Назначение, устройство и классификация промышленной трубопроводной арматуры

Промышленная трубопроводная арматура — устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отключения, регулирования, сброса, распределения, смешивания, фазораспределения) потоками рабочих сред (газообразной, жидкой, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т. п.) путем изменения площади проходного сечения.

Существует ряд государственных стандартов, регламентирующих требования, предъявляемые к трубопроводной арматуре.

В частности, основные параметры кранов необходимо смотреть по ГОСТ 21345-2005.

Требования к проектированию, изготовлению и испытаниям — по ГОСТ 12.2.063-81.

Типы, присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей фланцев — по ГОСТ Р 54432-2011.

Муфтовые концы — по ГОСТ 6527-68.

Разделку концов патрубков под приварку — по ГОСТ 16037-80.

Требования надежности — по ГОСТ 27.003-90.

Маркировку и окраску — по ГОСТ 4666-75.

Трубопроводная арматура характеризуется двумя главными параметрами: условным проходом (номинальным размером) и условным (номинальным) давлением. Под условным проходом (номинальным размером) DN или ДУ понимают параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей, например соединений трубопроводов, фитингов и арматуры (ГОСТ 28338–89) (табл. 3.1). Условный проход не имеет единицы измерения и приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах.

Таблица 3.1

Условный проход по ГОСТ 28338-89
2,5; 3
4
5
6
8
10
12
15
16*
20
25
32
40
50
63*
65
80
100
125
150
160*
175**
200
250
300
350
400
450
500
600
700
800
900
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600**
2800
3000
3200**
3400
3600**
3800**; 4000

* Допускается применять для гидравлических и пневматических устройств.
** Не допускается применять для арматуры общего назначения.

Таблица 3.2

Обозначение номинального (условного) давления Значение номинального (условного) давления, МПа (кгс/см2) Обозначение номинального (условного) давления Значение номинального (условного) давления, МПа (кгс/см2)
PN 0,1
PN 0,16
PN 0,25
PN 0,4
PN 0,63
PN 1
PN 1,6
PN 2,5
PN 4
PN 6,3
PN 10
PN 16
PN 25
PN 40
0,01 (0,1)
0,016 (0,16)
0,025 (0,25)
0,040 (0,40)
0,063 (0,63)
0,1 (1,0)
0,16 (1,6)
0,25 (2,5)
0,4 (4,0)
0,63 (6,3)
1,0 (10,0)
1,6 (16,0)
2,5 (25,0)
4,0 (40,0)
PN 63
PN 80
PN 100
PN 125
PN 160
PN 200
PN 250
PN 320
PN 400
PN 500
PN 630
PN 800
PN 1000
 
6,3 (63,0)
8,0 (80,0)
10,0 (100,0)
12,5 (125,0)
16,0 (160,0)
20,0 (200,0)
25,0 (250,0)
32,0 (320,0)
40,0 (400,0)
50,0 (500,0)
63,0 (630,0)
80,0 (800,0)
100,0 (1000,0)
 

Условное (номинальное) давление PN или PУ — наибольшее избыточное рабочее давление при температуре рабочей среды 20 °С, при котором обеспечивается заданный срок службы соединений арматуры и трубопровода, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках, прочности их при температуре 20 °С. Значения и обозначения номинальных (условных) давлений должны соответствовать указанным по ГОСТ 26349-84 в табл. 3.2.

Номинальные (условные) давления менее 0,01 МПа следует выбирать из ряда R5, а более 100 МПа — из ряда R20 по ГОСТ 8032-84.

Допускается применять обозначение номинального (условного) давления PУ вместо PN в конструкциях соединений трубопроводов и арматуры, разработанных до 01.01.92.

При маркировке допускается применять обозначение PN 6 вместо PN 6,3.

Рабочее давление Pр — наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры, то есть при рабочих температурах.

Пробное давление Рпр — избыточное давление, при котором должно производиться гидравлическое испытание арматуры и деталей трубопровода на прочность и герметичность водой при температуре не менее 5 и не более 70 °С. Значения пробных давлений для арматуры и деталей из различных материалов определяются по ГОСТ 356–80. Для Рр до 20 МПа пробное давление примерно в 1,5 раза больше рабочего.

Трубопроводную арматуру можно классифицировать по нескольким признакам.

Область применения

— Промышленная трубопроводная арматура общего назначения. Предназначена для использования в различных отраслях промышленности (в т. ч. в системах газораспределения) и изготавливается большими сериями.

— Промышленная трубопроводная арматура для особых условий работы. Предназначена для использования в энергетических установках с высокими параметрами, а также для трубопроводов, транспортирующих абразивные, агрессивные и высокотоксичные среды.

— Специальная арматура. Относят арматуру для АЭС, судовых энергетических установок, для объектов Министерства обороны и т. д. Специальная арматура конструируется и поставляется по отдельным заказам.

— Судовая и транспортная арматура. Выпускается для работы в специфических условиях эксплуатации на транспортных средствах, в том числе на судах речного и морского транспорта. К ней предъявляют повышенные требования по массогабаритным параметрам, условиям работы в различных климатических условиях и ряду других параметров.

