Трубопроводная арматура – это приспособления, предназначенные для регулирования работы трубопровода. С их помощью выполняют следующие действия: отключение сети, распределение потока на отдельные ветви, регулирование давления и площади поперечного сечения труб, смешивания потоков транспортируемых продуктов. Устройства бывают различными по конструкции и назначению, о чем будет рассказано далее.

Трубопроводная арматура – что это

К соединительным элементам трубопровода относятся клапаны, переходники, заглушки и прочие элементы, позволяющие контролировать деятельность системы. Приборы имеют разные области применения, изготовлены из чугуна, металла или пластика. Простейшие конструкции управляются вручную, более сложные оснащены механическим или автоматическим приводом.

Выбор зависит от характеристик и эксплуатационных качеств магистралей. Учитывается рабочая среда (степень нагрева, химическое или физическое процессы), давление (нормальное, максимальное, минимальное). Дополнительно рассчитываются возможное внешнее влияние – механические нагрузки, перепады температур.

Из каких материалов изготавливается

Для производства арматуры для труб используются различные материалы. ГОСТ Р 55509-2013 указывает требования к составу применяемых металлов. Используется чугун:

  • серый СЧ15, СЧ20;
  • ковкий КЧ30-6;
  • с шаровидным графитом ВЧ40, ВЧ45.

Из металлических сплавов применяются:

  • сталь углеродистая, легированная, высоколегированная;
  • цветные металлы и сплавы – бронза, латунь, титановый сплав, алюминий, никель.

Широко применяются изделия из пластика, это поливинилхлорид, полихлорвинил, полиэтилен. Используются для транспортировки агрессивных веществ.

Совет: В последнее время всё большее распространение получают пластиковые зажимы Walraven star Quick с храповым исполнительным элементом, ускоряющим процесс установки.

Условные обозначения газовой арматуры

Применяющаяся в газовом хозяйстве арматура стандартизована. На каждой детали стоит обязательно шифр, состоящий из 4 частей.

Первые 2 цифры шифра – это вид арматуры:

  • 11 – краны для трубопроводов;
  • 14,15 – запорные вентили;
  • 16 – обратные подъемные клапаны;
  • 17 – клапаны предохранительные;
  • 19 – обратные поворотные клапаны;
  • 25 – регулирующие клапаны;
  • 30, 31 – запорные задвижки;
  • 32 – затворы.

На втором месте в шифре стоит условное обозначение материала изготовления корпуса: углеродистая сталь – с, кислотостойкая нержавеющая сталь -нж, серый чугун – ч, чугун ковкий – кч, бронза, латунь – бр, винипласт – вп, легированная сталь – лс, алюминий – а.

Задвижка газовая из чугуна гораздо меньше подвергается коррозии, но она более хрупкая, чем аналогичное устройство изготовленное из стали

На третьем месте в шифре стоит порядковый номер детали. На четвертом находится обозначение материала, из которого сделаны уплотнительные кольца: бронза или латунь – б, нержавеющая сталь – нж, резина – р, эбонит – э, баббит – бт, кольца уплотнительные отсутствуют – бк.

Особенности запорной арматуры

Запорная арматура наиболее часто встречается в газовых системах. Она применяется для регулировки давления газопровода и действует по такому же принципу, что и в водоводах. Однако к деталям в газовой отрасли предъявляются более высокие требования по безопасности.

Если концентрация газа в воздухе достигнет критического значения, тогда достаточно всего малейшей искры и может произойти настоящая катастрофа.

По типу перемещения функционального механизма запорная арматура для газопроводов разделяется на следующие виды:

  • кран – в кране запирающий элемент с телом вращения, перемещается, одновременно вращаясь вокруг своей оси. Относительно направления потока может располагаться произвольным образом;
  • затвор – в этой детали дисковидный элемент вращается вокруг своей оси под углом или перпендикулярно относительно потока;
  • вентиль – в детали тело запирания на шпинделе перемещается возвратно-поступательно параллельно потоку;
  • задвижка – в ней элемент регулировки перемещается перпендикулярно к потоку.

Можно резюмировать, что к запорной арматуре относятся устройства, которые предназначаются для герметичного отключения участков газопровода. Эти устройства должны гарантировать герметичность отключения, быстроту производимых действий, малое гидравлическое сопротивление и удобство в обслуживании.

Принцип работы задвижки

Чаще всего на трубопроводах из разных видов запорной арматуры для газового оборудования можно встретить задвижки. Именно они используются, когда необходимо перекрыть газовый поток в газопроводах с диаметрами условных проходов от 50 мм до 2000 мм, когда рабочее давление находится в диапазоне 0,1–20 МПа.

В задвижках поток газа регулируется изменением положения затвора относительно уплотняющих поверхностей. Шпиндель невыдвижной при открывании не выдвигается из крышки. При его вращении для открытия отверстия ходовая гайка наворачивается на него поднимая либо опуская затвор. В этой разновидности задвижек ходовой узел находится внутри рабочей среды, поэтому он больше подвержен негативному действию коррозии.

