Запорная арматура

Что такое запорная арматура?

Запорная арматура для трубопроводов — это устройства, использующиеся для управления потоком жидкости или газа. Они позволяют открывать, закрывать или регулировать поток, обеспечивая безопасность и эффективность работы системы.

Промышленная

Используется в различных отраслях и народном хозяйстве. Она широко применяется в трубопроводных системах для транспортировки воды, газа, пара, тепла (в системах отопления) и других.

Общепромышленная

Предназначена для работы с высоким давлением, при повышенных или пониженных температурах. Её используют для транспортировки агрессивных, токсичных и радиоактивных веществ. Запорно-регулирующая арматура этой категории отличается высокой коррозионной стойкостью. К ней относятся криогенные и фонтанные устройства, изделия с обогревом и другие.

Судовая

Устанавливается на морских и речных судах. Она устойчива к вибрации, имеет определённый вес и не подвержена коррозии в морской воде.

Специальная

Изготавливается по спецзаказу для конкретных условий эксплуатации.

Сантехническая

Применяется в различных коммуникациях и сфере ЖКХ. Она монтируется на технические трубопроводы, бытовые приборы. Отличается малыми размерами, простотой конструкции и лёгкостью эксплуатации. Управление ручное, за исключением регуляторов давления и газовых клапанов.

Классификация по различным признакам:

• По типу присоединения к системе
• По способу регулировки потока

По типу присоединения к системе

Запорная трубопроводная арматура может быть классифицирована по типу подсоединения следующим образом:

• С фланцевым соединением
• Муфтовые
• Штуцерные
• Под приварку

Фланцевая

Фланцевый тип соединения — один из самых популярных в трубопроводной арматуре. Он позволяет создать разъёмное соединение, которое при необходимости легко разобрать. Форма у фланцев может быть круглой или квадратной. Круглые фланцы универсальны и подходят для применения в системах с любым давлением. Квадратные можно использовать только в системах с давлением до 20 атмосфер.

Для создания герметичного соединения фланцы и ответной детали стягиваются между собой болтами или шпильками. Между фланцами укладывается прокладка. У такого соединения есть несколько преимуществ:

• высокая надёжность;
• повышенная герметичность;
• способность выдерживать высокое давление.

Основные недостатки — возможное ослабление крепежа при недостаточной затяжке, а также большая масса и габариты изделий. Фланцы изготавливают из стали (чёрной или нержавеющей) или чугуна (ковкого или серого).

Муфтовая

Муфтовый тип используется  с небольшим условным проходом — до Ду50 и при давлении в системе менее 1,6 МПа. Она закрепляется на трубе с помощью резьбы.

Существует два вида: с внутренней и внешней резьбой. Стоит отметить, что допускается изготовление деталей с разным видом резьбы с разных сторон: например, с одной стороны внешняя, а с другой — внутренняя.

В муфтовых изделиях используются различные уплотнения, такие как лента ФУМ, льняная нить или смазка, для обеспечения герметичности соединения. Основные преимущества такого соединения — простота монтажа и замены. При установке не требуется использовать дополнительные устройства и элементы.

Однако есть и недостаток: муфтовую арматуру нельзя устанавливать на магистральные трубопроводы с высоким давлением среды.

Штуцерная и муфтовая

Штуцерное присоединение используется только для арматуры с малым условным проходом — до Ду5. На присоединительном конце имеется внешняя резьба, а накидная гайка прижимает арматуру к трубе. Таким способом в трубопроводы устанавливают различные измерительные устройства.

Муфтовый тип применяется для запорной арматуры с небольшим условным проходом (до Ду50) и при давлении в системе менее 1,6 МПа. Она навинчивается на трубу.

Различают два исполнения: с внутренней и внешней резьбой. Допускается изготовление деталей с разным видом резьбы с разных сторон.

В муфтовых изделиях предусмотрены уплотнения из ленты ФУМ, льняной нити или смазки для лучшей герметичности. Основные преимущества такого соединения — простота монтажа и замены. При установке не требуются дополнительные устройства и элементы.

Их также нельзя устанавливать на магистральные трубопроводы с высоким давлением среды.

Арматура «под приварку»

На магистралях, транспортирующих опасные среды, часто используется сварное соединение. Это необходимо для обеспечения максимальной герметичности системы. Важно следить за тем, чтобы сварной шов не был слабее стенки трубы, иначе может произойти разгерметизация пространства.

Сварные соединения могут быть выполнены двумя способами:

• встык с дополнительным прокладным кольцом, что позволяет избежать перекоса деталей;
• в раструб, когда сварной шов расположен снаружи трубы.

