Типы запорных устройств обратных клапанов и маркировка. Виды запорной арматуры, ее назначение и конструкция

Федеральное агентсво по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафеда: «Транспорт и хранение нефти и газа»

Контрольная работа

на тему: «Виды запорной арматуры, ее назначение и конструкция»

Выполнил: студент группы ГРз-07-02

Политаев М.А.

Проверил: преподаватель

Фазлетдинов Р.А.


Запорная арматура - предназначена для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе и пуска среды в зависимости от требований технологического процесса (цикл «открыто-закрыто»). Сюда относятся задвижки, краны, запорные клапаны, поворотные затворы. Основное назначение запорно-регулирующей арматуры – перекрывать поток рабочей среды по трубопроводу и снова пускать среду, а также обеспечивать необходимую герметичность. Завод трубопроводной арматуры следит за качеством выпускаемой продукции. Устанавливается арматура на трубопроводах высокого и низкого давления, агрегатах и сосудах. Предназначена запорная арматура для управления: водяной, газообразной, парообразной, газожидкостной массой, путем изменения площади диаметра проходного сечения отверстия. Она должна обеспечивать надежное и полное перекрытие проходного сечения. Принципиально она должна обеспечивать всего два состояния - открыта или закрыта - и может быть не предназначена для эксплуатации в промежуточном положении рабочего органа.

По функциональному назначению трубопроводная арматура подразделяется на следующие основные классы:

Запорная - предназначена для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью;

Регулирующая - предназначена для регулирования расхода путем изменения количества протекающей по трубопроводу рабочей среды. Регулирующая арматура управляется от постороннего источника энергии;

Распределительная - предназначена для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков;

Предохранительная - предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды., защитная (отсечная) предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимых или непредусмотренных технологическим процессом изменений параметров или направления потока рабочей среды, а также для отключения потока.

Фазоразделительная - предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от их фазы и состояния. Сюда относятся конденсатоотводчики, воздухоотводчики и маслоотделители.

Задвижка – одно из устройств запорной арматуры. Здесь, в отличие от кранов, запорный элемент совершает не вращательное движение, а возвратно-поступательное. Передвижение запорного элемента происходит перпендикулярно движению жидкости.

Хронологически задвижки появились одними из первых из устройств перекрытия водного потока. Это связано с их достаточной простотой и неприхотливостью в эксплуатации и ремонте. В настоящее же время в связи с бурным развитием техники и технологических процессов задвижки все чаще вытесняются при прокладке трубопроводов устройствами перекрытия воды с круговым движением исполнительного элемента. Задвижки, как и запорные краны, используются в основном в двух режимах: открыто и закрыто, т. е. когда запорный элемент находится в крайних положениях. При использовании задвижки в промежуточном положении происходит разрушение ее рабочей поверхности из-за вибрации, вызванной высокочастотным перемещением исполнительного органа вдоль и поперек протекания жидкости при ее движении по трубопроводу. Расшатываются также и элементы крепления исполнительного элемента. Как результат – выход задвижки из строя раньше установленного срока.

Задвижки разделяют на несколько видов. Клиновые, параллельные, с выдвижным и не выдвижным штоком. Применяются при давлениях от 2 до 200 атмосфер. Условный диаметр от 8 мм до 2 м.


Рисунок 1 Задвижка ЗМС-65-14 К1 ХЛ (Бакинская)

Таблица 1 Технические характеристики задвижки ЗМС-65-14 К1 ХЛ

Технические характеристики
14 (140)
2.Условный проход, мм 65
393 (120)
4. Исполнение задвижки К1
5. Задвижка Корпус литой
6. Установленный срок службы ЗМС Не менее 12-15 лет
7. Конструкция задвижки Невыдвижной шпиндель
8. Замена манжет Под давлением

Фонтанная арматура предназначена для герметизации устья скважин, контроля и регулирования режима их эксплуатации, а также для проведения различных технологических операций в умеренном и холодном макроклиматических районах для сред, содержащих СО2, Н2S, и пластовую воду. Собирается по схемам тройникового и крестового типов согласно ГОСТ 13846 – 84.

В шифре фонтанной арматуры приняты следующие обозначения: АФ – арматура фонтанная; конструктивное исполнение по схемам ГОСТ 13846 – 84; а – двухрядная концентричная подвеска подъёмных труб; К – подвеска подъёмной колонны на резьбе переводника трубной головки (на муфтовой подвеске буква не пишется); Э – для эксплуатации скважин с ЭЦН; В – способ управления задвижками (дистанционный и автоматический); первое число – диаметр условного прохода по стволу и боковым струнам в мм; второе число – рабочее давление; ХЛ – климатическое исполнение для холодного района; исполнение по коррозионной стойкости: К1 – для сред, содержащих СО2 до 6 %; К2 – для сред, содержащих СО2 до 6 %; К3 – то же, Н2S и СО2 до 25 %; К2И – для фонтанной арматуры, изготовленной из малолегированной и низкоуглеродистой стали, с применением ингибитора в скважине.

Арматура включает трубную головку, фонтанную ёлку, запорные устройства с ручным и пневматическим управлением, дроссели.

Трубная головка предназначена для подвески одного или двух рядов НКТ, их герметизации, а также для выполнения технологических операций при освоении, эксплуатации и ремонте скважины.

Колонны подъёмных труб подвешивают на резьбе и на муфтовой подвеске.

Подвешивание колонн на резьбе осуществляется: при однорядном лифте – на резьбе стволовой катушки; при двухрядном лифте: внутренняя колонна – на резьбе стволовой катушки, наружная – на резьбе тройника (крестовины) трубной головки.

Подвешивание колонн на муфтовой подвеске осуществляется: при однорядном лифте – на муфте в крестовине трубной головки; при двухрядном лифте: внутренняя – на муфте в тройнике трубной головки, наружная – на муфте в крестовине.


Рисунок 2 Арматура фонтанная АФК 1 Э65х21М К1 ХЛ

(для УЭЦН, ППД и фонтанных скважин)

Ёлка предназначена для направления продукции скважины в выкидную линию регулирования режима эксплуатации, для установки специальных устройств, при спуске скважинных приборов или скребков для очистки труб от парафина, замера давления и температуры среды, а также для проведения некоторых технологических операций.

В качестве запорных устройств фонтанной арматуры применяют проходные пробковые краны и прямоточные задвижки с принудительной или автоматической подачей смазки. Они предназначены для перекрытия проходных отверстий в фонтанной арматуре и устьевом оборудовании.


