Запорные арматуры материалы деталей

Для трубопроводов разного назначения используются различные виды запорной арматуры. Чтобы корректно подобрать устройство для той или иной трубопроводной системы, необходимо знать предназначение арматуры и ее технические характеристики. Рассмотрим основные виды запорных устройств более подробно.

Трубопроводная арматура для перекрытия потока

Область применения запорной арматуры

Запорная арматура предназначена:

1. для трубопроводов, подводящих к жилым, бытовым и промышленным помещениям газ или воду и отводящих канализационные стоки. Это самая широкая сфера применения запорных устройств;
2. для трубопроводов, в которых проходят агрессивные вещества. Устройства для химической и нефтегазовой отрасли отчаются более высокой герметичностью и коррозийной устойчивостью;
3. бытовых сетей водоснабжения, теплоснабжения и канализации. Арматура, устанавливаемая на частных сетях, отличается небольшими размерами и простотой управления.

Разновидности арматуры запорного типа

Различают следующие типы запорной трубопроводной арматуры:

• краны;
• вентили (клапаны);
• задвижки;
• заслонки.

Классификация кранов

Запорные краны преимущественно предназначены для бытовых трубопроводов с малым давлением.

Устройство запорной арматуры-крана следующее:

• корпус;
• запорный элемент;
• рукоять;
• набор уплотнительных прокладок.

Элементы, входящие в состав запорного крана

Классификация устройств может быть произведена по нескольким признакам:

• типу запорного элемента;
• методу установки.

Элементом, перекрывающим поток проходящей среды, может быть:

• шар. В соответствие с этим кран носит название шаровой (рисунок выше);
• конус в виде пробки (пробковый кран).

Запорный кран пробкового вида

Крепиться к трубопроводу краны могут:

• муфтовым способом. Фиксирующие гайки наворачиваются на подготовленную на трубе резьбу;

Кран, устанавливаемый на резьбу

• фланцевым способом. В качестве фиксирующих элементов выступают фланцы, соединяемые между собой болтами;
• методом сварки.

Устройства, устанавливаемые на фланцы и методом сварки

Каждый кран имеет свое условное обозначение. На маркировке, нанесенной на корпус устройства, в обязательном порядке отражаются:

• диаметр условного прохода (DN);
• условное давление, на которое рассчитано устройство (РN);
• материал, примененный для изготовления крана;
• предприятие-изготовитель;
• дополнительные справочные материалы (дата изготовления, номер партии и так далее).

Условные обозначения основных параметров крана

Использование вентилей

Запорный клапан (вентиль) состоит из корпуса с двумя концами для крепления устройства и седла, перекрываемого затвором.

Клапан для перекрытия трубопровода

• Основная отличительная особенность вентиля от крана – это высокий класс герметичности, что позволяет использовать устройство на газопроводах.
• Клапан, как и кран, может присоединяться к трубопроводу при помощи муфт, фланцев или сварки.
• Выпускаются вентили, приводимые в действие:

• маховиком (ручное управление);
• электроприводом (электронное управление), в том числе и с помощью дистанционного пульта управления.

Маркировка запорной арматуры – вентиля также содержит:

• условное обозначение модели устройства;
• проход;
• обозначение типа присоединения к трубопроводу;
• давление;
• материал исполнения;
• климатическое исполнение;
• документ, на основании которого вентиль изготовлен.

Обозначение параметров вентиля

Предназначение и разновидности задвижек

Наиболее часто используемым элементом любых трубопроводов является задвижка. Устройство представляет собой корпус и крышку, между которыми располагается затвор.

• Простейший вид запорной арматуры
• Назначение запорной арматуры – задвижки – любые трубопроводы, диаметр которых варьируется от 15 мм до 2000 мм.
• Преимуществами устройства, по сравнению с другими видами запорной арматуры, являются:

• простота обслуживания и конструкции;
• небольшие размеры;
• малое сопротивление.

Задвижки могут изготавливаться из следующих материалов:

• стали;
• чугуна;
• цветных металлов и сплавов из них.

Управление задвижками происходит:

• ручным способом (вращением рукояти);
• электроприводом;
• гидроприводом.

Обозначение запорной арматуры (задвижки) определяет:

• вид и наименование устройства;
• условный рабочий диаметр;
• максимальное давление в системе;
• тип привода;
• положение устройства в рабочем состоянии;
• категорию размещения;
• климатическое исполнение;
• тип соединения устройства с трубопроводом.

Обозначение параметров задвижки

Назначение заслонок

1. Запорным элементов в заслонке является диск, который вращается вокруг оси.

