Трубопроводная арматура предназначена для управления потоками рабочей среды. Она повышает безопасность эксплуатации системы, предупреждает возникновение аварийных ситуаций, а также расширяет функционал нефтяной магистрали.
Назначение
Арматура – обязательный атрибут любого трубопровода. Характеристики каждого устройства подбираются в соответствии с условиями его эксплуатации. Так, разные виды арматуры различаются диапазоном рабочих температур и давления, принципом действия, совместимостью с теми или иными типами жидкостей и газов.
Основные функции трубопроводной арматуры в нефтяной отрасли:
- перекрытие потоков рабочих сред;
- регулировка скорости и объема движущихся по системе веществ;
- смена направления потоков;
- защита от гидроударов и других аварийных состояний;
- удаление загрязнений из нефтепродуктов;
- минимизация потерь сырья;
- разделение или смешивание разных видов продуктов.
Классификация
Для организации систем в нефтяной промышленности используется различная арматура, отвечающая за безопасное движение продукта по трубопроводу.
Типы применяемой арматуры по принципу действия:
- Запорная. Имеет два положения – «закрыто» и «открыто», за счет которых полностью перекрывает поток или возобновляет его движение.
- Регулирующая. Изменяет силу потока за счет контроля пропускной способности участка трубопровода.
- Предохранительная. Предназначена для защиты от аварийных состояний, например, превышения уровня давления в системе.
- Контрольная. Такие устройства используют для контроля состояния рабочих сред в настоящий момент времени.
Автоматическая трубопроводная арматура функционирует за счет энергии потоков рабочих сред и не нуждается в присутствии оператора. Для контроля работы устройств с ручным управлением или электроприводом используются специальные рычаги и поворотные механизмы. На крупных промышленных объектах работа такой арматуры часто автоматизирована с помощью датчиков и прочих контролирующих устройств. Они обеспечивают своевременное изменение положения запорного элемента арматуры, в зависимости от характеристик потока нефтепродуктов.
Наиболее распространенные типы арматуры
В нефтяной промышленности используются следующие типы устройств:
- Клапаны. Регулируют потоки рабочей среды или полностью останавливают их движение, а также используются для смешивания или разделения материалов. Существуют несколько типов клапанов – запорные, регулирующие, отсечные, смесительные, перепускные, предохранительные, обратные, электромагнитные.
- Задвижки. Относятся к запорному типу арматуры. Изменяют пропускную способность труб для контроля силы потока рабочих сред. По типу запирающего элемента различают клиновые, шиберные и дисковые задвижки.
- Краны. Запорно-регулирующий тип устройств, полностью перекрывающий поток или уменьшающий его силу. В нефтяной промышленности используются конусные, цилиндрические и шаровые краны.
- Дисковые затворы. Могут быть осевыми или эксцентриковыми. Это запорно-регулирующий тип арматуры, который автоматически изменяет пропускную способность трубопровода в зависимости от давления в системе.
Характеристики соединений
Надежность крепления к трубопроводу во многом определяет эффективность и безопасность эксплуатации арматуры. Типы соединений, встречающихся на нефтяных магистралях:
- резьбовые;
- фланцевые;
- межфланцевые;
- под приварку.
Среди указанных соединений в нефтепроводах реже всего встречаются устройства с резьбой. Они не подходят для магистралей с высоким давлением и обладают меньшим уровнем надежности, так как в ходе эксплуатации могут раскручиваться. Сварные соединения характеризуются полной герметичностью, но в связи со сложностью демонтажа они используются на участках трубопровода, не требующих обслуживания. Наиболее популярным типом соединения остаются фланцы – они способны выдержать высокие показатели давления и не теряют жесткости со временем.
Технические характеристики
Основное отличие устройств, используемых для работы с нефтью, заключается в их повышенной стойкости к воздействию вязких и агрессивных веществ. Характеристики арматуры:
- Прочность. Устройство не должно деформироваться при длительном воздействии предельно допустимого давления в системе, а также под влиянием указанных производителем температур.
- Герметичность. Большинство современной арматуры, используемой на промышленных предприятиях, имеет герметичность класса А. Это обеспечивает максимальную защиту от протечек, предупреждая выбросы токсичных веществ в атмосферу.
- Стойкость к коррозии. Материал изготовления должен быть устойчив к окислению или иметь специальное покрытие, полученное, например, методом горячего цинкования.
- Пожаро- и взрывобезопасность. В связи с тем, что нефть – горючее вещество, вся арматура для таких трубопроводов обладает устойчивостью к горению.
- Большой технический ресурс. Чем больше циклов открытия-закрытия или срабатывания заявлено производителем, тем дольше устройство будет служить без замены.
Арматура для нефтепроводов чаще всего изготавливается из легированной или коррозиестойкой стали. Эти материалы не подвержены деформациям, отличаются устойчивостью к давлению, температуре, коррозии и другим внешним воздействиям.
Нормы и требования
В соответствии ГОСТ Р 53672-2009 к арматуре предъявляются следующие требования:
- срок эксплуатации – от 25-30 лет;
- технический ресурс – от 1000 циклов без потери герметичности;
- максимальное усилие привода – 300 Н/м;
- размеры присоединений должны соответствовать общепринятым в РФ стандартам;
- одинаковая степень герметичности с двух сторон.
Каждое устройство должно иметь маркировку с указанием типа арматуры, используемого материала, типа привода, рабочего давления и других характеристик. Дополнительно на корпусе должен присутствовать указатель направления потока и положения «закрыто» и «открыто».
Трубопроводные системы — один из самых распространенных видов инженерных сетей. С их помощью осуществляются водоснабжение, газоснабжение, отопление, водоотведение, орошение и многие другие процессы. Корректное и эффективное функционирование данных систем невозможно без дополнительных устройств, которые обеспечивают управление и распределение потоков рабочей среды. К числу этих элементов относится запорная арматура. Она предназначена для перекрытия потоков жидкостей, газов, паров в трубопроводах различного назначения.
подробнее
