Запорная арматура назначение, классификация. обозначение запорной арматуры

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

Нержавеющая трубопроводная арматура

Применение нержавеющей стали позволило получить качественно другой вид изделий, не взаимодействующих с рабочей средой (без изменения ее свойств). В пищевой промышленности такие детали трубопровода незаменимы, они экобезопасны, химически инертны, устойчивы по всем параметрам.

Арматура из нержавеющей высоколегированной стали (фланцевая, соединительная, краны, затворы, клапаны, конденсатоотводчики) включается в нержавеющий трубопровод, транспортирующий питьевую воду, молокопродукты, масла, алкоголь с возможностью очищения системы после цикла производства. В пивоваренной и винодельческой промышленности нержавеющие детали составляют системы с регулировкой температуры, давления, распределения, смешивания.

Конечно, нержавеющие детали применимы и к системам бытовых и промышленных водопроводов, отоплению.

Нержавеющая арматура пригодна для использования в пищевой промышленности, бытовых водопроводных и отопительных системах

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 представлена

• клапанами,
• регуляторами давления
• регуляторами уровня,
• регулирующими вентилями,
• дроссельной арматурой для значительного снижения давления среды

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

Рисунок 6. Обратный клапан

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.

Условные обозначения запорной арматуры

Каждый вид и подвид запорной арматуры, применяемой при строительстве трубопровода, имеет свое условное обозначение, которое облегчает строителям выбор устройства.

Например, вентиль проходной обозначается двумя, соединенными между собой вершинами, треугольниками.

Как обозначается иная арматура указано на рисунке ниже.

Условные обозначения основных видов запорной арматуры

Таким образом, каждый вид запорной арматуры предназначается для определенных трубопроводов. Чтобы подобрать наиболее подходящее устройство, можно воспользоваться маркировкой, которая наносится на корпус изделия или указывается в схеме трубопровода.

Классификация арматуры по способу монтажа

Арматура муфтовая. Монтируется при помощи муфт (внутренняя трубная, коническая, цилиндрическая или др. резьба). В основном это краны шаровые, чугунные вентили, клапаны небольших диаметров, Ду до 50 мм (в редких случаях до 80 мм). Применяется на бытовой сантехнической арматуре, на специальной и контрольной арматуре.

Арматура цапковая. Монтируется в трубопроводную систему при помощи наружной резьбы, с буртиком под уплотнительное кольцо. Применяется на специальной арматуре высокого давления, на трубопроводах с агрессивной рабочей средой и в случаях, где требуется обеспечить высокую надежность и быстроразъемность соединения.

Арматура штуцерная. Монтируется к трубопроводу с помощью патрубков с наружной резьбой. Ответная деталь трубопровода называется штуцер или ниппель (с внутренней резьбой). Применяется на некоторых типах шаровых кранов, клапанов, соединениях типа «американка» и на специальной (контрольной) арматуре.

Арматура под сварку. Монтируется к трубопроводу с помощью патрубков под приварку. Это самый надежный вид соединения. Используется, в основном, на энергетических задвижках и клапанах высокого давления. Так же, присоединение под приварку, широко применяется на кранах шаровых, на отечественной и импортной трубопроводной арматуре.

Арматура фланцевая. Монтируется к трубопроводу при помощи фланцев, в соответствии с ГОСТ 12815-80. Наибольшая часть задвижек чугунных и стальных изготавливается с фланцевым присоединением. Удобный монтаж, возможность быстрой замены оборудования на трубопроводе, позволяют применять такой вид соединения в большинстве случаев. Кроме задвижек, фланцевое соединение применяется на дисковых затворах, клапанах, кранах, при монтаже фасонных деталей и пожарного оборудования городской водопроводной сети.

Арматура стяжная. Межфланцевое (стяжное) присоединение широко используется для монтажа дисковых затворов, шиберных задвижек, некоторых типов обратных клапанов и регуляторов. Арматура стяжная не имеет своих присоединительных фланцев и стягивается шпильками между фланцами, установленными на трубопроводе. Преимуществом межфланцевой арматуры является надежность соединения и малая масса.

Условия производства арматуры

Материал изготовления трубопроводной арматуры определяется будущей областью её применения. Если система (или участок системы) будет работать при давлении до 1,6 МПа, используется ковкий чугун; если больше — сталь. Для трубопроводов небольшого сечения используются высококачественные медные сплавы, благодаря которым не допускается коррозия элементов и прикипание арматуры к трубам.

