Арматура трубопровода что это

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:

Из металлических сплавов применяются:

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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:

Источник

Что такое трубопроводная арматура: устройство, типы и виды, назначение и особенности

Здравствуй, дорогой читатель! Трубопроводы — это не только секции прямых труб, но и большое количество соединительных фитингов, а также различных устройств, контролирующих параметры транспортируемой среды и изменяющих их при необходимости. В их число входит трубопроводная арматура (далее по тексту — ТА). Обзор изделий, относящийся к этому классу трубопроводных устройств, их назначение, конструктивные особенности — в этой статье.

Что это такое

К трубопроводной арматуре относятся устройства, размещаемые на трубопроводах для управления потоками транспортируемых сред посредством изменения площади проходного отверстия. Под управлением подразумевается регулировка количества рабочего вещества, смешивание потоков, перераспределение, сброс и полное отключение. Рабочее вещество может быть в жидком или газообразном состоянии, в виде суспензии, порошка и т. п.

Назначение и устройство

Конструкция трубопроводной арматуры составлена из следующих элементов:

В рабочий узел входят два элемента — седло и запорная деталь. Седло расположено внутри корпуса, выполнено в виде канала или отверстия, окружено уплотнительными поверхностями, при работе всегда остаётся неподвижным. Затвор является подвижной частью данного узла и совершает относительно седла возвратно-поступательные или поворотные движения. Он также оснащён уплотнительным кольцом, обеспечивающим более плотную посадку на седло и герметизацию рабочего элемента.

Для управления запорной деталью трубопроводная арматура оснащается штоком или шпинделем, проходящим через корпус либо его крышку. Место прохода этого элемента герметизируется по отношению к окружающей среде.

Сфера применения

Подобного класса устройства имеют различия по целевому назначению:

Область применения зависит от технических характеристик трубопроводной арматуры:

Характеристики

Среди характеристик трубопроводной арматуры выделяют следующие эксплуатационные параметры:

Самым важным параметром является условное давление среды при температуре 20 ºС. По этому показателю арматура подразделяется на 6 групп:

В зависимости от температурного режима арматуры для трубопроводных систем бывают:

При проектировании трубопроводной системы арматура также оценивается по следующим критериям:

Методы производства

Существующие технологии производства трубопроводной арматуры обеспечивают неукоснительное соблюдение её геометрических размеров и механических свойств. Для изготовления корпуса применяют методы:

Стальные корпуса трубопроводных контуров в основном бывают штампованными. Технология изготовления штампованного корпуса заключается в нарезке трубной заготовки, её нагреве до температуры пластичности материала, термопластической деформации на обжимном пуансоне, имеющем форму его внутренней поверхности. Затем с помощью формовочного пуансона выдавливается патрубок. Отформованная таким образом заготовка снимается со штампа, подвергается дробеструйной и механической обработки, нанесению защитного покрытия.

Чугунные же корпуса чаще бывают литыми.

Из каких материалов производится

Основным требованием, предъявляемым к корпусу трубопроводной арматуры, является высокая прочность. На него в первую очередь воздействуют механические напряжения, связанные с параметрами транспортируемого вещества, монтажные усилия и динамические нагрузки, возникающие при работе подвижных узлов и деталей в его полости. Поэтому для изготовления корпуса чаще используют разные виды металлов, реже полимерные материалы, керамику и стекло.

Изделия с пластмассовым корпусом стоят недорого, но их прочностных характеристик недостаточно для работы на трубопроводах под высоким давлением. Редкие же виды арматуры из стекла и керамики инертны по отношению к агрессивным средам, поэтому используются для многих технологических процессов химических производств.

Из металлов для изготовления трубопроводной арматуры первоначально использовали цветные — латунь, свинец, бронзу. Это стойкие к коррозии, податливые и лёгкие в обработке материалы. Изделия из них долго служат, обладают привлекательным внешним видом.

Но чаще корпус промышленной арматуры делают:

Арматура со стальным корпусом может использоваться для эксплуатации при значительном уровне давления и в более широком температурном диапазоне, чем с чугунным корпусом. Однако изделия из чугуна дешевле.

