Что учитывается при подборе типа запорной арматуры

Пищевая арматура из нержавеющей стали предназначена для управления рабочей средой. С ее помощью частично либо полностью открывают и закрывают поперечное сечение трубы, изменяют направление, разделяют или смешивают потоки.

По функциональности арматура делится на несколько основных видов: запорная, обратная, предохранительная, распределительная, смесительная, регулирующая, фазоразделительная, отключающая. Есть и комбинированные виды. Самой распространенной является запорная. К ней относится около 80% всех используемых устройств.

В процессе проектирования трубопровода важно правильно выбрать арматуру как по виду, так и по типу, то есть, по основным конструктивным особенностям, в частности, по направлению движения запирающего органа относительно потока рабочей среды.

Если узел не будет соответствовать условиям работы, то он быстро выйдет из строя. Если нужное изделие, например, клапан обратный, не будет поставлено в необходимом месте, то в цехе вообще может произойти авария.

С другой стороны, точное определение того, какой должна быть арматура, станет предпосылкой ее долгого и надежного функционирования.

Общие рекомендации по выбору арматуры

Для того, чтобы правильно выбрать трубопроводную арматуру, надо знать следующие параметры:

• Назначение и условия работы.
• Способ управления – ручной, электрический либо другой.
• Гидравлические характеристики: класс герметичности, удельный расход и прочие.
• Монтажные условия: допустимая масса и размеры, вид соединения с трубопроводом, условный диаметр прохода.
• Дополнительные требования, если имеются.

По этим данным выбирается вид и тип арматуры, а также материал, из которого она должна быть сделана. В пищевой промышленности самой популярной является нержавеющая сталь, поскольку она лучше других отвечает технологическим и санитарно-гигиеническим требованиям. Конкретное изделие выбирается по каталогам, с учетом номенклатурных данных.

Рекомендации по выбору запорной арматуры

Вся пищевая запорная арматура делится на четыре типа.

рис. 1

Задвижка (рис. 1). Затвор выполнен в форме диска, шибера (параллельный) либо клина (клиновидный). Он перемещается вдоль уплотняющих колец, которые расположены в седле корпуса.

Клиновый затвор (КЗ) делается разной конструкции, от чего зависит его применение. Цельный КЗ обеспечивает полную герметизацию, может функционировать под высоким давлением. Но рабочая среда должна быть неагрессивной, без механических примесей. Упругий КЗ, кроме аналогичного давления, выдерживает еще и высокие температуры жидкости. Напор для составного КЗ должен быть не выше среднего.

Затвор дисковый нержавеющий не дает такой абсолютной герметизации, как клиновый. Зато давление может быть больше. Для такого рабочего органа допускается, чтобы жидкость была с небольшим количеством примесей. Подобные затворы могут быть одно- или двухдисковыми. Последние перекрывают сечение трубы более плотно.

Эластичное уплотнение дисковых затворов обеспечивает практически полное запирание потока. Но давление обязано быть не слишком высоким, а температура рабочей среды – чем ниже, тем лучше. Если жидкость агрессивная, то на внутреннюю поверхность наносят гуммированное покрытие. Шток может быть, как выдвижной, так и невыдвижной.

Задвижки применяются в тех случаях, когда высота устройства не играет большой роли. К их достоинствам можно отнести дешевизну, широкий ассортимент по проходному диаметру, малые строительную длину и гидравлическое сопротивление.

Это простая в обслуживании проходная арматура, способная работать с вязкой рабочей средой. В то же время, для жидкостей со значительным загрязнением, кристаллизирующихся или агрессивных, они не подходят.

Перепад давления на задвижке допускается значительно меньший, чем на вентиле. В трубах может произойти гидроудар.

рис. 3 рис. 2

Задвижки применяются только как запорная арматура. При ручном управлении, время полного закрытия достаточно большое. Конструкции этого типа не рекомендуется ставить на тех линиях, где требуется часто открывать и закрывать проход.

Чтобы ускорить работу узла, выбирают модели с электроприводом (рис. 2). Задвижки допускаются к применению в системах холодильной техники. Для работы с жидкостью при температуре более 600 град С или с вакуумом, нужны модели специальной конструкции.

Использовать такую арматуру для ядовитых сред или при рабочем давлении от 40 МПа нельзя.

По конструкционно-монтажным требованиям задвижка хороша там, где требуется малое гидравлическое сопротивление и полнопроходность.

Она не годится для труб с ДУ до 20 мм, зато вполне подходит для средних ДУ (до 200 мм) и больших (от 300 мм).

Не рекомендуется в местах, где нужны малые высота и масса, ценится высокая герметичность затвора, такие же ремонтопригодность и удобство обслуживания. Под землей не ставится.

рис. 4

Вентиль (рис. 3). Этот самый распространенный тип запорной арматуры часто называют клапаном. Более подробно его устройство показано на рис. 4. Поворачивая вручную маховик с резьбовым шпинделем, оператор опускает затвор в седло и тем самым перекрывает трубу.

