды варьируется в пределах 1-4 МПа. Для изготовления деталей может использоваться сталь, чугун или пластик. Готовые изделия имеют резьбовой, фланцевый или обжимной тип стыковки.

Классификация, маркировка и требования стандартов

Трубопроводная арматура за счет своей способности изменять внутреннее сечение трубопровода позволяет эффективно управлять потоками различных типов сред. Так, ее использование дает возможность выполнять следующие операции:

• распределять фазы движения рабочих сред;
• осуществлять сброс потока;
• отключать подачу;
• обеспечивать смешивание нескольких потоков;
• осуществлять регулировку параметров потока;
• выполнять распределение рабочей среды.

Классификация арматуры строится на основе ее функциональных возможностей. Так, в зависимости от этого параметра трубопроводная арматура может быть следующих типов.

С помощью такой трубопроводной арматуры изменяют параметры потока рабочей среды и, соответственно, его основные характеристики. В данной категории выделяют дроссельный и запорно-регулирующий типы. С помощью арматуры первого типа, которую часто называют редукционной, можно уменьшать рабочую нагрузку в трубопроводе, что делается за счет увеличения гидравлического сопротивления в его проточной зоне. Запорно-регулирующая трубопроводная арматура — это совокупность устройств, с помощью которых обеспечивается регулирование параметров рабочего потока и его перекрытие.

Такую трубопроводную арматуру используют для герметичного перекрытия потока рабочей среды. Если она применяется для управления потоком рабочей среды в контрольно-измерительные агрегаты, то она называется контрольной. Есть еще и дренажная запорная арматура, за счет которой осуществляется сброс рабочей среды из трубопроводов или емкостей.

Такая трубопроводная арматура обеспечивает смешивание потоков рабочей среды, а также их распределение по требуемым направлениям движения.

Эту трубопроводную арматуру используют для защиты элементов системы от последствий, вызванных изменением параметров потока рабочей среды. Такие изменения чаще всего могут быть последствиями возникновения аварийных ситуаций в системе. Арматура этого типа может также обеспечивать защиту от смены направления движения рабочего потока.

Это трубопроводная арматура, которая разделяет рабочую среду по различным фазовым состояниям. Она, например, может разделять перегретый пар и рабочую среду, задерживать конденсат (кондесатоотводчик), а также решать ряд других задач.

Этот тип трубопроводной арматуры защищает систему от критического повышения давления рабочей среды.

Трубопроводную арматуру, согласно требованиям Государственного стандарта Р52720-2007, характеризуют два основных параметра:

• условное давление;
• условный проход.

Условное давление, обозначаемое Ру или PN, характеризует такое значение данного параметра, при котором емкости или трубопроводы могут эксплуатироваться в течение определенного периода времени при условии, что температура рабочей среды составляет +20 градусов Цельсия. Классификация трубопроводной арматуры и номинальные значения данного параметра оговорены Государственным стандартом 26349-84.

Значения условного прохода арматуры, который обозначается Ду или DN, характеризуют параметры элементов, входящих в состав трубопроводов. Допустимые величины данного параметра оговариваются Государственным стандартом 28338-89.

Ключевые разновидности запорной арматуры для трубопроводов

В целом, вся трубная арматура делится на целый ряд разновидностей; если говорить конкретнее, то она может быть:

• запорной;
• контрольной;
• предохранительной;
• дроссельной;
• регулировочной;
• отключающей;
• запорно-регулировочной;
• отводной;
• обратной;
• фазоразделительной;
• невозвратно-запорной;
• дренажной;
• распределительно-смесительной;
• и, наконец, невозвратно-управляемой.

С тем, каково предназначение конкретно запорной арматуры, мы уже разобрались. Что же касается предохранительной, то она необходима для автоматической защиты приборов и каналов от чрезмерно высокого рабочего давления посредством сброса «лишнего» объема транспортируемого вещества. Регулировочная же арматура корректирует характеристики вещества при помощи изменения расхода.

Посредством обратной арматуры предотвращается возвратное движение потока в автоматическом режиме. Эти изделия делятся на несколько подвидов, одни из которых принудительно закрывают проход, а другие – ограничивают его либо открывают.

Посредством дренажных элементов рабочая среда сбрасывается из магистралей или же емкостей. А если эта среда имеет разные фазовые состояния, то ее разграничивают посредством фазоразделительной арматуры. Наконец, редукционные элементы снижают рабочее давление в сети, повышая для этого проточную часть гидросопротивления. Как видим, запорная арматура для трубопроводов является далеко не единственной в своем роде.

Источник https://nicespb.ru/otopitelnye/sharovye-krany-dlya-chego-nuzhny.html

Источник https://aqueo.ru/vodosnab/zapornaa-armatura.html

Источник