Классификация трубопроводной арматуры

Трубопроводное оборудование отличается большим разнообразием характеристик: от видов применяемых материалов до физических принципов работы.

О трубопроводной арматуре и её классификации сказано уже много. Существуют различные способы её классификации. Они базируются на разных комбинациях характеристик арматуры.

Трубопроводная арматура и условия применения

Трубопроводная арматура может применяться в промышленных, сантехнических и лабораторных условиях. Арматура промышленного применения может как для стандартных, так и для особых условий работы. Арматурой общего назначения называются широко распространённые виды арматуры, применяемые в различных отраслях народного хозяйства.

Трубопроводная арматура и область применения

По сфере эксплуатации арматура может быть пароводяной, газовой (рисунок 2), нефтяной, химической, энергетической, судовой и резервуарной. Большинство конструкций арматуры монтируется при помощи стальных фланцев на трубопроводах и значительно меньшая часть монтируется непосредственно на котлах, аппаратах, установках, агрегатах и пр.

Трубопроводная арматура и тип привода

Управляемая арматура подразделяется на арматуру

• с ручным приводом,
• с механическим (электрическим, пневматическим, гидравлическим, электромагнитным (рисунок 3)) приводом и
• арматуру под дистанционно расположенный привод.

Арматура с ручным приводом управляется вращением маховика (или рукоятки) на шпинделе или ходовой гайке.

Приводная арматура оснащена приводом, установленным непосредственно на ней и работающим от внешней энергии или при помощи энергии транспортируемой среды.

Приводная арматура может быть снабжена электроприводом, электромагнитным приводом, электрическим исполнительным механизмом, мембранным, поршневым или сильфонным пневмо- или гидроприводом.

Арматура под дистанционно расположенный привод управляется приводом (механическим или ручным), который устанавливается отдельно от арматуры и соединяется с ней передачей, состоящей из валов, подшипников, зубчатых колес или тросов.

Трубопроводная арматура и автономность эксплуатации

По принципу управления и работы арматура подразделяется на управляемую и автоматическую (автономную).

Рабочий цикл управляемой арматуры выполняется по соответствующим командам в определенные моменты времени.

Автономная (автоматическая) арматура управляется и работает только под воздействием давления транспортируемой среды.

Автономная арматура включает следующее оборудование для трубопроводов:

• обратные клапаны,
• предохранительные клапаны,
• перепускные клапаны (рисунок 4),
• регуляторы давления,
• регуляторы уровня,
• конденсатоотводчики.

Трубопроводная арматура и её функциональное назначение

По функциональному назначению трубопроводная арматура подразделяется на следующие основные типы:

• запорная,
• регулирующая,
• распределительная,
• предохранительная,
• защитная,
• фазоразделительная.

Запорная трубопроводная арматура

Запорная арматура предназначена для перекрытия потока среды. Она имеет наиболее широкое применение и по количеству применяемых единиц составляет обычно около 80% всего количества применяемых изделий. К запорной арматуре относят и пробно-спускную или контрольно-спускную арматуру, используемую для проверки уровня жидкой среды в емкостях, отбора проб, выпуска воздуха из верхних полостей, дренажа и т. д.

Регулирующая трубопроводная арматура

Регулирующая арматура предназначена для регулирования параметров рабочей среды (давления, температуры и т. п.) за счет изменения ее расхода. Регулирующая арматура представлена

• клапанами,
• регуляторами давления (рисунок 5),
• регуляторами уровня,
• регулирующими вентилями,
• дроссельной арматурой для значительного снижения давления среды

Распределительная трубопроводная арматура

Распределительная арматура применяется для распределения потока рабочей среды по различным направлениям.

Предохранительная трубопроводная арматура

Предохранительная арматура используется для исключения аварийного повышения давления среды путем автоматического выпуска избыточного количества среды. К предохранительной арматуре относят:

• предохранительные клапаны,
• импульсные предохранительные устройства,
• мембранные разрывные устройства.

Защитная трубопроводная арматура

Защитная (отсечная) арматура предохраняет трубопроводную систему от аварийных изменений давление или направления потока среды  отключением обслуживаемой линии или участка. К защитной арматуре относят быстродействующие отсечные клапаны, задвижки и краны, обратные клапаны и отключающие устройства.

Предохранительная и защитная арматура отличаются тем, что при превышении допустимого значения параметра среды предохранительная арматура открывается для выброса среды, а защитная закрывается, отсекая защищаемый участок от остальной части трубопровода.

