Запорная арматура — наиболее популярнаяразновидность трубопроводной арматуры. Предназначена она для отсекания потокалюбой среды в инженерных системах.
Виды запорной арматуры посфере применения
Изготавливают запорную арматуру из чугуна, стали,меди и даже пластмассы если сами коммуникации пластиковые.
Классифицируют ее по разным признакам. В зависимости от сферы применения её классифицируют следующим образом:
- Промышленная. Эти устройства выпускают серийно и применяют в различных сферах. Они есть в водопроводных, отопительных, газопроводных системах, в паропроводах.
- Общепромышленная. Используют эту группу изделий в таких условиях, где эксплуатация происходит при высоком давлении, низких или высоких температурных режимах. Такую арматуру устанавливают на трубопроводах, перемещающих агрессивные, токсичные, радиоактивные среды. Это запорные изделия коррозионно-стойкие, фонтанные, криогенные, с обогревом, предназначенные для сыпучей среды.
- Специальная. Её конструируют и изготавливают по заданным техническим регламентам, т.е. по спецзаказу.
- Судовая. Используют в на судах морских и речных. К ней предъявляют повышенные требования: невосприимчивость к вибрации, определенный вес, повышенная надежность.
- Сантехническая. Это самая популярная и обширная группа изделий, которые есть в каждом доме. Устанавливают такую арматуру на самых разных коммуникациях, эксплуатируемых пользователями. Без неё не сможет функционировать сантехника, бытовые приборы. Характерная особенность — небольшие присоединительные диаметры. Управление в основном происходит вручную, исключение — газовые защитные клапаны и регуляторы давления.
- Уникальная. Изготавливают в основном для экспериментальных промышленных установок.
Вид арматуры по типуприсоединения к системе
Тип присоединения — один из ключевыхпараметров при проектировании трубопроводной арматуры. Самыми популярными видами являются соединения:
- фланцевые;
- резьбовые муфтовые;
- штуцерные;
- приварные.
Для существующей трубопроводной магистрали этотвопрос не актуальный, поскольку вариантов нет, их диктует сама система.
Фланцевый тип присоединения
Вся арматура фланцевого типа различаетсяпо единственному признаку — форме фланцев. Они бываюткруглыми, квадратными, треугольными. Два первых встречаются наиболее часто.Круглые фланцы универсальны, они подходят для любых давлений. Ограничением дляприменения квадратных фланцев является давление выше 20 атмосфер.
Присоединительные фланцы должны плотно прилегатьк ответным фланцам на трубопроводе. Их стягивают болтами или шпильками. Дляэтого в обоих элементах есть отверстия. Для лучшего прижима крепеж затягиваютгайками. Повышают герметичность прокладки, размещенные между фланцами. Эторазъемное соединение, поэтому проблем при монтаже и демонтаже не возникает. К достоинствамизделий относят:
- прочность и надежность;
- стойкость к высокому давлению;
- хорошая герметичность.
Главные недостатки такого метода монтажа —возможное ослабление крепежа, внушительные габариты, немалая масса, высокаяцена.
Изготавливают фланцы из стали либо чугуна —ковкого или серого. Ковкий чугун лучше, чем серый выдерживает большиетемпературные перепады и высокое давление. Литые стальные фланцы очень прочные,но на них негативно влияют пластические деформации.
Резьбовое соединение
Применяют этот тип присоединения длятрубопроводов с наибольшим диаметром — до ДУ-50 и для давлений до 1,6 МПа. Вэтом случае резьба присутствует как на трубе, так и на арматуре. Даже если натрубопроводе резьбы нет, ее всегда можно нарезать. С одного конца арматуры этоготипа имеется шестигранник для возможности применения разводного ключа длянакручивания.
Резьбовые соединения бывают двухисполнений — с внутренней резьбой и внешней. С двухсторон изделия может быть разная резьба — внутренняя с одной и наружная с другойили идентичная с обеих сторон. Стандарты резьбы также встречаются разные.
Усиливают резьбовое соединение путемиспользования уплотнителей — льняной нити, ленты ФУМ, густых смазок. Такоесоединение используют для монтажа самой разной запорной арматуры — клапанов,задвижек, разделителей потоков.
К плюсам резьбовых соединений причисляютотсутствие дополнительных элементов для установки, низкую цену, простотумонтажа и замены. Минус — непригодность для магистралей с высоким давлением.
Соединение штуцерное
Применяют этот тип для присоединения арматурысовсем малых диаметров — до ДУ-5. В этом случае присоединительный конец имеетвнешнюю резьбу и прижимается к трубе накидной гайкой. Посредством штуцерногосоединения в магистраль внедряют различные измерительные приборы.
Используют его для небольшого перечняспецифических труб таких, как лабораторные.
Сварное соединение
Приварное соединение необходимо на техмагистралях, которые пропускают среды, опасные для здоровья. Здесь нужнаидеальная герметичность, поскольку даже самые малейшие утечки недопустимы.Главное условие — сварочный шов не должен быть слабее стенки трубы.
Выполняют соединения двумя способами:
- Встык, когда сцепление для исключения перекоса деталей дополняютподкладным кольцом.
- В раструб. При этом сварочный шов находится на наружной стороне трубы.
Грамотное соединение сваркой являетсясамым надежным, на 100% герметичным. Сваркепредшествует подготовка концов трубы. К достоинствам приварного соединенияотносится низкая стоимость, незначительный вес, небольшие габариты.
Минусы проявляются в том, что использованиетакого способа соединения невозможно без привлечения квалифицированногоперсонала. Демонтаж арматуры очень трудоемкий.