— Сантехническая арматура. Предназначена для оснащения различных бытовых устройств, имеет небольшие диаметры, проста в управлении. Предъявляются повышенные требования по дизайну. Выпускается, как правило, на поточных линиях специализированных предприятий.

Функциональное назначение (вид)

— Запорная. Предназначена для полного перекрытия (или полного открытия) потока рабочей среды в трубопроводе в зависимости от требований технологического режима.

— Регулирующая (редукционная). Предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения ее расхода. К ней относятся: регуляторы давления, регулирующие клапаны, регуляторы уровня жидкости, дросселирующая арматура и т. п.

— Распределительно-смесительная (трехходовая или многоходовая). Предназначена для распределения рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков среды. Сюда относятся клапаны и краны.

— Предохранительная. Предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого давления посредством сброса избытка рабочей среды. Сюда относятся: предохранительные клапаны, импульсные предохранительные устройства, мембранные разрывные устройства, перепускные клапаны.

— Защитная. Предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого или не предусмотренного технологическим процессом изменения параметров или направления потока рабочей среды и для отключения потока без выброса рабочей среды из технологической системы. Сюда относятся обратные и отключающие клапаны.

— Фазоразделительная. Предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от их фазы и состояния. Сюда относятся конденсатоотводчики, маслоотделители, газоотделители, воздухоотделители.

Конструктивные типы

— Задвижки. Рабочий орган у них перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно потоку рабочей среды. Используется преимущественно в качестве запорной арматуры.

— Клапаны (вентили). Запорный или регулирующий рабочий орган у них перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды. Разновидностью этого типа арматуры являются мембранные клапаны, у которых в качестве запорного элемента используется мембрана. Мембрана фиксируется по внешнему периметру между корпусом и крышкой, выполняет функцию уплотнения корпусных деталей и подвижных элементов относительно внешней среды, а также функцию уплотнения запорного органа.

— Краны. Запорный или регулирующий рабочий орган у них имеет форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг своей оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.

— Затворы. Запорный или регулирующий орган у них имеет, как правило, форму диска и поворачивается вокруг оси, не являющейся его собственной.

Условное давление рабочей среды

— Вакуумная (давление среды ниже 0,1 МПа абс.).

— Низкого давления (от 0 до 1,5 МПа).

— Среднего давления (от 1,5 до 10 МПа).

— Высокого давления (от 10 до 80 МПа).

— Сверхвысокого давления (от 80 МПа).

Температурный режим

— Криогенная (рабочие температуры ниже –153 °С).

— Для холодильной техники (рабочие температуры от –153 до –70 °С).

— Для пониженных температур (рабочие температуры от –70 до –30 °С).

— Для средних температур (рабочие температуры до +455 °С).

— Для высоких температур (рабочие температуры до +600 °С).

— Жаропрочная (рабочие температуры свыше +600 °С).

Способ присоединения к трубопроводу

— Арматура муфтовая. Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью муфт с внутренней резьбой.

— Арматура ниппельная. Присоединяется к трубопроводу или емкости при помощи ниппеля.

— Арматура под приварку. Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью сварки. Преимуществами являются полная и надежная герметичность соединения, минимум обслуживания (не требуется подтяжки фланцевых соединений). Недостаток — повышенная сложность монтажа и замены арматуры.

— Арматура стяжная. Соединение входного и выходного патрубков с фланцами на трубопроводе осуществляется с помощью шпилек с гайками, проходящими вдоль корпуса арматуры.

— Арматура фланцевая. Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью фланцев. Преимуществом являются возможность многократного монтажа и демонтажа на трубопроводе, большая прочность и применимость для широкого диапазона давлений и проходов. Недостатки — возможность ослабления затяжки и потеря герметичности со временем, большие габаритные размеры и масса.

— Арматура цапковая. Присоединяется к трубопроводу или емкости на наружной резьбе с буртиком под уплотнение.

— Арматура штуцерная. Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью штуцера.

Способ герметизации

— Арматура мембранная. Мембрана осуществляет уплотнение корпусных деталей, подвижных элементов относительно внешней среды, а также уплотнение в затворе.

— Арматура сальниковая. Уплотнение штока или шпинделя относительно внешней среды обеспечивается сальниковой набивкой, находящейся в контакте с подвижным штоком (шпинделем).

— Арматура сильфонная. Для уплотнения подвижных деталей (штока, шпинделя) относительно внешней среды используется сильфон, который является также чувствительным либо силовым элементом конструкции.

Способ управления

— Арматура под дистанционное управление. Не имеет непосредственного органа управления, а соединяется с ним при помощи колонок, штанг и других переходных устройств.

— Арматура приводная. Управление осуществляется при помощи привода (непосредственно или дистанционно).

— Арматура с автоматическим управлением. Управление происходит без участия оператора, под непосредственным воздействием рабочей среды на затвор или на чувствительный элемент, либо посредством воздействия на привод арматуры управляющей среды, либо по командному сигналу, поступающему на привод арматуры из приборов АСУ.

— Арматура с ручным управлением. Управление осуществляется вручную.

Группа компаний «Газовик» Контакты:
Адрес: 410076, Саратов, им. Орджоникидзе Г.К., 119
Телефон: 8-800-2000-230, Электронная почта: order@gazovik.ru