2. Разновидность запорной арматуры для трубопровода
3. Заслонки преимущественно используются на трубопроводах, имеющих большой диаметр и находящихся под небольшим давлением, так как класс герметичности устройства достаточно низкий.

4. Заслонка может управляться:

• маховиком, приводящим в действие ось вращения (ручное управление);
• гидроприводом;
• электроприводом.

В большинстве случаев корпус запорного устройства изготавливается из чугуна, а поворотный диск – из стали.

Устанавливаются заслонки:

• методом сварки;
• фланцевыми крепежами.

Марка запорной арматуры  – задвижки, а так же номер партии, диаметр, давление и область определения обозначаются на корпусе устройства аналогично ранее приведенным схемам.

Условные обозначения запорной арматуры

1. Каждый вид и подвид запорной арматуры, применяемой при строительстве трубопровода, имеет свое условное обозначение, которое облегчает строителям выбор устройства.

2. Например, вентиль проходной обозначается двумя, соединенными между собой вершинами, треугольниками.
3. Как обозначается иная арматура указано на рисунке ниже.

Условные обозначения основных видов запорной арматуры

Таким образом, каждый вид запорной арматуры предназначается для определенных трубопроводов. Чтобы подобрать наиболее подходящее устройство, можно воспользоваться маркировкой, которая наносится на корпус изделия или указывается в схеме трубопровода.

Источник:

Какие виды трубопроводной арматуры лучше использовать – характеристики, преимущества, сфера применения

Виды и назначение запорной арматуры

• Содержание: [Скрыть]

Назначение и функции запорной арматуры

Изделия запорной арматуры относятся к специальному типу изделий для трубопроводных магистралей, назначение которых заключается в оперативном регулировании скорости потока рабочего носителя для обеспечения заданных параметров технологического процесса.

Действие запорной арматуры направлено на закрытие, открытие, смену направления и скорости движения рабочего газа/жидкости.

Кроме того, к запорной арматуре следует отнести спускные и контрольные изделия, служащие для сброса носителя из трубопроводных систем, технологических аппаратов, и подачи носителя в контрольно-измерительные приборы.

Выбор материалов, из которых изготавливаются данные детали, в настоящее время достаточно широк:

• металлы (титан, алюминий);
• сплавы (чугун, сталь, бронза);
• полимерные и синтетические материалы, например, поливинилиденфторид (ПВДФ), хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ), полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП).

При выборе запорного изделия руководствуются следующими техническими характеристиками: присоединительный диаметр, назначение и материал, из которого изготавливается корпус и рабочая часть трубопровода, скорость закрытия. Специальные требования: продолжительные сроки службы, высокая прочность, надёжность, безопасность, коррозионная устойчивость материала к рабочей среде, герметичность, простота монтажа и удобство эксплуатации.

Следует отметить, что рабочая среда трубопровода достаточно быстро повреждает изделия запорной арматуры, происходит истирание уплотнительных элементов, износ, коррозионные процессы, поэтому необходимо своевременно проводить технический контроль оборудования, промывку систем магистралей, ремонт или замену изделия.

В зависимости от назначения в составе технического объекта запорная арматура делится на категории:

• промышленная (общепромышленная, специальная) – используется в производствах различного рода деятельности, в том числе народного хозяйства;
• судовая – эксплуатируется в заданных специфических условиях морского и речного транспорта;
• сантехническая – трубопроводная арматура бытового назначения, применяется в газовых плитах, колонках, ванных, котлах и т.д.;
• изготовленная по спецзаказу – разрабатывается, изготавливается и эксплуатируется в соответствии с особыми заданными техническими требованиями, например, в уникальных, экспериментальных промышленных объектах.

Функции, выполняемые данным типом арматуры обширны: регулирующая, распределительно-смесительная, предохранительная, защитная, запорная, фазоразделительная.

В данной статье рассмотрим виды запорной арматуры, действие которой направлено на изменение площади поперечного сечения трубопровода для регулирования скорости потока носителя или полной его остановки.

Виды запорной арматуры

Задвижка

Рассматриваемый вид изделий обладает рядом преимуществ: простота конструкции, широкий диапазон условий эксплуатации, небольшая строительная длина, малое гидравлическое сопротивление, что особенно важно при их применении в трубопроводных магистралях с высокой скоростью рабочего носителя. Недостатки задвижек определяются их конструкцией: достаточно большое время, затрачиваемое на закрытие или открытие затворного элемента, износ уплотнительных деталей, сложность в техническом обслуживании.