Аппаратура с выдвижным шпинделем осуществляет перемещение шпинделя и затвора вращением резьбовой втулки, при этом верхняя часть шпинделя выдвигается вверх. Преимуществом такой конструкции является отсутствие влияния внешней среды на ходовой узел.

Задвижки различаются по устройству запоров на 2 типа. Клиновые имеют затвор с уплотнительными поверхностями, расположенными под определенным углом друг к другу. Также они производятся с шарнирным затвором, состоящим из 2-х дисков и клина сплошного. Задвижки параллельные имеют затвор состоящий из 2-х дисков, между которыми располагается клин распорный.

Заслонки дроссельного типа часто применяют благодаря их простоте и надежности. Дроссель плавно регулирует поток газа протекающего через него

Для газопроводов рассчитанных на давление до 0,6 МПа применяют задвижки изготовленные из серого чугуна, для газопроводов, в которых применяется напор под давлением больше 0,6 МПа – из стали.

Но какие можно отметить преимущества задвижек в сравнении с остальной запорной арматурой? В открытом положении отмечается незначительное сопротивление потоку, кроме этого нет поворотов газовой среды. Задвижки имеют малую строительную длину. Они просты в обслуживании и обеспечивают возможность движения газа в любую сторону.

Отдельно в этой категории можно выделить заслонки. Они относятся к запорно-регулирующему оборудованию, благодаря которому регулируется расход газа, также возможно прекратить его подачу в газопроводе. Заслонки состоят из корпуса, запорного дискового органа, приводного вала.

Заслонки можно применять в широком диапазоне температур или давлений среды. Они имеют простую конструкцию, малую массу и небольшую металлоемкость. У заслонок небольшая строительная длина и минимальное количество элементов. Большой их плюс – доступная цена.

За давлением на современных газопроводах следит множество чувствительных сенсоров, фиксирующих малейшие отклонения и передающие информацию о них на пульт диспетчеру.

Для чего нужны краны?

Кроме вышеперечисленных устройств к запорной арматуре относятся краны и вентиля, необходимые для скорейшего подключения/отключения прибора или регулирования расхода рабочей среды. Эти детали по форме затвора можно разделить на шаровые, цилиндрические, конусные.

Чтобы достигнуть более высокой герметизации в кране, между уплотняющими поверхностями вводится под давлением специальная консистентная смазка. Она заправляется в пустотелый канал в верхней части и завинчиванием болта продавливается по каналам в существующий зазор между пробкой и корпусом.

В корпусе крана в роли затворного элемента выступает шар, а в затворе выполнено сквозное отверстие диаметр которого совпадает с диаметром газопровода

Пробка немного приподнимается вверх, зазор увеличивается и обеспечивается легкость поворота. Латунная прокладка и шаровой клапан предотвращают выдавливание смазки с последующим просачиванием газа.

Кроме кранов, нуждающихся в смазывании применяют в газопроводах простые поворотные краны. Их можно разделить на натяжные, сальниковые, самоуплотняющиеся. Их можно устанавливать на надземных газопроводах, внутри-объектовых газопроводах, на вспомогательных линиях (на продувочных газопроводах и пр.).

Конденсатосборники и компенсаторы

Для сбора и удаления воды и конденсата на низших уровнях газопроводов устанавливают конденсатосборники.

Они могут быть разной емкости: большая емкость необходима, если транспортируемый газ имеет большую влажность, меньшая подходит для транспортировки сухого газа. Кроме этого, в зависимости от величины давления проходящей рабочей среды конденсатосборники различаются на устройства низкого, среднего, большого давлений.

Устройства низкого давления – это емкость, с дюймовой трубкой выведенной под газовый ковер. Трубка заканчивается муфтой и пробкой. Через нее удаляется конденсат, замеряется давление, продувается газопровод.

Устройства среднего и высокого давления дополнительно оснащены еще одной защитной трубкой и краном на внутреннем стояке. Сверху стояка имеется отверстие для выравнивания давления рабочей среды в футляре и в стояке. Без отверстия конденсат бы под давлением газа заполнял стояк, что могло привести к его разрыву при пониженных температурах.

Газовый конденсатосборник позволит удалить воду и конденсат из газа который транспортируется по системе газопровода. Особенно актуально это устройство в зимний период

Под воздействием давления газа осуществляется автооткачка конденсата. Когда краник закрыт, газ противодействует конденсату и он сползает вниз. Когда краник открывается конденсат поднимается на поверхность.

При эксплуатации газопроводов разница в температуре может достигать нескольких градусов. Такая большая величина изменения может вызвать напряжение в несколько десятков МПа. Поэтому, для обеспечения нормальной работы газопровода нужно использовать компенсаторы. Они могут быть линзовыми, П-образными, лирообразными и пр.