Главная особенность данного типа арматуры заключается в том, что запорный элемент движется прямолинейно, параллельно потоку жидкости. Затвор обычно делается в виде тарелки, плоской либо конусной. Иногда встречается конусная игла. Бывают клапаны с гладким штоком.

В этом случае поступательное движение передается от привода. Соединение с трубопроводом сварное, фланцевое, муфтовое или штуцерное. Другие типы вентилей менее популярны.

Привод, кроме указанного выше ручного, может быть механическим, электрическим либо электромагнитным.

Вентиль применяется не только для полного закрытия или полного открытия проходного сечения, но также и для регулирования потока. Он может быть не только сальниковый, но и сильфонный (рис. 5), что является важной его особенностью.

Применение вентиля основано на его достоинствах и недостатках. Из преимуществ надо указать на большую надежность. Клапан хорошо работает с агрессивными рабочими средами, не боится высоких давлений и температур, коррозионностойкий.

Он подходит даже для вакуума (только сильфонный). Ход затвора небольшой, из-за чего строительная высота также невелика. Герметичность достаточно высокая. Положение, в которое установлен затвор, держится надежно.

Трение на уплотнителях практически отсутствует, поэтому задиров не бывает.

рис. 5

Поскольку запорный элемент движется параллельно потоку, гидроудары исключены. Привод даже малой мощности вполне справляется с управлением вентилем. В загрязненной среде лучше использовать клапаны с конусным уплотнением, с плоскими кольцами – ставить не желательно.

Есть у вентиля и недостатки. При относительно простой конструкции механизма, форма корпуса достаточно сложная, в ней имеются застойные зоны, в которых накапливаются механические отложения.

Поскольку направление струи, при переходе от входного штуцера к выходному, изменяется, то клапан отличается достаточно высоким гидравлическим сопротивлением. Жидкость должна течь только в определенную сторону.

И, кроме всего прочего, этот тип арматуры подходит только для труб относительно малого внутреннего диаметра.

Вентиль рекомендуется использовать в системах холодильной и криогенной (второе – специальной конструкции) техники, при температурах рабочей среды до + 600 град С, при работе с вакуумом (только сильфонный), рабочем давлении от 6,4 МПа и даже от 40 МПа (второе – только сальниковый, специальной конструкции), а также при необходимости частого срабатывания (только сальниковый). Нельзя применять вентиль для вязких сред. Сильфонный клапан не годится для температур более + 600 град С (сальниковый специальной конструкции – допускается) и при высокой цикловой нагрузке.

По конструкционным и монтажным условиям, вентили рекомендуются для труб с ДУ до 20 мм, для ДУ до 200 мм сальниковый можно, сильфонный – допускается, для ДУ более 300 мм должна быть специальная конструкция.

Сильфонный лучше сальникового по удобству обслуживания, зато второй лучше первого там, где нужна хорошая ремонтопригодность. Оба вида клапанов обеспечивают высокую герметичность затвора.

По надежности и долговечности сальниковый ценится заметно выше сильфонного.

рис. 6

Кран (рис. 6). В зависимости от формы затвора, различают конусный, шаровый либо цилиндрический. Первый и третий называют пробковыми (рис. 7).

У конусного запорный элемент делается без подъема или с подъемом пробки, со смазкой. Шар бывает плавающий или на опорах. Привод для всех категорий ручной либо электрический. Отдельную группу составляют пневмо- и гидроприводы.

При ручном, в качестве управляющей детали выступает маховик, рычаг или квадрат под ключ.

Кран – это запорная арматура с поворачивающимся рабочим органом. В затворе есть отверстие для потока жидкости. Когда кран открыт, ось отверстия совпадает с осью трубы. Для закрытия шпиндель поворачивается на 90 град, после чего указанные оси становятся взаимно перпендикулярными.

рис. 7

По применению кранов, следует учитывать, что они подходят для ДУ до 50 мм (современные модели могут иметь больший диаметр) и давления рабочей среды до 40 кГс / кв. см. Кроме того, у каждой категории имеются особенности, обусловленные конструкцией.

Краны цилиндрические полную герметичность не обеспечивают, поэтому применяются, в основном, для регулировки. Конусные со смазанными пробками стоят недорого, отличаются простотой конструкции. У них малое гидравлическое сопротивление. С другой стороны, в пространстве между корпусом и затвором со временем накапливаются отложения, а при ручном управлении, усилие требуется довольно большое.

рис. 9 рис. 8

Кран пробковый проходной (рис. 8) используется для открытия и закрытия трубопровода. Для прижатия конусной пробки к корпусу в нем предусмотрена накидная гайка. Если ее затянуть недостаточно сильно, арматура не обеспечит герметичное закрытие.

Кран пробковый трехходовой (рис. 9) применяется для перенаправления и распределения потоков рабочей среды. В его запирающем конусе сделано Т-образное отверстие, благодаря чему можно соединить между собой, либо все три трубопровода, либо любые два из этих трех.