Таблица 2 Технические характеристики арматуры фонтанной АФК 1 Э65х21М К1 ХЛ

Технические характеристики

1. Рабочее давление, МПа (кг/см 2)

 21 (210)
2.Условный проход, мм: ствола/боковых отводов 65/65

3.Температура рабочей среды не более К (С 0)

 393 (120)
4. Подвешиваемая труба НКТ-73 ГОСТ 633-80
5. Тип запорного устройства Задвижка ЗМС 65х21
6. Обеспечение замены манжет в МЗС под давлением 21 МПа
7. Тройник Корпус литой
8. Задвижка Корпус литой
9. Крестовина Корпус литой / поковка
10. Переходник Корпус литой / поковка
Установленный срок службы арматуры и ЗМС Не менее 12-15 лет

Для регулирования режима эксплуатации на боковых струнах ёлки установлены регулируемые или нерегулируемые дроссели со сменной втулкой из износостойкого материала.

Фонтанные арматуры классифицируют по конструктивным и прочностным характеристикам:

Рабочему давлению (7, 14, 21, 35, 70, 105 МПа);

Схеме исполнения (6 схем);

Числу спускаемых в скважину рядов труб;

Конструкции запорных устройств;

Размерам проходного сечения по стволу скважины (50-150 мм) и боковым отводам (50-100 мм).

Все фонтанные арматуры применяются с колонными головками ООК1 10"" ´ 9 5/8 ´ 6 5/8 – 210 или колонная головка конструкции ЦНИЛ "" ГАНГ "".

Колонные головки, как и обсадные трубы, являются неотъемлемой частью конструкции скважины как инженерного сооружения. Они предназначены для подвески очередной обсадной колонны, герметизации и контроля давления в кольцевом пространстве между соседними колоннами труб.


Рисунок 3 Обвязка колонная головка ОКК1-35 К1 ХЛ

Конструкция колонной головки, фонтанной арматуры, схемы их обвязки должна обеспечивать оптимальные режимы работы скважины, герметизацию трубного, затрубного и межтрубного пространства, возможность технологических операций на скважине, глубинных исследований, отбора проб и контроля устьевого давления и температуры.

Условия работы колонной головки достаточно сложны: нагрузка от веса обсадных колонн может превышать в глубоких скважинах несколько сот килоньютонов. Элементы колонной головки воспринимают также давление среды, контактирующей с ними. Нарушение надежности колонной головки неизбежно ведет к серьезным авариям, нанесению ущерба окружающей среде, а в отдельных случаях может быть причиной возникновения пожаров, взрывов, несчастных случаев.



Рисунок 4 Затвор поворотный

Затвор – элемент трубопроводной запорной арматуры, где регулирующий (запорный) орган поворачивается вокруг оси, которая не является его собственной осью. Наиболее распространенной разновидностью этого типа трубопроводной арматуры является дисковый затвор, у которого регулирующий элемент сделан в виде диска.

По виду обеспечения герметичности перекрытия потока жидкости дисковые затворы могут быть с уплотнением металл-металл, с мягким седловым уплотнением, с тефлоновым покрытием перекрывающих частей затвора. По типу присоединения его с системе водо- (трубо) провода затворы бывают с фланцами под сварку и под резьбовое соединение.

Управление затвором, в зависимости от усилия, необходимого для приведения его движущейся части с рабочее положение, может быть при помощи просто рукоятки, через редуктор, посредством пневматического привода или электрического. Материал и конструкция затвора должны быть таковы, чтобы он мог положенный срок работать не только на открытие-закрытие проходящей через него субстанции, но и регулировать проходящий объем. Для этого рукоятка затвора чаще всего выполняется с фиксатором, который позволяет стопорить рукоятку в различных угловых положениях.

Такие эксплуатационные свойства затворов, как удобство и простота их монтажа и замены уплотняющих элементов, достаточная долговечность (до 100 тысяч открытий-закрытий), относительно низкая стоимость привели к их широкому применению в трубопроводной отрасли.



Рисунок 5 Кран запорный

Кран запорный - один из видов запорной аппаратуры. Может быть выполнен из различных материалов: сталь, латунь, какой-либо пластик и др. Но устройство у них у всех одно и то же – корпус и запорный элемент. Запорный элемент может быть выполнен в виде цилиндра (цилиндрический кран) или в виде шара (шаровой). Реже в быту можно встретить кран с коническим запорным устройством.

По производительности краны запорные могут быть полнопроходным или полупроходными. Полупроходной кран – если перекрываемое отверстие по диаметру меньше диаметра подсоединяемых на вход и выход труб. И соответственно полнопроходной - когда оно такое же.

Основная задача запорного крана – перекрывать поток жидкости, проходящей через него. Т. е. у него два рабочих положения – открыто и закрыто. Понятно, что если ручку крана повернуть не на 90 градусов, а, скажем, на 45, то поток проходящей жидкости можно уменьшить грубо говоря в 2 раза. Таким образом, плавно меняя угол поворота ручки, можно плавно менять проходящий поток. Однако этого делать не рекомендуется, т. к. в зависимости от давления и состава жидкости кран запорный может повредиться, особо это касается острых кромок конструкции крана, которые могут сточиться, результатом чего при полном перекрытии жидкость может на выходе крана продолжать сочиться.

Запорные краны применяются как в промышленности (для транспортировки воды, нефтепродуктов, газа), так и в быту, для перекрытия в случае необходимости различных частей водопровода.

Рисунок 6 Вентиль

Вентили. Это еще один класс устройств запорной арматуры. Здесь запорный элемент находится на шпинделе. Вращательное движения в ту или иную сторону шпинделя (с помощью простого маховика или каких-либо приспособлений) преобразуется в возвратно-поступательное движение запорного элемента, который регулирует поток проходящей через него жидкости. Вращение шпинделя осуществляется или вручную (если усилие невелико) или с помощью какого-либо электрического (гидравлического) двигателя.

Массовый потребитель наиболее хорошо знаком именно с этим видом запорной арматуры в быту, т. к. различные модификации вентилей можно встретить в любой квартире, на загородном участке, в различного рода общественных помещениях и т. п.

Наиболее распространенный вид вентиля – это проходной вентиль, который устанавливается на прямолинейных участках трубопровода. Основной недостаток – достаточно высокое гидросопротивление и как следствие – наличие зоны застоя жидкости в районе установки такого вентиля. Этого недостатка лишен прямоточный вентиль, используемый в тех местах трубопровода, где не допускается снижения потока жидкости на выходе вентиля.

Также к наиболее распространенным типам вентилей относятся угловые (соединяет две взаимно перпендикулярные части трубопровода) и смесительные (смешивают два потока жидкости с целью, например, поддержания заданной температуры).

Рисунок 7 Клапан комбинированный многофункциональный типа ККМ

Клапан комбинированный многофункциональный ККМ-89х21 предназначен для установки вместо обратного клапана в компоновке колонны НКТ при добыче нефти электроцентробежными насосами (ЭЦН)


Таблица 3 Технические характеристики ККМ

Технические характеристики ККМ-89х21

Рабочая производительность ЭЦН для работы клапана, м 3 /сут

 80…800
Наружный диаметр, мм 89
Длина, мм, не более 370
Скорость подъема колонны, не более, м/с 0,3
Условный диаметр проходного отверстия, мм 32
Присоединительная резьба по ГОСТ 633-80 гладкая НКТ 73
Масса, кг, не более 10
Рабочее давление, МПа 21

Клапаны выполняют в трубопроводной арматуре роль своего рода датчиков, совмещенных с исполнительным устройством.

