Управление жидкими и газообразными потоками в трубопроводных системах на любом промышленном производстве осуществляется с помощью устройств, объединенных общим названием «трубопроводная арматура». К арматуре относят и соединительные элементы трубопроводов – фланцы, тройники, компенсаторы, переходы и другие фитинги.
Санитарно-техническая арматура Классификация, НТД, изготовители и поставщики
Журнал «Сантехника» совместно с Маркетинговым центром по трубопроводной арматуре начинает серию публикаций, посвященных санитарно-технической арматуре и оборудованию. Резко возросшие объемы рекламных публикаций в печати, в Интернете, огромное число новых фирм – поставщиков арматуры на специализированных выставках обусловлены стремительным расширением рынка сантехнической арматуры и оборудования. Потребителю сантехнической арматуры достаточно трудно разобраться в номенклатуре и обозначениях ввиду запутанности терминов и классификации этого вида арматуры в отличие от промышленной трубопроводной арматуры. В этих статьях мы попытаемся осветить наиболее острые вопросы систематизации и разобраться в имеющейся проектно-технической документации, дать ответ, как отличить «фальшивую» арматуру от настоящей и сформулировать рекомендации по выбору оптимальной конструкции и типа сантехнической арматуры.
Управление жидкими и газообразными потоками в трубопроводных системах на любом промышленном производстве осуществляется с помощью устройств, объединенных общим названием «трубопроводная арматура». К арматуре относят и соединительные элементы трубопроводов – фланцы, тройники, компенсаторы, переходы и другие фитинги.
Трубопроводную арматуру разделяют на промышленную, сантехническую и специального назначения (лабораторная, пищевая и др.). Если в промышленной арматуре есть устоявшаяся классификация, то сантехническую арматуру выделить из всего оборудования, которое находится в помещения, достаточно сложно из-за запутанности определений и обозначений. Сантехнической арматурой оснащаются различные бытовые устройства: ванные установки, кухонные раковины и др. Изготавливается эта арматура в больших количествах на специальных предприятиях, имеет небольшие диаметры прохода и в большинстве своем управляется вручную, за исключением регуляторов давления и предохранительных клапанов для газа.
Жилое помещение оснащено санитарно-техническим, отопительным оборудованием и металлопродукцией
Санитарно-техническое оборудование – это ванны чугунные и стальные, колонки водогрейные для ванн, поддоны душевые, умывальники керамические (фарфоровые, полуфарфоровые, фаянсовые), пластмассовые, мраморные, полотенцесушители, раковины, мойки чугунные, стальные и пластмассовые, санитарно-техническое оборудование для туалетных комнат (унитазы керамические, писсуары, биде, бачки смывные, сидения для унитазов, крышка фарфоровая), арматура санитарно-техническая (краны водоразборные и туалетные, краны-смесители), запасные части к санитарно-технической арматуре (втулки, винты, гайки, ручка-переключатель, сетка душевая, трубка сливная, шланг гибкий и др.), экран ванны декоративный, кронштейны для умывальников и моек.
Трехходовой регулятор расхода холодной и горячей воды
Четырехходовой кран для горячей воды
Отопительное оборудование – это котлы и аппараты отопительные, бойлеры, запасные части к отопительному оборудованию, радиаторы чугунные и стальные, конвекторы отопительные, решетки колосниковые, заслонки поворотные, трубы печные, колена для печных труб, зольники, коробка для дымохода, решетка вентиляционная, решетка для поддувала.
Металлопродукция: трубы стальные водогазопроводные, водонапорные чугунные, чугунные канализационные. Соединительные детали к трубам: муфты, угольники, тройники, крестовины, отводы, краны, ниппели, контргайки, сгоны. Колена, отступы и патрубки; трубы водосточные, крепежные материалы и изделия: балки, швеллеры; чугунное литье, сталь сортовая, круглая и квадратная, угловая и полосовая, тонколистовая, оцинкованная, листовая, кровельная; жесть черная и белая; гвозди строительные, толевые, кровельные, оцинкованные шурупы, болты с гайками, проволока стальная, сетка металлическая, олово, припои.