Отечественная промышленность выпускает задвижки с не выдвижным штоком и с выдвижным шпинделем. Устанавливаются задвижки независимо от направления движения потока в трубопроводе, так как их конструкция симметрична. Выдерживают рабочие давления от 2 до 200 атмосфер, присоединительный диаметр варьируется от 8 мм до 2 м.

Вентиль

В вентиле рабочий элемент расположен на шпинделе, который совершает возвратно-поступательные движения от вращательных движений маховика. Движение шпинделя может осуществляться автоматически при помощи сервоприводов и вручную.

Данные изделия относятся к промышленной категории и наиболее часто встречаются в бытовых объектах жилищно-коммунального хозяйства. Самый распространенный тип вентиля – проходной, размещаемый на прямых участках магистралей.

Одним из недостатков данного вида арматуры, кроме прямоточных вентилей, является большое гидравлического сопротивление, что ограничивает их применение в специальных технических объектах.

Преимущества вентилей заключается в небольшой стоимости, доступности, надежности, легкости ремонта и технического обслуживания при эксплуатации.

Кран шаровой запорный

Работа осуществляется в крайних режимах «закрытие» и «открытие». Его основная функция направлена на перекрытие движения рабочего потока. Достоинства, недостатки и условия эксплуатации определяются материалом, из которого изготовлен кран. Например, пластиковые краны ПП, ПЭ устойчивы к воздействию агрессивных сред, но подвергаются разрушительному действию  механических примесей рабочей среды. Краны из нержавеющей стали выдерживают высокие рабочие давления и температуры, но с точки зрения бытового использования имеют значительную стоимость.

Клапан

Клапаны (обратные) относятся к защитной трубопроводной арматуре, функционально предназначены для предотвращения обратного хода потока рабочего носителя в технологической схеме. Пропуская рабочую среду в одном направлении, клапаны не дают возвратного хода жидкости или газа.

С их помощью осуществляется защита различного производственного оборудования (насосы, резервуары, аппараты и др.), а также исключается поврежденный участок трубопровода при течах рабочего носителя из общего технологического процесса, что крайне важно при возникновении аварийной ситуации.

Существуют клапаны с конструкцией запорного элемента шарообразной формы или в виде конуса, перемещение которого происходит в направлении, параллельном движению носителя.

Поток, проходящий через рабочее окно клапана, прижимает запорный элемент к основанию устройства, что прекращает его движение в обратном направлении. Клапаны обратного типа изготавливают как встроенные в состав узлов и агрегатов, так и в самостоятельном виде.

Как правило, обратные клапаны монтируются на горизонтальных прямых участках магистралей по направлению рабочего потока.

Клапаны, имея сравнительно простую конструкцию, тем не менее, обеспечивают надежность и герметичность перекрытия рабочего потока, благодаря чему широко используются для газообразных и жидких рабочих сред. Применяются в широком диапазоне давлений (от 5·10-6 до 2000 атм.) и рабочих температур (от минус 200 до плюс 600°С). Подходят для трубопроводных конструкций относительно небольших диаметров.

Затворы

Устройство затвора разработано таким образом, что запирающий элемент проворачивается вокруг оси, на которой он расположен. Наиболее распространенная разновидность данного устройства с дисковым затвором – «Баттерфляй».

Управление положением затвора возможно вручную при помощи ручки и механически с помощью редуктора или электрического привода.

Такие достоинства поворотных затворов “Баттерфляй”, как простота технического обслуживания, монтажа и замены уплотняющих деталей, небольшая строительная высота и масса, а также продолжительные сроки эксплуатации и доступная стоимость широко используются в трубопроводных магистралях бытового назначения.

Отечественная промышленность выпускает широкую линейку изделий запорной трубопроводной арматуры, отвечающих общим и специальным требованиям, высокому качеству и современным технологиям. Стоимость таких изделий может широко варьироваться от 100 руб. до нескольких десятков тысяч рублей, что определяется материалом, назначением, размерами, производителем.

Запорная арматура и ее применение в трубопроводных системах

Запорной арматурой называют устройства, которые устанавливают на трубы, чтобы контролировать поток воды, газа и иной рабочей среды. Они меняют площадь сечения труб, закрывая или, наоборот, открывая проход для движения жидкости или газа.

Назначение запорной арматуры

Запорная арматура отключает, регулирует, распределяет, смешивает и сбрасывает циркулирующую по трубам среду. Например, для чистки грязевиков, установленных на коммуникации водоснабжения, нужны отсекающие задвижки, которые перекрывают воду.

Чаще всего все устройства из категории запорной арматуры делают из ковкого чугуна и нержавеющей стали. Другой материал для изготовления устройств недопустим из-за контакта с химически активными средами: газом, водой, маслами, паром, вызывающими коррозию металла.