Основным типом являются предохранительные клапаны, которые осуществляют автоматический выпуск (в атмосферу или в специальные емкости) избытка жидкости или газа (пара) из трубопровода при образовании в нем давления, превышающего допустимое техническими параметрами, тем самым предотвращая аварию трубопровода. По типу исполнительного механизма они могут быть пружинными и рычажно-грузовыми.

Применяются также регулирующие, перепускные, распределительные, смесительные, отключающие клапаны, назначение которых несложно определить из их названия.

Отключающие клапаны осуществляют прекращение подачи жидкости или газа в трубопровод, начиная с его какого-то участка, при ее недопустимом расходе (например, при разрыве трубы).

Перепускной клапан поддерживает заданное давление в определенном участке цепи трубопровода путем частичного открывания и перепуска избытка жидкости или газа в другую ветвь трубопровода.

Распределительные клапаны (трехходовые или многоходовые) распределяют потоки рабочей среды в различные участки трубопровода, чаще с пульта управления, в связи с чем они часто имеют электромагнитный привод.

Смесительные клапаны используются, если необходимо смешивать различные среды, имеющие как различную температуру, так и различный состав. К таким клапанам предъявляются требования поддержания постоянного состава или температуры (или того и другого).

Регулирующие клапаны. Их задача регулировать расход протекающей по трубопроводу среды (жидкость, газ). Управляются они чаще всего от внешнего источника энергии.


Список используемой литературы

1. Справочник инженера по добыче нефти

2. Шуров В.А. ”Техника и технология добычи нефти» М.Недра,1983г

3. Бойко В.С. “Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений” М.Недра,1990г.

4. Каталоги заводов изготовителей нефтедобывающего оборудования

Укрытия от раздавливания транспортом. Наибольшее заглубление от поверхности земли до верха перекрытия каналов в любом случае принимается не менее 0,5 м. Классификация, достоинства и недостатки, область применения фланцевых соединений трубопроводов и арматуры Фланцы применяются для присоединения на различной фланцевой арматуры. Подбираются фланцы по условным проходам и давлениям, на которые...










Газонефтяной смеси, поднимающейся к устью. Фонтанный способ эксплуатации нефтяных скважин наиболее экономичен и выгоден. Выбрав темой диплома данный способ эксплуатации и наглядно продемонстрировав макет фонтанной арматуры крестового типа, я закреплю свои знания, а также обеспечу учебный кабинет техникума наглядным пособием. Модель-макет фонтанной арматуры крестового типа предназначен в качестве...



... ; не допускать случайного падения радиаторных печей; для свертывания резьбовых соединений этажестояков иметь трубные ключи, соответствующие диаметру свертываемых труб. По окончании монтажа смонтированная система отопления подвергается испытанию, проведение которого является весьма ответственной и небезопасной операцией. Испытание необходимо проводить в присутствии производителя работ (мастера). В...

Полнотекстовый поиск:

Где искать:

везде
только в названии
только в тексте

Выводить:

описание
слова в тексте
только заголовок

Промышленность, производство->Реферат

Рост промышленности и народного хозяйства, а также темпы перевооружения их новой техникой в значительной мере зависят от уровня развития машиностроени...полностью>>

Главная > Шпаргалка >Промышленность, производство


1. Запорная арматура: назначение, устройство, принцип действия, примущества, недостатки, ремонтнопригодность.

Запорная арматура - вид трубопроводной арматуры, предназначенный для перекрытия потока среды. Она имеет наиболее широкое применение и составляет обычно около 80% от всего количества применяемых изделий. К запорной арматуре относят и пробно-спускную и контрольно - спускную арматуру, используемую для проверки уровня жидкой среды в емкостях, отбора проб, выпуска воздуха из верхних полостей, дренажа и т.д.

К запорной арматуре относятся: краны, клапаны (вентили), задвижки, заслонки (поворотные затворы).

Кран - тип трубопроводной арматуры, у которого запирающий или регулирующий элемент, имеющий форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды. Краны могут представлять собой запорные, регулирующие или распределительные устройства, и предназначены для работы с газообразными и жидкими средами, в том числе вязкими и загрязненными, суспензиями, пульпами, шламами. Они используются на магистральных газопроводах и нефтепроводах, в системах городского газоснабжения, на резервуарах, котлах и в других областях.

Краны обладают рядом достоинств, среди которых:

    простота конструкции;

    небольшие габариты;

    малое время, затрачиваемое на поворот;

    применимость для вязких и загрязненных сред.

Краны имеют ряд недостатков:

    уплотнительным поверхностям требуется тщательное обслуживание и смазка во избежание прикипания пробки к корпусу;

    притирка конической пробки к корпусу сложная процедура, от качества которой зависит надежность и герметичность крана.

    неравномерный по высоте износ пробок, что приводит к снижению герметичности крана в процессе эксплуатации.

Управляются краны вручную или с помощью механического привода: электрического, пневмо- и гидравлического. В шаровых кранах, установленных на магистральных газопроводах используются также пневмогидравлические приводы, в которых на поршень в цилиндре воздействует жидкость (масло) под давлением газа, отбираемого из трубопровода, что обеспечивает плавное и безударное срабатывание привода. Главные различия в конструкции кранов заключаются в форме затвора, он может быть в виде шара, конуса или цилиндра. Современным и прогрессивным представителем кранов является шаровой кран, традиционным, и в силу этого всё еще часто использующимся, несмотря на существенные недостатки конструкции, - конусный кран. Цилиндрические краны имеют крайне ограниченное применение.

Устройство принцип действия:

Основными частями крана являются корпус и пробка (затвор) в виде шара, конуса или цилиндра. Для прохода среды в затворе предусмотрено сквозное отверстие. Управление краном осуществляется путем поворота пробки. При повороте на 90° осуществляется полное перекрытие хода среды, при повороте на меньшие углы - частичное, что позволяет применять кран в качестве регулирующего устройства. Существуют также трехходовые краны, где пробка имеет дополнительные отверстия, что позволяет использовать их для перенаправления потока среды: поворотом пробки среда направляется из входного отверстия в одно из двух выходных.

Запорный клапан - запорная арматура, конструктивно выполненная в виде клапана, то есть ее запирающий элемент перемещается параллельно оси потока рабочей среды. Как и другие виды запорной арматуры, запорные клапаны применяются для полного перекрытия своего проходного сечения, а следовательно потока рабочей среды; то есть запирающий элемент, которым в запорном клапане чаще всего является золотник, в процессе эксплуатации находится в крайних положениях «открыто» или «закрыто». Для регулирования расхода среды путем изменения проходного сечения успешно применяются регулирующие клапаны, также существуют и запорно-регулирующие клапаны, совмещающие эти функции.

