Арматура промышленная используется в соответствующих трубопроводах для управления движением и отслеживания состояния транспортируемого потока. Причем промышленный вариант отличается от бытового своей готовностью работать с нестандартными потоками в условиях высокого давления.
Где применяется промышленная запорная арматура?
Следы промышленной арматуры можно встретить в различных типах промышленных трубопроводов, а именно:
- В системах общепромышленного типа, к которым относятся стандартные трубопроводы, используемые для транспортировки обычных сред в стандартных условиях. В таких трубопроводах используется стандартная арматура с усредненными характеристиками.
- В транспортных сетях нефтяной и газовой промышленности. Причем нефтегазовая промышленная арматура отличается достаточно крупными габаритами. Кроме того, узлы такой арматуры рассчитаны на работу с особо вязкими средами.
- В трубопроводах специального типа, которые используются в особых условиях: для транспортировки токсичных или химически активных носители. Такие сети, чаще всего, можно встретить в химической промышленности или в медицине. Арматура для специальных сетей разрабатывается с учетом повышенных требований к безопасности процесса эксплуатации.
В особых трубопроводах несерийного типа, разработанных для закрытых отраслей промышленности (военно-промышленный комплекс, атомная энергетика и прочее). Характеристики и особенности конструкции арматуры для таких трубопроводов, по понятным причинам, на общее обсуждение не выносятся. Да и за изготовления такой продукции возьмется далеко не каждый завод тяжелой промышленной арматуры.- В системах, разработанных для нужд судостроительной или автомобилестроительной отраслей. В этих сетях используется особая арматура, габариты и характеристики которой подчинены ряду требований, зависящих от конструкционных особенностей транспортного средства или судна.
- В сантехнических системах промышленного типа. В таких сетях используется стандартная арматура, отличающаяся от бытовых аналогов лишь размерами и усиленными требованиями к прочностным характеристикам.
В целом, область применения любого типа промышленной арматуры определена в соответствующей нормативно-технической документации. Подбор конкретного изделия осуществляется по специальному каталогу. Причем в процессе выбора всегда ориентируются и на геометрические (диаметр трубы) и на эксплуатационные (температура, давление, агрессивность транспортируемой) характеристики трубопровода. Ведь опираясь на вышеупомянутые требования к применению промышленной арматуры можно определить и тип конструкционного материала (сталь, чугун, цветные металлы), и схему управления (механическую или автоматическую) и конструкция рабочего узла арматуры (вентиль, задвижка, затвор).
Классификация арматуры промышленной трубопроводной
Независимо от области применения, ассортимент промышленной арматуры для трубопроводов разделяют на следующие разновидности:
Запорная – самая распространенная разновидность арматуры, к которой причисляют узлы, перекрывающие движения потока в трубопроводе. Частными случаями запорной арматуры являются такие узлы трубопровода, как кран, задвижка и вентиль. Проще говоря: запорная арматура позволяет перекрыть течение жидкости или газа в трубопроводе. То есть в эту категорию попадает фактически любой промышленный трубопроводный армопояс.
Регулирующая– менее распространенная, основной функцией которой является регулирование процесса транспортировки потока и его параметров. К регулирующей арматуре относятся такие узлы, как вентиль, клапан, дроссель. То есть, регулирующая арматура влияет на скорость течения потока, внутреннее давление в системе, уровень жидкости в трубопроводе и на прочие физические параметры.
Предохранительная – особая арматура, функцией которой является защита целостности или рабочих параметров системы. Классическими представителями предохранительной арматуры являются разнообразные предохранительные клапаны и устройства регулировки направления перемещения потока (обратные клапаны). По сути, арматура промышленная трубопроводная предохранительного типа нужна только для одного действия – для спасения целостности трубопровода при нештатных ситуациях.
Контрольная – самая дорогая арматура, которая отслеживает состояние потока, выводя результаты на шкалу измерительных приборов. Дороговизна подобных устройств объясняется интеграцией в арматурный узел измерительного прибора, осуществляющего функцию контроля параметров потока. Частным случаем подобной арматуры являются разнообразные манометры, счетчики объема транспортируемого потока и прочие газо- и водоуказательные приборы.
Конструктивные особенности типовых представителей ассортимента
Рассматривая классификацию трубопроводной арматуры промышленного типа, можно сделать вывод, что к типичным представителям ее ассортимента относятся такие узлы, как:
Задвижка
Эта разновидность трубопроводной арматуры состоит из корпуса и запорного элемента, перемещаемого в плоскости, перпендикулярной к центральной оси трубопровода. Задвижки можно использовать в системах с малым гидравлическим сопротивлением потока и диаметром трубы в 2 метра. Причем максимальное давление в таком трубопроводе не должно превышать 25 МПа. К недостаткам задвижек относится недостаточная ремонтопригодность, большие габариты и высокая материалоемкость такой арматуры.