По назначению запорные устройства делятся на:

1. Промышленные, т.е. те, что нужны в промышленности и народном хозяйстве. Устройства из этой категории используют в особых условиях: при работе с сыпучей, токсичной, радиоактивной, коррозионной и абразивной средой, при повышенных значениях давления и высоких или низких температурах.
2. Судовые – это устройства, нужные для работы судов речного или морского флота. К ним предъявляют специальные требования по минимальному весу, вибрационной стойкости, повышенной надежности, по эксплуатации в особых условиях.
3. Сантехнические устройства используют в бытовых приборах: раковинах, котлах, газовых плитах, колонках, душевых кабинках. Диаметр у подобной арматуры маленький, а управление ручное (кроме регуляторов давления и газовых клапанов).
4. Запорные устройства по спецзаказу производят под особенные технические требования. К этой категории относится, например, арматура для АЭС.

Виды

В зависимости от способа, регулирующего поток среды, запорная арматура подразделяется на приспособления различного типа:

• Краны — универсальное устройство для регулирования или распределения рабочей среды в трубах. Краны подходят для любых жидкостей (включая вязкие) и газов.
• Запорные вентили, который представляет собой вращающийся запорный элемент, который может служить не только для перекрытия, но и для регулирования потока.
• Заслонки и задвижки — простейшие конструкции, которые при движении разделяет инородную среду, перекрывая ее свободное движение, часто оснащенные движимым или недвижимым шпинделем.

Кроме того, есть и особые виды устройств, созданные для работы с агрессивной средой.

Запорные краны

Запорный кран состоит из корпуса, запорного элемента, ручки и уплотнительных прокладок. Запорный элемент бывает шарообразным, цилиндрическим или же в виде конуса.

Материал изготовления, обычно, чугун или сталь, но встречается бронза и латунь. Краны делят по типу запорного элемента (шаровые или пробковые) и по креплению к трубе.

Элемент, перекрывающих движение среды в шаровых кранах имеет сферическую форму со сквозным отверстием. Сфера поворачивается на 90 градусов, что позволяет ей открывать и закрывать поток среды, а также принимать промежуточные положения. Считается, что шаровый кран лучше пробковых, которые только открывают и закрывают поток.

Крепления устройств:

• муфтовые, которые устанавливают, наворачивая гайки на резьбу;
• фланцевыми, когда крепежные элементы – это фланцы, соединенные болтами;
• предназначенными для сварочного соединения.

В зависимости от направления тока среды, краны бывают проходными, угловыми, трехходовыми или многоходовыми. Число патрубков при этом у них будет разное.

По характеру движения затвора краны могут быть с отжимом, вращением, с подъемом или без подъема затвора. Способ управления либо ручной, либо с гидро-, пневмо- или электроприводом.

Герметичность обеспечивает сальниковый или натяжной метод.

• Устройства с сальниковой герметизацией устанавливают на трубопроводы, которые доставляют воду или нефть. Такие краны делают из чугуна, а работать они могут при температуре до 100 градусов Цельсия.
• Устройства с натяжной герметизацией обычно используют на газопроводах, и для нормальной работы им нужны: температура до 50 градусов и давление 0,1 МПа.

Обратите внимание! Краны, сделанные из пластика, нельзя применять при высоких температурах (например, ставить на трубу с горячей водой), потому что детали деформируются и нарушается герметичность.

Запорные вентили

Корпус запорного вентиля присоединяется к трубе с 2 концов и снабжен седлом, которое перекрывается золотником. Через отверстие в корпусе проходит шпиндель (вал с правыми и левыми оборотами вращения), с помощью ходовой гайки приводит в движение золотник. Когда золотник доходит до самой нижней точки, он останавливается, закрывая поток среды.

Рекомендуем ознакомиться:  Запорный клапан и его роль в трубопроводах

Среди запорных вентилей есть модели, где нет ходовой гайки, и вместо шпинделя — гладкий шток. Усилие, что он передает от привода, называют поступательным, а вентиль с таким строением – отсечным. Этот вид устройства управляется пневмо- или электромагнитным приводом.

И хотя есть модели с запорно-регулирующими функциями, обычно устройство имеет положение «закрыто» или «открыто», промежутка нет, поэтому его основное назначение — не регулировать поток рабочей среды, а перекрывать его.

Вентиль устойчив к механическим воздействиям, работает при широком интервале температур и давлений. Размеры компактны, герметизация плотная. Используется он для работы с жидкими, газообразными и агрессивными средами.