Клапаны широко распространены как запорная арматура, что объясняется возможностью обеспечения хорошей герметизации в запорном органе при сравнительной простоте конструкции. Клапаны применяются для жидких и газообразных сред с широким диапазоном рабочих параметров: давления - до 250 МПа, температуры - от -200 до +600 °C. Клапаны обычно используются на трубопроводах относительно небольших диаметров, так как в случае больших размеров приходится иметь дело с существенным возрастанием усилий для управления клапаном и усложнять конструкцию для обеспечения правильной посадки затвора на седло корпуса.

Корпус имеет два патрубка с концами для присоединения к трубопроводу, оно может быть любым известным способом фланцевым, муфтовым, штуцерным, цапковым, приваркой. Внутри корпуса расположено седло, которое в положении «закрыто» перекрывается затвором (золотником). Шпиндель проходит через сальниковое уплотнение в крышке. Ходовая часть запорного органа вынесена за пределы зоны рабочей среды с помощью бугельного узла Уплотнение может быть и сильфонным, в этом случае вынесение ходового узла не требуется. Шпиндель передает крутящий момент от ручного штурвала или механического привода через неподвижную ходовую гайку золотнику, преобразуя его в поступательное движение золотника, в крайнем нижнем положении золотник садится в седло и поток среды перекрывается. Усилие, передаваемое от привода, может быть и поступательным, в этом случае ходовая гайка отсутствует, а вместо шпинделя используется гладкий шток.

Достоинства и недостатки:

Кроме вышеуказанных достоинств клапаны обладают и другими, например:

    возможность применения в условиях высоких температур и давлений, вакуума, коррозионных и агрессивных сред;

    сравнительная простота технического обслуживания и ремонта в условиях эксплуатации.

К недостаткам клапанов можно отнести:

    высокое (по сравнению с шаровыми кранами и задвижками) гидравлическое сопротивление, что при больших диаметрах прохода и высоких скоростях среды создает большие потери энергии и вызывает необходимость соответственно повышать начальное давление в системе;

    ограничение пределов применения по диаметру, о котором было сказано выше;

    наличие в большинстве конструкций застойных зон, в которых скапливаются механические примеси из рабочей среды, шлам, что приводит к интенсификации процессов коррозии в корпусе арматуры.

Задвижка - трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды. Задвижки - очень распространенный тип запорной арматуры. Они широко применяются практически на любых технологических и транспортных трубопроводах диаметрами от 15 до 2000 миллиметров в системах жилищно-коммунального хозяйства, газо- и водоснабжения, нефтепроводах, объектах энергетики и многих других при рабочих давлениях до 25 МПа и температурах до 565 °C.

Широкое распространение задвижек объясняется рядом достоинств этих устройств, среди которых:

    сравнительная простота конструкции;

    относительно небольшая строительная длина;

    возможность применения в разнообразных условиях эксплуатации;

    малое гидравлическое сопротивление.

Последнее качество делает задвижки особенно ценными для использования в магистральных трубопроводах, для которых характерно постоянное высокоскоростное движение среды.

К недостаткам задвижек можно отнести:

    большую строительную высоту (особенно для задвижек с выдвижным шпинделем, что обусловлено тем, что ход затвора для полного открытия должен составить не менее одного диаметра прохода);

    значительное время открытия и закрытия;

    изнашивание уплотнительных поверхностей в корпусе и в затворе, сложность их ремонта в процессе эксплуатации.

За редким исключением задвижки не предназначены для регулирования расхода среды, они используются преимущественно в качестве запорной арматуры - запирающий элемент в процессе эксплуатации находится в крайних положениях «открыто» или «закрыто».

Наиболее распространено управление задвижкой с помощью штурвала (вручную), также задвижки могут оснащаться электроприводами, гидроприводами и, в редких случаях, пневмоприводами. На задвижках большого диаметра с ручным управлением, как правило, устанавливают редуктор для уменьшения усилий открытия-закрытия. По характеру движения шпинделя различаются задвижки с выдвижным или невыдвижным (вращаемым) шпинделем. В первом случае при открытии и закрытии задвижки шпиндель совершает поступательное или вращательно-поступательное движение, во втором - только вращательное. Основные различия задвижек - в конструкции запорного органа, по этому признаку задвижки различаются на клиновые, параллельные, шиберные и шланговые.

Устройство и принцип действия:

В общем виде конструкция задвижки состоит из корпуса и крышки, образующих полость, в которой находится рабочая среда под давлением и внутри которой помещен затвор (на чертеже справа он клиновой). Корпус имеет два конца для присоединения задвижки к трубопроводу (применяются присоединительные концы фланцевые, муфтовые и под приварку). Внутри корпуса расположены, как правило два седла, параллельно или под углом друг к другу (как на рисунке), к их уплотнительным поверхностям в положении «закрыто» прижимаются уплотнительные поверхности затвора. Затвор перемещается в плоскости, перпендикулярной оси прохода среды через корпус, при помощи шпинделя или штока. Шпиндель с ходовой гайкой образует резьбовую пару, которая при вращении одного из этих элементов обеспечивает перемещение затвора в нужном направлении.. При использовании гидро- или пневмопривода шток совершает вместе с затвором только поступательное движение. Шпиндель одним концом внутри корпуса соединен с затвором, а другим - проходит через крышку и сальник (который в основном применяется в качестве уплотнительного устройства в задвижках) для соединения с элементом управления задвижкой (в данном случае штурвалом).

2. СПОСОБЫ ОЧИСТКИ МНГ. ВИДЫ ОЧИСТНЫХ ПОРШНЕЙ.

Для определения местоположения поршня применяют сигнализаторы радиометрического или электромагнитного типа. Подземные, полуподземные и наземные газопроводы продувают при скорости до 100км/час, подземные – скорость не более 10 км/час.

Комплекс работ по очистке полости и гидравлическому испытанию газопроводов, сооружаемых в обычных условиях, включает:

    промывку газопровода по участкам, протяженность которых равна или больше расстояния между соседними линейными кранами, со сбором загрязнений в конце очищаемого участка;

    испытание газопровода на прочность давлением, создающим напряжения в металле трубы до минимального нормативного предела текучести, и проверку на герметичность;

    удаление воды после гидроиспытания газопровода с последующей очисткой и регулируемым возвратом в окружающую среду;

    обеспечение экологической безопасности при производстве работ;

    осушку полости газопровода;

    проверку газопровода внутритрубными диагностическими устройствами.