Газовый компенсатор давления намного продлит срок эксплуатации газового трубопровода.Но устанавливая такое устройство необходимо учитывать номинальное и максимальное давление газа в системе

Больше распространены линзовые и сильфонные компенсаторы. П-образные и лирообразные компенсаторы изготавливаются из гнутых, часто цельнотянутых труб. Их основной недостаток – большие размеры. На трубопроводах в горных и сейсмо-опасных районах устанавливают резинотканевые устройства, которые способны принимать деформации и в продольном, и в поперечном направлениях.

Эксплуатационные показатели работы

Вне зависимости от моделей задвижек установлены общие эксплуатационные показатели работы. К ним относятся:

  • диаметр проходного отверстия ду – показатель варьируется от 50мм до 1200мм;
  • номинальное давление pn – от 10 до 40 атмосфер (1,0-4,0 МПа);
  • класс герметичности по затвору – А, АА, В, С, устанавливаемый в соответствии с положениями ГОСТа 9544-2015;
  • тип присоединения к трубе – под приварку или фланцевое соединение, выполненное по ГОСТу 33259-2015;
  • показатели температуры окружающей среды в соответствии с климатическим исполнением, которое определяется по ГОСТ 15150-69;
  • нижние и верхние пределы температуры рабочей среды в зависимости от климатического исполнения;
  • направление подачи среды
  • тип привода – ручной, механический или электропривод (установочные размеры переходника по ОСТ 26-07-763-73).

Выбор задвижки для определенной рабочей среды, осуществляется по стойкости материала корпусных деталей к коррозионному разрушению. В соответствии с ГОСТом 9.908-85, скорость коррозии не может превышать 1мм в год.

Климатическое исполнение стальных и чугунных задвижек по ГОСТ 15150 отличается. Так для изделий из стали применяются исполнения:

  • Т1 – эксплуатация при температурах в диапазоне от -100С до +500С;
  • ТпУ1 – от -290С до +400С;
  • У1 – от -400С до +400С;
  • ХЛ1 – от -600С до +400С.

Чугунные изделия также классифицируются по ГОСТ 15150, но с другими маркировками (У, Т, УХЛ, ОМ).

Принцип работы

Рассмотрим принцип работы задвижки с выдвижным шпинделем.

Для того, чтобы перевести затвор в одно из крайних положений (открыто/закрыто), надо поворачивать штурвал по или против часовой стрелки. Вращение передается на приводную гайку, расположенную в центре маховика.

За счет резьбового соединения гайки со шпинделем, последний совершает вращательно-поступательное движение, увлекая за собой затвор. Клин и шпиндель соединены между собой т-образным соединением типа «шип-паз». По достижению затвора одного из крайних положений, ход штурвала резко затрудняется, сигнализируя о полном цикле работы.

Задвижки с невыдвижным шпинделем работают иначе. Из названия уже понятно, что шпиндель здесь не двигается вверх/вниз, а совершает только вращение вокруг своей оси. Приводная гайка в таком устройстве располагается непосредственно в клине, закрепленном с ней аналогичным т-образным соединением.

При вращении штурвала, движение передается от шпинделя к гайке. Она (гайка), наворачивается на ось шпинделя, увлекая за собой затвор. Для того, чтобы шпинделю было «куда деться», в клине образовано отверстие.

Рисунок 3. Устройство затвора

Задвижки с невыдвижным шпинделем имеют ограниченную область использования. Их применяют в трубопроводах, по которым транспортируют светлые нефтепродукты, масла, а также воду с низким содержанием солей щелочноземельных металлов кальция и магния (мягкая вода).

Характеристики задвижек

Диаметр проходного отверстия в задвижках такое же, как и сечение трубопровода. Такие элементы именуют полнопроходными, управление ими может происходить двумя способами. Чаще всего используют ручное управление (с помощью штурвала), кроме того для управления задвижкой могут применять специальный привод. Производят изделия с гидро или электроприводами, изредка можно найти управление которое использует пневматический привод.

Задвижками с приводом намного проще управлять. Если устройство большого сечения с ручным управлением, то усилия необходимые для закрытия или открытия трубопровода могут быть очень велики (часто наблюдается при редком осмотре и обслуживании задвижек).

Устройство запирающего элемента может быть тоже нескольких видов:

  1. Шиберные;
  2. Шланговые;
  3. Параллельные;
  4. Клиновые.

Рассмотрим подробно клиновую запирающую часть задвижки.

Металлическая клиновая задвижка

Отличаются эти изделия от подобных задвижек, устройством запорного элемента. Седла расположены в корпусе не параллельно, а под небольшим углом, затвор внешне похож на клин. Передвигаясь по направляющим, клин плотно входит между двумя седлами. Есть несколько разновидностей клинов:

  • Упругий;
  • Двухдисковый;
  • Жесткий.

Выбор определенного клина зависит от, условий эксплуатации и места использования задвижки.

Как положительное качество жесткого клина называют надежное перекрытие газопровода. Но для качественной герметизации, нужна точная подгонка зеркал клина, так чтобы угол был такой же, как и между седлами. Конечно, у жесткого клина есть свои минусы. Это небольшая возможность заклинивания затвора, сложность открывания при резких изменениях температуры газового потока или при коррозии уплотнителя.