Часть отопительного оборудования и металлопродукции содержит сантехническую арматуру. Например, вентили широко применяются во всех сферах и обладают наиболее плавной характеристикой регулирования параметров потока рабочей среды. На бытовом уровне мы часто встречаем их в качестве сантехнической арматуры. Сама конструкция позволяет применять их в огромном диапазоне систем.
Предохранительный клапан для нагревателя воды в ванной комнате
Термостатический регулятор расхода
Классификация жилищно-коммунальной арматуры в Европейской арматурной ассоциации
Арматура санитарно-техническая
01 Арматура с механическим управлением
02 Арматура с термостатическим управлением
03 Арматура с электронным управлением
04 Смесители с одной рукояткой
05 Арматура санитарная автоматическая
06 Арматура санитарная для многоместных умывальников
07 Арматура запорная и раздаточная для водогрейных аппаратов
08 Арматура запорная и раздаточная для аппаратов под давлением
09 Арматура предохранительная для водогрейных аппаратов
10 Арматура спускная, сифоны
11 Душ, регуляторы струи
12 Клапаны смывные
13 Смывные бачки, арматура к ним
14 Арматура ванных комнат
15 Арматура специальная
Арматура водопроводная жилищно-коммунальная
02 Клапаны запорные проходные с прямым и наклонным шпинделем
03 Клапаны запорные угловые
04 Клапаны отключающие
05 Краны водопроводные спускные
06 Краны спускные автоматические
07 Краны водопроводные с обратным клапаном и прерывателем вакуума
08 Арматура для подключения стиральных машин
09 Арматура обратная
10 Клапаны-регуляторы до себя
11 Прерыватели вакуума, дыхательные клапаны
13 Арматура защитная для шлангов
Арматура для отопительных систем и систем кондиционирования воздуха
01 Арматура запорная трубопроводная
02 Арматура распределительная
03 Клапаны обратные, сифоны
04 Арматура для котлов
05 Термостатические клапаны для регуляторов
07 Клапаны регулирующие ручные для отопительных радиаторов
08 Резьбовые соединительные элементы
09 Клапаны-регуляторы для отопительных установок (регуляторы нагрева)
10 Регуляторы для систем вентиляции и кондиционирования воздуха
11 Приводные устройства для смесителей
12 Арматура смесительная
13 Клапаны-регуляторы и ограничители давления
14 Ограничители температуры
15 Клапаны электромагнитные для котельных установок на газе и мазуте
За последнее десятилетие в России многократно возрос интерес к сантехнической арматуре как со стороны производителей, число которых выросло в 5 раз, так и со стороны продавцов и дистрибьюторов, число которых уже сравнялось с числом фирм, торгующих промышленной арматурой.
Дилерская сеть в России уже насчитывает более 300 крупных коммерческих фирм-поставщиков сантехнической арматуры. В каждом областном центре России как минимум 10–15 фирм и организаций в той или иной мере занимаются торговлей сантехнической арматурой как через сеть торговых домов и магазинов, так и оптовыми поставками. Бурное развитие арматурного производства и дилерской сети связано с высокой рентабельностью производства и сбыта трубопроводной арматуры, спрос на которую высок в течение всего года и в очень слабой степени зависит от сезонных факторов.