Пневматическое испытание. Пневматическое испытание трубопроводов на прочность и плотность следует производить воздухом или инертным газом. Не разрешается проводить пневматическое испытание на прочность в действующих цехах производственных предприятий, а также на эстакадах, в каналах и лотках, где уложены эксплуатируемые трубопроводы. При отсутствии особых указаний в проекте значение испытательного давления должно составлять 0,125 МПа. Результаты пневматического испытания трубопроводов на прочность считаются удовлетворительными, если при испытании давление по показаниям манометра не упало и при последующем испытании на плотность в сварных швах и фланцевых соединениях не было обнаружено утечки, пропусков или потения. Осмотр должны производить специально выделенные для этой цели и проинструктированные лица.

Поршень - деталь цилиндрической формы, совершающая возвратно поступательное движение внутри цилиндра и служащая для превращения изменения давления газа, пара или жидкости в механическую работу, или наоборот - возвратно-поступательного движения в изменение давления. В поршневом механизме, в отличие от плунжерного, уплотнение располагается на цилиндрической поверхности поршня, обычно в виде одного или нескольких поршневых колец.

Виды поршней:

Гидробародинамические поршни применяются для очистки любых напорных трубопроводов диаметром от 100 до 2500 мм. Поршень движется в очищаемом трубопроводе в потоке перекачиваемой жидкости, в результате чего возникают механические и гидравлические факторы очистки. Расстояние между точками запуска и приема поршня может достигать десятков километров. Максимальная длина очищаемого участка зависит лишь от степени загрязненности трубопровода. Поршни могут преодолевать повороты трубы до 90°, при радиусе гиба от одного диаметра. Прочность удаляемых отложений: до 2 по шкале Мооса. На длинных магистральных водопроводах и нефтепроводах гидробародинамическая технология не имеет конкурентов. Это оптимальный способ максимально быстро и качественно очистить километры труб. Однако применять этот способ очистки имеет смысл лишь на достаточно протяженных участках трубы (от сотен метров), т.к. он достаточно сложен и дорог.

Очистные поршни применяются для очистки полости магистральных газопроводов в процессе их эксплуатации и удаления из нее конденсата, механических примесей, мягких и твердых отложений, окалины и других видов загрязнений. Кроме этого, поршень очистной может применяться для разделения перекачиваемых жидкостей, а также вытеснения из газопроводов жидких сред.Поршень очистной пропускается по всей длине очищаемого участка магистрального газопровода. Перемещение осуществляется под воздействием давления сжатого воздуха или природного газа. Очистка газопровода производится совместным воздействием, установленных на поршень очистной, щеток и уплотнительных элементов.

Различных конструкций. В таблице 1 приведено краткое описание основных отличительных характеристик трубопроводных устройств.

Примеры отличий в характеристиках модернизированной арматуры

Характеристику арматурных устройств отличающихся типов нужно приводить с осторожностью, ведь недостатки базовой конструкции отдельного типа могут быть ослаблены или устранены при её модернизации. Ниже приведены три примера модернизации арматурных устройств.

Рисунок 1. Задвижка
полнопроходная с
обрезиненным клином
фланцевая с
ручным приводом

Задвижки суженного Ду и полнопроходные задвижки

Например, задвижки суженного Ду обладают значительно меньшей строительной высотой по сравнению с полнопроходными, но у них больше строительная длина и гидравлическое сопротивление.

Шаровой кран и кран с конусной пробкой

Шаровой кран имеет меньший износ поверхностей и усилие на привод, более герметичен, но сложнее и дороже по себестоимости, чем кран с конусной пробкой.

Вентиль базовой конструкции и прямоточный вентиль с косым шпинделем

Прямоточный вентиль, имеющий в своей конструкции косым шпинделем имеет меньшее гидравлическое сопротивление, чем обычный.

Конденсатоотводчики и регуляторы имеют конструкцию, где используется один их названных выше базовых типов арматуры (чаще всего клапан). По этой причине их не выделяют по конструкции затвора в самостоятельный тип арматуры. Но их можно выделить в отдельный тип при классификации по назначению, так как они активно применяются в теплогазосноабжении и вентиляции.

Классификация арматуры по типу затвора

Таблица 1.

Классификация трубопроводной арматуры по типу конструкции затвора
Название Схема Способ движения затвора Преимущества Недостатки
Задвижки Возвратно-поступательно вдоль уплотнительной поверхности. Малое гидравлическое сопротивление. Отсутствие противодавления рабочей среды. Большая строительная высота, малая строительная длина. Медленное
срабатывание. Большое усилие на привод затвора.
Сильный износ поверхности седла на загрязненных
жидкостях
Клапан перпендикулярно к уплотнительной поверхности Малая строительная высота. Быстрое срабатывание. Высокая герметичность. Большая строительная длина. Большое усилие на привод затвора. Большое гидравлическое сопротивление. Наличие противодавления рабочей среды.
Кран вращательно на 90° вдоль уплотнительной поверхности Малая строительная высота, малая строительная длина. Быстрое срабатывание. Малое гидравлическое сопротивление. Отсутствие противодавления рабочей среды. Большое усилие на привод затвора. Сильный износ поверхности седла и пробки на загрязненных и агрессивных жидкостях.
Заслонка вращательно на 90° Малая строительная высота, малая строительная длина. Быстрое срабатывание. Малое гидравлическое сопротивление. Малое усилие на привод затвора. Отсутствие противодавления рабочей среды. Применяется на газах. Малая герметичность.
Клапан диафрагмовый (мембранный) Малая строительная высота. Быстрое срабатывание. Малое усилие на привод затвора. Применяется на агрессивных жидкостях. Большая строительная длина. Большое гидравлическое сопротивление. Наличие противодавления рабочей среды.
Клапан шланговый возвратно-поступательно перпендикулярно к уплотнительной поверхности Малая строительная высота. Быстрое срабатывание. Малое усилие на привод затвора. Применяется на агрессивных жидкостях. Малое гидравлическое сопротивление. Большая строительная длина. Наличие противодавления рабочей среды.

Выполнение одних и тех же функций осуществляется различными типами арматуры, основой которых являются задвижки, краны, клапаны, заслонки.

Типы трубопроводной арматуры

Рассмотрим отдельно типы арматуры.

Задвижки

Задвижка (англ. gate valve) — арматурное устройство, имеющее затвором в виде листа, диска или клина, перемещающихся вдоль уплотнительных колец седла корпуса перпендикулярно оси потока среды. Задвижки могут быть проходными и суженными, в которых отверстия уплотнительных колец меньше Ду трубопровода.

По геометрии затвора задвижки различаются клиновые и параллельные задвижки .

Клиновая задвижка

Клиновая задвижка оснащена клиновым затвором с уплотнительными поверхностями, расположенными под углом друг к другу. Клин затвора может быть цельным жестким, цельным упругим или составным двухдисковым.

Параллельная задвижка

Параллельная задвижка оснащена затвором, уплотнительные поверхности которого параллельны друг другу. Задвижка параллельная может быть шиберной (однодисковой) или двухдисковой.