рис. 10

Краны шаровые (рис. 10) на сегодняшний день самые популярные. Они обеспечивают высокую степень герметичности и не нуждаются в смазке. Пожалуй, главным их недостатком является относительно высокая цена. Причина в том, что запирающий элемент надо делать очень точно, поэтому оборудование должно быть высоко технологичным.

Краны могут работать с вязкими средами, если это специальная конструкция с обогревом. Пробковые для холодильной и криогенной техники, а также для вакуума, не рекомендуются. Температура рабочей среды – до 200 град С. Шаровые подходят для холодильной и допускаются для вакуума. Обе категории можно применять там, где требуется быстродействие или при закрытии возникает большой перепад давлений.

По конструкционно-монтажным условиям, краны ставятся на тех участках, где нужны малые масса, высота и гидравлическое сопротивление. А также – высокая ремонтопригодность и удобное обслуживание. При необходимости обеспечить полную герметичность, лучше брать шаровый, чем пробковый. Краны – едва ли не единственный вид запорной арматуры, который допускает возможность подземной установки.

рис. 12 рис. 11

Заслонка (рис. 11). Отличительной особенностью этого типа запорной арматуры является рабочий орган в виде диска, который поворачивается на оси, установленной перпендикулярно потоку жидкости. Диск может быть двустворчатым (баттерфляй), а рукоятка – с защелкой (рис. 12).

Достоинства заслонок заключаются в том, что они недорогие, достаточно надежные, имеют простую конструкцию. Рабочая среда может содержать механические примеси. Из основных недостатков следует отметить то, что данные изделия не обеспечивают полную герметизацию и не рассчитаны на большое давление жидкости.

Заслонки допускаются для холодильной техники, не рекомендуются для работы с вязкой средой и на тех участках, где при закрытии возникает большой перепад давлений. Для малых диаметров не рекомендуются. Температурный диапазон рабочей среды достаточно большой, нагрев может доходить до 600 град С.

Запорная арматура для пищевой промышленности, сделанная из высококачественной нержавеющей стали, отвечает самым строгим требованиям, как технологическим, так и гигиеническим. Ее правильный выбор обеспечивает длительную безаварийную эксплуатацию трубопроводов.

Как выбрать надежную запорную арматуру

Монтаж труб – один из ключевых этапов строительных работ. И для грамотного решения этого вопроса нужно правильно подобрать запорную арматуру. Ведь от ее качества зависит то, каким будет трубопровод – герметичным и надежным, либо начнет протекать через неделю после монтажных работ.

Поэтому тут нужно четко и ясно понимать, как выбрать запорную арматуру, на какие параметры смотреть, что учитывать. Ключевых критериев много, так что рассмотрим подробнее каждый из них.

Условия эксплуатации запорной арматуры

Перед тем как подобрать запорную арматуру, нужно заранее определиться, в каких условиях она будет использоваться. Если планируется монтаж или ремонт сантехнических трубопроводов в квартире или частном доме – подойдут простые и недорогие варианты. Если же предстоят работы по прокладке магистрального или промышленного трубопровода, то здесь к арматуре предъявляются высокие требования.

Определившись с условиями эксплуатации, подбирайте комплектующие по следующим критериям:

• по рабочей среде;
• по материалу изготовления трубопровода;
• по параметрам трубопроводной системы.

По рабочей среде

Здесь различают 3 основных варианта:

• система газоснабжения;
• система водоснабжения и теплоснабжения;
• канализационная система.

В первом случае подбираются специальные газовые краны, во втором – водопроводные краны, в третьем – задвижки (крупно-проходные краны с дисковым затвором).

По материалу изготовления трубопровода

Здесь можно дать следующие рекомендации по выбору запорной арматуры:

• краны из металлопластика или полипропилена используются для водопроводных труб из такого же материала;
• стальные краны (чаще всего – газовые) подбираются для труб из стали;
• краны из бронзы и латуни считаются универсальными, но имеют высокую стоимость;
• краны из алюминиевого сплава не подходят для стальных водопроводов.

По параметрам трубопроводной системы

Тут учитываются такие параметры как:

• проходной диаметр;
• размер резьбы;
• рабочая температура;
• рабочее давление.

Выбирать арматуру нужно по маркировке, которая указывается на ее корпусе или в паспорте. Вариантов здесь несколько:

1. DN. Номинальный (проходной) диаметр. Указывается в мм. Например, маркировка DN10 означает, что запорный кран имеет номинальный диаметр 10 мм.
2. Натурально-дробное число. Обозначает размер фитинговой (соединительной) трубной резьбы. Указывается в дюймах. Например, маркировка 1/4 на корпусе означает, что кран имеет фитинговую трубную резьбу диаметром 1/4 дюйма. А определить, какая она (внутренняя или наружная) можно визуально.
3. PN. Номинальное давление среды при температуре 20°С. Указывается в МПа. Такая маркировка считается европейской (международной). К примеру, обозначение PN30 указывает на номинальное давление в трубопроводе в 30 МПа.
4. WOG. Это американская маркировка. Данный параметр расшифровывается как «Water, Oil, Gas» (т.е. вода, масло, газ). Он говорит о том, что арматура способна работать в любой из этих сред. Дополнительно к нему дописывают цифру номинального давления среды (при температуре 37°С).
5. WSP. Еще одна американская маркировка. Показывает макс. рабочее давление при макс. допустимой температуре среды. При необходимости этот параметр можно перевести в европейский. Так, американская маркировка 400WOG соответствует европейскому параметру PN30, а 1500WOG – PN100.
6. MOP. Показывает номинальное давление. Измеряется в Bar. Считается аналогом европейской маркировки PN, но используется для газовой запорной арматуры. Например, обозначение MOP7 означает, что газовый кран подходит для трубопровода с номинальным давлением до 7 Bar.