Перечень производителей сантехнической трубопроводной арматуры в России и странах СНГ
1. ОАО «Пензенский арматурный завод» (Пенза)
2. ЗАО «Можайский арматурный завод» (Московская область)
3. ОАО «Бологовский арматурный завод» (Тверская область)
4. ЗАО «Южураларматура-Сантехник» (Миасс)
5. АО «Кролевецкий арматурный завод» (Украина)
6. Харьковский завод № 5 Cантехизделий (Украина)
7. АО «Урал-Арма» (Уральский арматурный завод, Казахстан)
8. АО «Брянсксантехника» (Брянск)
9. ОАО «Сантехлит» (Брянск)
10. Гродненское УПП Белорусского общества глухих (Гродно)
11. УИН-89 (Днепропетровск)
12. Закарпатский арматурный завод (Кобылецкая поляна, Украина)
13. ЗАО «Промарматура» (Киев)
14. АО «Краснокутский арматурный завод» (Саратовская область)
15. АО «Крупинский арматурный завод» (Московская область)
Необходимо ожидать, расширения выпуска санитарно-технического оборудования с автоматизированными системами управления. Качественный скачок в автоматизации сантехники будет связан с широким внедрением многопроцессорной техники.
Шаровые расходомеры для холодной воды
Фитинги и переходы для сантехнического оборудования
Уже сейчас в США и Великобритании созданы проекты жилых домов нового поколения Mil-lennium Homes со встроенной компьютерной системой управления подачи воды, газа, тепла, утилизации отходов, вентиляции, медицинской экспресс-диагностики и др. В эти проекты заложена арматура, которая автоматически управляется с сервера. На одном примере было показано, что только в ванной комнате должно быть установлено более 10 единиц арматуры нового поколения.
В 2001 г. в Чешире, Великобритания, разработали «туалет будущего», который, анализируя экскременты, сообщает о проблемах со здоровьем через Интернет. Футуристический туалет под названием VIP (Versatile Interactive Pan) разработан производителем сантехнического оборудования Twyford. VIP оснащен сиденьем, которое «активируется» с голоса, слив работает автоматически, передает BBC. «Футуристический туалет – это настоящий прорыв для нас. Унитаз не менялся с тех пор, как 120 лет назад его создал Томас Туифорд. Мы хотим изменить этот привычный предмет и оснастить его современными технологиями», – сказал представитель Twyford Терри Вулискрофт.
Душ в виде настенной панели
Смеситель, подключенный с помощью трех отверстий
Сантехническая блочная арматура
«Туалет будущего» не только проанализирует здоровье, но и скорректирует рацион питания. Если, к примеру, человек страдает от запора, то туалет отправит в местный супермаркет заказ на фасоль или бобы. Продукты доставят в тот же день.
Пока VIP еще не запущен в производство, есть только экспериментальный экземпляр. При этом лет через пять футуристический туалет можно будет купить в магазине.
Функциональный смеситель для ванной комнаты
Сантехническая арматура для лабораторных исследований
На конгрессе Европейской арматурной ассоциации в Эдинбурге была продемонстрирована принципиальная схема описанного туалета. Только в унитаз вмонтировано 8–15 типоразмеров арматуры различного назначения. Всего в туалете будущего предполагается установить более 20 типоразмеров арматуры. Вся арматура связана с микропроцессором, который управляет всем установленным в квартире оборудованием.
По материалам информационно-справочного сервера
Автор проекта Д. Г. Грак
Таблица Перечень основных стандартов и НТД на сантехническую арматуру
Тип
Номер
Название
ГОСТ
27679-88
Защита от шума в строительстве. Санитарно-техническая арматура. Метод лабораторных измерений шума.
Бачки смывные и арматура к ним. Общие технические условия.
ГОСТ
21485.4-76
Бачки смывные и арматура к ним. Бачок смывной керамический с верхним пуском, с непосредственным присоединением к унитазу. Конструкция и основные размеры.
ГОСТ
21485.5-76
Бачки смывные и арматура к ним. Бачок смывной керамический с боковым пуском, с непосредственным присоединением к унитазу. Конструкция и основные размеры.
Ни одна труба на земле не может работать без арматуры. И речь не о каркасе для усиления бетона в ответственных конструкциях. Речь об устройстве, «на плечах» которого лежит управление потоками рабочей среды. Что такое трубопроводная арматура? Какая она бывает, и куда ее устанавливают? Обо всем по порядку.
Классификация
Трубопроводный транспорт – лидер, среди остальных колесных и без колесных транспортных средств, по перевозке грузов. Развернутая длина всех российских магистралей составляет более 250 тысяч километров.