Двухдисковый клин состоит из двух дисков, между собой они жестко закреплены под небольшим углом. В такой задвижке диски способны самостоятельно устанавливаются в необходимом положении к зеркалам седел. Благодаря этому ошибки, правильного расположения зеркал седел, не влияют на качество перекрытия газопровода. Использование этих устройств, существенно снижает риск заклинивания задвижки, свойственного конструкции с жестким клином. У них есть такие плюсы:

  • Низкий уровень износа уплотнителя;
  • Качественное перекрытие трубопровода;
  • Небольшие усилия при управлении.

Упругий клин, это трансформированный двухдисковый клин, диски в этой задвижке соединены упругим элементом, который при необходимости способен изгибаться, что позволяет плотно перекрыть газопровод.

Возможность самостоятельной установки в нем хуже, чем в двухдисковом затворе, но лучше способность возмещения деформации при изменениях температуры. К его плюсам относят несложную конструкцию, легкую подгонку дисков к корпусу. У него меньше недостатков, при сохранении всех плюсов других затворов.

В отдельных конструкциях задвижек уплотнительные поверхности (их зеркала) изготавливают во время обра­ботки корпуса. Но это конструктивное решение нельзя использовать во всех ситуациях, так как во время работы оборудования происходит износ поверхностей, намного дешевле и легче заменить седла, чем отправлять корпус на реставрацию. Все уплотнительные поверхности для снижения трения и уменьшения износа изготавливают из более мягких материалов, чем использованные при производстве корпуса, устанавливают их на место с помощью запрессовки в заранее подготовленные выборки, это дает возможность их заменить при необходимости.

Но не всегда задвижки способны гарантированно обеспечить герметичность перекрытия трассы, нередко ее дно и уплотнительные поверхности засоряются. При их работе с приоткрытым затвором стирается зеркало дисков, в результате чего они приходят в негодность.

Все устанавливаемые новые задвижки изделия после ремонта или капитального обслуживания (с демонтажем), обязательно нужно проверять на герметичность всех соединений и плотность прилегания зеркал. Часто для этого используют керосин, задвижку размещают горизонтально (одним фланцем вверх) и наливают керосин на затвор, ее затвор необходимо предварительно окрасить мелом. При качественном прилегании поверхностей, на затворе не появятся следы протекания керосина. На подземных трубопроводах устанавливают задвижки в колодцах из красного кирпича или ЖБ колец. Лаз в колодец должен быть надежно закрыт удобной крышкой.

На современном рынке есть множество различных задвижек, выбор конкретной модели зависит от стоимости трубопроводной арматуры и условий, в которых будет эксплуатироваться изделие.

Работа шиберной задвижки

Шиберные задвижки обладают способностью пропускать большие объёмы рабочих материалов, а также осуществлять фильтрацию, измельчение проходящих через них примесей и дозирование полезных компонентов.

Исходя из этих возможностей и особенностей принципа работы входящих в их конструкцию узлов, изделия широко применяются в системах отвода канализационных вод, в технологических трубопроводах химических, нефтегазодобывающих, строительных, целлюлозно-бумажных, горнодобывающих производств.

Шиберные задвижки типа ЗМС используются для перекрытия напорных линий в оборудовании фонтанного, устьевого и нагнетательного типа, манифольда буровых установок.

Внимание! Шиберные задвижки всегда устанавливаются в вертикальном положении, так чтобы ножевые пластины располагались перпендикулярно ходу рабочего потока.

Устройство и принцип работы арматуры шиберного типа

Металлический шибер представляет собой плиту или острую отполированную и заточенную пластину, имеющую форму ножа или гильотины. На его острых концах установлены крепкие уплотнители (металлические или синтетические), повышающие износостойкость основной рабочей детали, особенно при функционировании в агрессивных средах с большим количеством крупных гранул и примесей.

При производстве уплотнителей используют синтетические материалы, стойкие к химическим воздействиям и перепадам температур:

  • нитриловую резину;
  • этиленпропилендиеновый каучук;
  • эластомеры для горячих сред;
  • кремнийорганическую резину.

Задвижки шиберного типа имеют простой и одновременно надёжный принцип работы. Он заключается в передачи усилия от воздействия ручного, автоматизированного или механического механизма управления на шток или шпиндель, который в свою очередь приводит в движение шиберный элемент для полного или частичного перекрытия проходного отверстия.

Наглядно принцип работы шиберной задвижки показан на видео.

При этом шпиндель может иметь выдвижную и невыдвижную конструкцию. Герметичность выдвижного штока обеспечивается сальником, изготовленным из синтетических хлопчатобумажных волокон, графита и др.

Транспортировка и хранение

Перед тем, как задвижка поступит в продажу, она проходит выходной контроль с отметкой проверяющего в паспорте изделия (ОТК). После этого, прибор подлежит консервации с соблюдением требований, изложенных в ГОСТ 9.014-78.

Используемые варианты защиты:

  • ВУ-1;
  • ВУ-0.

