Запорная арматура – описание и применение
В промышленности запорной арматурой называют устройства, предназначенные для перекрытия потока рабочего тела трубопроводов и агрегатов путём изменения площади собственного проходного сечения. Среди наиболее часто применяющихся устройств можно выделить:
- задвижки - тип арматуры с регулирующим или запирающим элементом, перемещающимся перпендикулярно направления рабочего потока;
- краны - устройства с запирающим элементом, совершающим вращение вокруг своей оси;
- вентили и клапаны, у которых запирающий элемент совершает перемещение параллельно потоку рабочего тела;
- дисковые затворы и заслонки, в которых запорный элемент в форме диска проворачивается вокруг оси, расположенной под углом или перпендикулярной к направлению потока рабочего тела трубопровода.
Без грамотного применения запорной арматуры невозможна стабильная работа систем газо- и водоснабжения, канализации, отопления, прочих современных инженерных систем, различного оборудования бытового и промышленного назначения. Два главных параметра - это условный проход и условное давление. В совокупности с насосным оборудованием и измерительными приборами, распределительной и предохранительной арматурой, трубопроводная запорная арматура участвует в управлении потоками рабочих тел трубопроводов - жидкостей и газов, нефтепродуктов и масел, однако не может быть использована в качестве регулирующих устройств.
Ввиду агрессивности, взрывоопасности или лёгкой воспламеняемости части сред и широкого диапазона режимов их температуры и давления, ответственную запорную арматуру изготавливают из легированной нержавеющей стали, нейтральной с химической точки зрения. Химическая нейтральность нержавеющей запорной арматуры объясняет также её широкое применение в пищевой промышленности.
Задвижки нержавеющие
Нержавеющие задвижки фланцевого исполнения применяют в трубопроводах с рабочей средой, содержащей сероводород - газ, оказывающий губительное воздействие на чёрные и цветные металлы, а также в трубопроводах, содержащих токсичные и взрывоопасные среды. Различают устройства с затвором в виде двухдискового или жёсткого клина. Управление задвижками осуществляется при помощи маховиков, редукторов и электроприводов, а при колодезной установке они комплектуются удлинительными колонками.
Краны нержавеющие
Нержавеющие краны широко применяются в химической и пищевой промышленности. Одна из самых распространённых разновидностей - шаровые краны, имеющие такие эксплуатационные преимущества, как высокий уровень герметичности, прочность и долговечность. Стойкость к коррозии и обширный диапазон температурного использования шаровые краны совмещают с высокой скоростью срабатывания и небольшим уровнем гидравлического сопротивления.
Нержавеющие клапаны и вентили
Запорные клапаны и вентили из нержавеющей стали широко применяются в водяных, паровых и газовых средах, в трубопроводах, транспортирующих кислоты и нефтепродукты. Они могут иметь муфтовое и фланцевое крепление, а по способу управления делятся на ручные, электромагнитные и электроприводные. Отличаясь простотой конструкции и монтажа, незначительным ходом запорных элементов, они обеспечивают стабильную работу при существенных перепадах давления.
Поворотные дисковые затворы
Иногда называют гермоклапаном либо поворотным затвором типа «баттерфляй». Поворотный диск расположен внутри кольцевого корпуса и позволяет перекрывать поток рабочего тела в течение короткого отрезка времени. Затвор отличается высокой герметичностью и отсутствием застойных зон, простотой ремонта, сводящегося к замене уплотнительных колец из резины, фторопласта или легированного металла. Управление осуществляется при помощи электропривода либо через редуктор.
В данном приборе отсутствуют объекты для смазки и наружные движущиеся детали. Малый вес и высокий рабочий ресурс, минимальные гидравлические потери и отсутствие резьбовых пар, обширная область применения делают дисковые затворы идеальным решением для большинства трубопроводов и наиболее распространённым компонентом систем арматуры.
Для герметичного перекрытия потока воды, помимо запорной, может использоваться запорно-регулирующая арматура. Она является неотделимой частью систем отопления и водоснабжения.
Запорно-регулирующая трубопроводная арматура сочетает в себе основные характеристики регулирующей и запорной арматуры и применяется для контроля расхода, соответствия заданным параметрам, верности смешивания жидкости и газов.
Основные виды запорно-регулирующей арматуры
Запорно-регулирующая арматура применяется для систем отопления и водоснабжения, паровой системы, а также в промышленности для предприятий нефтехимии, химии и фармацевтики, где она выполняет задачи по регулировке потока жидкости, пара или газа. Выделяют следующие виды устройств:
- Седельные.
- Шаровые.
- Клиновые.
- Шиберно-ножевые.
- Поворотно-дисковые.
Общая характеристика седельных клапанов
Седельная арматура может применяться для систем отопления и водоснабжения как с целью регулировки и ограничения, так и в качестве запорного клапана. Основные виды седельной арматуры включают такие комплектующие:
- Сальниковые запорные клапаны;
- Угловые;
- Сильфонные;
- Регулирующие;
- Клапаны высокого давления;
- Продувки котлов.
Конструкция корпуса седельной арматуры исполняется в различных вариантах в зависимости от типа соединения, что необходимо для инженерных систем. В реализации доступны клапаны с такими вариантами соединений:
- Муфтовое;
- Фланцевое;
- Резьбовое;
- Сварочное.
Существуют различные виды седельной арматуры в зависимости от материала изготовления. Основные разновидности включают корпус из:
- Серого и ковкого чугуна;
- Литой стали;
- Нержавеющей стали;
- Бронзы.
Широкий диапазон рабочей температуры (-60 — +450 ˚С) позволяет использовать седельные клапаны для систем отопления и горячего водоснабжения.
Прочные и химически устойчивые материалы, что используются для изготовления запорного вентиля, позволяют применять такие комплектующие как в условиях нейтральных, так и агрессивных жидкостей и газов. Это наиболее выгодный вариант запорно-регулирующей арматуры с точки зрения стоимости и технических возможностей.
Характеристика и особенности использования шаровых кранов
В шаровых устройствах подвижная часть затвора играет роль регулирующего элемента. Такие устройства применяются для водопроводных систем и включают следующие виды:
- Шаровые краны высокого давления;
- Трехходовые регулирующие;
- Промышленные;
- Шаровые краны, оснащенные металлическими седлами.
Основные достоинства шаровых кранов, что выгодно отличают их от остальных видов запорной и регулирующей арматуры:
- Минимальное гидравлическое сопротивление;
- Надежность устройства;
- Простота в работе;
- Быстродействие;
- Подходят для пожаро- и взрывоопасных, токсичных и агрессивных сред.
Шаровые краны могут иметь различные исполнения концевых элементов и соединений, а именно:
- Резьбовые;
- Фланцевые;
- Сварные.
Шаровые краны могут быть оборудованы электро — или пневмоприводами для автоматизации процесса регулировки потока воды. Удобством шаровых кранов является их длительный срок службы и минимальное обслуживание.
Клиновые задвижки в качестве регулятора потока
Клиновые задвижки отличаются перпендикулярным перемещением регулирующего элемента по отношению к потоку жидкости или газа. Клиновые задвижки могут применяться для систем водоснабжения, отопления, газоснабжения, а также нефтепроводов, технологических и транспортных трубопроводов. Основные характеристики устройства включают:
- Возможность эксплуатации в любых условиях;
- Простота конструкции;
- Надежность;
- Износостойкость;
- Небольшое гидравлическое сопротивление;
- Срок эксплуатации — до 30 лет.
К числу недостатков клиновых задвижек для отопления можно зачислить:
- Длительное время закрытия вентиля;
- Сложность проведения ремонтных работ.
Хотя существуют варианты запорно-регулирующих задвижек, это все же редкость. Чаще всего клиновые задвижки используются в качестве исключительно запорной арматуры, что работает на два положения — открыто и закрыто.
Шиберно-ножевая запорная и регулирующая арматура
Шиберные задвижки укомплектованы запорным элементом плоской формы — шибером. В зависимости от типа конструкции выделяют:
- Однодисковые задвижки;
- Двухдисковые.
Данный тип запорно-регулирующей арматуры используется для работы в условиях сложной рабочей среды — для переработки сточных вод, очистки воды, переработки минерального сырья, химических продуктов. Основные достоинства шиберных задвижек:
- Минимальные требования к обслуживанию;
- Полнопроходность;
- Легко заменяемые кольцевые элементы;
- Полная изоляция ножа-шибера от потока раствора в открытом положении.
Шиберно-ножевые задвижки
Запорная арматура - это специальное оборудование, которое монтируется на трубопроводах для изменения активности рабочего потока или ее полного прекращения в нужный момент. К данному понятию можно отнести задвижки, затворы, вентили, фильтры, краны, клапаны и т. д. Подобные механизмы обладают разнообразным спектром работы, изготавливаются в разных модификациях, которые отличаются между собой быстродействием, дизайном и прочими характеристиками.
К основным параметрам запорной арматуры всех видов и модификаций относятся материал корпуса, диаметр присоединения к ответному механизму, элементы подвижной части и скорость закрытия. Запорная арматура проектируется так, чтобы работа с ней не была продолжительной. При производстве устройств должен использоваться только качественный материал, плюс - полное соблюдение технических условий на каждом этапе технологического процесса. Это обязательное требование, поскольку именно тогда можно гарантировать высокое качество и надежность готового изделия и продолжительный период эксплуатации.
Область применения таких устройств достаточно широкая. Например, в системах водоснабжения, газоснабжения, отопления, кондиционирования, канализации, где используются полипропиленовые трубы и т.д. При отсутствии подобных механизмов работа различного бытового и промышленного оборудования станет практически невозможной.
При выборе запорной арматуры необходимо проконсультироваться у специалиста, поскольку рынок подобной продукции разнообразный, и сделать правильный выбор достаточно проблематично. В частности, у сотрудников фирмы Металлоцентр Лидер-М можно получить ответы на различные узкоспециализированные вопросы, которые помогут выбрать подходящий вариант товара.
Самостоятельно проводить установку, сборку и разборку запорной арматуры не следует, а нужно довериться специализированной организации, которая в своей работе придерживается всех правил и норм строительного процесса. Запорная арматура необходима:
- на подающих и обратных трубопроводах теплосетей на участках ввода/вывода из тепловых пунктов;
- на подводящих и отводящих трубопроводах водоподогревателя;
- на нагнетательном и всасывающем патрубках всех насосов.
В другой ситуации ее необходимость определяется проектной документацией. Количество рассчитывается из минимума, который необходим для надежной работы трубопровода. В случае необходимости возможно использование дублирующего оборудования.
В теплопунктах принято использовать изделия, изготовленные из бронзы или латуни. В дренажных и продувочных системах не рекомендуется применение устройства из серого чугуна. Стальная отключающая арматура используется на вводе теплосети в теплопункт.