Запорная арматура относится к разновидности арматуры трубопроводной. Основное ее предназначение состоит в полном перекрытии проходных отверстий в трубопроводах и повторное их открытие. Этим обеспечивается остановка потока проходящего по трубопроводу вещества с полной герметизацией проходного сечения. Управление осуществляется потоком жидкостей, пара, газа, нефтепродуктов и прочих веществ.
Арматура может устанавливаться на трубопроводах низкого и высокого давления. Обязательной характеристикой запорной арматуры является полное закрытие и полное открытие проходов трубопроводов. Работа арматуры с целью регулировки потока веществ может не обеспечиваться.
Запорная трубопроводная арматура включает в себя следующие виды устройств:
- Запорные клапаны
- Краны
- Задвижки
- Затворы
Конструкция запорной арматуры
Любой вид запорной арматуры имеет следующую конструкцию: корпус с патрубками, запорный орган, система управления приводом и сам привод. Конструктивные различия между видами арматуры определяются способом передвижения запорного органа и его конфигурацией. Остановимся на этих различиях более подробно.
Запорные клапаны
Эти устройства обеспечивают полное перекрывание или открытие прохода трубопровода. Если необходимо регулировать напор рабочей среды, то используются клапаны регулирующие. Существует также комбинированные, универсальные клапаны, которые могут и регулировать, и запирать проход. Это так называемые запорно-регулирующие клапаны. Запорное устройство в клапане, представляющее собой золотник, движется поступательно, по направлению потока.
Управление запорной арматурой производится несколькими способами: вручную, при помощи гидропривода, пневматического, электромагнитного или электрического устройства, а также с применением механических средств управления.
Основные преимущества клапанов:
- Небольшой ход затвора
- Простота конструкции, а, следовательно, высокая надежность
- Обеспечение высокой герметичности
- Малый износ уплотняющих поверхностей
- Небольшие габариты и масса
- Удобство обслуживания и простота ремонта
А теперь немного недостатков:
-
Клапаны можно использовать только на трубопроводах небольших диаметров
- Высокое гидравлическое сопротивление (особенно по сравнению с шаровыми кранами)
- В некоторых местах клапанов возможно скопление ржавчины, окалины и других мелких частиц
Краны как запорная арматура
Конструкция всех типов кранов примерно одинакова. Они состоят из корпуса и затворного устройства, перекрывающего поток вещества, идущего через кран. Краны бывают шаровые, цилиндрические и конические. Название их зависит от конструкции запорной арматуры. Например, у шарового крана, который является на сегодня наиболее популярным из всех видов кранов, рабочим органом является металлический шар. Вращаясь вокруг своей оси, шар перекрывает поток идущего по трубе вещества. Причем, кран позволяет не только полностью перекрывать или открывать трубопровод, но и частично регулировать напор.
Перечислим основные преимущества кранов:
- Краны могут быть использованы для работы в любой среде.
- Для управления краном достаточно обычного поворота рукоятки. При этом отпадает необходимость использования дополнительных приводов для управления его закрытием или открытием.
- Открытие и закрытие крана происходят за очень короткое время.
- Краны обладают небольшими размерами.
- Простота конструкции и отсутствие необходимости регулярного ухода.
Запорная трубопроводная арматура — задвижки
Задвижки относятся к наиболее простым устройствам, используемым для перекрывания проходов трубопроводов. Могут использоваться абсолютно для любых веществ. Состоят из корпуса, рабочего запорного устройства и привода. Рабочий орган задвижки может быть изготовлен из цветных металлов, чугуна, стали, нержавеющей стали. Корпус используется чугунный или стальной. Задвижки могут иметь выдвижной или не выдвижной шток. При использовании выдвижного штока появляется возможность транспортировать по трубопроводу даже агрессивные вещества.
Запорная трубопроводная арматура – задвижки подразделяется на следующие виды:
- Клиновые
- Шиберные
- Параллельные
- Шланговые
Принцип действия задвижки прост. Рабочий орган движется перпендикулярно к направлению движения потока. Он способен полностью перекрыть проход трубопровода. Хотя, если используется промышленная запорная арматура – задвижки могут быть регулируемыми. Управление работой задвижек осуществляется при помощи пневматического, гидравлического, электрического привода или вручную.
Основные преимущества задвижек:
- Малое гидравлическое сопротивление
- Небольшой коэффициент трения
- Простая конструкция
- Небольшая длина
- Возможность использовать для любых веществ
Недостатки задвижек:
- Значительная высота задвижек, особенно при использовании моделей с выдвижными шпинделями
- Значительное время закрывания и открывания задвижки
- Быстрый износ уплотнительных поверхностей
Затворы, как разновидность запорной арматуры
Затворы могут перекрывать и регулировать поток вещества в трубопроводе. Запорным органом любого затвора является круглый диск, который поворачивается вокруг своей оси, перпендикулярно к направлению потока. Диск соединен с механизмом поворота посредством специального вала. Механизм поворота регулирует угол установки диска относительно потока, сужая или расширяя проход. После установки требуемого угла механизм надежно фиксирует диск в заданном положении.
Существуют также упрощенные затворы, механизм которых способен фиксировать диск только в открытом или закрытом положениях.
Достоинства затворов:
- Затворы используются для любых диаметров трубопроводов.
- Малые габариты.
- Сравнительно простое устройство.
- Простота обслуживания и ремонта.
Негативные стороны использования затворов:
- При использовании труб значительного диаметра необходимо использовать для управления затворами специальные редукторы. Они позволяют уменьшить усилия, прикладываемые к рычагам управления затворами.
- Сложности при очистке труб.
- Герметизация затвора далека от идеальной.
Выбор трубопроводной запорной арматуры
Основные способы соединения запорной арматуры:
- Сварное. Это наиболее прочный вид соединения. Применяется для трубопроводов, находящихся под давлением. При этом арматура должна иметь максимальный срок эксплуатации, поскольку демонтаж сварных соединений достаточно трудоемок.
- Фланцевое. Наиболее надежной считается фланцевая запорная арматура. Ее монтаж и замена занимает минимум времени. Для крепления используются болты и гайки.
- Муфтовое. Арматура может иметь наружную или внутреннюю резьбу, а также быстросъемные накидные муфты. Как правило, арматуру с муфтовыми патрубками используют для небольших диаметров труб, до 5 см.
Выбирать запорную арматуру следует, руководствуясь условиями ее потенциального использования. Некоторые разновидности арматуры могут быть взаимозаменяемы в определенных случаях.