Следует отметить, что производство арматурных элементов — дело сложное и высокотехнологичное, поэтому должно осуществляться на специальном промышленном оборудовании.

Для производства изделий необходимы:

• печь;
• пресс специального назначения;
• станок для диагностики;
• стол, на котором осуществляется сборка;
• токарный станок;
• сверлильный станок;
• конвейер;
• воздушный компрессор для покраски изделий;
• вспомогательные инструменты и приспособления.

Арматура для частных потребностей

В большинстве случаев, пользуются спросом такие изделия:

1. Вентили. Это фитинги, каковые или регулирует степень прохождения потоков, или по большому счету перекрывают трубу.
2. Задвижки. Изделия кроме этого блокируют прохождение сред в системы посредством перпендикулярного (относительно направления потоков) расположенного клапана.

1. Затворы. Запор имеет форму диска, который при необходимости поворачивается в трубы и образует весьма герметичную блокировку.

Получается, что ремонт трубопроводной арматуры дома как правило подразумевает работу с вентилями. Другими словами как раз они и имеется самые популярные изделия на таких объектах.

Исходя из этого на обзоре вентилей стоит остановиться подробнее.

Область применения запорной арматуры

Запорная арматура предназначена:

1. для трубопроводов, подводящих к жилым, бытовым и промышленным помещениям газ или воду и отводящих канализационные стоки. Это самая широкая сфера применения запорных устройств;
2. для трубопроводов, в которых проходят агрессивные вещества. Устройства для химической и нефтегазовой отрасли отчаются более высокой герметичностью и коррозийной устойчивостью;
3. бытовых сетей водоснабжения, теплоснабжения и канализации. Арматура, устанавливаемая на частных сетях, отличается небольшими размерами и простотой управления.

На трубопровод можно устанавливать только ту арматуру, которая предназначается именно для этого вида.

Водозапорная арматура для распределительных сетей

Такие изделия различных видов и назначения предназначаются для доставки воды от питающей емкости до конечной точки потребления. Ее основное назначение — это закрытие или открытие потока жидкости в трубопроводе, а также регулировка давления в сети. Проще говоря, любой из этих механизмов, будь то кран или клапан, позволяет отсечь или возобновить подачу воды. Устройство отсечной арматуры довольно простое. Основой является чугунная или латунная труба. В нее вставляется клапан, который может частично или полностью перекрывать просвет в трубе, что приводит к изменению давления в трубопроводе или прекращению потока. Управление механизмом производится при помощи рычажного крана произвольной формы.

Запорно-регулирующая трубопроводная арматура

Для контроля потоков в трубопроводных конструкциях и системах используется специализированная арматура, которая позволяет отключать, распределять, регулировать и смешивать, корректируя площадь проходного сечения.

Запорно-регулирующая арматура, изменяя расход транспортируемого вещества, перекрывает или распределяет ее поток, регулируя различные параметры: давление, напор или температуру. Может монтироваться на трубопроводы, ёмкости и другие агрегаты.

Функциональное назначение трубопроводной арматуры позволяет поделить ее на следующие виды:

1. Запорная. Обеспечивает полное перекрытие потока в трубах. Пользуется наибольшим спросом и занимает более 80% предложений на рынке.
2. Регулирующая. Поддерживает необходимые значения определённых параметров, осуществляя контроль расхода рабочей среды. Температура, давление, состав и концентрация веществ могут быть изменены с использованием такого вида арматуры. Особо стоит выделить относящуюся к регулирующей дроссельную арматуру. Ее используют в случаях необходимости значительного понижения сжатия транспортируемого вещества. Она успешно работает при значительных скачках давления.
3. Запорно-регулирующая совмещает в себе функции перекрытия и управления потоками.
4. Аварийная отсечная исключает фактор негативного влияния на трубопровод, если давление или направление транспортируемой среды превысило допустимые значения путем перекрытия защищаемого участка от остальной части системы.
5. Предохранительная. В аварийной ситуации открывается, чтобы утилизировать из конструкции избыточное количество транспортируемого вещества.
6. Смесительная, функция которой – управление потоком рабочей среды для распределения его в определенном направлении или для смешивания. Чаще всего применяется в системах отопления для получения оптимальной температуры.
7. Фазоразделительная – автоматически разграничивает рабочие среды в зависимости от их фаз и состояний.

