Запорная арматура для труб высокого давления — виды и характеристики

Запорная арматура для труб высокого давленияОдной из основных задач топливно-энергетических предприятий является безопасная транспортировка жидких и газообразных сред, в том числе химически агрессивных, при давлении, которое может превышать 80 МПа. Немаловажную роль в решении этой проблемы играет запорная арматура высокого давления. Производителями этих изделий, работающих в сложных условиях, являются специализированные предприятия всего мира.

Запорные вентили высокого давления

Запорный вентиль (или запорный клапан) – наиболее распространённый вид запорной арматуры. Универсальность конструкции запорного вентиля позволяет устанавливать эту арматуру и на горизонтальных, и на вертикальных участках трубопровода.

Конструктивно запорный вентиль относится к арматуре, в которой для перекрытия потока транспортируемого продукта запорный орган совершает возвратно-поступательные движения параллельно центральной оси поверхности корпуса, вдоль потока передаваемого продукта.

Подвижный элемент вентиля – это шпиндель, который ввинчивается в резьбу неподвижной ходовой гайки. Гайка располагается в крышке или бугеле.

При использовании ходовой резьбы с функцией самоторможения существует возможность ставить рабочий орган в промежуточное положение без опасности его самопроизвольного сдвига под воздействием давления.

Конструктивно корпуса запорных вентилей разделяют на несколько видовПрямоточный клапан

Прямоточные – патрубки у таких моделей находятся на одной оси, а ось шпинделя располагается под углом к оси прохода. Преимуществами этого конструктивного решения является низкое гидравлическое сопротивление и отсутствие «зон застоя». К недостаткам можно отнести большую длину и значительный вес.

Проходные вентили монтируют на прямых участках трубопроводов. К недостаткам этой арматуры можно отнести довольно большое гидравлическое сопротивление, наличие «зон застоя», сложность конструкции, большие размеры и вес.

Читайте также:
Шиберный затвор: разновидности и устройство

Угловые вентили предназначены для участков трубопровода, расположенных под прямым углом друг к другу. Работают при невысоких температурах транспортируемой среды.

Смесительные вентили дают возможность получать среду стабильной температуры путём смешивания двух потоков. Положительный эффект от их использования  – применение одного устрройства, заменяющего два вентиля и специальный смеситель.

По типу герметизации соединения шпинделя и крышки вентили бывают сальниковыми и сильфонными.

Преимущества запорных вентилей:

  • Возможность их эксплуатации для транспортировки сред, находящихся под высоким давлением, а также при наличии серьёзного перепада давлений на запорном элементе.
  • Простота конструкции, лёгкое техническое обслуживание и ремонт в период эксплуатации.
  • Для полного перекрытия прохода требуется небольшой ход запорного органа.
  • Относительно небольшой вес и размеры.

К недостаткам этого вида запорной арматуры можно отнести довольно значительное гидравлическое сопротивление и невозможность работы с сильно загрязнёнными средами и потоками с высокой вязкостью.

Краны высокого давления: разновидности и их основные характеристики

Шаровой кран, предназначенный для эксплуатации в условиях высокого давленияЗапорная арматура этого типа применяется на трубопроводах с давлением рабочей среды, превышающим стандартное. Запирающий элемент, работающий в условиях повышенных нагрузок, должен иметь высокую прочность и максимальное удобство при открытии и перекрытии тока рабочей среды.

В кранах подвижная деталь затвора представляет собой тело вращения с проходом для рабочей среды, которое для перекрытия потока поворачивается вокруг своей оси. Ось подвижной детали расположена перпендикулярно оси трубопровода.

Кран любой конструкции имеет две основные детали – неподвижный корпус и вращающийся элемент.

Кран высокого давления гидравлический конический в качестве запирающего элемента оснащён пробкой. Это простой и недорогой вид запорной арматуры. Однако конические краны малоэффективны для использования в трубопроводах значительного диаметра, для работы с агрессивными средами и в условиях повышенного давления транспортируемого продукта. Поэтому в таких отраслях промышленности, как металлургическая, нефтехимическая, газовая, такая запорная арматура практически не используется.