Обратите внимание! Вентили работают при любом давлении, включая и глубокий вакуум. Но для большого давления подходят устройства со сварным креплением.

Заслонки и задвижки

Заслонки подходят трубам с большим диаметром, но маленьким давлением, потому что герметичность у них низкая. Делают запорный элемент обычно из стали, а корпус устройства – из чугуна.

К трубе заслонку крепят либо фланцами, либо сваркой, которая управляется ручным методом (маховик), гидро- или электроприводом.

Заслонки применяют на трубопроводах среднего или большого (до 2,2 м) диаметра в канализационных системах или в работе с химической средой. Поскольку герметичность у них низкая, а с большим давлением заслонки не справляются, в водоснабжении и отопительных системах их не используют.

Чем заслонка отличается от задвижки

Отличие же задвижек и заслонок — в устройстве, материале и области применения. Заслонки проще устроены, в них меньше деталей, соответственно, они прочнее задвижек и срок непрерывного функционирования у них выше.

Задвижки, имея более сложное устройство и разнообразие видов, шире применяются в промышленности для областей, не работающих с твердыми примесями. Но они чаще нуждаются в ремонте.

Материал заслонок укреплен так, что они долго и надежно функционируют в самых агрессивных средах, поэтому заслонки работают с этими средами.

Материал задвижек чувствителен к химическим веществам и быстро подвергается износу, поэтому задвижки используются в трубах, транспортирующих не агрессивную среду – воду, газ, нефть.

Если заслонки в виде запорного элемента имеют вращающийся диск, то у задвижек это клиновый или шиберный затвор. Кроме того, внутри корпуса задвижки есть 2 седла и шпиндель с ходовой гайкой, т.е. устройство сложнее, чем у заслонки.

• Задвижки рассчитаны на трубопровод диаметром 15 мм -1,2 м, заслонки же оправданы для труб с куда большим диаметром.
• Задвижки широко применяются в жилищно-коммунальных хозяйствах, водоснабжении, газо- и нефтепроводах, в объектах энергетики, а заслонки более пригодны для работы с химической средой, они почти не нуждаются в техобслуживании, в отличие от задвижек, которые часто выходят из строя.

Виды запорных приспособлений для работы с агрессивной средой

Для агрессивной среды (соляной кислоты, например) нужна специальная запорная арматура. К ней применяют особые требования по герметичности, надежности и по времени непрерывной работы.

Чаще всего, используют сильфонные вентили, поскольку седло и золотник в них соединяются герметично, трения нет, функционировать они могут при температуре до 350 градусов. Такие устройства препятствуют попаданию агрессивной среды в атмосферу.

Применяют и фланцевые вентили, полностью сделанные из фарфора, покрытого глазурью, которая выступает в качестве надежного антикоррозийного покрытия. Часто используют диафрагмовые вентили, снабженные защитным покрытием из резины и мембраной из фторопласта или ПВХ.

Кроме вентилей, с агрессивной средой могут работать шланговые клапаны или краны. Задвижки в этих условиях не применяют, потому что сальник при работе с агрессивными средами изнашивается очень быстро.

Материалы для изготовления трубопроводной арматуры

Исходя из предназначения, материалы трубопроводной арматуры делятся на пять типов:

• Корпусные материалы. Они подбираются, исходя из условий эксплуатации арматуры, а именно: характеристик рабочей среды. Корпус должен быть устойчив к коррозии в этой среде и обладать механической прочностью.
• Уплотнительные материалы. Основное требование к ним — способность сопротивляться механическим нагрузкам, возникающим в процессе эксплуатации изделий, простота шлифовки.
• Прокладочные материалы, из которых изготавливают уплотнительные прокладки. Это может быть резина, фторопласт и т. п. Требования — устойчивость агрессивным средам, упругость, текучесть.
• Герметизирующие (набивочные), используемые для предотвращения возникновения утечек через крышку корпуса и т. п. Критерии выбора — упругость, термостойкость, гидрофобность.
• Смазочные материалы, предназначенные для снижения трения в подвижных узлах арматуры. Они должны обладать стойкостью к перепадам температуры, иметь низкий показатель трения.

Рассмотрим подробнее каждый тип в отдельности.

Материалы для изготовления корпуса

Основное требование к корпусу трубопроводной арматуры — прочность, поскольку именно эта деталь принимает на себя все механические напряжения, связанные с проходом рабочей среды. Кроме того, на него действуют динамические нагрузки, возникающие при монтаже на трубопроводе и во время работы.