Типы классов запорной арматуры

Следующее, с чем нужно определиться – это с типом запорной арматуры. По данному критерию она имеет очень широкую классификацию:

1. Вентили. Перекрывают поток рабочей жидкости в трубах. Имеют диаметр до 300 мм, рассчитаны на рабочее давление до 2500 кг на 1 кв.см и температуру от -200°С до +450°С. Бывают муфтовые, фланцевые, под сварку. Управление ими осуществляется вручную (посредством маховика).
2. Задвижки. Запирают элемент, направленный под углом 90 градусов потоку рабочей жидкости. Бывают клиновыми и шиберными. Производятся из чугуна, нержавеющей стали, цветных металлов.
3. Клапаны. Открывают/закрывают водяной поток. Помогают изолировать или изменить направление рабочей жидкости, а также исключить скачки давления в системе.
4. Шаровые краны для воды. Мгновенно перекрывают поток воды. Могут иметь муфтовое, фланцевое или сварочное соединение. Бывают стальными, чугунными, латунными и из нержавейки. Иногда оснащаются электроприводом.
5. Дисковые затворы Баттерфляй. Используются в системах ГВС и ХВС. Устанавливаются в горизонтальном и вертикальном положении. Оснащены дисковым элементом, который размещен под углом 90 градусов к потоку жидкости.
6. Регуляторы давления для воды. Стабилизируют параметры давления в водопроводе (за счет автоматической регулировки данного показателя). Также защищают бытовую технику и сантехнику от гидроударов, продлевая срок ее службы.
7. Сильфонные компенсаторы и вибровставки. Компенсируют удлинение трубопроводов из-за скачков давления и температуры. Гибкие вставки бывают резиновыми или из гофрированной стали.

Тут никаких сложностей возникнуть не должно – просто выбираем запорную арматуру, которая нужна в вашем случае.

Типы запорной арматуры

По этому критерию запорная арматура бывает:

1. Запорно-невозвратная. Пропускает рабочий поток в одном направлении. При этом полностью исключает обратный поток.
2. Предохранительная. Осуществляет выброс жидкости при избыточном давлении. Предотвращает ЧП и нежелательные последствия.
3. Регулирующая. Регулирует потоки, поддерживает давление и температуру на оптимальном уровне.

Здесь тоже никаких проблем возникнуть не должно – определяемся, что необходимо и подбираем запорную арматуру конкретного типа.

Функциональное назначение запорной арматуры

В зависимости от функционального назначения арматура бывает:

• трубопроводная;
• сантехническая водоразборная.

Первая используется на трубопроводах систем газоснабжения, водоснабжения и канализации. А вторая – на санитарно-технических выводах систем водоснабжения.

Дополнительные критерии выбора запорной арматуры

Также при выборе запорной арматуры надо смотреть на:

1. Диаметр (типоразмер). Он должен соответствовать условному проходу трубопровода (Ду).
2. Монтажные размеры. Тут подразумевается строительная высота и длина. От них зависят расположение и особенности установки изделий.
3. Производительность. Показывает объем жидкости, которая проходит через проходное сечение запорного изделия.
4. Проходное сечение. Тут подразумевается площадь, которая образована взаимным расположением затвора и седла.
5. Герметичность. После производства любая арматура проходит тестирование, после чего ей присваивается класс герметичности. Самым высоким считается класс «А».
6. Материал корпуса. От него зависит сфера применения и устойчивость арматуры к рабочему веществу. На выбор предлагаются чугунные, латунные, стальные, а также изделия из нержавеющей стали.

Чтобы понять, какую выбрать запорную арматуры, необходимо сначала определиться, где будете ее использовать. И, исходя из этого, подбирать оптимальный по вышеперечисленным параметрам вариант.

Как правильно выбрать запорную арматуру: пошаговая инструкция

Подытожим приведенную выше информацию и вкратце рассмотрим алгоритм действий при покупке запорной арматуры:

1. Определитесь, в каких условиях будет эксплуатироваться трубопровод. Например, при какой температуре и давлении будет находиться газ (или иная рабочая жидкость). И с учетом этого подбирайте оборудование с оптимальными характеристиками.
2. Определитесь с материалом изделий. Не забывайте, что от этого критерия зависит очень многое (а конкретно: сфера применения и устойчивость арматуры).
3. Выберите оптимальный тип управления для арматуры.
4. Определитесь с классом арматуры.
5. Рассчитайте оптимальную длину и высоту.
6. Посчитайте нужное количество болтов.