Читайте также:
Ремонтные хомуты для трубопроводов

Краны шаровые высокого давления герметичны, долговечны, просты и надёжны в эксплуатации благодаря запирающему элементу в форме шара, вращающегося вокруг оси. Такая запорная арматура применяется для больших диаметров трубопроводов, агрессивных сред, при высоких давлениях транспортируемого продукта. Шаровые краны широко используются в коммунальном хозяйстве, энергетике, нефтяной, химической, металлургической, газовой отраслях.

Конструкция шарового крана

Конструкция шарового крана

По числу патрубков и направлению потока различают следующие типы запорной арматуры:

  • Трехходовой кран высокого давления используется для переключения потока продукта с одной линии на другую, направления в несколько трубопроводов или смешения двух потоков. Выпускают также четырёх- и многоходовые краны.
  • Краны высокого давления проходные изготавливаются с корпусом, имеющим соосные патрубки.
  • Угловые краны имеют корпус с патрубками, расположенными перпендикулярно друг к другу.

Задвижки высокого давления: разновидности и их конструктивные особенности

Задвижки являются разновидностью запорной арматуры, предназначенной для полного перекрытия потоков транспортируемых продуктов. Широко применяются для установки на магистральных и технологических трубопроводах. Запирающий элемент совершает возвратно-поступательные движения в направлении, перпендикулярном потоку среды. Задвижка имеет два рабочих состояния  – «открыто» и «закрыто».

По конструкции рабочего органа эту запорную арматуру разделяют на два типа:

  • Клиновые задвижки имеют цельный (жёсткий или упругий) или составной двухдисковый клин, образованный двумя дисками, находящимися под углом друг к другу.
  • Задвижки параллельного типа оснащены затвором, который имеет вид диска или листа (шиберные) или вид двух дисков с расположенными между ними пружиной или клином.

Задвижки, используемые как запорная арматура высокого давления, обладают сравнительно простой конструкцией, малым гидравлическим сопротивлением, малой длиной.

Недостаток задвижек:

  • значительное время открытия и закрытия;
  • большая высота, по сравнению с другими запорными устройствами;
  • невозможность применения с целью регулирования потока транспортируемого продукта.

Особенности  эксплуатации предохранительных клапанов

Предохранительный клапан высокого давленияПредохранительные клапаны относятся к трубопроводной арматуре, предназначенной для автоматической защиты трубопроводов и всей технологической системы от превышения допустимого давления транспортируемого продукта способом его частичного сброса за пределы системы. Наиболее распространённым является предохранительный клапан пружинного типа.

Читайте также:
Виды затворов канализационной системы

По способу сброса продукта из системы клапаны разделяют на:

  • устройства открытого типа, работающие без противодавления и способные сбрасывать передаваемую среду непосредственно в окружающую среду;
  • клапаны закрытого типа сбрасывают продукт обратно в предназначенную для этого линию трубопровода, предохранительные устройства работают с противодавлением.

К преимуществам пружинных предохранительных клапанов можно отнести малые габаритные параметры при сравнительно больших проходных сечениях, возможность установки в требуемом пространственном положении, а также хорошую пропускную способность.

Предназначение регулирующих клапанов

Регулирующие клапаны относятся к группе регулирующей трубной арматуры, используемой для управления характеристиками  рабочих сред на отдельно взятом участке трубопровода.

Эти устройства состоят из клапана или заслонки, выступающих в качестве регулирующего органа, они непосредственно воздействуют на поток путём изменения пропускной способности; а также
привода.

Привод может быть электрическим, пневматическим или гидравлическим, он выполняет роль управляющего механизма.

В зависимости от расположения регулирующего органа клапаны различают:

  • нормально открытые – такие клапаны имеют полностью открытое проходное сечение, если управляющий сигнал отсутствует;
  • нормально закрытые – при отсутствии управляющего сигнала проходное сечение закрыто.

Все материалы, применяемые для изготовления арматуры высокого давления, должны подбираться в полном соответствии со спецификациями рабочих чертежей. В ходе производства запорных, предохранительных и регулирующих устройств все операции литья, ковки, штамповки подвергаются неразрушающим способам контроля.

Оцените статью
Все трубы
Добавить комментарий