Керамическая арматура

Керамические изделия встречаются редко из-за высокой хрупкости материала с малой прочностью на растяжение и изгиб. Они не могут эксплуатироваться при высоком давлении, но обладают повышенной химической стойкостью, не коррозируют и обладают высоким температурным пределом.

Это позволяет применять их в химической промышленности для транспортировки особо агрессивных сред.

Пластмасса (полиэтилен, винипласт) — малопрочный материал, который легко воспламеняется. Она отличается дешевизной, высокой химической стойкостью. Пластмассовая арматура не может эксплуатироваться при больших давлениях среды, но отлично показывает себя в технологических линиях с низким давлением.

Основное предназначение изделий — химические трубопроводы и линии общего назначения малого диаметра. Еще одно ограничение пластмассовой арматуры — невозможность уличного монтажа из-за низкой морозостойкости.

Латунная и бронзовая арматура нашла применение в технологических линиях и трубопроводных системах, эксплуатирующийся при температуре более 250С. Латунь отличается хорошими литейными свойствами, легко обрабатывается, шлифуется и позволяет получить высококачественную поверхность изделий.

Латунные шаровые краны

Преимущество материала — высокая коррозионная стойкость в воде и парах, эстетичность. Недостаток — высокая стоимость. Из-за этого латунь используют только для изготовления арматуры малого диаметра.

Бронза, как и латунь, применяется для производства трубопроводных элементов малого диаметра, в том числе — уплотнительных колец.

Сталь широко используется при производстве трубопроводной арматуры, благодаря высоким литейным показателям, простоте обработки и хорошей прочности. Стальные изделия могут работать при высоких температурах, эксплуатироваться со всеми видами сред, в том числе агрессивными.

Добавление легирующих элементов в состав стальных сплавов позволяет получить материал, устойчивый к разрушению, коррозии, агрессивным средам и т. п. Метод изготовления корпусов из стали: литье, ковка, штамповка, сварка, комбинированный способ.

Арматура из легированных сталей может применяться в условиях Крайнего Севера, нержавеющие изделия — в пищевой промышленности и трубопроводах, транспортирующих агрессивные вещества.

Чугун — сплав железа с углеродом. Он активно применяется при производстве трубопроводной арматуры, благодаря высокой прочности, низкой стоимости и отличным литейным качествам.



Изделия из этого материала устойчивы к коррозии и могут применяться для транспортировки неагрессивных жидких и газообразных сред. Основной недостаток чугунной арматуры — высокая хрупкость. Она легко повреждается при воздействии ударной нагрузки или растяжения.

При работе с чугунной арматурой необходимо следить, чтобы она не подвергалась механическому воздействию (ударам, чрезмерной затяжки метизов).

Основные виды чугуна для выпуска трубопроводной арматуры:

• серый чугун (СЧ) — хрупкий материал с хорошими литейными показателями;
• ковкий чугун (КЧ) — материал с более высокой вязкостью, прочностью и меньшей хрупкостью;
• высокопрочный чугун (ВЧ) — имеет в составе графитовые включения, отличается высоким пределом прочности при растяжении, сжатии и изгибе.

Чугунную арматуру используют в трубопроводных системах с небольшим давлением среды. Она не подходит для применения в магистральных линиях с риском возникновения гидравлического удара.

Алюминиевая арматура и другие сплавы

Алюминий используется для изготовления трубопроводной арматуры с небольшим условным проходом, которая применяется при температуре не более 100С. Основное преимущество изделий — малый вес, недостаток — низкая прочность.

Арматура из этого материала обладает стойкостью к коррозии на воздухе, благодаря образованию оксидной пленки. Однако, она разрушается под воздействием щелочи и не может транспортировать агрессивные среды.

Трубопроводная арматура из никелевого сплава отличается хорошими эксплуатационными параметрами и может работать в диапазоне от −271С до +600С. Сплав никеля — пластичный, прочный материал, хорошо сопротивляющийся воздействию морской воды.

Титановые сплавы применяются в авиастроении и производстве техники, благодаря высокой стойкости к коррозии. Недостаток — низкие антифрикционные свойства, высокая стоимость.

Титановые и никелевые сплавы используются для производства только специальной трубопроводной арматуры.

Уплотнительные материалы нужны для улучшения герметичности затвора трубопроводной арматуры, если корпусной материал не позволяет добиться требуемого качества уплотнительной поверхности седла.

Такие материалы должны обладать коррозионной стойкостью, хорошими антифрикционными свойствами, легко подвергаться обработке. Чаще всего уплотнения изготавливаются из нержавеющей стали, латуни, бронзы, монели.

Неметаллические материалы (резина, пластмасса, эбонит, фторопласт) используются в трубопроводных арматурах небольшого Ду.