Также отдельное внимание обращайте на качество запорной арматуры. Чтобы быть на 100% уверенным в ее надежности, покупайте продукцию от проверенных брендов:

• Albertoni.
• Bianchi.
• Bonomi.
• Brandoni.
• Caleffi и др.

Все эти компании имеют хорошую репутацию и гарантируют высокое качество своей продукции.

Что ж, теперь вы знаете основные правила выбора запорной арматуры и сможете самостоятельно подобрать оптимальное решение. Да, параметров тут много, но принцип действий тот же, что и всегда. Сначала учитываем важные критерии выбора запорной арматуры, затем дополнительные. И после этого ищем нужную по всем характеристикам модель в ассортименте ведущих компаний.

Требования к запорной арматуре

Запорная арматура составляет более 80% всех устройств, объединённых понятием «трубопроводная арматура». Предназначена она для перекрытия потока рабочей среды трубопровода. Это краны, вентили, клапаны, задвижки и заслонки.

Используется запорная арматура на магистралях самого разного предназначения. Соответственно, и требования к ней могут выдвигаться самые разные: от общих, до специальных, отвечающим особым условиям эксплуатации.

В этой статье мы рассмотрим требования к запорной арматуре, сформулированные в различных нормативных документах. А также выясним, какие проводятся испытания трубопроводной арматуры для подтверждения её соответствия этим требованиям.

Основные требования

Независимо от типа и предназначения конкретного изделия, к запорной арматуры выдвигаются следующие общие требования:

• Минимальный срок эксплуатации должен составлять 25-30 лет;
• Минимальный ресурс — 1000 циклов без снижения класса герметичности;
• Усилие для привода механизма запорной арматуры не должно быть больше 300 Н/м (арматура камерной установки), и 250 Н/м (арматура бескамерной установки);
• Герметичность арматуры должна обеспечиваться с обеих сторон присоединения;
• Присоединительные размеры должны соответствовать принятым в Российской Федерации размерам труб, резьбовых и фланцевых соединений;
• Устанавливаемая на трубопроводах запорная арматура должна иметь указатель направления движения потока рабочей среды, а также указатели положений «ОТКРЫТО» и «ЗАКРЫТО».

Общие требования безопасности

Общие требования безопасности трубопроводной арматуры изложены в ГОСТ Р 53672-2009. В части 6.3 этого документа сказано, что требования, предъявляемые к запорной арматуре, конкретизированы в зависимости от типа арматуры. Стандарты на клапаны изложены в ГОСТ 5761; дисковые затворы — ГОСТ Р 53673; задвижки — ГОСТ 5762, а краны должны соответствовать требованиям стандарта ГОСТ 21345.

Нормы и классы герметичности (А – В(В1) – С(С1)) указаны в ГОСТ 9544, а зависят от типа и давления рабочей среды.

ГОСТ Р 53672-2009 содержит требования к материалам, из которых изготавливается арматура; к её маркировке и эксплуатационной документации; а также требования безопасности при изготовлении, включении эксплуатации и ремонте трубопроводной арматуры.

Требования к маркировке трубопроводной арматуры

Часть 6.6 ГОСТ Р 53672-2009 формулирует требования к маркировке трубопроводной арматуры. Она должна быть нестираемой, и хорошо различаться. К обязательным обозначениям относятся следующие данные:

• Наименование производителя (или его торговый знак);
• Материал, из которого изготовлен корпус;
• Для арматуры с регламентированным направлением рабочей среды — стрелка, указывающая это направление;
• Значения PN, Pp, P при максимальной температуре рабочей среды (давление номинальное/рабочее/расчетное);
• Значение DN (номинальный диаметр);
• Для арматуры с маркировкой Pp должна быть указана максимальная температура рабочей среды.

Требования к запорной арматуре тепловых сетей

На тепловых сетях запорная арматура устанавливается:

• На всех выводах ТС от источника тепловой энергии, вне зависимости от диаметра магистрали и вида теплоносителя;
• На трубопроводах диаметром от 100 мм на расстоянии максимум 1000 метров друг от друга (водяные теплосети);
• В узлах ответвлений трубопроводов диаметром от 100 мм паровых и водяных тепловых сетей.

Требования к запорной арматуре тепловых сетей регламентируют материалы, из которых должны быть изготовлены те или иные устройства, устанавливаемые в определённых местах магистрали. Так, на выводе сети от источника тепла, на самой тепловой сети и на вводе в Центральные тепловые пункты должна устанавливаться только арматура из стали.

Не разрешено устанавливать запорную арматуру из серого чугуна на трубопроводах тепловых сетей в регионах с температурой воздуха ниже -10°С (кроме ТП и сетей горячего водоснабжения).

Разрешается использовать арматуру из бронзы и латуни на трубопроводах тепловых сетей, если температура рабочей среды (горячая вода) не превышает 200°С.