Существуют также разновидности трубопроводной арматуры, корпусные детали которой изготовлены из алюминия и титана.

Уплотнительные поверхности могут штамповаться из эластичных материалов (резины, фторопласта, эбонита, тефлона), а также формироваться напылением медных или стальных сплавов. Смазки для трубопроводной арматуры изготавливаются на основе нефтепродуктов.

Классификация и виды

Арматура для трубопроводных систем классифицируется по многим параметрам.

В зависимости от выполняемой функции она бывает:

Кроме этих основных видов подобных устройств, существуют и комбинированные варианты арматур, совмещающие несколько функций: запорно-регулирующие, смесительные, пробно-спускные.

По типу исполнения корпуса арматур бывают:

В зависимости от конструктивных особенностей присоединительных патрубков трубопроводная арматура делится на:

По способу управления трубопроводная арматура классифицируется следующим образом:

Фланцевая

В трубопроводах, эксплуатирующихся с широким диапазоном температур и давления, наиболее распространена фланцевая арматура. Её патрубки заканчиваются фланцами круглой или квадратной формы, имеют по периметру специальные отверстия под крепёжные элементы. Ответные фланцы обладают аналогичными присоединительными размерами. В качестве крепежей используются болты или шпильки, место стыковки фланцев уплотняется упругой прокладкой из различных материалов. Данный тип соединения арматуры отличается надёжностью, большой герметичностью, возможностью многократного демонтажа и обратной установки трубопроводных систем.

Соединительная

В местах стыковки труб из разных материалов или отличающихся по диаметру устанавливаются соединительные изделия. К ним относятся фитинги, в конструкции которых отсутствует запорно-регулирующий механизм: муфты, тройники, заглушки, отводы. Такая арматура необходима для выполнения быстрого и прочного монтажа, замены деталей, ревизии и ремонта трубопровода.

Нержавеющая

Трубопроводная арматура из нержавеющей стали отличается от аналогичных изделий из других материалов особой стойкостью коррозии и химической агрессии. Поэтому устройства из высоколегированной стали используются для установки на бытовых коммуникациях, в химической, пищевой, фармацевтической промышленности.

Для АЭС

Атомные электростанции являются современными сложными производствами с высоким уровнем опасности. Значит, к надёжности работы её оборудования и элементов трубопроводной сети должны предъявляться самые высокие требования. Для установки на АЭС применимы такие разновидности трубопроводной арматуры, корпусные детали которых способны выдержать высокие механические нагрузки, вибрацию и температурные воздействия. Размещаться они должны в местах, где к ним обеспечен свободный подход.

Арматура для АЭС должна:

Установка арматуры с применением фланцевого соединения допускается только для устройств предохранительного типа.

Изделия, у которых внутренняя поверхность арматуры находится в постоянном контакте с радиоактивными веществами, должны быть с разборным корпусом, что позволит периодически промывать его полость дезактивирующими растворами. Материалы, применяемые для изготовления такой арматуры, должны проявлять стойкость к воздействию растворов дезактивации.

Для металлопластиковых труб

Водопроводные и отопительные системы, собранные из металлопластиковых труб, требуют установки трубопроводной арматуры из металлопластика или металла обычной конструкции, главное — чтобы совпадал диаметр. Металлические изделия на концах могут иметь наружную или внутреннюю резьбу. Металлопластиковая арматура стыкуется с трубами компрессионным или пресс-соединением.

Для полиэтиленовых и полипропиленовых труб

Для пластиковых труб применяется арматура, конструктивно воспроизводящая устройства подобного назначения с металлическим корпусом, но полностью выполненная из полиэтилена или полипропилена, а также комбинированные варианты с использованием пластика и металла.

Трубопроводные изделия имеют белый или серый цвет, полностью соответствуют размерному ряду труб.

Арматура стыкуется с деталями пластиковых трубопроводов с помощью пайки, компрессионным или фланцевым соединением. Для установки в местах перехода с пластика на металл могут иметь встроенные латунные патрубки с нарезанной резьбой.