Качественная запорная регулирующая и предохранительная арматура, которая позволяет управлять транспортируемой рабочей средой: водой, паром, газом, нефтью и другими агрессивными жидкостями, – является гарантией прочности и надежности современных коммуникаций.

Трубопроводная запорная арматура может быть изготовлена из следующих материалов:

Основные характеристики таких элементов: диаметр трубы, которую возможно подсоединить, и максимум избыточного давления при показателе температуры среды в трубопроводе 20 градусов. Выбор зависит от технических условий трубопровода, в котором он будет использоваться. Газовые трубопроводы, водные магистрали и системы для перекачки агрессивных веществ используют отличные друг от друга типы оборудования.

Требования к запорной арматуре

К запорно-регулирующим устройствам, независимо от того, устанавливаются они у конечного потребителя или на больших магистралях, предъявляют ряд общих требований. Их учитывают при конструировании.

Каждое из этих требований является гарантийным, то есть, имеет определенные сроки и параметры отклонения. Производитель гарантирует, что при правильной установке, требования будут соблюдены, а отклонения в параметрах работы не будут превышать указанные значения.

Требования, которые предъявляются к запорно-регулирующим устройствам:

Точность регулирования. Деталь должна работать точно при указанных значениях. Например, пропускать в единицу времени только тот объем жидкости, которые задан или сохранять внутри системы заданное давление. Отклонение этих параметров от указанных говорит о неисправности арматуры.
Прочность. Устройство не должно иметь деформации до ее установки в систему и быть устойчивым к механическим нагрузкам. Прочность обуславливает долговечность детали.
Температурная и химическая резистентность. Эти требования необходимы не для всех видов изделий

В системе отопления важно устанавливать детали, которые способны функционировать при высоких температурах, а для холодного водоснабжения, этот параметр можно опустить. Химическая резистентность важна там, где внутренней средой являются химически активные вещества, т.е это целиком зависит от свойств материалов, из которых изготовлено устройство.
Герметичность

Есть два вида герметичности: относительно внешней и относительно внутренней среды. Относительно внешней среды все устройства должны быть абсолютно герметичными. Это означает, что в местах их установки утечек во внешнюю среду жидкости или газа быть не должно. Герметичность относительно внутренней среды отражает возможность перераспределения жидкости или газа по обе стороны арматуры вне указанных параметров, например, если через запорную арматуру проходит какое-то количество жидкости в тот участок трубопровода, который выключен из системы.
Долговечность. Каждый вид арматуры, в зависимости от особенностей конструкции, материала, из которого он изготовлен и параметров эксплуатации, имеет свой гарантийный срок. Поскольку замена запорных клапанов и вентилей представляет определенную сложность, предпочтение стоит отдавать наиболее износоустойчивым деталям.

Какой бывает регулирующая арматура

Производятся различные виды (или правильнее — разновидности) регулирующей арматуры. Из четырех основных типов трубопроводной арматуры в этом качестве используются три — клапаны, краны и дисковые затворы. Только относящиеся преимущественно к запорной арматуре задвижки для регулирования применяются ограниченно. В ряде нормативных документов специально оговаривается нежелательность использования запорной арматуры в качестве регулирующей. Но, как известно, правил без исключений не бывает.

Регулирующая арматура может быть реализована в виде регуляторов. Хотя считать регуляторы самостоятельным типом регулирующей арматуры по конструкции затвора неправильно, поскольку тип арматуры определяется направлением перемещения запирающего или регулирующего элемента относительно потока рабочей среды. А регуляторы ─ это устройства, в которых один из перечисленных выше типов арматуры (например, клапан) является всего лишь частью конструкции.

Основной «массив» регулирующей арматуры формируют регулирующие клапаны, нередко являющиеся наиболее значимым и дорогостоящим элементом контура регулирования.

Регулирующие клапаны могут быть предназначены для выполнения конкретных задач. Например, т. н. дыхательный клапан (другие названия ─ впускной клапан, выпускной клапан) служит для герметизации емкостей, содержащих газ, воздух или пар, обеспечивая поддержание в пространствах этих емкостей заданных параметров давления. С помощью редукционного клапана за счет увеличения гидравлического сопротивления осуществляется снижение рабочего давления в системе.

Существует большое разнообразие конструкций регулирующих клапанов. Они могут иметь один затвор — односедельный клапан или проходное сечение, образованное двумя и более последовательно расположенными на одной оси затворами, ─ многоступенчатый клапан, например, регулирующий двухседельный клапан.