Шпиндели задвижек

Задвижки могут иметь выдвижной шпиндель (шток) и невыдвижной (вращаемый шпиндель). Они разнятся конструкцией винтовой пары, посредством которой перемещается затвор. Строительный размер меньше у задвижек с вращаемым шпинделем.

Преимущества задвижек

Преимуществом задвижек является отсутствие преодоления давления среды при перемещении рабочего органа. Это даёт возможность усилие, необходимое для перемещения затвора.

Ещё одно преимущество — прямоточность потока транспортируемой среды и, как следствие, малый коэффициент сопротивления в открытом состоянии.

Симметричность конструкции задвижек позволяет применять их при различных направлениях движения транспортируемой среды. Это позволяет избежать лишних сборок и разборок соединений фланцев в случае необходимости изменения направления движения внутренней среды.

Недостатки задвижек

При перемещении рабочего органа задвижки возникает сильное трение. Задвижки имеют большую строительную высоту вследствие необходимости выдвижения штока (минимум 2 Ду трубопровода).

Когда затвор находится в промежуточном положении, тарелки частично перекрывают сечение седла, нижние области уплотнительных кольцевых поверхностей активного обтекаются потоком и подвергаются абразивному износу твердыми включениями рабочей среды. По этой причине после эксплуатации в режиме частичного закрытия задвижки не обеспечивают достаточной герметичности при закрытии. Этот недостаток, присущий также многим видам арматуры, ограничивает использование задвижки как регулирующего элемента. Более того, регулирующие характеристики задвижек неудовлетворительны , задвижка — запорная трубопроводная арматура .

Применение задвижек

Задвижки эксплуатируются на трубопроводах с Ду > 50 мм, где требуется плавное перекрытие сечения с целью предотвращения гидравлического удара.

В системах вентиляции и кондиционирования воздуха (а также, например, в печном отоплении) аналогом задвижки является вентиляционный шибер — металлический лист прямоугольной формы, перемещающийся в направляющих перпендикулярно оси воздуховода.

Клапаны

Клапаны (англ. globe valve) — детали арматуры с затвором в виде плоской или конусной тарелки, двигающимся возвратно-поступательно вдоль центральной оси уплотнительной поверхности седла корпуса. В некоторых конструкциях клапанов затвор движется по дуговой траектории.

Рисунок 2. Межфланцевый
дисковый обратный
клапан
(при монтаже
располагается
между фланцами).

Клапаны — наиболее распространенный вид трубопроводной арматуры. Они играют основную роль в конструкциях входят в конструкцию множества регуляторов.

Клапаны имеют множество разновидностей по типу действия:

  • предохранительные,
  • запорные,
  • регулирующие,
  • переливные,
  • редукционные,
  • клапаны разности давлений,
  • клапаны соотношения давлений,
  • клапана последовательности,
  • клапана выдержки времени
  • и другие.

Затворы клапанов

Клапаны называются тарельчатыми , если их затвор имеет вид тарелки, или игольчатыми — конусной иглы.

Седло клапана

Клапаны могут быть односедельными и двухседельными. В конструкции двухседельных клапанов имеется пара сёдел, перекрываемых, соответственно, парой тарелок.

Клапаны с упругими деформируемыми затворами

Клапанами также называется трубопроводная арматура с упругими деформируемыми затворами : мембранные и шланговые клапаны. Такие конструкции позволяют обойтись без подвижных сальниковых уплотнений, по которым рабочая среда может перетекать наружу.

Мембранные клапаны

Затвор в мембранном клапане — упругая гибкая мембрана , прогибающаяся под действием приложенного усилия перпендикулярно оси движения потока. Седлом является край перегородки, стоящей поперёк канала. При прогибе мембрана плотно примыкает к краю перегородки и перекрывает свободное сечение для прохода потока.

Шланговые клапаны

В шланговом клапане канал для протока рабочей жидкости представляет из себя упругий деформируемый шланг , пережимающийся при закрытии клапана.

Вентили

Вентиль — клапан, затвор которого перемещается с помощью резьбовой пары.

Рисунок 3. Вентиль сильфонный
с соединительными фланцами

Вентили изготавливают как в муфтовом (резьбовом) исполнении, так и для соединения с труб.

Преимущества вентилей

Основное преимущество вентилей — отсутствие трения уплотнительных поверхностей в момент закрытия, так как затвор движется перпендикулярно, что уменьшает опасность повреждения (задиров). Высота вентилей меньше, чем у задвижек, ввиду того что ход шпинделя невелик и обычно составляет не более четверти диаметра трубопровода. Однако строительная длина вентилей больше, чем у задвижек, так как требуется развернуть поток внутри корпуса.

Недостатки клапанов

Недостатком клапанов является большое гидравлическое сопротивление , вследствие того что

  1. направление потока рабочей среды изменяется внутри корпуса устройства дважды
  2. мало проходное сечение седла.

Вентили эксплуатируются только при определенном направлении движения рабочей среды: поток должен подтекать под тарелку и в закрытом положении давить на тарелку со стороны седла. При открывании вентиля давление способствует отрыву тарелки от седла. Если же вентиль будет ориентирован в противоположном направлении, то в закрытом состоянии давление будет придавливать тарелку к седлу и создавать значительные трудности при открытии. Это может повлечь срыв тарелки со штока и вентиль выйдет из строя.

Заслонки

Рисунок 4. Заслонка
дроссельная фланцевая.

Заслонки (англ. butterfly valve) — устройства арматуры с затвором в виде диска или прямоугольника, поворачивающимся на оси, расположенной перпендикулярно проходу. Затвор заслонки движется по дуге.

Применение заслонок

Заслонки наиболее часто используются на трубопроводах больших диаметров, малых давлениях среды и пониженных требованиях к герметичности запорного органа.

Заслонки применяют в вентиляции и кондиционировании воздуха на воздуховодах, а так же на различных газоходах, то есть там, где имеют место большие диаметры трубопроводов, небольшие давления и невысокие требования к герметичности.

По количеству установленных пластин различаются заслонки одинарные и многостворчатые. На капельных жидкостях заслонки применяют редко, так как их конструкция не обеспечивает надежной герметичности перекрытия прохода. На газах дроссельные заслонки (throttle) ввиду простоты конструкции и надежности применяют очень часто для регулирования и отключения расхода.

Конденсатоотводчики

Предназначены конденсатоотводчики (англ. steam trap) для вывода из газовой системы конденсата, не участвующего в рабочем или технологическом процессе. Конденсат сливается постоянно или периодически по мере его накопления в системе.

Конденсатоотводчики должны выпускать жидкость и задерживать газообразную фазу вещества, что осуществляется за счёт наличия гидравлического или механического затвора. Затвор должен надёжно выпускать конденсат при различных давлениях газа, температур конденсата и скорости его поступления в конденсатоотводчик.