Перевозка изделия к месту постоянного хранения или монтажа осуществляется строго в заводской таре. При этом должны выполняться требования по транспортировке и хранению, изложенные в ГОСТ 15150-69, пункт Ж1. Для перевозки задвижек с электроприводом выполняются требования пункта Ж2.

В процессе перевозки ящики с изделиями должны быть закреплены в транспортной таре (ж/д вагон, кузов автопоезда и т.д.). В процессе разгрузки на территории предприятия, нельзя бросать и кантовать (переворачивать) тару с задвижкой.

Если изделие подлежит постановке на длительное хранение, то выполняются все необходимые мероприятия по консервации, указанные в ГОСТ 9.014.

Хранить задвижку надо в заводской коробке, а при ее отсутствии, в схожей по габаритам и материалу изготовления чистой таре. При этом клин должен быть опущен в нижнее положение «закрыто», а присоединительные патрубки закрыты заглушками.

Рисунок 9. Тара

Такой порядок обеспечит сохранное хранение задвижки на долгое время. Дополнительно, каждые пол года изделие смазывается.

Правила монтажа

При установке задвижки в трубопроводную магистраль, рабочий персона должен:

  • соблюдать правила проведения соответствующих работ на предприятии;
  • нормы и правила охраны труда;
  • иметь защитную одежду и приспособления (СИЗ);
  • пройти аттестацию;
  • иметь опыт работы по установке устройств запорной арматуры.

Порядок обучения работников предприятия правилам безопасности труда изложен в ГОСТе Р 53672-2009г.

Изделие до момента его установки должно находиться в заводской упаковке. Непосредственно перед монтажом задвижку надо проверить на работоспособность, совершив 3 цикла работы затвора. Также производится визуальный осмотр внешних и внутренних частей корпуса.

Перед установкой шпиндель (резьбу) надо смазать пастой марки ВНИИ НП-232, регламентированной по ГОСТу 14068.

Подвешивать изделие можно только за присоединительные патрубки.

Рисунок 10. Строповка

Порядок выполнения работ.

  1. Произвести отключение и сброс давления в трубопроводе.
  2. Произвести промывку системы водой.
  3. Очистить место установки от посторонних предметов и грязи.
  4. Произвести строповку изделия, согласно приложенной схеме к руководству по эксплуатации.
  5. Аккуратно, избегая ударение о трубопровод, подвести задвижку к присоединительным фланцам.
  6. Вставить шпильки во все отверстия фланца, предусмотренные конструкцией.
  7. Навинтить гайки на шпильки.
  8. Произвести затяжку гаек специальным ключом.
  9. Снятие строп можно производить только после полной затяжки арматуры на трубопроводе.

Изделия большого диаметра имеют большую массу. К примеру, 30ч539р Ру16 Ду1000 весит около 1,5 тонны. Поэтому при установке такого «гиганта» в магистраль, предусматривается опора. Монтаж с опорой на трубу строго запрещен.

Классификация трубопровода газа по расположению

Классификация магистральных газопроводов по признаку расположения делит газовые сети:

  • На наружные и внутренние. Первые расположены на улице, могут быть межцеховыми, дворовыми, внутриквартальными. Внутренние газовые трубопроводы находятся внутри помещений и цехов. Схематически они представляют собой отрезок системы снабжения газом от ввода до точки соединения устройств, которые снабжаются газом (плита, радиатор).
  • Надземные и подземные (соответственно, надводные и подводные).

Классификация газопроводов по назначению в сети газоснабжения включает:

  • Вводные трубопроводы газа. К ним относят участок сети от внутренней магистрали до отключающего прибора на вводе.
  • Распределительные – наружные участки газопровода, отвечающие за транспортировку газа от магистрали до точки ввода (могут быть отдельными трубопроводами в системах снабжения одного объекта).
  • Газопровод-ввод – отрезок от точки соединения с распределительной сетью до системы отключения на вводе.
  • Межпоселковый газопровод – распределительная сеть, дислоцированная вне населенных пунктов.
  • Сбросные.
  • Продувочные системы.

Виды по глубине заложения

Классификация газопроводов систем газоснабжения в зависимости от глубины заложения основана на соблюдении правил их безопасного устройства:

  • В условиях города, где на первое место при расчете глубины заложения выходят влияние осадков на почву, толщина и состояние дорожного полотна, допустимый (разрешенный) уровень нагрузки тяжелого транспорта и т. д.
  • В условиях магистральных систем газоснабжения (вне города).

Кроме того, классификация газопроводов по признаку глубины заложения в обязательном порядке учитывает класс и характеристики газа, который прогоняется по маршрутам газорегуляторных пунктов. В зависимости от условия транспорта газового ресурса определяется минимум и максимум глубины заложения. Например, в случае с трубами, осуществляющими транспортировку осушенного газа, допускается заложение в пласт промерзания грунта.