Классификация запорнойарматуры по способу регулировки потока
В зависимости от того, как осуществляетсяуправление потоком рабочей среды, запорную арматуру делят на такие типы:
- Краны.
- Запорные вентили.
- Заслонки.
- Задвижки.
Характеристики кранов
Они бываютшаровыми и пробковыми. Первые применяют в основном в бытовых трубопроводах. Вторые— в магистралях, транспортирующих нефтяные фракции, газ, воду. В первом случаеэлемент, отсекающий поток — шар, во втором — конус в форме пробки.
Конструкция запорного крана предельнопроста. Основные детали — корпус и запирающий элемент. В зависимости от производительности арматура подразделяется наполнопроходную (90 – 100%), неполнопроходную (40 – 50%), стандартную (70 –80%). Регулировку осуществляют посредством маховика или электропривода. Естькраны с дистанционным управлением.
Главный элемент шарового крана — запор, имеющийвид хромированного шара, вдоль одной его оси имеется отверстие. Расположен онмежду двумя уплотнительными кольцами (седлами) в центре корпуса. Параметры запоразависят от сечения трубы.
Открытие/закрытие происходит при смещении шарикаиз стали во время поворота рычага. Когда отверстие ориентировано по продольнойлинии трубы, осуществляется подача рабочей среды. При перпендикулярномположении отверстия поток перекрыт. В конструкции этой арматуры нет трущихся элементов,из-за чего потери воды незначительны.
Наиболее популярны краны шаровые латунные истальные из стали углеродистой, нержавеющей и содержащей молибден. Есть шаровыекраны пластиковые устойчивые к агрессивной химии. Герметичность у таких изделийнизкая, они обладают повышенной чувствительностью к твердым включениям,находящимся в потоке и высокой температуре.
Внедряют их в системы как холодного, так игорячего водоснабжения, но с температурой не выше 65⁰. Краны из нержавейкивстраивают в магистрали диаметром выше 50 мм. Предназначены изделия дляфункционирования в условиях высоких температур и давления. Для применения вбыту эти краны слишком дорогие.
Вентили запорные
Это арматура, предназначенная как для перекрытия,так и для регулирования потока. Манипулируют ими посредством маховика илиэлектропривода. Разные экземпляры предназначены для определенноготемпературного режима. Большие модели чаще всего бывают фланцевыми, а маленькиеподсоединяют муфтами.
Вентилями поддерживают нужное давление вмагистрали, а также смешивают жидкости в заданном соотношении. Запорный узел регулирует поток следующим образом:
- Маховик передает свои вращательные движения шпинделю.
- Он начинает перемещаться, совершая движения возвратно-поступательногохарактера.
Запускается шпиндель вручную, или посредствомсервопривода. Самый популярный тип вентиля — проходной. Врезают его в ровныеучастки магистрали. Главный недостаток этого вида арматуры — немалоегидравлическое противодействие.
Прямоточные вентили этого недостатка лишены. Ихустанавливают в зонах, где на его выходе нельзя уменьшать расход жидкой среды.Корпуса вентилей бывают чугунными, стальными, бронзовыми, латунными. Первыеотносятся к общетехнической запорной арматуре, подключаются посредством фланцеви муфт.
В высокотехнологичных процессах, где требования к рабочей среде особо жесткие, используют стальные вентили. Подключение у них фланцевое.
В следующем ролике показан внешний вид различных вентилей, а также их конструктивное устройство.
Вентили из бронзы и латуни нашли применение вводоснабжающих, отопительных системах зданий. Присоединяют их при помощифланцев, путем приварки или муфтового соединения. Направление перемещенияжидкости указано на корпусе. Регулируют поток посредством золотника,находящегося на штоке.
Особенности заслонок
Запорные элементы этого вида монтируют в системы с низким давлением, поскольку они не обеспечивают большую герметичность. Это магистрали канализационные и с химическими жидкостями. Подсоединяют заслонки при помощи фланцев или сварным способом. Запорной деталью является диск, крутящийся вокруг оси. Чаще всего корпус бывает чугунным, а диск — стальным.
Задвижки
Эти запорные узлы представляют собой предельнопростую конструкцию, перекрывающую свободное движение среды. Они выдерживаютвысокую температуру и давление. Применяют их в магистралях, пропускающихнеагрессивные составы. Запорным элементом у них является клин, диск или лист.Он осуществляет движения возвратно-поступательные, вертикальные по отношению коси движущейся лавины.
Делят задвижки на полнопроходные и усеченные. Упервых диаметр седла и соответствующий параметр трубопровода одинаковы. Вовторых сечение седла меньше сечения трубы. Устанавливают эту запорную арматуруна магистрали, у которых присоединительный диаметр превышаем 50 мм. Поток в нихнеобходимо перекрывать плавно, чтобы не спровоцировать гидравлический удар.
Преимущества задвижек перед другимивидами аналогичных изделий в простоте конструкционного исполнения иобслуживания. Они обладают небольшими габаритами,малым сопротивлением. Производят их из чугуна, стали, цветных металлов.Управляют ими вручную, посредством гидро- или электропривода.
Маркировка запорной арматуры
Ключевые размеры запорной арматуры всех видов соответствуют ГОСТ, поэтому производители обязательно оставляют на корпусах изделий соответствующую маркировку. В ней содержится информация о производителе, материале, ДУ, рабочих размерах. Стандартизация параметров упрощает установку арматуры, а маркировка выбор.
Строительная арматура.
Кроме запорной и трубопроводной арматуры в строительстве часто приходится иметь дело с арматурой в виде стальных или пластиковых стержней.
Подробнее об этом виде арматуры можно узнать в отдельной статье: строительная арматура, виды характеристики.