Для управления таким народным достоянием нужны специальные технические средства, коими и является трубопроводная арматура. Она бывает 3 видов:
Рабочая среда – жидкость, газ, пульпа или другое вещество, текущее по трубе.
К лабораторной арматуре относятся устройства, которые работают в ограниченных условиях без воздействия давления и высокой температуры. Всяческие бобышки, трубки, защитные оправы, нужные для выполнения точных замеров, отбора проб и других лабораторных манипуляций.
К промышленной арматуре относятся устройства, которые управляют рабочей средой. Под управлением понимается:
Регулировка среды в трубе подразумевает контроль и изменение (при необходимости) основных ее параметров (давление, температура).
Арматура делится на общепромышленную и специальную. Для каждой отрасли выпускается своя, особая трубопроводная арматура, с определенными параметрами и конструкцией. Такие устройства нужны:
По «просьбам всех нуждающихся», заводы арматуростроения выпускают специфическую продукцию, выполняющую конкретную задачу.
Применение
Трубопроводная арматура используется в магистралях, котлах, емкостях и других устройствах промышленного назначения. Нужна для регулировки/управления жидкими и газообразными средами, такими как:
Для каждой отрасли народного хозяйства, выпускаются специфические устройства, имеющие индивидуальные эксплуатационные и технические параметры. К примеру, для судостроения применяется арматура, имеющая относительно компактные габаритные размеры, обусловленные стесненными условиями. А вот для химической промышленности основной фактор – работа устройства в агрессивных средах.
Виды промышленной арматуры
Видовая классификация нужна для четкого разграничения характера работы и выполняемых функций. В соответствии с этим, различают следующие подгруппы трубопроводной арматуры.
1. Запорная (на рисунке А). Полностью отключает поток газа или жидкости. Ставится на границах участков трубопровода, перед емкостями, котлами и другими агрегатами.
2. Обратная (Б). Не дает веществу течь в другую сторону. Защищает агрегаты, насосы и станции от неблагоприятных последствий обратного тока.
3. Предохранительная (В). Защищает агрегаты и узлы, работающие под давлением. Не допускает превышения основных параметров рабочей среды, сбрасывая излишки в окружающую среду.
4. Регулирующая (Г). Служит для регулировки основных параметров, изменяя скорость подачи, напор, давление посредством изменения расхода.
5. Отключающая (Д). Перекрывает поток вещества при превышении основных параметров.
Также существуют комбинированные модели трубопроводной арматуры, которые совмещают сразу несколько функций.
Рис.2 Виды промышленной арматуры
По принципу воздействия на рабочий орган, который выполняет ту, или иную функцию регулировки, арматура бывает управляемой и автономной.
Автономность в общем понимании – характеристика системы, поведение которой не зависит от внешних факторов, а определяется ее внутренними основаниями. Применительно к арматуре – автоматическое действие от рабочей среды.
К автономной арматуре относится:
К управляемой – запорная и регулирующая. Последняя может предусматривать и автоматическое срабатывание от вещества. Для этого в ней устанавливается чувствительный датчик, который «решает» когда нужно вмешаться.
По объему поставляемых устройств на предприятия, в ведении которых находятся трубопроводные системы и магистрали, 1 и 2 место занимают запорная и обратная арматура. По конструкции эти виды являются самыми простыми и надежными.
Привод
Трубопроводная арматура выпускается с 3 типами приводных механизмов:
Ручной привод выполняется в виде штурвала, рукоятки или вентиля, и зависит от типа и размера устройства. Для управления такой арматурой необходимо непосредственное участие человека.
Механический привод представлен редуктором, работающим от непосредственного воздействия персонала, а также автоматическим устройством, действующим от управляющей среды.
Управляющая среда – энергия, которая воздействует на привод, приводящий затвор в движение.
Затвор – основная деталь арматуры, непосредственно с помощью, которой устройство выполняет свое назначение.