Основной фактор влияния на подбор глубины заложения газового путепровода – вероятностный расчет механического износа ресурса, в который сеть закладывается (дорожное полотно, почва). Здесь же – классификация динамических нагрузок, которые приходятся на зону заложения. Они не должны провоцировать напряжение в трубах – глубина их размещения должна быть:

  • достаточной, чтобы исключить передачу системе газоснабжения динамических нагрузок, приходящихся на полотно;
  • обоснованной экономически (избыточная глубина заложения – это неоправданные расходы на устройство инженерной системы).

Основной регламент диктует следующие нормативы глубины заложения газопровода:

  • не менее 0,8 м – прокладка наружного газопровода в зонах сплошного бетонного или асфальтового покрытия;
  • от 0,9 м – прокладка уличного трубопровода газа в участках с «голой» землей;
  • от 0,8–1,2 м – прокладка путепровода для сухого газа (зависит от глубины промерзания почвы в конкретном регионе и наличия водяного пара);
  • от 0,6 м – прокладка в городских условиях (улицы, внутриквартальные коммуникации) при условии гарантированного отсутствия на участке заложения движения транспорта.

Приборы КИПиА в газопроводных системах

Кроме всего вышеперечисленного, в газопроводных системах применяются многочисленные приборы КИПиА (контрольно-измерительные приборы и автоматика).

Кроме газовой арматуры на газопроводах устанавливают КИПиА. Это позволяет вести постоянный контроль за состоянием оборудования и ходом технологического процесса. А также оперативно выявить предаварийные и аварийные ситуации

Наиболее востребованными устройствами, использующимися в газовых системах являются:

  • сигнализаторы загазованности;
  • оборудование для аварийного отключения поступающего газа;
  • оборудование для измерения объема прошедшего газа;
  • электронные регуляторы прошедшего объема газа;
  • автономные блоки питания;
  • газовые клапаны для автоматизации разных процессов и оптимизации работы трубопроводов;
  • газовые регуляторы для регулирования объема проходящей через какой-то участок трубопровода среды.

Такие устройства являются высокотехнологичным оборудованием, эксплуатирующимся в самых разных условиях.

Особенности выбора арматуры и оборудования

Выбирая арматуру для газовых трубопроводов следует особо тщательно отнестись к химическим и физическим свойствам материала из которого она изготовлена.

Самыми востребованными материалами для изготовления газовой арматуры являются чугун и сталь. Это связано с требованиями к повышенному уровню прочности и надежности. Полимерные элементы, которые прекрасно подходят для водоводов здесь неприменимы, вдобавок их легко можно повредить.

Сталь является самым популярным материалом для изготовления газовой арматуры. Такое оборудование имеет доступную стоимость и высокую прочность

Специалисты не рекомендуют использовать на газовых трубопроводах оборудование с уплотнительными вставками из бронзы. Это связано с тем, что в составе СУГ присутствует сероводород, который может оказывать негативное влияние на бронзу и медные сплавы.

Виды трубопроводной арматуры

Арматурные изделия классифицируются по способу применения, назначения, конструкции. Виды арматуры на трубопроводах выделяют следующие:

  • фланцевые;
  • соединительные;
  • для труб из разных материалов;
  • для атомных электростанций.

Остановимся подробнее на этих видах.

Фланцевая

Фланец – это плоский диск с определенным количеством крепежных отверстий. Фланцы соседних элементов плотно прилегают друг к другу. Соединение осуществляется затягиванием крепежных болтов гайками. Прокладками обеспечивается герметичность. Фланцевая арматура устанавливается в системах, работающих при разном давлении и температурах. К трубе фланец приваривается.

Фланцевое крепление является разборным, что упрощает проведение ремонтных работ, осмотр и замену элементов. Изготавливается чугунным или стальным, применяется для трубопроводов от 50 мм в диаметре, выдерживает температуру до 400 0С, можно располагать в горизонтальном и вертикальном положении.

Соединительная

Соединительная арматура трубопроводов применяется при соединении элементов из разных материалов и диаметров. В точке стыковки труб из стали и пластика, где диаметры соединяемых элементов отличаются, применяют соединительную арматуру.

В качестве дополнительных деталей устанавливают муфты, заглушки и прочие фитинги, в конструкции которых нет запорно-регулировочного механизма. Такие элементы обеспечивают быстрый монтаж и замену деталей трубопровода. Соединительные элементы выпускаются сечением 25-2020 мм, для давления от 1 до 4 МПа из чугуна, стали, пластика.

Нержавеющая

Трубная арматура из нержавеющей стали образует соединение, не вступающее в химическую реакцию с рабочей средой, что обеспечивает долговечности системы. Такие элементы, как клапаны, краны, переходники, задвижки используются для нержавеющих трубопроводов при транспортировке пищевых жидкостей, алкогольных и безалкогольных напитков.

Нержавеющие элементы образует прочное соединение, устойчивое к коррозии, агрессивным средам, что обеспечивает ее использование в нефтехимической и газовой промышленности, фармакологии, АЭС. Детали не взаимодействуют с транспортируемыми продуктами, не изменяют ее и свою структуру.