Сальниковые набивки включают в себя герметизирующие материла, отличающиеся повышенной упругостью, устойчивостью к воздействию высокой температуры, малым коэффициентом трения.

Это стекловолокно, тальк, ХБ. Набивки из асбеста, пенька, ХБ изготавливаются жгутом с прямоугольным сечением.

Если узел эксплуатируется с агрессивной рабочей средой или при высокой температуре, используют фторопласт, графит, ТРГ.

Уплотнительное кольцо

Для повышения герметичности узлов корпус-крышка, а также мест соприкосновения арматуры и трубопровода, применяются уплотнительные прокладки. Они могут быть металлическими и неметаллическими. Популярный вариант — резиновые прокладки, характеризующиеся упругостью, но малой прочностью. Их нельзя использовать при высокой температуре из-за горючести материала.

Асбестовые прокладки обладают огнестойкостью и предназначены для уплотнения узлов, работающих при высокой температуре среды. Это рыхлый и некрепкий материал, поэтому в него добавляют графитовый порошок для улучшения прочности и стойкости к трению.

Паранит — материал, отличающийся текучестью, способностью создавать высокогерметичное соединение узлов. Паранитовые прокладки чаще всего применяются для уплотнения трубопроводного оборудования среднего диаметра. Выпускаются толщиной до 6 мм.

Для уплотнения резьбовых поверхностей применяют льняную прядь, препятствующую развинчиванию соединения.

Материалы арматуры для агрессивных сред

Запорная арматура для агрессивных сред изготавливается из нержавеющей, легированной и молибденсодержащей стали. Подходящий материал подбирается исходя из химической активности транспортируемого вещества.

Например, включение хрома в состав сплава повышает способность изделий к термическому упрочнению, увеличивает коррозионную стойкость и устойчивость к окислению. Никель способствует образованию оксидной пленки. А молибден защищает арматуру от щелевой и питтинговой коррозии в сильноагрессивных средах.

Нержавеющая сталь обладает стойкостью к коррозии в большинстве сред. Исключение — кислоты (азотная, уксусная, щавелевая, сернистая, муравьиная), гипохлорит кальция, медный купорос, пары ортофосфорной кислоты, раствор углекислого газа.

Устройство и виды запорной арматуры

Чтобы контролировать поток рабочей среды (газа, воды, других жидкостей), на трубопроводах устанавливается запорная арматура. Нельзя начинать ремонтировать какой-либо из участков магистрали, не перекрыв ее на предыдущем этапе. Существует разные виды механизмов для остановки потока. Они похожи по принципу работы, но различаются конструкцией, особенностями эксплуатации.

Запорная арматура для водоснабжения

Запорная арматура для водоснабжения

Что относится к запорной арматуре?

Запорный кран — механизм, предназначенный для полной остановки рабочего потока, подающегося по трубопроводу. К подобным деталям можно отнести вентили, клапаны, перегородки, заслонки, дисковые затворы. Запорный кран выполняют одни и те же функции, независимо от его конструкции.

Назначение и устройство

Детали для перекрытия потоков жидкостей, газов бывают нескольких категорий. Они разделяются по сферам применения. Назначение запорной арматуры:

• Специальная — детали, которые изготавливаются по персональным заказам. Могут быть нестандартных размеров.
• Судовая — применяются для изготовления трубопроводов на судах морского, речного флота. Они отличаются высокой устойчивостью к вибрациям, гидроударам.
• Общепромышленная — применяются для изготовления систем подачи разных жидкостей, химикатов, газа на крупных предприятиях. Выдерживают высокие температуры, давление.
• Промышленная — изделия с повышенными техническими характеристиками. Они применяются для создания паропроводов, трубопроводов, контуров отопления.
• Сантехническая — детали бытового применения, который устанавливаются в частных домах, квартирах, мастерских.

Важно уделить внимание запорной арматуре, изготавливаемой по спецзаказам. Они имеют определенные изменения в технических характеристиках, поскольку должны соответствовать экстремальным условиям. Например, детали для АЭС.

Конструкция деталей для перекрытия рабочего потока отличается наличием дополнительных деталей. Однако стандартные изделия практически не отличаются. Комплектующие:

• литой герметичный корпус;
• заслонка или задвижка;
• ручка или вентиль управления.

Помимо основных элементов, арматура имеет соединительные элементы для подключения труб с двух сторон.

Маркировка

Запорные устройства имеют определенную маркировку, по которой их можно различить. Она была разработана согласно ГОСТ 4666-75. Существует несколько способов нанесения маркировки:

• штамповка;
• гравировка;
• клеймение.