Дистанционный привод бывает 2 типов.
1. Ручной – затвор перемещается при помощи воздействия человека на привод, расположенный удаленно от арматуры. Соединения привода с устройством в этом случае происходит посредством передачи (цепи/тросы, валы, подшипники, шестерни).
2. Автоматический. В системе присутствует командная среда, которая передается из единого диспетчерского пункта на автоматическое устройство, установленное на арматуре.
Командная среда – сигнал, приводящий в действие автоматический привод.
Познакомимся с каждым типом приводов предметно.
Ручной
При комплектации трубопроводной арматуры ручным приводным механизмом, затвор приводится в движение с помощью штурвала (маховика).
Рис.3 Варианты исполнения ручного привода
На рисунке 3 видно, что конструкции ручных механизмов отличаются. К примеру, на задвижке установлен массивный штурвал, с помощью которого можно перевести затвор в нижнее или верхнее положение, приведя в движение гайку и шпиндель. На кране и дисковом затворе имеются рукоятки, воздействуя на которые, их запорные органы перекрываются.
Выбор типа привода зависит от габаритов арматуры, принципа передачи усилия от рукоятки и характера движения затвора. На задвижке передача усилия происходит через резьбовое соединение гайки и шпинделя, а запорный орган движется перпендикулярно потоку рабочей среды от штурвала.
А вот на кране и затворе усилие передается непосредственно от рукоятки. Запорные органы здесь расположены по-другому:
Чем больше диаметр проходной части арматуры, тем больше гидравлическое сопротивление, оказываемое на затвор. Отсюда вытекает необходимое усилие, которое надо приложить человеку, чтобы перекрыть трубу. При больших показателях гидравлического сопротивления, перевести затвор в положение «закрыто» ручным приводом очень трудно.
Механический
Приводы данного типа бывают с исполнительным механизмом в виде понижающего передачу редуктора и автоматического устройства.
Рис. 4 Варианты исполнения механического привода
Кроме изображенных на рисунке 4 типов механических приводов, существуют электромагнитные и гидроприводы.
Механический редуктор играет роль понижающего обороты устройства. Достоинством данного вида является возможность работать на арматуре большого диаметра без затрат на управляющую среду (энергия). Но есть и недостаток: за счет облегчения требуемой нагрузки на штурвал, возрастает количество оборотов для полного перекрытия потока. А это влечет за собой потери времени.
Принцип работы электропривода аналогичен механическому редуктору, за исключением наличия двигателя. Он воздействует на шпиндель, открывая и закрывая затвор за считаные секунды. Для снижения требуемой мощности электродвигателя, дополнительно устанавливается понижающий редуктор. Но так как на стандартном 220 В аппарате, со стандартной частотой тока в 50 ГЦ количество оборотов на валу достигает 3000, понижающий редуктор здесь необходим.
Принцип действия пневматического и гидроприводов похож, за исключением управляющей среды. В первом случае шток приводится в движение за счет давления воздуха, во втором – воды.
Шток – подвижная деталь без резьбы, передающая усилие от привода на затвор.
Установка пневматического и гидроприводов осуществляется на отсечную арматуру, от которой требуется моментальное срабатывание.
Дистанционный
Этот тип привода необходим для ускорения работы магистрали, а также при установке арматуры в местах, получить быстрый доступ к которым невозможно.
При обслуживании многотысячных километражей нефте-газопроводов, проходящих через «реки и океаны», установка дистанционного привода – вынужденная необходимость.
Рис. 5 Дистанционный привод
На рисунке 5 слева изображена схема ручного дистанционного привода. При помощи маховика (1), оператор передает крутящий момент на цепную передачу (4). Через систему цепей (валов) и поворотных редукторов (3), крутящий момент передается на штурвал арматуры (5), который, в свою очередь, сообщает движение затвору, перекрывая поток.
Такая система применяется в случаях установки трубопроводной арматуры в стесненных местах (технологические люки, загроможденные трубами отсеки, производственные помещения и др.)
На рисунке справа изображен пульт управления арматурой. Распоряжение приводом в этом случае осуществляется удаленно, из кабинета диспетчера. На пульт выведены кнопки открытия/закрытия затвора, лампочки сигнализации неисправности.
Дополнительно установлены блокировочные рукоятки, при включении которых управление приводом кнопками открытия/закрытия невозможно. Эта мера безопасности используется при проведении работ на магистрали, которые сопровождаются разгерметизацией системы. Рукоятка блокировки исключает человеческий фактор, который зачастую является причиной аварий на производстве.
Автономные приводы
Приводные механизмы такого типа применяются на отсечной, обратной, защитной и предохранительной арматуре. Автономный привод может быть исполнен в виде:
Принцип действия автономного привода такой: при достижении определенных параметров рабочей среды и под ее воздействием, арматура автоматически срабатывает. Например:
Действие данного привода происходит от воздействия среды на рабочий орган арматуры без человеческого или иного (энергия) вмешательства.
Типы арматуры
Проще всего понять, что такое трубопроводная арматура, ознакомившись с ее типами. А вот такие трубопроводные изделия используются на современных магистралях:
Каждый тип имеет индивидуальную конструкцию, типоразмер, принцип действия, привод, способ герметизации, и другие особенности.
Рис. 6 Типы арматуры
Материал корпусных деталей и запорных органов зависит от рабочей среды (ее основных параметров), для которой предназначен тот или иной тип арматуры.
Тип затвора
Различают несколько типов затворов:
Первые 3 типа затворов устанавливаются на задвижках. Вне зависимости от вида затвора, его перемещение происходит перпендикулярно току среды. Для обеспечения определенной степени герметичности, уплотнительные поверхности задвижки изготавливаются из разных материалов.
Уплотнительная поверхность – контактная часть диска (клина) и кольца корпуса, которая обеспечивает заданную степень герметичности.
Герметичность – свойство арматуры препятствовать распространению среды в разделяемых патрубках (полостях).
Рис. 7 Клиновой затвор
Задвижка, имеющая листовой затвор, называется шиберная.
Клин от диска отличается взаимным расположением уплотнителя. Соответственно, у клина они расположены под углом друг к другу, а у диска – параллельно.
Конструкция клинового затвора может быть:
При жестком исполнении, клин плотно входит в предусмотренное седло корпуса.
Седло – выемка в нижней части корпуса задвижки, в которой установлены уплотнительные кольца, которые могут быть литыми или запрессованными с натягом.
Упругая конструкция позволяет дискам взаимно устанавливаться в седло. Если в затворе присутствуют неточности обработки уплотнителей, упругая сердцевина позволяет сгладить этот недостаток.
Аналогичным образом работает составной клин, выполненный из двух дисков. Подвижность упругой и составной конструкции снижает качественные требования обработки (шабрения) уплотнительных поверхностей.
Шабрение – процесс обработки уплотнительных поверхностей, для придания им точной взаимной геометрии.
Для особо ответственных трубопроводов, транспортирующих опасные химические вещества, проводят прецизионную электромеханическую обработку уплотнителей. Такие затворы имеют высокий класс герметичности.
Тарельчатый
Такой тип затворов устанавливается на клапанах (вентилях). В отличие от запорного органа задвижки, тарельчатый затвор перемещается параллельно току среды.
Тарельчатый затвор долговечнее, нежели клиновый. Дело в характере движения. Если в задвижке клин перемещается по уплотнительным поверхностям колец в корпусе, то у тарелки это движение отсутствует. Из-за отсутствия трения уплотнителей, тарельчатый затвор дольше сохраняет свои геометрические параметры и заявленный класс герметичности.
Рис.8 Тарельчатый затвор
Клапаны используют для трубопроводов сравнительно небольшого диаметра (до 250-300 мм). Это обусловлено большим, нежели у задвижки, гидравлическим сопротивлением на тарелку.