Арматура для АЭС

Атомная электростанция – это энергетический объект высокой опасности. В ее конструкцию входит большое количество трубопроводов, устанавливается арматура промышленная трубопроводная. К элементам предъявляются следующие требования:

  1. Направление движения рабочей жидкости должно совпадать с указанием стрелки на корпусе.
  2. Нельзя использовать детали, не соответствующие назначению.
  3. Доступ ко всем видам арматуры должен быть свободным.
  4. Нагреваемые при работе соединительные элементы трубопровода закрывать съемной конструкцией с теплоизоляцией, закрепляемой с помощью резьбы.

Отдельные части трубопровода, находящегося под высоким или средним давлением, соединяют сваркой или фланцевой арматурой, что уменьшает возможность протечек. Материалом для изделий должны быть высококачественные металлы.

Важно: для обеспечения безопасности работы парогенераторов устанавливают предохранительные клапаны – основной и вспомогательный. Для удаления дренажа из контура станции монтируют сначала запорный, далее – регулировочный.

Арматура металлопластиковых труб

Металлопластиковые трубы используются для прокладки внутри помещений. Это внутренний водопровод и отопление. Соединения участков осуществляется вентилями, запорными и переходными кранами и прочими элементами. Они используются при температуре теплоносителя до 95 0С и давления 16 атм.

Трубопроводы из металлопластика используются в быту, имеют аккуратный внешний вид, резьбовое или прессовое соединение. Фитинги изготовлены из латуни с никелированным покрытием. Изделия имеют стандартные размеры, на их поверхности нанесена маркировка.

Фитинги для полиэтиленовых и полипропиленовых труб

Фитинги для пластиковых труб различают для напорных и безнапорных систем. Для полиэтиленовых труб самым надежным считают сварное соединение. В результате получаем единую литую герметичную трубу.

Для регулировки потока, разделения его на отдельные части, используют краны, заслонки и вентили, выдерживающие давление до 16 атм, температуру от 45 до 80 0С. Применятся фитинги латунные, бронзовые, стальные. Для водопровода допустимо устанавливать полиэтиленовые краны с металлической вставкой.

Предназначение

Арматура для труб имеет разное предназначения. Она используется при сборке:

  • систем водоснабжения;
  • отопительных контуров;
  • промышленных магистралей для перемещения химикатов.

Задачи:

  • подключение бытовых приборов, смесителей;
  • защита магистралей от гидроударов;
  • создание ответвлений;
  • обустройство точек слива жидкости из системы;
  • регулировка подачи воды.

Зависимо от назначения арматура может отличаться конструкцией, наличием дополнительных функций.

Тепловой узел (Фото: Instagram / armvolga)

Технические характеристики

Трубная арматура имеет ряд технических характеристик, которыми обуславливаются их сферы применения. Основные параметры указываются на упаковке, в техническом паспорте, маркируются на поверхности деталей. Характеристики:

  • расчетное рабочее давление;
  • допустимые рабочие среды;
  • внутренний и наружный диаметр;
  • толщина стенок;
  • допустимый температурный режим эксплуатации.

При изготовлении соединительных деталей производители обязаны соблюдать требования ГОСТ.

Ассортимент трубопроводной арматуры (Фото: Instagram / sanimpex)

Типы устройств

Трубопроводная арматура – понятие обширное, для удобства классификации подразделяется на группы. Рассмотрим самые важные из них.

Трубопроводная запорная арматура обеспечивает полное прекращение подачи рабочей жидкости или газа на отдельном участке трубопровода. Основные характеристики качества устройства – герметичность, длительное удерживание потока. Может находиться в двух положениях – открыто/закрыто.

Предохранительные устройства требуются для защиты трубопровода от скачков давления. Действуют в автоматическом режиме, отключают подачу продукта при критическом давлении.

Распределительные устройства выполняют разделение основного потока на отдельные ветви, их смешивание, изменение направления движения.

Регулирующие устройства обеспечивают требуемые настройки давления, температуры и других характеристик, для безаварийной работы технологических систем. Устанавливаются на ответственных участках трубопроводов.

Трубопроводная арматура комбинированного действия выполняет несколько функций, ее название указывает эти возможности – невозвратно-запорная, закрытие/ограничение движения и другие.

Обратная арматура исключает появление обратных потоков в трубах.

Важно: во время разработки схемы трубопроводов нужно учитывать комплексные характеристики элементов – максимально допустимое давление, температура.

Типы запорных устройств

Запорные конструкции трубопроводов могут быть регулирующими. Их подразделяют на четыре вида:

  1. Задвижка, имеет два взаимно перпендикулярных положения относительно оси трубы. Перекрывает и открывает проход для перемещаемого продукта.
  2. Клапан оборудован закрывающим или регулирующим механизмом, движение которого происходит параллельно направлению движения потока переносимого вещества.
  3. У крана механизм вращаться вокруг собственной оси, передвигаясь вверх или вниз под разными углами к оси трубы.
  4. Вентиль необходим для перекрытия и регулировки подачи продукта в трубопроводе. Он может служить предохранительным клапаном, конденсатоотводчиком. Бывает шаровым и клапанным.

