+7 (495) 128-88-30 info@rzta.ru

Работа каждого современного предприятия сопряжена с эксплуатацией трубопроводной системы. Они упрощают транспортировку сырья, снабжают энергетическими ресурсами жилые и производственные здания. Бесперебойную работу этих систем обеспечивает арматура трубопроводная.

В статье рассказывается об истории возникновения, разновидностях арматуры и о ее основных параметрах.

История возникновения

Трубопроводную арматуру человек начал использовать давно. По отчетам историков, в 5000 году до нашей эры люди строили простые трубопроводные системы, на которых были клапаны и краны.

Но вот доказала существование арматуры в древние времена Римская Империя. Археологи, изучающие эту культуру, на раскопках нашли пробковый кран. С помощью этого устройства римляне открывали и закрывали воду. Кран отлит из бронзы.

История создания промышленной трубопроводной арматуры началась в 19 веке. Это время первых разработок паровых машин, конструкции которых требовали устройства, которое могло перекрыть поток горячего пара по трубам.

Рис 1. История

Первые заметные шаги в промышленном арматуростроении принадлежат Тимоти Хакворту и ДжосефуХопкинсону, которые разработали первую в мире клиновую задвижку.

Для России промышленное арматуростроение стало возможно благодаря работе иностранного промышленника по фамилии Грош. Он основал литейный завод (1878г.) в С.Петербурге, который занимался серийным выпуском арматуры. А через 10 лет предприятие купил немец. Предприятие получило название АО «Лангензипен и Ко». В дальнейшем, под этим именем по всей России откроется еще несколько заводов, которые начнут серийное производство:

  • арматуры для котельных и пожарных частей;
  • пожарных кранов;
  • насосов;
  • манометров;
  • медных труб.

После национализации, в 1922 завод Лагензипена переименовали в Петроградский арматурный завод «Знамя труда». Именно с этого момента началась история советского арматуростроения.

Что такое арматура трубопроводная?

Устройство для управления потоком вещества в трубе называется арматурой.

Технология работы трубопровода – сложный процесс, который постоянно надо контролировать и корректировать. Особенность таких систем в:

  • наличии постоянного давления в трубе;
  • повышенных температурах вещества;
  • бесперебойности и большом объеме транспортировки.

Чтобы своевременно регулировать тот или иной технологический процесс, нужна трубопроводная арматура.

А вот какими процессами она управляет:

  1. Полностью перекрывает поток вещества в трубе.
  2. Регулирует давление и напор системы.
  3. Защищает оборудование и систему от аварийного увеличения давления (предохранительная).
  4. Распределяет или смешивает вещества из разных направлений (распределительно-смесительная).
  5. Предотвращает поворот вещества в обратную сторону.
  6. Разделяет среды, которые находятся в разных состояниях (фазоразделительная).

Конкретный тип выбирается в зависимости от технологии работы предприятия.

Типы арматуры

Трубопроводная арматура подразделяется на:

  • сантехническую;
  • промышленную;
  • лабораторную.

Промышленная бывает общего и специального назначения.

По способу перекрытия подачи рабочей среды бывают следующие устройства:

  1. Задвижка. Служит для прекращения подачи среды. Имеется три вида: клиновая, параллельная и шиберная.
  2. Запорный клапан (вентиль). Выполняет те же функции, что и задвижка, но отличается от нее устройством рабочего органа, который называется затвор.
  3. Кран. Также служит для перекрытия потока.
  4. Дисковый (поворотный) затвор.
  5. Обратный клапан. Предотвращает обратный ход вещества.

Все 5 типов перечисленной арматуры выполняют функцию полного перекрытия потока. Для этого внутри имеются две уплотнительные (герметизирующие) поверхности, образованные в корпусе и на подвижном затворе.

Главный параметр, определяющий качество работы, является степень герметичности затвора при рабочих температуре и давлении.

В качестве рабочей среды, для которой предназначаются вышеперечисленные устройства, выступает:

  • вода морская и пресная, пар;
  • нефть сырая, бензин, керосин, мазут;
  • машинные масла;
  • химические вещества (аммиак, кислоты, щелочи);
  • природный газ.

Трубопроводная арматура обеспечивает бесперебойное функционирование любой отрасли, где в процессе работы задействованы трубы.

Для каких отраслей применяется?

Устройства регулирования потока вещества  используются в:

  • водоснабжении, теплоснабжении и канализационных системах (коммунальные);
  • газоснабжении и транспортировке природного газа;
  • нефтяной промышленности;
  • энергетических предприятиях, атомных и ядерных станциях, гидроэлектростанциях;
  • химическом производстве;
  • судовом строительстве.

Габаритные размеры, масса, материалы изготовления арматуры для каждой отрасли разнятся. Это характеризуется особенностями эксплуатации трубопроводных сетей в каждой конкретной сфере. К примеру, для судового строительства арматура выпускается компактная и облегченная. А вот для химического производства – стойкая к сильноагрессивным рабочим средам и высоким давлениям.

Арматура разделяется на две группы:

  • промышленная трубопроводная арматура общего назначения;
  • эксплуатируемая в особых условиях.

Первая изготавливается серийно большими партиями и является общеотраслевой. Вторую изготавливают по спецзаказам.

Что такое промышленная трубопроводная арматура?

Главное отличие промышленной арматуры от сантехнической – эксплуатационные характеристики трубопровода, в котором используются приборы.

Для больших диаметров труб нужны габаритные устройства. Также, наличие высокой температуры и давления определяет конструкционные особенности.

Около 80% арматуры в промышленности приходится на запорные устройства. Это запорные клапаны, краны, задвижки, поворотные затворы.