Фазоразделительная трубопроводная арматура

Фазоразделительная арматура автоматически отделяет фазы рабочей среды (жидкую и газообразную) и включает в себя конденсатоотводчики, предназначенные для автоматического вывода из обслуживаемой системы конденсата. К фазоразделительной арматуре относят также воздухоотводчики (вантузы) и маслоотделители.

Трубопроводная арматура других функций

Кроме основных функциональных типов арматуры, можно выделить промежуточные:

• запорно-регулирующую,
• смесительную,
• пробно-спускную.

Трубопроводная арматура и материалы

По материалу корпусных деталей арматура подразделяется на стальную (из углеродистой стали), нержавеющую, титановую, чугунную (из серого чугуна), из ковкого чугуна, цветных металлов, пластмасс и керамики (фарфор). Чугунная арматура может быть покрыта защитным коррозионно-стойким покрытием (резина, пластмасса, эмаль).

Трубопроводная арматура и направление потока среды

По конструкции корпуса арматура может быть проходной и угловой. В проходной арматуре среда не изменяет направления своего движения на выходе по сравнению с направлением на входе, в угловой направление изменяется обычно на 90°. Проходная арматура часто монтируется на прямолинейных участках трубопровода, угловая — в местах его поворотов.

Трубопроводная арматура и способ присоединения. Фланцы арматуры

В зависимости от конструкции присоединительных патрубков арматура подразделяется на:

• фланцевую,
• муфтовую,
• цапковую,
• штуцерную
• приварную.

Фланцевая арматура имеет фланцевые присоединительные патрубки. К подводимым к такой арматуре трубам должны быть монтированы стальные приварные ответные фланцы. Фланцевое соединение отличается высокой герметичностью, разъёмностью и надёжностью.

Муфтовые присоединительные патрубки имеют внутреннюю резьбу. В  случае нецелесообразности применения резьбы (на трубопроводах низкого давления) зазоры,  соединений патрубков уплотняются цементом или резиной.

Цапковая и штуцерная арматура имеют соответственно цапковые или штуцерные присоединительные патрубки с наружной резьбой.

Приварная арматура имеет присоединительные патрубки, привариваемые к трубопроводу.

Трубопроводная арматура и управляющие элементы

Управление арматурой осуществляется с использованием подвижно соединённых деталей (шпинделей, штоков). Это подвижное соединение герметизируется от внешней среды. В зависимости от способа герметизации арматура подразделяется на

• сальниковую,
• сильфонную,
• мембранную,
• шланговую.

В сальниковой арматуре герметичность соединения подвижной детали с неподвижной по отношению к внешней среде обуславливается сальниковым устройством, в сильфонной арматуре – сильфоном, в мембранной – мембраной, в шланговой – эластичного шланга,

Трубопроводная арматура и среда

В зависимости от характера воздействия на трубопроводную арматуру различают следующие среды:

• рабочая среда (рабочее давление), транспортируемая по трубопроводу,
• командная среда (командное давление), применяемая для передачи командных сигналов управления приводами арматуры,
• управляющая среда (управляющее давление), являющаяся источником энергии в гидро- и пневмоприводах арматуры,
• окружающая среда (окружающее давление),
• внешняя среда (внешнее давление).

Для одних типов арматуры (предохранительные клапаны, обратные клапаны, регуляторы давления, конденсатоотводчики и др.) строго обусловлено направление движения среды, для других (задвижки, краны, шланговая арматура, мембранная арматура) – движение среды допустимо в обоих направлениях.

Трубопроводная арматура и её рабочие органы

Поток рабочей среды управляется в арматуре посредством рабочего органа (запорного, регулирующего, смесительного или распределительного), состоящего из затвора и седла.

Затвор – деталь или группа деталей, перемещающаяся или поворачивающаяся относительно седла корпуса посредством шпинделя или штока.

Трубопроводная арматура и способы её установки

Трубопроводная арматура некоторых конструкций может корректно функционировать только в определённом расположении. Поэтому выделяют арматуру следующих допустимых положений установки:

• только на горизонтальных трубопроводах в вертикальном положении шпинделем или крышкой вверх;
• на горизонтальных и вертикальных трубопроводах в любом положении,
• только на вертикальных трубопроводах.

Заключение

Множество характеристик трубопроводной арматуры приводит к сложности её классификации с одной стороны и к большому выбору и разнообразию – с другой.

Получив доступ к данной странице, Вы автоматически принимаете Пользовательское соглашение.