Как запорную конструкцию чаще используются задвижки, как регулирующие механизмы устанавливают клапаны. Они быстро срабатывают, характеризуются высоким гидравлическим сопротивлением и герметичностью.

Классификация арматуры

Трубопроводная арматура – это изделия, классифицируемые по сфере применения, методам уплотнения, конструктивным особенностям. Рассмотрим некоторые из них.

Сфера применения

Основываясь на эксплуатационных характеристиках, выделяют: вакуумную, криогенную, отсечную арматуру. В зависимости от назначения, это устройства контролирующие, редукционные, противопомпажные. Транспортируемый продукт определяет их герметичность, стойкость к химическим и агрессивным средам.

Тип соединения

Способ соединения с трубопроводом подразделяет арматуру на фланцевую, межфланцевую, муфтовую, резьбовую, сварную. При сварке фитингов с трубами используют присоединительные патрубки, при муфтовом соединении применяются внутренние резьба и дополнительные патрубки.

По методу герметизации

В зависимости от используемых уплотнительных элементов выделяют арматуру:

  • сальниковую;
  • мембранную;
  • сильфонную;
  • шланговую.

В сальниковом соединении для уплотнения применяется набивка из волокна, пропитанного герметиком. Мембранный уплотнитель представляет эластичный диск, зажимаемый в месте соединения.

Сильфон – это гофрированная трубка, складывающаяся при зажиме. В шланговой конструкции применяется гибкий шланг, его пережимают, отсекая или уменьшая поток жидкости.

По конструкции соединительных патрубков

Выделяют устройство проходное, угловое, неполнопроходное, полнопроходное. В неполнопроходном внутреннее сечение соединительной трубки меньше диаметра трубы, входящей в фитинг. В полнопроходной арматуре все диаметры одинаковы.

Маркировка трубопроводной арматуры

Для ориентирования в видах фитингов, используются специальные обозначения. В них указаны основные технические параметры изделий. Разные производители устанавливают свою маркировку. Наиболее популярной считают маркировку АО «Научно-производственная фирма «ЦКБА». В ней приведены таблицы, указывающие тип изделия, способ привода, материал изготовления, прочие обозначения.

В качестве примера расшифруем следующее обозначение: 13бр042нж – запорный клапан, латунный, уплотнение из нержавейки, имеет дистанционное управление, модель 42. Иногда используют буквенную маркировку: КШ – шаровой кран, КТС – трехходовой стальной кран и другие.

Испытание трубопроводной арматуры

Для обеспечения безаварийного функционирования трубопроводов производится испытание трубозапорной арматуры и прочих соединительных элементов. Испытания включают следующие этапы:

  1. Гидравлические нагрузки для проверки прочности, непроницаемости материала, отсутствие сдвига элементов конструкции.
  2. Проверка герметичности запорных элементов.

На первом этапе промышленная запорная арматура испытывается под давлением от насосов. Условия испытания оговариваются в технической документации.

Давление подается на открытый рабочий элемент при закрытом отверстии в трубе. Если обнаружены протечки в местах сварки и других соединениях, арматура считается непригодной к использованию.

При испытании устройств на герметичность жидкость под давлением подается по очереди с разных направлений на устройство. Осматривается фитинг с противной стороны от подачи давления. Вентили, заслонки, клапаны подвергаются давлению с одной стороны.

Важно: для классификации изделий по классу герметизации руководствуются ГОСТ Р 9544 – 75 «Арматура трубопроводная». В стандарте указаны три класс герметичности, определяемые назначением трубопроводов.

Ремонт арматуры

Выделяют три вида ремонта:

  • плановый осмотр;
  • текущий ремонт;
  • капитальный ремонт.

В первом случае элементы очищают от загрязнений, производят профилактическую смазку. Возможна промывка заглушек от песка и прочих отложений, нарушающих герметичность стыка.

Текущий ремонт выполняют по месту установки деталей. Предварительно отключают участок от подачи рабочей жидкости. Для зачистки уплотнительных элементов фитинги демонтируют, уплотнитель срезают с помощью ножа. Если на дисках имеются царапины, их убирают наждачной бумагой и затирают специальной пастой.

Капитальный ремонт производят при обнаружении сложных дефектов. Арматуру демонтируют и ремонтируют в заводских условиях. Для ремонта применяют шлифовальные станки, разнообразные притиры. Для восстановления соединительной поверхности подходят абразивные пасты. После обработки смывают притирочные материалы и производят алмазную шлифовку. Неподлежащие ремонту элементы заменяют новыми.

Правильно подобранная арматура является залогом безаварийной работы системы трубопроводов любой сложности и назначения. Особенно это важно при организации нефте и газопроводов, трубопроводов высокого давления, промышленных предприятий и энергетических комплексов.

В видео можно узнать об особенностях работы и конструкции подобных изделий:

Просмотров: 302

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *