Дата публикации: 04.12.2020
Последнее изменение: 18.01.2021

Виды трубопроводной арматуры

Трубопроводная арматура используется при обустройстве трубопровода. Конструкция предназначена для управления рабочей средой через изменение площади проходящего сечения.

Высокое качество трубопроводного оборудования гарантируется ГОСТ Р 53672-2009. В стандарте описаны технические характеристики, сферы использования и приводные устройства к главной арматуре.

Трубопроводная арматура используется для передачи жидких, сыпучих и газообразных сред. Главная классификация оборудования – по типу устройства. В зависимости от особенностей конструкции, арматура имеет конкретное назначение и технические характеристики.

Типы устройств

Оборудование подразделяется на 4 категории:

• задвижка;
• клапан;
• кран;
• дисковой затвор.

Задвижка – это устройство, у которого запирающая или регулирующая деталь переходит под прямым углом к оси потока. Такой тип подразделяется на следующие виды:

• клиновые;
• параллельные;
• с выдвижным штоком;
• со шпинделем.

Для задвижек характерно следующее:

• большая высота установки;
• малая длина;
• слабое гидравлическое сопротивление;
• высокое воздействие на привод затвора;
• медленное сбрасывание;
• деформация внешней стороны седла (при работе с загрязненными веществами).

 Клапан ошибочно называют вентилем, что создает проблемы в процессе проектирования и обсуждения плана с персоналом. В клапане запирающая или регулирующая деталь переходит параллельно потоку рабочей среды. Клапаны могут быть:

• тарельчатыми;
• игольчатыми;
• односедельными;
• двухседельными.

Элемент отличается следующим:

• малая строительная высота;
• большая длина;
• быстрое движение рабочей среды;
• мощное гидравлическое сопротивление;
• высокая герметичность.

В кране запирающая деталь выполняется по форме тела вращения (или части). Элемент двигается вокруг собственной оси, которая находится произвольно по отношению к потоку рабочей среды. Перед поворотом происходят возвратно-поступательные движения. Краны могут быть конусными, шаровыми и цилиндрическими.

Для кранов характерны малая строительная высота и быстрое срабатывание, как для клапанов, и малая строительная длина, как для задвижек.

Дисковой затвор имеет форму диска. Запирающий или регулирующий элемент двигается вокруг оси, расположенной под углом в 90 ° и меньше (градусы зависят от модели) по отношению к потоку рабочей среды.

Дисковой затвор характеризуется слабыми свойствами: строительная высота и длина, воздействие на привод затвора и гидравлическое сопротивление.

Классификация по различным параметрам

Трубопроводная арматура подразделяется по функциональному назначению, типу соединения и герметизации. Разберу каждую классификацию отдельно.

По сфере применения

Функциональное назначение оборудования может быть разным. По сфере использования трубопроводная арматура классифицируется на:

• запорную;
• обратную;
• предохранительную;
• распределительно-смесительную;
• регулирующую;
• отключающую (защитную).

Трубопроводная арматура может быть изготовлена на заказ под определенные условия эксплуатации. Также, существуют стандартные категории.

Запорная арматура

Запорное оборудование предназначено для перекрытия потока рабочей среды с герметизацией. Арматура состоит из спускной части, которая сбрасывает среду из емкостей и трубопроводной системы, и контрольной части, предназначенной для контроля уровня среды в емкостях, забора пробы, выпуска воздуха, дренажа и других задач.

Запорная арматура применяется чаще всего при обустройстве трубопроводных систем (80%). Устройство позволяет регулировать степень герметизации при перекрытии потока окружающей среды. Здесь, герметичность и ее ресурс являются стандартными показателями качества трубопроводной арматуры.

У запорного оборудования 2 состояния (открыто или закрыто) и дополнительно 2-3 промежуточных положений. Такая арматура применяется в следующих сферах:

• морской транспорт;
• глубоководные аппараты;
• авиатехника;
• космические аппараты;
• атомная энергетика;
• магистральные газо- и нефтепроводы.

Обратная арматура

Назначение оборудования – обеспечение движения потока рабочей среды в едином направлении. Чаще обратная арматура используется для ограничения эмиссии во внешнюю среду при аварийном разрушении трубопровода.

Оборудование применяется при одновременной эксплуатации нескольких насосов для предотвращения смешивания рабочих сред. Например, в фильтрационных системах устанавливается обратная арматура, которая не дает смешаться очищенным и загрязненным материалам.

