Запирающие устройства относятся к наиболее востребованному типу трубопроводных изделий. Объем их выпуска оценивается в 80 % от всей продукции, используемой для управления потоками жидкостей и газа.
Задача, решаемая запорной арматуройполное перекрытие движения рабочей среды в трубе.
Классификация и виды
По назначению
В зависимости от условий применения эти изделия разделяют на три категории:
- Общего типа: для установки на трубопроводах пара, воды, газа и в системах теплоснабжения.
- Специальная арматура: работает в особых условиях (токсичные, радиоактивные, коррозионные среды, высокие температуры и давления и т. п.).
- Механизмы, изготовляемые по специальному заказу.
По конструкции затвора
Основная задача запорных устройствгерметично и надежно перекрыть поток газа или жидкости в трубопроводе. Существует шесть основных видов изделий, отличающихся способом прекращения течения среды:
- Кран: остановка движения жидкости производится пробкой в виде тела вращения, который поворачивается вокруг своей оси, перпендикулярной направлению потока.
- Дисковый затвор: имеет запирающий элемент в виде диска, который поворачивается вокруг оси, лежащей в его плоскости.
- Мембранные клапаны. У них пробка выполнена из эластичного полимера, перекрывающего проход среды через вентиль.
- Клапан запорный: затвор в виде тарелки перемещается по оси потока перпендикулярно к плоскости седла.
- Шланговый кран, в котором течение перекрывается пережимом эластичного шланга, по которому бежит жидкость.
- Задвижка. Затвор выполнен в виде диска, который перемещается перпендикулярно потоку рабочей среды и параллельно герметизирующим поверхностям седел корпуса.
По методу управления
Самый простой способ перекрытия потокавручную маховиком, установленным на шпинделе арматуры. В дополнение к штурвалу или вместо него может применяться привод (электромагнитный, механический, пневматический, мембранный, электромеханический, гидравлический).
Ряд технических задач невозможно решить без дистанционного управления. В этом варианте шток через шарнирную муфту соединяется с приводом.
По температуре
Температурный режим, наряду с рабочим давлением, является основным параметром для выбора материалов корпуса устройства и прочностных расчетов.
По рабочей температуре выделяют несколько категорий (таблица 1).
Таблица 1категории арматуры в зависимости от температуры:
|
Категория |
Рабочая температура среды, 0С |
|
Глубокий холод |
-153 и ниже |
|
Пониженные температуры |
-30…-70 |
|
Средние температуры |
до +450 |
|
Высокие температуры |
до +600 |
|
Сверхвысокие температуры |
Выше +600 |
По классу герметичности
Наиболее важным является обеспечение отсутствия протечек через запорный элемент, ввиду сложности их выявления. Допускаемые пропуски жидкости в затворе, в зависимости от опасности среды, приведены в ГОСТ 9544. Стандартом предусмотрены три класса герметичности изделий.
По конструкции уплотнения подвижного шпинделя с крышкой и корпусом, различают также сальниковые, сильфонные и мембранные устройства.
Особенности и разновидности по типу присоединения
Запорная арматура приспособлена под установку на магистрали, имеющие различные параметры (давление, температура) и свойства рабочей среды (токсичность, взрывоопасность и т.д.). Это нашло отражение в конструкции ее патрубков, предназначенных для подключения к трубопроводу.
Основные варианты изделий по способу монтажа:
Устройства с патрубками под приварку являются самыми надежными. Они применяются для категорий сред 1 согласно ТР ТС 032/2013 (токсичные, взрывоопасные, легковоспламеняемые и т.д.).
Преимущество фланцевых соединенийбыстрая замена изделий. Конструкцию, марку стали фланца, и материал уплотнительной прокладки подбирают в зависимости от давления, температуры и свойств жидкости.
Муфтовые, цапковые и штуцерные устройства имеют резьбовые патрубки. Они употребляются на трубопроводах диаметром до 80 мм.
Кран шаровой 11с67п 2ЦП.01.1, стандартнопроходной, из стали 09Г2С, Ду 20-250, Ру 16-40
Кран шаровой полнопроходной штуцерный, Ду от 10 до 50 мм, ст. 09Г2С
Кран шаровой 11с67п GAS PRO ЦП.01.3 из стали 09Г2С, полный проход, Ду 250-700, Ру 25-40
Кран шаровой 11с67п GAS PRO 2ЦФ.00.3 из стали 09Г2С, неполный проход, Ду 300-800, Ру 16-25
Выбор
При выборе запорной арматуры ориентируются на технические характеристики оборудования и магистрали, на которых она будет установлена. При этом учитываются свойства рабочей среды (группа 1 или 2), необходимость автоматического управления, скорость закрытия и другие требования.
Критерии подбора:
- свойства среды;
- условный диаметр прохода;
- рабочее давление и температура среды;
- климатическое исполнение;
- из вышеперечисленного определяется материал корпуса (сталь, чугун и т.д.);
- модель привода;
- выбираем подходящее изделие из каталога, учитывая все данные;
- определяем размеры: строительную высоту и длину, вес, тип и размеры присоединительных патрубков.
Монтаж запорной арматуры
Общие правила установки состоят в подготовке устройства и участка трубопровода, где оно будет установлено. Проводят входной контроль изделий на предмет отсутствия повреждений корпуса, проверяют плавность перемещения шпинделя, снимают транспортировочные заглушки и проверяют отсутствие дефектов на присоединительных патрубках. Трубу в месте монтажа очищают и проверяют на прямолинейность. Если имеется прогибподводят опору. Это позволит устранить нарушения герметичности стыка после установки.
Проверяют ответные фланцы на отсутствие дефектов уплотнительной поверхности и сварочных кромок.
Сборку патрубков изделий с трубой и приварку фланцев производят в соответствии с ГОСТ 16037. На время сварки запирающую заслонку дискового затвора (задвижки) переводят в положение «открыто».
При монтаже важно обеспечить соответствие стрелки на корпусе арматуры направлению потока жидкости в трубопроводе.