Клапанные и бесклапанные конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики могут быть клапанными и бесклапанными. Бесклапанные конденсатоотводчики выпускают конденсат непрерывно, а бесклапанные — периодически при наступлении заданных условий.

Клапанные конденсатоотводчики являются двухпозиционными регуляторами, в которых роль чувствительного элемента и привода одновременно выполняет поплавок, термостат, биметаллическая пластина или диск.

Конденсатоотводчики в зависимости от принципа действия бывают:

  • закрытого типа,
  • открытого типа,
  • термодинамические,
  • термостатические,
  • сопловые,
  • лабиринтные.

Конденсатоотводчики поплавковые в зависимости от конструкции поплавка различают с открытым поплавком и с закрытым поплавком, а также с опрокинутым поплавком колокольного типа.

В поплавковых конденсатоотводчиках проходное сечение клапана для выпуска конденсата открывается при всплытии поплавка, с которым связан затвор клапана. Всплытие поплавка происходит в тот момент, когда уровень конденсата в корпусе конденсатоотводчика достигнет предельного значения. После открывания выпускного клапана часть конденсата выдавливается в конденсатную линию и поплавок снова опускается, перекрывая отверстие седла клапана.

Принцип работы поплавкового конденсатоотводчика таков же, как и принцип работы регулятора уровня (регулятора перелива).

Термостатные конденсатоотводчики

В конденсатоотводчиках термостатических или термостатных для управления затвором клапана используется термосильфон, расширяющийся при повышении температуры, биметаллическая пластина или диск. Работа таких конденсатоотводчиков основана на разнице температур паровой и жидкой фазы.

В термостатных сильфонного типа конденсатоотводчиках сильфон (тонкостенная гофрированная трубка) заполнен жидкостью, испаряющейся при температуре свежего пара, но находящейся в жидкой фазе при температуре конденсата. Так, например, при удалении конденсата с температурой 85…90°С используется смесь из 25% этилового спирта и 75 % пропилового спирта. Как только сильфон начинает омываться паром, жидкость испаряется, сильфон расширяется и перемещает клапан, закрывая отверстие для выпуска конденсата. В других конструкциях для этой цели применяют биметаллические пластины.

Термодинамические конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики термодинамические имеют непрерывное действие. Они широко распространены вследствие простоты конструкции, малым габаритам, надежности в работе, низкой стоимости, высокой пропускной способности и малым потерям пара.

Тарельчатый конденсатоотводчик

Тарельчатый конденсатоотводчик имеет лишь одну подвижную деталь — тарелку, свободно лежащую на седле. Проходящий конденсат приподнимает тарелку и выходит через отводной канал. При поступлении пара тарелка прижимается к седлу в связи с тем, что высокие скорости истечения пара создают под ней зону пониженного давления.

Лабиринтные конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики лабиринтные также имеют непрерывное действие. Они содержат устройство в виде лабиринта, которое создает большое гидравлическое сопротивление газу, а конденсату — значительно меньшее. Вследствие этого конденсат проходит через конденсатоотводчик, а пар задерживается.

Сопловые конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики сопловые также действуют непрерывно. Они содержат устройство в виде ступенчатого сопла, которое также обладает значительным различием в сопротивлении для конденсата и газообразной фазы.

Недостатки конденсатоотводчиков

Конденсатоотводчики — малонадежные устройства, нуждающиеся в частой ревизии.

Краны

Кран (англ. tap valve) — трубопроводное устройство с затвором в форме тела вращения, поворачивающимся вокруг своей оси на 90° по отношению к оси движения потока рабочей среды.

Рисунок 6. Кран шаровый
нержавеющий
с соединительными фланцами.

Затвор крана иногда называют пробкой. Пробка крана имеет отверстие, перпендикулярное оси тела вращения, предназначенное для прохода среды. Если кран открыт, отверстие пробки располагается соосно оси движения среды, если кран закрыт, отверстие пробки перпендикулярно потоку.

В отличие от вентиля и задвижки, для того, чтобы открыть или закрыть кран, требуется совершить не несколько оборотов шпинделя, а всего один поворот пробки на 90º. Следовательно, краны, как правило, снабжают не маховиком, а рукояткой.

В зависимости от числа рабочих положений пробки кранов бывают двухходовыми или трехходовыми.Принципиально могут быть краны и на большее число положений, однако они нашли применение только в лабораторной арматуре. В зависимости от формы отверстий на пробке краны могут выполнять различные функции

В зависимости от формы тела вращения, образующего затвор, краны бывают:

  • цилиндрическими,
  • конусными,
  • шаровыми.

Для герметичности затвор должен быть смазан, чтобы смазка заполнила микрозазоры между поверхностью пробки и корпуса, и уменьшала усилия, требуемые на поворот пробки.

Пробка должна быть постоянно прижата к поверхности корпуса. В зависимости от способа прижатия пробки различают сальниковые и натяжные краны.

В сальниковых кранах между крышкой крана и верхним торцом пробки расположена упругая сальниковая набивка, создающая постоянное усилие, прижимающее пробку к корпусу.

В натяжных кранах снизу пробки расположен стержень с резьбой, проходящий через отверстие в корпусе. Прижатие пробки осуществляется посредством пружины, надеваемой на винт и стянутой гайкой. Натяжные краны более надежны , так как в них работа крана не зависит от свойств сальниковой набивки, которая со временем теряет свои упругие свойства. Поэтому натяжные краны используют в газоснабжении.

Конусные краны

Преимуществом конусных кранов является невысокая стоимость , малое гидравлическое сопротивление, простота конструкции и ревизии.

Недостатком таких кранов является большое усилие, требуемое на поворот пробки. По истечении некоторого срока работы (в зависимости от качества воды в системе) микрозазоры между поверхностью корпуса и пробки зарастают отложениями - пробка «прикипает». В этик условиях на поворот пробки требуется настолько большое усилие, что возможно поломка крана.

Регуляторы давления, расхода и уровня

Рисунок 7. Регулятор давления
с присоединительными фланцами

Назначение регуляторов

Регуляторы (редукторы) давления, расхода и уровня предназначены для автоматического поддержания соответствующего параметра без использования вторичных источников энергии.

Конструкция регуляторов

Регулятор по конструкции представляет из себя клапан с пневмо- или гидроприводом мембранного, сильфонного или плунжерного типа, а так же специальную установочную пружину, предназначенную для подстройки регулятора на требуемое значение параметра. Конструкции регуляторов необычайно разнообразны.

Подразделяются регуляторы уровня на:

  • регуляторы питания, в которых уровень поддерживается за счет периодического добавлением жидкости в сосуд, и
  • регуляторы перелива, в которых происходит слив избытка жидкости.