Предохранительная арматура

Устройство предназначено для защиты трубопровода от аварийного изменения температуры и других характеристик рабочей среды при автоматическом сбросе избытков.

Предохранительная арматура обеспечивает бесперебойную эксплуатацию и надежность трубопроводных систем. Оборудование устраняет критическое изменение характеристик внутреннего вещества, что может произойти по различным причинам:

• выведение из строя участка трубопровода;
• недочет сотрудников;
• внутренние изменения;
• воздействие внешних условий.

Предохранительная арматура устанавливается в трубопроводных системах транспортных установках, на объектах промышленного и энергетического назначения.

Распределительно-смесительная арматура

Устройство распределяет единый поток по отельным ответвлениям (распределительная) и смешивает различные вещества (смесительная). Стандартное использование – смешивание горячей и холодной воды для достижения требуемой температуры.

Регулирующая арматура

Устройство регулирует характеристики рабочей среды с целью экономичной и безопасной работы и формирования сложных производственных конструкций с различными компонентами.

Используя регулирующую и запорную арматуру, обеспечивается нормальное функционирование и оперативная управляемость трубопроводных систем на масштабных объектах. Такое оборудование применяется на АЭС.

Отключающая (защитная) арматура

Устройство подходит для остановки потока рабочей среды, если превышены показатели стандартной скорости течения из-за скачков давления на слабых участках.

Защитная арматура отличается от предохранительной тем, что выводит только конкретный участок. Весь остальной поток продолжает движение.

Чаще 1-2 вида трубопроводной арматуры комбинируются: запорно-регулирующая, запорно-обратная и др. конструкция зависит от конкретного случая.

По типу соединения

Существует 5 способов соединения трубопроводной арматуры с основным оборудованием.

Фланцевое соединение

Дисковой затвор предусматривает многоразовую установку, в случае чистки и ремонта арматуры. Фланцы отличаются высокой герметичностью и устойчивостью к большим скачкам давления.

Минусом фланцевого соединения является то, что при регулярных перепадах давления плотность на участках затяжки уменьшается. Герметизация ухудшается на отдельных местах. Другой недостаток фланцев – их большие габариты, по сравнению с другими деталями. Крепление  регулярно проверяется, так как оно ослабевает спустя время.

Муфтовое соединение

В таких конструкциях соединяющиеся участки трубопровода имеют резьбу с внутренней стороны, с помощью которой и происходит соединение. Муфтовый метод подходит к трубам, диаметром не более 80 мм и рабочим давлением 10 атм. Этот способ применим к полипропиленовым, полиэтиленовым и металлопластиковым конструкциям. Муфтовое соединение подходит только для конструкций, предназначенных для транспортировки нейтральных и негорючих жидкостей.

Некоторые современные канализационные трубопроводы соединяются муфтовым методом без внутренней резьбы. Места стыковки уплотняются резиновыми кольцами.

Цапковое соединение

При установке применяется 1 или 2 винтовых захвата. Цапковое соединение подходит для быстрого монтажа, например, напорного пожарного рукава или водопроводной арматуры. В других случаях используются иные методы.

Цапковое соединение подходит для трубопроводов с высоким давлением рабочей среды.

Штуцерное соединение

Участки соединяются так: на одну часть устанавливается накидная гайка, на другой находится наружная резьба. Герметизация обеспечивается плотной прокладкой. Соединение арматуры с трубопроводом резьбовое.

Штуцерное соединение применяется при установке труб малого диаметра, не более 15 мм. Чаще всего, метод используется для лабораторных трубопроводов.

Приварка

Данный тип соединения считается самым надежным и долговечным. Приварка используется при обустройстве трубопровода, по которому будут протекать опасные вещества.

 Детали привариваются друг к другу. Присоединительные патрубки предварительно подготавливаются к соединению.

По методу герметизации

Трубопроводная арматура подразделяется на 3 типа, в зависимости от способа герметизации:

• мембранная;
• сальниковая;
• сильфонная.

Мембранная арматура предназначена для уплотнения деталей корпуса и соединительных элементов, которые двигаются снаружи. Устройство уплотняет трубопровод в затворе.

Сальниковая арматура обеспечивает уплотнение штока (шпинделя), относительно внешней среды. Герметизация обеспечивается с помощью сальниковой набивки. Элемент устанавливается вблизи подвижного штока (шпинделя).

Сильфонная арматура выполняет ту же функцию, что и сальниковое оборудование. В качестве уплотнителя используется сильфон, силовая или чувствительная деталь.