Мембранный и шланговый
Мембранный клапан представляет конструкцию, запорный орган которой сделан из упругой резины, усиленной металлическими пластинами или другим упругим материалом.
Шланговый затвор выполнен вставками в проходное отверстие армированной резиновой трубки, с высокой степенью упругости. Перекрытие тока происходит за счет сжимания этой трубки посредством внешнего механического воздействия.
Мембранная и шланговая арматура используется на трубопроводах химической промышленности. Эластичная резина выполнена из агрессивно стойких материалов.
Клапаны используют для трубопроводов сравнительно небольшого диаметра (до 250-300 мм). Это обусловлено большим, нежели у задвижки, гидравлическим сопротивлением на тарелку.
Кроме перечисленных типов затворов существуют также шаровые, конусные и цилиндрические.
Класс герметичности арматуры
Этот параметр определяется после изготовления каждого конкретного устройства, опытным путем на специальном оборудовании. Регламентируется эта процедура ГОСТом 9544.
В соответствии с нормативом, затворы классифицируются по классам от А (без утечек) до G. Устройства, предназначенные для эксплуатации на ответственных объектах, соответствует классам А, АА, В, С.
Таблица 1 Нормы герметичности
Q – обозначает количество утечки (объем, измеряемый в кубических мм за секунду).
Конструктивные особенности
К основным конструктивным особенностям трубопроводной арматуры относятся:
Разберем каждый параметр подробно.
Конструкция корпуса
Обыкновенная, прямолинейная арматура называется проходной. В таком устройстве центры присоединительных патрубков находятся на одной линии.
По диаметру протока арматура может быть полнопроходной и неполнопроходной. Например, если в паспорте указан диаметр условного прохода 300мм, то для неполнопроходного устройства внутренний диаметр будет равен 250мм. Для полнопроходной внутренний диаметр, соответственно, равняется 300мм.
Под внутренним диаметром понимается размер проходного сечения седел корпуса.
Не во всех полнопроходных устройствах внутренний диаметр равен заявленным параметрам в паспорте. К примеру, для задвижки, диаметром условного прохода 350мм, размер проходного сечения может быть равен от 331мм до 350мм. Такие параметры полнопроходных задвижек регламентируются стандартами арматуростроения. Данный диапазон сечения находится в допуске.
Конструкция патрубков
Патрубками называются входное и выходное отверстие арматуры. Для герметичного присоединения устройства к трубопроводу, способ крепления должен отвечать стандартам.
А вот какими способами патрубки соединяются с трубопроводом.
1. Фланец. Имеет форму диска с проточками и отверстиями для крепления болтами.
2. Цапковая гайка. Имеет внутреннюю резьбу с одной стороны, а с другой, отверстие под внутренний штуцер с клыками.
3. Муфта. Имеет внутреннюю резьбу на каждом патрубке.
4. Штуцер. Обыкновенная гладкая или ребристая трубка меньшего диаметра, нежели проходное отверстие.
5. Соединение под приварку. Патрубок имеет специальную разделку кромки для выполнения сварочных работ.
На промышленных трубопроводах самым распространенным способом крепления является соединение фланцем и под приварку. Эти два типа крепления выдерживают самые большие нагрузки, имеют отличные показатели герметичности, надежности и долговечности.
Штуцер используют для присоединения шлангов к вентилям. Для улучшения герметичности соединения используется хомут.
Муфты чаще всего встречаются на сантехнической арматуре. А вот цапковый способ имеет ограниченную сферу применения. Его устанавливают на пожарные гидранты, краны и рукава.
Формообразование
По способу формообразования корпуса, арматура бывает:
Для соединения корпусных деталей арматуры применяется электродуговая сварка. На технологических линиях заводов-изготовителей устанавливаются специальные станки, снабженные компьютерным управлением (ЧПУ).
Штамповка корпусных деталей происходит под мощными прессами. Для этого разогретую болванку помещают в форму. Под воздействием нагрузки от пресса, болванка получает требуемые параметры.
Выбор того или иного способа формообразования зависит от марки металла.