Требования к запорной арматуре, устанавливаемой на газопроводе

Требования к устанавливаемой на газопроводах запорной арматуре обусловлены особенностями и характеристиками транспортируемой по ним рабочей среды. Давление газа на магистральном газопроводе может достигать 100 кгс/см2, а температура на выходе из компрессорной станции — 120°С.

В составе газа имеются компоненты, способные вызывать коррозию металла, к таким относятся, например, сероводород и углекислый газ. Кроме того, в тех или иных пропорциях, в газе могут содержаться конденсированная вода, метанол, диэтиленгликоль, газовый конденсат, механические примеси.

Таким образом, к устанавливаемой на газопроводах арматуре выдвигаются следующие требования:

• Минимальное гидравлическое сопротивление;
• Герметичное отключение определённого участка, аппарата или сосуда от основного трубопровода, для безопасности проведения ремонтных работ;
• Соединения арматуры с трубопроводом, разъёмы корпуса и уплотнения должны быть полностью герметичны;
• Конструкция арматуры должна обеспечивать удобное обслуживание быстрое открытие/закрытие, а требуемое для этого усилие при ручном управлении не должно превышать допустимых значений;
• Диаметр запорной арматуры должен соответствовать диаметру трубопровода, для беспрепятственного прохода продувочных шаров и очистных ершей.

К арматуре, устанавливаемой на газо- и нефтепроводах, выдвигаются и требования по огнестойкости. Пожаробезопасность арматуры обеспечивается применением в её конструкции огнестойких материалов, герметичностью и специальными испытаниями на огнестойкость (ГОСТ Р 53672-2009, часть 4.3.3).

Испытания арматуры на соответствие требованиям по огнестойкости проводятся в т.н. «целлюлозном режиме», максимально соответствующем температурному режиму реального пожара. Условия такого режима горения определены ГОСТ 30247.0-94.

Методы контроля и испытания трубопроводной арматуры

Испытания арматуры на соответствие требованиям проводятся в испытательных лабораториях трубопроводной арматуры. Для этого используются испытательные стенды. Различные испытательные стенды трубопроводной арматуры используются для проверки соответствия тех или иных характеристик.

Так, стенд гидравлических испытаний трубопроводной арматуры применяется для испытания следующих характеристик:

• Плотность и прочность материала работающей под давлением арматуры и сварных швов;
• Прочность изделия в сборе;
• Герметичность.

В испытательной лаборатории трубопроводной арматуры используются также стенды горячих испытаний, искусственного климата, стенд определения гидравлических характеристик, вакуумный и пневматический стенды.

По результатам испытания трубопроводной арматуры оформляются соответствующие документы:

• Журнал испытаний трубопроводной арматуры;
• Протокол испытаний;
• Акт испытаний трубопроводной арматуры.

Образцы Акта испытаний трубопроводной арматуры и других документов приведены ниже:

• Рекомендуемая форма (образец) Акта испытаний трубопроводной арматуры

Подбор арматуры без ошибок! | «Вентар» — арматура, трубы, фитинги

Трубопроводная арматура является одним из самых важных элементов любой трубопроводной системы.

Неправильно подобранная трубопроводная арматура может нанести значительный вред не только экономической составляющей проекта, но также причинить механический ущерб оборудованию и физический ущерб обслуживающему персоналу, так как состояние трубопроводной арматуры при эксплуатации в условиях, превышающих номинальные значения, за довольно короткий период времени может принять аварийный характер. Подбор трубопроводной арматуры для систем бытового назначения (горячее и холодное водоснабжение, канализация, отопление, газопровод и т.д.), в отличие от подбора арматуры для промышленных систем, не является трудоёмким, так как условия эксплуатации в бытовых системах не могут иметь экстремальные значения, например, температура горячей воды не поднимается выше +90С, а давление, чаще всего, ниже 5 бар (изб), при этом в промышленных трубопроводных системах температура рабочей среды  может достигать +400С, а давление 250 бар, и это не предел. Поэтому правильно подобранная трубопроводная арматура может сэкономить денежные средства не только на стадии проекта, но также при дальнейшей эксплуатации за счёт сокращения издержек на сервисное обслуживание и текущий ремонт.

С чего следует начинать подбор трубопроводной арматуры?

Подбор трубопроводной арматуры следует начинать с выбора типа арматуры в зависимости от её функционального назначения, целесообразности и рациональности применения.

Например, для простого перекрытия потока рабочей среды следует выбирать запорную трубопроводную арматуру, при этом для регулирования — запорно-регулирующую, а, например, для защиты технологического оборудования от превышения давления за счёт сброса рабочей среды — предохранительную арматуру.

Следует учитывать, что в некоторых случаях применение очевидного типа арматуры может быть нецелесообразным, например, для защиты бытовой техники от превышения давления (стиральные и посудомоечные машины, сантехника и т.д.

) установка предохранительного клапана будет нецелесообразной, так как в момент превышения будет происходить его подрыв и сброс воды будет идти в канализацию или в окружающую среду.