В получающих все большее распространение клеточных клапанах затвор выполнен в виде неподвижной детали, которую из-за наличия в ней профилированных отверстий для пропуска рабочей среды называют клеткой. Перемещающийся внутри клетки плунжер изменяет суммарную площадь открытых сечений этих отверстий, что позволяет клеточному клапану эффективно выполнять регулирующие функции.

Золотник ─ запирающий элемент затвора клапанов, обеспечивающий регулирование расхода рабочей среды, ─ может быть тарельчатым, поршневым (цилиндрическим), сферическим, игольчатым. В последнем случае регулирующий клапан носит название игольчатый клапан.

В качестве регулирующей арматуры применяют обладающие целым рядом преимуществ дисковые затворы. Они требуют мало места для установки, обеспечивают высокую производительность, не приводят к потере давления, с металлическим уплотнением могут применяться в широком диапазоне температур, имеют сравнительно небольшую стоимость.

Хорошо подходят для регулирования вязких жидкостей и пульп шаровые краны. Для управления регулирующей арматурой используются разные приводы: пневматические, гидравлические, электрические.

Арматура для полипропиленовых труб

Запорно-регулирующая трубопроводная арматура, виды соединительной арматуры полипропиленовых труб такая же, как и для полиэтиленовых. Рассчитана на давление до 20 атм, температуру среды до 90оС. Многие производители сейчас выпускают модели полипропиленовых элементов с обоймой из никелированной латуни горячей прессовки, которая составляет монолитную конструкцию, устойчивую к тепловому деформированию.

Пластиковые трубопроводы вполне успешно могут функционировать с арматурой, изготовленной из тех же полимеров

Наличие в полипропиленовых соединительных деталях встроенных латунных резьбовых разборных соединений позволяет оснащать пластиковый трубопровод металлической арматурой. Стоимость полиэтиленовых и полипропиленовых вспомогательных деталей значительно ниже металлических аналогов.

Типы трубопроводной арматуры

Запорная трубопроводная арматура, наиболее распространенная разновидность арматурных изделий, имеет несколько конструктивных вариантов исполнения. Трубозапорная арматура делится на следующие типы:

• задвижка;
• заслонка (дисковый затвор);
• вентиль (клапан);
• кран.

Задвижка — трубозапорная арматура, в которой перекрывающая конструкция перемещается параллельно движению циркулирующего потока. Существует две разновидности задвижек — клиновые и параллельные. В клиновых задвижках поток перекрывается затвором, в котором уплотнители размещены под углом друг к другу. Затвор, в зависимости от конструктивного исполнения, может быть жестким, эластичным либо выполненным в виде двух дисков из легированной стали.

Задвижки делятся на виды согласно типу затвора. Конструкции с вращаемым (не выдвижным) шпинделем, применяются в трубопроводах, транспортирующих коррозийно нейтральные среды, длительное пребывание в которых шпинделя не провоцирует разрушение материала (нефть, вода), во химической промышленности практикуется установка заглушек с выдвижным шпинделем.  Мощные стальные задвижки способы выдерживать давление потока до 25 мПа.

Трубопроводная задвижка

Вентиль — арматура, выполняющая перекрытие потока за счет возвратно-поступательного движения затвора внутри трубопровода. Вентиль, в большинстве случаев, имеет плоский затвор , сечение которого соответствует внутреннему диаметру трубы. Вентиля изготавливаются с фланцевым соединением, обеспечивающим высокий уровень герметичности.

В зависимости от материала вентиль может быть чугунным, стальным (нержавейка либо легированная сталь) либо бронзовым. Существуют прямоходные, угловые и смесительные вентили, установка последних выполняется при необходимости поддержания требуемой температуры, концентрации либо плотности транспортируемой среды.

Заслонка — арматура, перекрывающая трубопровод за счет вращения вокруг собственной оси запирающего диска. Заслонки конструктивно схожи с вентилями, однако они имеют значительно меньшие габариты  и более обширную сферу использования — данная арматура, помимо промышленности, востребована в тепло и водоснабжении, канализационных системах.

Кран — наиболее распространенная разновидность запорно-регулирующей арматуры в бытовой эксплуатации. Запирающая часть в кране размещается по направлению потока циркулирующей среды, она может выполняться в виде шарового либо конусного элемента.

