Запорная арматура является ключевым элементом трубопроводных систем, основной функцией которого является полное перекрытие потока рабочей среды. Это самый распространенный тип арматуры, без которого не обходится ни одна инженерная сеть — от бытового водопровода до промышленных магистралей.
Классификация по сфере применения
Материалом для изготовления служат чугун, сталь, медь и различные полимеры, выбор которых зависит от материала труб и условий эксплуатации. В зависимости от области использования запорную арматуру подразделяют на несколько основных групп:
- Промышленная. Серийно выпускаемые устройства для массового применения в системах водоснабжения, отопления, газоснабжения и паропроводах.
- Общепромышленная. Специализированные изделия, предназначенные для работы в экстремальных условиях: при высоких давлениях, критических температурах (как высоких, так и низких), а также для транспортировки агрессивных, токсичных или радиоактивных сред. Сюда относят коррозионно-стойкую, криогенную, фонтанную арматуру и арматуру с обогревом.
- Специальная. Изделия, разрабатываемые и изготавливаемые по индивидуальным техническим заданиям для конкретных, часто уникальных, технологических процессов.
- Судовая. Арматура, отвечающая повышенным требованиям для эксплуатации на морском и речном транспорте: виброустойчивость, регламентированная масса и высочайшая надежность.
- Сантехническая. Наиболее обширная и знакомая каждому группа. Устанавливается на бытовых коммуникациях и приборах (смесители, краны, вентили). Характеризуется малыми диаметрами и, как правило, ручным управлением.
- Уникальная. Производится для оснащения экспериментальных или опытных промышленных установок.
Типы присоединения к трубопроводу
Способ монтажа арматуры к системе — один из важнейших параметров при проектировании. Выбор часто диктуется уже существующей магистралью. Основные типы соединений:
- Фланцевые
- Резьбовые (муфтовые)
- Штуцерные
- Приварные
Фланцевое соединение
Это разъемное соединение, где арматура и труба стягиваются болтами через парные фланцы. Форма фланцев бывает круглой (универсальной) и квадратной (ограничена давлением до 20 атм). Герметичность обеспечивается прокладками.
Арматура с фланцевым соединением.
Преимущества: высокая прочность, надежность, стойкость к высокому давлению, хорошая герметичность.
Недостатки: большие габариты и масса, высокая стоимость, риск ослабления крепежа.
Материалы фланцев: сталь, ковкий или серый чугун. Ковкий чугун лучше переносит перепады температур и давление.
Резьбовое (муфтовое) соединение
Применяется для труб малого диаметра (до ДУ-50) и давлений до 1,6 МПа. Резьба нарезается на трубе и арматуре. Для уплотнения используют лен, ФУМ-ленту или специальные пасты.
Арматура с резьбовым соединением.
Преимущества: не требует дополнительных элементов, дешевизна, простота монтажа и замены.
Недостаток: непригодность для высоких давлений.
Штуцерное соединение
Используется для арматуры сверхмалых диаметров (до ДУ-5). Присоединение осуществляется с помощью накидной гайки, прижимающей арматуру к трубе. Часто применяется для подключения контрольно-измерительных приборов.
Арматура с штуцерным соединением.
Сварное соединение
Обеспечивает абсолютную, неразъемную герметичность, что критически важно для трубопроводов с опасными средами. Сварной шов должен быть прочнее стенки трубы. Способы сварки: встык (с подкладным кольцом) и в раструб.
Арматура под приварку.
Преимущества: максимальная надежность и герметичность, малые габариты и вес, низкая стоимость.
Недостатки: необходимость в квалифицированном сварщике, сложный и трудоемкий демонтаж.
Классификация по способу регулировки потока
В зависимости от конструкции запорного органа арматуру делят на четыре основных типа:
- Краны
- Запорные вентили (клапаны)
- Заслонки (поворотные затворы)
- Задвижки
Краны
Бывают шаровыми (запорный элемент — шар с отверстием) и пробковыми (коническая пробка). Шаровые краны наиболее популярны в быту. Управление — ручное (рычаг, «бабочка») или с помощью привода. Различают полнопроходные, стандартные и неполнопроходные модели.
Кран.
Устройство шарового крана.
Материалы: латунь (для быта), сталь (углеродистая, нержавеющая — для промышленности), пластик (для химических сред).
Запорные вентили (клапаны)
Предназначены не только для перекрытия, но и для регулирования потока и давления. Управление осуществляется маховиком, который через шпиндель перемещает золотник. Основные типы: проходные (с высоким гидросопротивлением) и прямоточные.
Устройство запорного проходного вентиля.
Схема прямоточного вентиля.
Материалы корпусов: чугун (общетехническая арматура), сталь (для жестких условий), бронза и латунь (для систем отопления и водоснабжения).
Заслонки (поворотные затворы)
Запорным элементом является диск, вращающийся вокруг оси. Обеспечивают невысокую герметичность, поэтому применяются в системах с низким давлением: канализационных и для химических жидкостей. Подсоединение — фланцевое или сварное.
Устройство заслонки.
Задвижки
Запорный элемент (клиновой, дисковый или шиберный) перемещается перпендикулярно потоку. Отличаются простотой конструкции, малым гидравлическим сопротивлением и способностью работать при высоких давлениях и температурах. Применяются для неагрессивных сред на трубопроводах больших диаметров (от ДУ-50).
Устройство задвижки.
Материалы: чугун, сталь, цветные металлы. Управление — ручное, электрическое или гидравлическое.
Маркировка и стандартизация
Все ключевые параметры запорной арматуры (условный диаметр ДУ, давление, материал) регламентированы ГОСТ. Производители наносят на корпус маркировку, содержащую эту информацию, а также данные о производителе и рабочих параметрах, что существенно упрощает выбор и монтаж.
Примечание: Не следует путать трубопроводную арматуру со строительной — стальными или композитными стержнями, используемыми для армирования бетонных конструкций.
Строительная арматура для создания силового каркаса в бетоне.
Подробнее об этом виде арматуры можно узнать в отдельной статье: строительная арматура, виды характеристики.