Однако, установка регулятора давления «после себя» позволит предотвратить подобные ситуации, даже если произойдет резкий скачок давления до регулятора.

Нецелесообразность применения может быть также связана и с особенностями конструкции оборудования.

Например, в системе воздухоподготовки при переключении колонны с адсорбционным осушителем сжатого воздуха на регенерацию, применение в качестве запорной арматуры сервоуправляемых клапанов с мембранным запорным элементом, например, Burkert 6281, будет нецелесообразно и нерационально, так как в момент открытия на стенки мембраны воздействует большая сила давления молекул воздуха, которая при многократном воздействии приведет к её быстрому износу и, как следствие, образованию локальных повреждений и частому проведению мер по текущему ремонту и, соответственно, увеличенному расходу денежных средств на проведение технического обслуживания. Поэтому в качестве запорной арматуры для данного применения рекомендуется устанавливать сервоуправляемые клапаны с поршневым запорным элементом, например, Burkert 5404.

Таким образом, первоначально при подборе трубопроводной арматуры следует не только определить тип трубопроводной арматуры по функциональному назначению, но также стоит уделить особое внимание целесообразности и рациональности её применения в конкретном решении.

Далее при подборе трубопроводной арматуры рекомендуется учитывать следующие важные параметры:

1. 1. Значения рабочего давления, температуры и вязкости.
2. 2. Функция арматуры, например, 2/2-ходовая нормально закрытая или открытая.
3. 3. Материальное исполнение. Данные параметры должны всегда полностью удовлетворять требования по эксплуатации.
4. 4. Тип и размер присоединения. Например, если на трубопровод установить отсечную арматуру с меньшим номинальным диаметром, то это может привести к падению значения расхода, однако, в большинстве случаев это не является важным критерием выбора, особенно, если отклонение в пределах одного значения.
5. 5. Значения особых параметров, которые характерны для определенного типа трубопроводной арматуры по функциональному назначению и особенностей применения. Например, к данным параметрам можно отнести: давление подрыва у предохранительного клапана, значение пропускной способности у регулирующей арматуры,  исполнение для применения во взрывоопасных средах, наличие защиты от гидроударов и др.

6. Наличие различного рода технической и бюрократической документации.

Параметры, которые менее важны:

1. 1. Параметры приводных механизмов: напряжение питания (для электрических приводов, электромагнитных катушек), управляющее давление (для пневматических приводов), сигналы управления.
2. 2. Показатели надежности: срок службы до списания, средний срок службы и т.д.
3. 3. Габаритные размеры: строительная длина и ширина и вес.
4. 4. Направление подачи рабочей среды: трубопроводная арматура однонаправленная или двунаправленная. В большинстве случаев, требуется трубопроводная арматура с однонаправленным потоком рабочей среды.
5. Примечание: однонаправленная трубопроводная арматура — арматура, у которой поток рабочей среды может быть только в одном направлении, например, затвор обратный дисковый RSK, двунаправленная — в обе стороны, например, полнопроходной шаровой кран с электроприводом V965-587.

5. Срок поставки (изготовления).
6. Цена.

Параметры, которые не важны:

1. 1. Наличие бирок для обозначения места установки и маркировки согласно требованиям проектного института, эксплуатирующей организации и т.д.
2. 2. Окрас.

Как грамотно предоставить данные для подбора трубопроводной арматуры?

Для достижения полного взаимопонимания при заказе трубопроводной арматуры следует руководствоваться ГОСТ Р 53674-2009, который содержит рекомендуемые формы опросных листов необходимые при проектировании и заказе трубопроводной арматуры. Чаще всего поставщики и производители трубопроводной арматуры имеют свои формы опросных листов, которые могут полностью или частично соответствовать ГОСТ Р 53674-2009.

При заказе какой-либо специфичной трубопроводной арматуры, например, используемой в трубопроводной системе с химически агрессивной рабочей средой, наличие полностью заполненного опросного листа обязательно, иначе из-за недостатка информации по эксплуатации может быть осуществлен выбор в пользу нецелевого изделия, т.е. изделия, которое не предназначено для эксплуатации в заданных условиях.

Наличие полностью грамотного заполненного опросного листа — 80% выполненной работы при подборе трубопроводной арматуры. Данные для заполнения в опросном листе приводятся с учетом специфики поставляемого оборудования, характерных особенностей его применения и конструкции. Как правило, важные (критичные для подбора) пункты в опросном листе специально выделяются, например, знаком *. 

Алгоритм для самостоятельного подбора трубопроводной арматуры.

1. 1. Определяем тип трубопроводной арматуры, в зависимости от её функциональности.
2. 2. Определяем подходящие типы арматуры.
3. 3. Определяем основные параметры эксплуатации:
4. 3.1. Рабочее давление.
5. 3.2. Рабочая температура.
6. 3.3. Химический состав рабочей среды.
7. 3.4. Определяем сырьевое исполнение трубопроводной арматуры.
8. 3.5. Требования по монтажу.
9. 3.6. Дополнительные требования по эксплуатации, характерные для определенных типов трубопроводной арматуры: значение пропускной способности, значение подрыва и т.д.
10. 3.7. Дополнительные требования к исполнению трубопроводной арматуры: внутренняя и внешняя полировка, взрывозащита, возможность установки дополнительного оборудования и т.д.