Пример маркировки — 15кч22нж. Расшифровка:

• 15 — обозначение клапана;
• КЧ — корпус детали изготовлен из ковкого чугуна;
• 22 — конструкция клапана;
• НЖ — наличие уплотнителя из нержавеющей стали.

Еще один вариант маркировки — окрашивание изделий в разные цвета зависимо от того, из какого материала изготавливается корпус:

• синий указывает на легированную сталь;
• черным цветом красится серый ковкий чугун;
• серый обозначается углеродистая сталь;
• голубым окрашивается антикоррозийная сталь.

Цветные сплавы не окрашиваются.

Виды

Классификация деталей для остановки потока газов, жидкостей выполняется по разным факторам. Виды запорной арматуры по способу соединения:

Форма фланцев может быть треугольной, квадратной, круглой.

Куча запорной арматуры

Куча запорной арматуры

Задвижка

Тип запорной арматуры, который устанавливается на магистральных трубопроводах. Главный технический элемент — шпиндель. Он может быть неподвижным или выдвижным. Задвижки могут отличаться техническими характеристиками, устойчивостью к агрессивным средам.

Может возникнуть вопрос — чем отличается задвижка от заслонки. В этом плане главные различия кроются в меньшем количестве деталей у заслонок. Благодаря этому они реже ломаются.

Задвижки не изготавливаются из материалов устойчивых к химикатам. Из-за этого их используются только для создания систем водоснабжения. Для перемещения химикатов нужно использовать заслонки.

При работе с агрессивными средами требуется грамотно подходить к выбору арматуры. Например, это могут быть сильфонные вентили, фланцы, изготовленные из фарфора, которые имеют покрытие из глазури.

Вентиль

Запорный кран-вентиль представляет собой корпус с двумя креплениями для труб, в котором есть запор, двигающийся с помощью резьбового соединения. При вращении вентиля двигается шток с маховиком, которые перекрывают или открывают поток рабочего носителя. Могут запирать водопровод, регулировать подачу жидкости или газа.

Кран шаровой запорный

Представляет собой литой корпус, который с двух сторон имеет резьбу для подключения к трубам. Для перекрытия потока есть ручка, с помощью котором можно изменять положение затворной заслонки. Дополнительно под ручкой устанавливается резиновая прокладка уплотнения.

Краны бывают:

• многоходовыми, проходными.
• ручными, оборудованными электроприводами.

Затвор может двигаться путем прижима или закручивания.

Дополнительная возможность крана — регулировка подачи газа или жидкости. Изготавливаются из стали, чугуна, бронзы, пластика, фарфора.

Клапан

Наиболее распространенное устройство, используемое для перекрытия трубопроводов. Регулировать положение заслонки можно с помощью маховика. Дорогие модели оборудуются электроприводами. Наиболее часто они устанавливаются на канализационных системах. Не подходят для работы с жидкостями температурой более 50 градусов Цельсия.

Затворы

Затвор — главная деталь любого закрывающего механизма. Если он неисправен, жидкость или газ разрушит трубопровод. Чаще они изготавливаются из стали или чугуна. Самые распространенные — дисковые затворы.

Дисковый затвор запорной арматуры

Дисковый затвор запорной арматуры

Замена и монтаж

Монтаж запорной арматуры трубопроводов нужно выполнять с соблюдением ряда правил:

• Перед началом работ нужно отгородить площадку, перекрыть подачу рабочего носителя (газа или жидкости).
• Зачистить места соединения от грязи, мусора, налета, ржавчины. Обезжирить их.
• Важно устанавливать арматуру только на ровных участках.
• Для сваривания отдельных элементов, нужно открыть клапана.
• Под трубы большого диаметра подложить дополнительные опоры.
• Установка запорной арматуры может проводиться только после ее проверки на целостность.
• Если применяются фланцевые соединения, нужно периодически дожимать гайки с болтами. Однако нельзя зажимать соединительные элементы слишком сильно.

Желательно выбирать место монтажа задвижки так, чтобы при поломках до нее было просто добраться. Нельзя забывать про использование ФУМ ленты на резьбовых соединениях.

Запорная арматура предназначена для перекрытия потока жидкости или газа. Детали могут отличаться по конструкции, однако их принцип работы не меняется. Монтаж можно провести самостоятельно. Для этого нужно точно рассчитать требуемые технические характеристики, установить деталь.

Ставьте лайки, подписывайтесь на наш канал и Вы не пропустите еще множество полезных статей! И заходите к нам на сайт, там еще много полезной информации касающейся труб.