Выпуск продукции осуществляется по техническим условиям, разработанным в строгом соответствии с госстандартами.  Ознакомится с моделями, их характеристиками, а также узнать цену и наличие товара можно на сайте завода в разделе «Каталог».

Основные эксплуатационные характеристики

Запорная арматура классифицируется по:

  • номинальному диаметру DN;
  • номинальному давлению PN;
  • классу герметичности по ГОСТ 9544-2015г.;
  • максимальной и минимальной температуре пропускаемой среды;
  • пропускной способности;
  • стойкости к образованию коррозии.

Производители указывают эти данные в технических паспортах и руководствах по монтажу/эксплуатации запорных приборов.

Задвижка

Конструкция прибора имеет 3 узла.

  1. Приводной механизм.
  2. Крышка.
  3. Корпус с затвором.

Основной рабочий орган – затвор, включает 2 элемента. Это подвижный клин с дисками, и седла, установленные в корпусе с кольцами. Затвор расположен перпендикулярно потоку рабочей среды. Устройство характеризуете малой строительной длиной, но большой строительной высотой.

Рис. 2

Отключение подачи вещества происходит при опускании клина в седло корпуса и плотном прилеганииуплотнительных поверхностей друг к другу. Качество подгонки поверхностей дисков к кольцам определяет класс герметичности задвижки по ГОСТу 9544-2015г.

Задвижки используют для перекрытия потока:

  • воды и пара;
  • нефти, бензина, керосина;
  • неагрессивного газа;
  • других жидких и газообразных веществ.

Изготовители контролируют качество приборов при помощи лабораторных испытаний. Перед тем, как выставить на продажу, устройство проверяют на герметичность и присваивают класс. После этого, задвижка может использоваться на трубопроводах по транспортировке газа или жидкости.

Порядок применения задвижек для определенных рабочих сред определен в ГОСТе 9.908-85г. По общим нормативам, скорость коррозии металла корпуса не должна превышать 0,1-0,2 мм в год.

Задвижки изготавливают из стали и чугуна. На уплотнительных поверхностях наплавляют стойкие к коррозии сплавы, богатые хромом и никелем.

Клиновые задвижки моделей:

  • 30ч39р;
  • 30с15нж;
  • 30с41нж и 941;
  • 30с515нж;
  • 30с527нж и 927;
  • 30с64нж и 964.

Данное обозначение разработано ЦКБА и является общепринятым для всех каталогов заводов-изготовителей.

Разберем на примере 30с41нж.

  • 30 – означает, что это задвижка;
  • с – материал корпуса сталь (если ч – чугун);
  • 41 – номер модели (конструкция);
  • нж – материал уплотнительных поверхностей нержавеющая сталь.

Если в обозначении 2 цифры, значит тип привода – ручной. В случае с моделью 30с941нж, 9 обозначает электрический привод. Для модели 30с515нж, 5 обозначает привод с понижающим редуктором.

Для указания типоразмера и номинального давления, производитель использует такую маркировку: 30с41нж Ду150 Ру16, где:

  • Ду150 – диаметр условного прохода 150мм;
  • Ру16 – номинальное давление 16 атмосфер (1,6 МПа).

Задвижки крепятся к трубе на фланцевое соединения. При эксплуатации трубопроводов большого диаметра, используется соединение «под приварку».

Модельный ряд представлен устройствами диаметром от 15 до 1600 мм.

Запорный клапан

В этом приборе затвор движется параллельно потоку среды. Такое устройство характеризуется большим гидравлическим сопротивлением. Строительная длина большая. При диаметре прохода 200мм, длина составляет 600мм.

Рис. 3

Благодаря наличию золотника в конструкции, клапаны способны нормально работать при давлении 40 атмосфер (4 МПа).

Обозначение по ЦКБА:

  • 15с65нж;
  • 15с22нж.

Маркировка 15 означает тип арматуры – клапан запорный. Остальные обозначения аналогичны маркировке задвижки.

Запорные клапаны предназначены для прекращения подачи воды, пара, а также нефтепродуктов при условии, что коррозия металла не превышает установленных ГОСТом 9.908-85г нормативов.

Дисковый затвор

Нужен для перекрытия потока вещества. В отличии от двух предыдущих, дисковый затвор – самым компактный прибор. При максимальном диаметре 1200мм, строительная длина устройства всего 300мм.

Запирающий орган в затворе – диск, вращающийся вокруг своей оси, которая устанавливается перпендикулярно потоку вещества.

Рис. 4

Благодаря небольшим габаритам, а также малому гидравлическому сопротивлению, дисковые затворы устанавливаются на трубопроводы малых и больших диаметров, по которым транспортируют жидкие, газообразные и даже абразивные среды.

Обозначение по ЦКБА:

  • 32ч1р – ручной привод;
  • 32ч501р – с понижающим редуктором.

Корпуса дисковых затворов изготавливаются из чугуна GGG40. На запорный диск наносится никелированное покрытие.

Дисковые затворы выпускаются с размерами DN от 32 до 1200мм. Устройства от 600мм и более могут комплектоваться электроприводом.

Обратный клапан

Устройство предназначено для блокировки обратного хода вещества в трубе. По конструкции запирающего органа, клапан схож с дисковым затвором. Отличие в механизме привода. Срабатывание клапана происходит при изменении направления движения рабочей среды.

Рис. 5

Характеристики:

  • Обозначение по ЦКБА – 19ч21р.
  • Материал корпуса – чугун GGG40.
  • Запорный диск – чугун GGG40 с никелированным покрытием.

Модельный ряд представлен клапанами, диаметром от DN от 32мм, до 1000мм для пропуска воды только в одном направлении.