Типы запорных механизмов

Промышленная арматура подразделяется на несколько основных групп, различающихся по конструкции запорного механизма:

Задвижки

Задвижки — тип запорных устройств, у которых запирающая деталь в момент остановки потока совершает движение в перпендикулярной плоскости относительно его центральной оси. Изготавливаются эти виды арматуры из конструкционной стали, латуни и чугуна в диапазоне диаметров от 15 до 2000 мм, выдерживают рабочее давление до 25 МПа и температуру до 565 ºС. Затвор задвижек может иметь форму клина, диска (одного или двух) или прямоугольной пластины (шибера). Ходовой узел подобных устройств бывает выдвинут за пределы корпусных деталей (выдвижной шток) или находится в рабочей среде (невыдвижной шток).

Клапаны

Клапаны оснащены затвором в форме плоской тарелки или конусной иглы, перемещающимся при срабатывании устройства возвратно-поступательно параллельно оси проходного отверстия. Первые называются тарельчатыми, вторые — игольчатыми. Клапан может иметь не только одно, но и два седла, которые перекрываются соответственно двумя тарелками.

Краны

У крана запирающий элемент выполнен в виде тела вращения со сквозным отверстием, предназначенным для прохода потока. Затвор такой арматуры может вращаться вокруг своей оси, в тот момент, когда ось отверстия совпадёт с осью трубопровода, кран будет в открытом положении, пропускать через себя поток рабочей среды. При перпендикулярном положении оси отверстия к оси импульсной линии — кран закрыт. Сама запирающая деталь может иметь форму усечённого конуса, цилиндра или шара.

Вентили

Вентилями называют регулирующие и запорные клапаны с резьбовым шпинделем, который выполняет функцию элемента, передающего усилие от исполнительного механизма. Проходное отверстие у подобных устройств перекрывается в горизонтальной плоскости.

Маркировка и требования стандартов

В нашей стране для обозначения основных данных арматуры принято использовать маркировку из 6 элементов — цифровых и буквенных кодов:

Пример маркировки арматуры: 30с41нж Дy150 — задвижка стальная, номер модели — 41, уплотнительные детали из нержавейки, номинальный диаметр 150 мм.

ГОСТы

Технические условия производства ТА регламентирует ГОСТ Р 55018-2012.

Требования к основным параметрам трубопроводной арматуры указаны для:

Герметизация трубопроводной арматуры

Место контакта подвижного трубопроводного элемента с корпусом или крышкой герметизируется несколькими способами:

В качестве герметизирующих материалов для арматуры используют:

Как обслуживать и ремонтировать

Для выявления неисправностей трубопроводной арматуры периодически осматривают для определения целостности корпуса, герметичности соединений, наличия смазки в электрическом приводе и возможности выполнения ремонта на месте. Если это невозможно, то устройство демонтируют полностью или частично. Чтобы не останавливать работу системы, в трубопровод на время ремонтных работ устанавливают раздвижную вставку, состоящую из куска трубы и двух фланцев, по одному с каждой стороны.

При устранении утечки среды в месте соприкосновения горловины изделия с крышкой или через зазор между корпусом и шпинделем выполняют замену сальниковой набивки. Повреждённый шпиндель можно заменить или отремонтировать путём наварки металла. Трещины в корпусе стальной арматуры завариваются, что невозможно выполнить для чугунных изделий, здесь потребуется замена. В случае обнаружения течи на стыке фланцев выполняют обтяжку фланцевого соединения.

Заключение

Большое количество разновидностей трубопроводной арматуры позволяет подобрать изделие с оптимальными характеристиками и необходимыми размерами, обеспечить бесперебойную и безаварийную работу трубопровода.

Если у вас есть полезные советы по сооружению трубопроводных сооружений, расчёту количества необходимых устройств, то поделитесь ими в комментариях. Подписывайтесь на наш канал, рассказывайте о своём опыте нам, а также своим друзьям в социальных сетях.

Источник