Перед сваркой поверхности необходимо подготовить: обезжирить, устранить налёт, возможную коррозию и загрязнения.

Достоинства:

• высокая надёжность и герметичность соединения;
• небольшая стоимость;
• малые габариты.

Недостатки:

• сварочные работы должны проводиться квалифицированным специалистом
• это трудоёмкий и точный процесс

По способу регулировки потока

По методу регулировки потока различают следующие типы запорной арматуры:

• Краны (шаровые, пробковые и т. п.).
• Запорные вентили.
• Заслонки.
• Задвижки (клиновые, шиберные и т. п.).

Краны

Запорные краны бывают шаровой и пробковой конструкции. В бытовых и технологических трубопроводных системах используются шаровые краны, запорный элемент которых выполнен в форме шара. Пробковые же краны устанавливают на магистральные трубопроводы, переносящие нефтепродукты, газ или воду: их запорный элемент имеет форму пробки.

Конструкция такого крана проста. Он состоит из нескольких элементов, главные из которых — корпус и затвор. Различают полнопроходную, неполнопроходную и стандартную арматуру. Работа крана регулируется с помощью маховика или приводного механизма.

Принцип действия прост: при повороте ручки шар или пробка смещается, открывая или закрывая условный проход трубы. Если затвор расположен перпендикулярно, поток полностью перекрыт.

Материалы для изготовления кранов разнообразны: это может быть латунь, сталь (углеродистая, легированная или нержавеющая). Существуют также пластиковые краны, устойчивые к химическим воздействиям. Они устанавливаются на системы горячего и холодного водоснабжения, а изделия из нержавеющей стали монтируются на магистральных трубах с диаметром условного прохода (Ду) до 50 мм.

Вентили

Запорные вентили используются для регулирования потока среды с помощью маховика или электрического привода. По способу подключения они бывают муфтовыми и фланцевыми. Эти устройства позволяют поддерживать необходимое давление в системе и смешивать жидкости в нужных пропорциях.

Принцип работы вентиля прост: шпиндель под воздействием маховика начинает двигаться возвратно-поступательно, перекрывая проход среды. Проходные вентили можно устанавливать только на прямых участках магистрального трубопровода, а прямоточные — в зонах, где на выходе не допускается снижение расхода среды.

Корпуса вентилей изготавливаются из стали, чугуна, латуни или бронзы. Последние два материала используются в системах водоснабжения и отопления жилых домов. Они могут соединяться с помощью муфт, фланцев или сварки. Стальные изделия применяются в трубопроводах с жёсткими требованиями к рабочей среде. Чугунные вентили относятся к общетехнической арматуре.

Заслонки

Заслонки используются в системах с низким давлением, например, в канализационных трубах или магистралях с химическими жидкостями. Они не обеспечивают высокую герметичность.

Монтаж заслонок осуществляется двумя способами:

• с помощью фланцевого соединения;
• сварным методом.

В качестве затвора выступает диск, который поворачивается вокруг оси. Заслонки изготавливают из чугуна или стали.

Задвижки

Задвижка — это популярный тип запорной арматуры, который имеет простую конструкцию. Она надёжно перекрывает поток рабочей среды с помощью затвора в форме диска или клина.

Задвижки используются в магистральных и технологических трубопроводах, по которым транспортируют различные среды. Задвижки бывают полнопроходными и усечёнными. У полнопроходной задвижки диаметр седла равен диаметру трубопровода. У усечённой задвижки диаметр седла меньше диаметра прохода трубы.

По конструктивному исполнению шпинделя задвижки делятся на изделия с выдвижным и невыдвижным шпинделем. Первые имеют большую длину, но отличаются более длительным сроком службы и легче поддаются ремонту.

К преимуществам задвижек можно отнести простоту конструкции, универсальность применения и лёгкость в обслуживании. Для изготовления задвижек используют сталь (углеродистую, легированную, нержавеющую, молибденсодержащую), чугун и алюминий.

Маркировка

Все оборудование должно соответствовать ГОСТ и иметь маркировку, содержащую информацию о производителе изделия, материале корпуса, диаметре условного прохода (Ду), направлении потока рабочей среды и рабочих размерах.

Существует три метода нанесения маркировки на корпус изделия:

• клеймение
• штамповка
• гравировка

Рассмотрим расшифровку маркировки 15кч916бр:

• 15 — обозначение клапана;
• кч — ковкий чугун (материал корпуса);
• 9 — электрический привод;
• 16 — тип конструкции (размеры указаны в соответствующем каталоге);
• бр — бронзовые уплотнения.

Маркировка выполняется в соответствии с ГОСТ 4666-75.