Запорные краны могут устанавливаться на трубопроводы, транспортирующие жидкую либо газообразную среду. К преимуществам данной арматуры относятся компактные габариты, простота и ремонтопригодность конструкции, минимальное время активации.

В зависимости от тип конструкции краны могут быть проходными, угловыми либо смесительными (трехходовыми), в которых к центральному выходному отверстию подсоединены два входных патрубка, что позволяет смешивать несколько рабочих сред между собой.

Кран — оптимальный выбор запорно-регулирующей арматуры не только для стальных, но и для полипропиленовых трубопроводов.

Быстроразъёмные соединения

Наверх

Размер	Конфигурация	Давл., бар	Ду, мм	«Игла»	«Тело»
1/4″MF	Штуцер-штуцер	1380	3,2	QCB-AM4MF4	QCB-BM4MF4
1/4″MM	Ниппель-ниппель	1380	3,2	QCB-AM4MM4	QCB-BM4MM4
3/8″MF	Штуцер-штуцер	1380	5,6	QCB-AM6MF6	QCB-BM6MF6
3/8″MM	Ниппель-ниппель	1380	5,6	QCB-AM6MM6	QCB-BM6MM6
9/16″MF	Штуцер-штуцер	1380	7,1	QCB-AM9MF9	QCB-BM9MF9
9/16″MM	Ниппель-ниппель	1380	7,1	QCB-AM9MM9	QCB-BM9MM9
1/4″HF	Штуцер-штуцер	4140	2,4	QCB-AH4HF4	QCB-BH4HF4
1/4″HM	Ниппель-ниппель	4140	2,4	QCB-AH4HHM4	QCB-BH4HM4
3/8″HF	Штуцер-штуцер	4140	4,8	QCB-AH6HF6	QCB-BH6HF6
3/8″HM	Ниппель-ниппель	4140	4,8	QCB-AH6HM6	QCB-BH6HM6
9/16″HF	Штуцер-штуцер	4140	6,4	QCB-AH9HF9	QCB-BH9HF9
9/16″HM	Ниппель-ниппель	4140	6,4	QCB-AH9HM9	QCB-BH9HM9

Все БРС по умолчанию проходные. Для заказа запорных БРС добавьте «R » в конце номенклатурного кода.Проходные БРС используются для быстрого разбора соединения в системе без давления.Запорные БРС используются для быстрого разбора соединения в системе под давлением, при этом давление сохраняется с обеих сторон соединения.

Пример комплекта запорной БРС «Штуцер-штуцер». Слева «игла», справа «тело».

Пример комплекта проходной БРС «Штуцер-штуцер». Слева «игла», справа «тело».

Пример комплекта проходной БРС «Ниппель-ниппель». Слева «игла», справа «тело».

Преимущества и недостатки

Вся информация для удобства сведена в таблицу 1.

Таблица 1

Наименование	Преимущества	Недостатки
Краны	небольшие габариты	нельзя использовать шаровые краны при высоких температурах (200°С)
	простая конструкция	нельзя использовать конусные краны при давлении выше 1,6 МПа
	применимы для вязких и загрязненных сред	допустимый рабочий диаметр конусных кранов до 100 мм
	быстрое открытие/закрытие прохода	недостаточная герметичность для применения в газовых системах
	небольшая стоимость
	малое гидравлическое сопротивление
Вентили/клапаны	достаточно простая конструкция	используются для небольших диаметров
	небольшая строительная высота и масса	высокое гидравлическое сопротивление
	высокая герметичность и возможность применения для газовых трубопроводов	наличие застойных зон, скопление в них примесей и усиление коррозии
	небольшой износ уплотнительных поверхностей
	относительная простота обслуживания и ремонта
	возможность использования в вакууме и до давления 250 Мпа, при температурах от — 200°С до 600°С
Задвижки	относительно простая конструкция	значительная строительная высота (ход затвора составляет не менее одного диаметра прохода трубы)
	небольшая строительная длина	длительное время открытия и закрытия
	малое гидравлическое сопротивление	сложность ремонта
	высокая надежность и возможность эксплуатации в самых разных условиях (до 25 Мпа и 565°С)	изнашивание рабочих поверхностей в корпусе  и затворе
Заслонки	относительная простота конструкции	диск в положении «открыто» увеличивает гидравлическое сопротивление
	относительная простота ремонта, возможность быстрой смены уплотнений	тяжелое управление запирающим элементом
	малые строительные длина и масса
	возможность применения в трубопроводах большого диаметра