По типу ассортимента задвижки относятся к запорным узлам. Причем для изготовления данной разновидности запорной арматуры используется конструкционная сталь, латунь или серый чугун.
Вентиль
Данный узел применяется в качестве запорного и регулирующего устройства. Он состоит из стального или чугунного корпуса и запорного элемента, перемещаемого параллельно направлению движения потока. Конструктивно вентили разделяют на устройства со штоком возвратно-поступательного перемещения запирающего элемента и устройства со штоком вращательно-поступательного перемещения запирающего элемента. В первом случае маховик вентиля движется вместе с запирающим элементом, а во втором – маховик сдвигает резьбовой шпиндель запирающего элемента.
Вентиль отличается достаточно большими габаритами и хорошей ремонтопригодностью. Диаметр трубопровода, готового принять вентиль, как правило, не превышает 250-310 миллиметров.
Затвор
Этот тип арматуры относится к устройствам запорно-регулирующего типа. Затвор состоит из стального корпуса и запорного элемента, перекрывающего движение потока в перпендикулярной плоскости (путем поворота запорного диска вокруг своей оси). Затвор можно использовать в трубах любого диаметра. При этом его масса и габариты отличаются завидной умеренностью. Недостаток у затвора только один – недостаточная герметичность. Поэтому затворы монтируют только в системы со слабым и средним давлением.
Кран
По своей конструкции кран напоминает затвор. Только, в отличие от упомянутого элемента, запорный узел крана имеет форму не диска, а тела вращения. В итоге, краны обеспечивают лучшую герметичность и могут использоваться в трубопроводах любого типа, осуществляя запорно-регулирующие функции. При этом запорный элемент крана может «работать» в любой плоскости относительно направления течения потока. И эта особенность кранов позволяет минимизировать их габариты.
Клапан
Данная разновидность запорной арматуры является производной от вентиля (хотя, скорее наоборот – это вентиль похож на клапан). Конструкция клапана состоит из корпуса и запорного элемента, работа которого регулируется физическими характеристиками транспортируемого потока. То есть, в отличие от вентиля, клапан не имеет внешних управляющих элементов.
В большинстве случаев шток или шпиндель клапана «управляется» подпружиненным затвором. Причем силу натяжения пружины подбирают под величину внутреннего давления потока в системе. То есть клапан может перекрыть трубопровод при недостаточном или избыточном давлении. Обратный клапан перекрывает поток в трубопроводе при попытке носителя двинуться не в том направлении.
Сборка промышленной трубопроводной арматуры: обзор технологий монтажа
Технологии монтажа промышленной арматуры основаны на следующих операциях:
- Формирования неразборного соединения.
- Формирования разборного соединения.
Конкретная разновидность технологии зависит от классификации трубопровода по величине внутреннего давления, которая выглядит следующим образом:
- Системы, работающие под давлением от 0,1 до 1,5 МПа, классифицируются, как трубопроводы низкого давления.
- Системы, работающие под давлением от 1,5 до 10 МПа, классифицируются, как трубопроводы среднего давления.
- Системы, работающие под давлением от 10 до 80 МПа, классифицируются, как трубопроводы высокого давления.
Кроме того есть еще и вакуумные системы – давление менее 0,1 МПа и трубопроводы со сверхвысоким давлением – более 80 МПа.
В системах с низким и средним давлением практикуют обычное разборное резьбовое соединение, предполагающее стыковку сгона трубы с резьбового раструба арматуры с поджатием места стыка контргайкой. Эта технология дает возможность обустроить соединение с высокой ремонтопригодностью путем относительно небольших трудозатрат.
Однако в системах с высоким или сверхвысоким давлением резьбовой монтаж не практикуется. Разборное соединение в трубопроводах высокого и сверхвысокого давления, а равно и в системах вакуумного типа, обустраивается путем сборки фланцевого стыка.
В этом случае на торцы трубы и арматуры наваривают плоский фланец, с перфорацией под монтаж на резьбовую пару гайка-болт. Элементы трубопровода стыкаются, причем между фланцевыми торцами монтируется уплотнительная прокладка, и фиксируются на резьбовую пару болт-гайка, вставляемую в монтажное отверстие на фланцах.
Неразборное соединение монтируется сваркой стыков трубы и запорного элемента. Этот тип соединений можно практиковать в трубопроводах любого типа. Однако неразборный характер подобного метода стыковки уменьшает общую ремонтопригодность системы. Поэтому неразборный монтаж практикуют только в трубопроводах с особыми требованиями к герметичности и прочности стыковочного узла.
В итоге, большинство элементов запорной арматуры монтируют на разборные соединения (резьбовые муфты или сборные фланцы). Ведь для большей части промышленных систем ремонтопригодность узла запорно-регулирующей арматуры ценится не меньше, чем общая герметичность трубопровода.