Металл для корпусных деталей
Трубопроводная арматура изготавливается из:
Арматуру, применяемую в трубопроводах коммунальных систем, обычно делают из чугуна GGG40 или 50. Это серый шаровидный чугун. Кроме этого сплава в арматуростроении применяются ковкие и высокопрочные чугуны. Различные добавки в сплав обеспечивают арматуре:
Из чугуна делают отливки корпусов, штурвалов и затворов.
Стали
Сталь обладает лучшими (нежели чугун) прочностными характеристиками. Так как сталь пластична, ее используют для изготовления ответственных конструкций, работающих под высоким давлением.
Пластичность – характеристика металла, которая выражается в способности выравнивать силовые напряжения, вызванные внешним воздействием (давлением рабочей среды).
Для изготовления корпусных деталей используют углеродистую сталь, марки 25Л или 35Л.
Затворы, контактирующие с рабочей средой, делают из легированных сплавов с добавлением титана, никеля и хрома. Благодаря антикоррозионным свойствам этих добавок, уплотнители получают отличную сопротивляемость коррозии, механическим воздействиям и усталости.
Цветные металлы
Так как латунь имеет отличные антифрикционные свойства (устойчивость к истиранию), она используется при изготовлении подвижных деталей (например, ходовой гайки).
Титан служит добавкой в легированных сталях, которые применяют для наплавок уплотнительных поверхностей.
Способ герметизации
Так как в трубопроводной арматуре присутствуют подвижные части, а система работает в условиях повышенных давлений и температур, необходимо устройство, которое ограничит рабочую среду от окружающей.
Для этого используются:
Устройство сальника представляет специальную камеру, через которую проходит подвижная часть (шпиндели или шток). Для предотвращения выхода рабочей среды, в сальниковой камере предусмотрен паз для укладки уплотнителя. В качестве последнего используется:
Для конкретной сферы эксплуатации арматуры, набивка дополнительно армируется и пропитывается. К примеру, паронит имеет 4 исполнения, приведенные в таблице 2.
Терморасширенный графит (или сокращенно – ТРГ) также имеет несколько модификаций.
В качестве армирующего вещества ТРГ используется:
Сильфон представляет собой длинную металлическую гофрированную трубку, внутрь которой входит шток. Гофра выдерживает значительные механические, температурные воздействия и изгибы. В основном, сильфон используют в криогенной арматуре.
Мембрана применяется при невысоких показателях давления и температуры среды. Некоторые типы арматуры имеют затвор, одновременно выполняющий роль мембраны.
В шланговой арматуре (рис. 9) герметичность системы производится за счет наличия в проходном отверстии резинового шланга. Дополнительные приспособления здесь не нужны.
Давление номинальное, рабочее и пробное
Во всех нормативных документах обозначается PN и измеряется МПа (мега Паскали). На сайтах российский производителей трубопроводной арматуры чаще всего обозначается Ру с единицей измерения в атм.
Соотносятся МПа с атм. так:
Номинальным называется максимальное давление, при котором возможна нормальная эксплуатация арматуры при температуре транспортируемого вещества 20 0 С. В таком режиме корпусные детали не подвергаются деформации, а само устройство гарантированно отслужит свой полный ресурс.
PN отражает наибольшее давление при температуре вещества только 20 0 С. Это означает, что при больших температурах, максимальное давление снижается.
Соотношение максимального давления от температуры можно посмотреть в таблице, приведенной ниже.
Таблица 3 Зависимость температуры от давления
Рабочее давление – это максимальное давление в трубе, при заданной температуре.
Температура и давление
Два основных параметра, по которым классифицируется трубопроводная арматура – это температура и давление рабочей среды.
По температурным диапазонам работы, трубопроводная арматура бывает:
По максимальному давлению в системе, арматура подразделяется для:
Группа температуры и давления зависит от металла, из которого изготовлена арматура. Для чугуна показатели ниже, чем для сплавов из углеродистой и легированной стали.