1. 5. Определяем требования по эксплуатации приводного механизма.
2. 6. Выбираем производителя и модель (тип) трубопроводной арматуры, которые удовлетворяют требованиям.
3. 7. По техническому описанию (каталогу) выбираем артикул изделия, параметры которого соответствуют предъявляемым требованиям. В случае отсутствия артикула для заказа изделия в требуемом исполнении, необходимо отправить запрос с перечнем всех требований на общую почту или менеджеру.

Если самостоятельный подбор трубопроводной арматуры затруднителен, то необходимо заполнить опросный лист на определенный тип трубопроводной арматуры и отправить на общую почту или менеджеру.

Пример самостоятельного подбора.

В качестве примера рассмотрим процесс подбора трубопроводной арматуры для 25% соляной кислоты с рабочей температурой +30°С, давлением 0.48 МПа, DN25.

Арматура необходима для открытия потока рабочей среды по дискретному сигналу (24V DC) и его автоматического перекрытия после снятия сигнала. Предположительное количество срабатываний арматуры – до 6 раз в сутки.

Давление управляющей среды (сжатого воздуха) 7 бар. В рабочей среде могут присутствовать твердые нерастворенные частицы.

1. 1. Так как арматура необходима для открытия и автоматического перекрытия потока рабочей среды, то, исходя из типа функциональности, следует выбрать запорную трубопроводную арматуру. 
2. 2. Учитывая, что предполается редкое срабатывание, не указан перепад давления, в рабочей среде могут присутствовать твердые механические примеси, относительно небольшой номинальный диаметр, то, исходя из номенклатуры, предварительно остановимся на следующих типах запорной арматуры: дисковый затвор, мембранный клапан, проходной и угловой клапаны.
3. 3. Основные параметры эксплуатации:
4.     3.1. 0.48 МПа = 4.8 бар
5.     3.2. +30°С
6.     3.3. Соляная кислота (HCL) с концентрацией 25%
7.    3.4. Сырьевое исполнение трубопроводной арматуры можно легко определить исходя из требований в исходных данных или по таблице химической устойчивости материалов. Так как в исходных данных нет информации по материальному исполнению арматуры и трубопровода, то, согласно таблице химической устойчивости, к рабочей среде будут устойчивы следующие материалы корпуса: PVDF (поливинилденфторид), PVC (поливинилхлорид), PP (полипропилен), PTFE (тефлон), ETFE (этилен-тетрафторэтилен); уплотнений: FKM (фторкаучук), FFKM (перфторкаучук). 
8.     3.5. Требований нет
9.     3.6. Требований нет
10.     3.7. Требований нет
11. 5. Так как в условиях указана управляющая среда (сжатый воздух) с давлением 7 бар, при этом срабатывание арматуры должно осуществляться от дискретного сигнала 24V DC, то, в качестве приводного механизма необходимо выбрать пневматический привод одинарного действия (привод должен быть одинарного действия, так как после снятия сигнала управления арматура должна автоматически перейти в закрытое состояние). Для управления пневмопривода необходим 3/2-ходовой электромагнитный клапан с напряжением питания 24V DC.
12. 6. Для наиболее простого выбора арматуры из большого перечня рекомендуется использовать таблицу. Заполнение данной таблицы необходимо осуществлять согласно следующим правилам:
13. a) в колонке «Тип арматуры» указывается тип арматуры, например, «Дисковый затвор Z011-A»;
14. b) в других колонках необходимо поставить оценку степени соответсвия параметра строки из колонки «Тип арматуры» требуемогу параметру. Например, если номинальное давление арматуры (PN) равно 10 бар, а рабочее давление равно 4.8 бар, то номинальное давление превышает рабочее в два раза, соответственно, рекомендуется поставить оценку 2, если рабочее давление равно 8 бар, то рекомендуется поставить оценку 3, так как номинальное давление немного превышает требуемое.  
15. c) в зависимости от итоговой оценки выбрать тип арматуры.
16. Пример заполненной таблицы по ссылке.
17. Исходя из полученного результата наиболее подходящим типом трубопроводной арматуры является «Мембранный клапан Burkert 2030».
18. 7. По техническому описанию выбираем клапан с артикулом 141 472. Так как по условиям задачи управление клапаном выполняется сжатым воздухом по дискретному сигналу 24V DC, то необходим электромагнитный клапан с напряжением питания 24V DC, который будет осуществлять функции пилотного клапана. Данный клапан рекомендуется выбирать по алгоритму, приведенному выше, однако, в целях экономии времени остановимся на электромагнитном клапане Burkert 6014 с артикулом 424 103.
19. Пример минимально заполненного опросного листа для отправки запроса отдел продаж или на общую почту.