Что такое запорная арматура?
Запорная арматура — это устройства, которые используются для управления потоком жидкости или газа в трубопроводах. Они позволяют открывать, закрывать или регулировать поток, обеспечивая безопасность и эффективность работы системы.
Сферы применения запорной арматуры:
Промышленная арматура
Используется в различных отраслях и народном хозяйстве. Она широко применяется в трубопроводных системах для транспортировки воды, газа, пара, в системах отопления и других.
Общепромышленная арматура
Предназначена для работы с высоким давлением, при повышенных или пониженных температурах. Её используют для транспортировки агрессивных, токсичных и радиоактивных веществ. Запорная арматура этой категории отличается высокой коррозионной стойкостью. К ней относятся криогенные и фонтанные устройства, изделия с обогревом и другие.
Судовая запорная арматура
Устанавливается на морских и речных судах. Она устойчива к вибрации, имеет определённый вес и не подвержена коррозии в морской воде.
Специальная арматура
Изготавливается по спецзаказу для конкретных условий эксплуатации.
Сантехническая арматура
Применяется в различных коммуникациях и сфере ЖКХ. Она монтируется на технические трубопроводы, бытовые приборы. Отличается малыми размерами, простотой конструкции и лёгкостью эксплуатации. У такой запорной арматуры ручное управление, за исключением регуляторов давления и газовых клапанов.
Существует множество видов запорной арматуры, и их можно классифицировать по различным признакам:
- По типу присоединения к системе
- По способу регулировки потока
По типу присоединения к системе
Запорная арматура может быть классифицирована по типу подсоединения к трубопроводу следующим образом:
- С фланцевым соединением
- Муфтовые
- Штуцерные
- Под приварку
Фланцевая арматура
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 трубопроводных системах с любым давлением. Квадратные можно использовать только в системах с давлением до 20 атмосфер.
Для создания герметичного соединения фланцы запорной арматуры 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 арматура
Муфтовый тип используется для запорной арматуры 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 муфтовой арматуры: 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 арматура
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 магистральные 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 муфтовой арматуры: 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.
Однако их нельзя устанавливать на магистральные трубопроводы с высоким давлением среды.
Арматура «под приварку»
В трубопроводах, 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 запорного крана проста. Он состоит из нескольких элементов, главные из которых — корпус и затвор. Различают полнопроходную, неполнопроходную и стандартную арматуру. Работа запорного крана регулируется с помощью маховика или приводного механизма.
Принцип действия кранов 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. Краны широко применяются: 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 запорного 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 запорной 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 запорной арматуры
Запорная арматура должна соответствовать ГОСТ и иметь маркировку, которая содержит 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.