Регулятор давления

Рассмотрим регулятор давления на примере редуктора газового баллона. Отверстие входного патрубка для подачи газа является седлом клапана, к которому прижимается тарелка клапана, закрепленная на одном конце углового рычага. Второй конец рычага соединен с подвижной мембраной, на которую с внешней стороны действует сила атмосферного давления и сила сжатия установочной пружины, а с другой стороны — сила давления газа в полости регулятора. Ось вращения рычага закреплена на днище корпуса регулятора. Если давление одна из горелок газовой плиты будет закрыта, то уменьшится расход газа, в результате чего давление газа в полости редуктора начнет повышаться. Это приведет к перемещению мембраны, которая потянет за собой конец рычага, соединенный с нею. Второй конец рычага с закрепленным на нем клапанам так же переместится и прикроет отверстие для прохода газа. В результате этого давление газа в полости редуктора будет практически на постоянном уровне, так как ход клапана крайне мал и усилие установочной пружины при перемещении мембраны изменится незначительно.

Регулятор будет обеспечивать пропуск требуемого расхода газа при постоянном значении давления перед горелками.

Регулятор расхода

Рисунок 7. Регулятор
расхода
прямого действия
с соединительными
фланцами.

Работает регулятор расхода аналогично регулятору уровня, поддерживая постоянный перепад давления на некотором дросселирующем устройстве, например, диафрагме или регулируемом сопле. Так как коэффициент местного сопротивления дросселирующего устройства не изменяется, постоянный перепад давления означает, что скорость потока через дроссель постоянна и, следовательно, постоянен расход. Некоторые регуляторы имеют дроссель, конструкция которого позволяет регулировать его сопротивление, подстраивая регулятор на требуемое значение расхода. Чаще, однако, сопротивление дросселирующего устройства оставляют постоянным, а изменяют сжатие установочной пружины, что позволяет регулировать перепад давления на дросселе и, следовательно, расход через регулятор.

В регуляторах важным принципом является разгрузка клапана от одностороннего давления рабочей среды, что позволяет значительно уменьшить усилия, требуемые на перемещение рабочего органа. Наиболее совершенным видом разгрузки является двухседельная конструкция клапана, когда усилия, действующие на две тарелки, противоположны по направлению и взаимно компенсируются. Однако в такой конструкции корпус сложнее изготовить корпус и тяжелее обеспечить полную герметичность закрытия двух клапанов одновременно. Несмотря на такие трудности, эта конструкция очень широко применяется в современных регуляторах.

Заключение

Важное значение в надежности функционирования трубопровода имеет не только арматура, но и , например, .

Выполнение одних и тех же функций может осуществляться различными типами арматуры, обладающими различными принципами конструкции затвора. Основные типы трубопроводной арматуры по принципу затвора — задвижки, клапаны, заслонки, краны, мембранные клапаны, шланговые клапаны, регуляторы давления, расхода и уровня, конденсатоотводчики — были кратко освещены в этой статье.

Список литературы

  1. Промышленная трубопроводная арматура: Каталог, ч. I / Сост. Иванова О. Н., Устинова Е. И., Свердлов А. И. - М. : ЦИНТИхимнефтемаш, 1979. - 190 c.
  2. Промышленная трубопроводная арматура: Каталог, ч. II / Сост. Иванова О. Н., Устинова Е. И., Свердлов А. И. - М. : ЦИНТИхимнефтемаш, 1977. - 120 c.
  3. Арматура энергетическая: Каталог-справочник / Сост. Матвеев А. В., Закалин Ю. Н., Беляев В. Г., Филатов И. Г... - М. : НИИЭинформэнергомаш, 1978. - 172 c.

Получив доступ к данной странице, Вы автоматически принимаете

Область применения запорной арматуры довольно обширная. Чаще всего принадлежности используются в промышленной сфере.

Запорную арматуру можно разделить на две основные группы: приспособления общетехнического назначения и детали, которые применяются в особых условиях.

Основные категории

Запорная трубопроводная арматура различается большим разнообразием. с этим поможет ознакомиться следующая классификация:

  • промышленные принадлежности. Арматура этого типа используется не только в соответствующей области, но и нашла свое предназначение в народном хозяйстве;
  • общепромышленный вид. Криогенная и фонтанная арматура с обогревом, приспособления для сыпучих материалов, коррозионно-стойкие элементы — все это используется в особых условиях;
  • специальные детали. Арматуру изготавливают по исключительно заказам, в применении используется специальный технический регламент;
  • сантехнические принадлежности. Детали применяются для установки на приборах бытового типа, например, для работы газовой плиты или котла.

Также, существует арматура, которую создают исключительно по спецзаказу. В процессе изготовления мастера опираются на технические требования.


Отдельной категорией является судовая арматура, которая обладает повышенными эксплуатационными показателями и свойствами. Обусловлено это тем, что принадлежности применяются для работы на судах, поэтому должны быть соблюдены строгие технические характеристики.

Существует несколько основных классов арматуры, одним из которых является и запорный. Приспособления используются для остановки сильного потока какой-либо жидкости или газа в условиях определенной герметичности.

Итак, к запорной арматуре относятся следующие детали:

  • задвижка. Является наиболее распространенным видом, основной принцип работы состоит в возвратно-поступательных движениях, останавливающих или открывающих поток;
  • вентиль. Используется для регулирования расхода в трубопроводе, поддерживания нормального давления и смешивания жидкостей в необходимой пропорции;
  • кран запорного типа. Пришел на замену стандартным вентилям, применяется для перекрытия потока;
  • обратные клапаны. Используются в качестве защитных элементов.

Что же касается монтажа всех вышеперечисленных элементов, то существует несколько способов. Все они отличаются не только типом крепления, но и деталями, которые используются для установки.

Все сведения о запорной арматуре — в этом ролике:

Добавить в закладки

Разновидности запоров для трубопровода

Запорная арматура является разновидностью арматуры трубопроводной.

Ее предназначение - перекрытие потока среды либо изменение его интенсивности. К виду запорной арматуры относится также контрольно-спускная и пробно-спускная арматура (применяется для контроля за уровнем жидкой среды, выпуска воздуха, отбора проб и т.д.).

Запорная трубопроводная арматура предназначена для полного перекрытия потока рабочей среды.

Запорная трубопроводная арматура. Классификация

  • вентили;
  • клапаны;
  • краны;
  • задвижки;
  • затворы.

Рассмотрим более подробно каждый из видов.

Клапаны и вентили. Особенности

Запорные клапаны - вид арматуры, конструкция которой выполнена в виде клапана (запирающая часть двигается параллельно оси потока). Клапаны используются с целью перекрытия проходного сечения в полном объеме.


После 1982 года название «вентиль» упразднили и в настоящее время «клапаном» называют запорную арматуру, как с резьбовым шпинделем, так и с гладким штоком.

А если точнее, то запирающая часть (золотник) принимает крайние положения: «открыто» либо «закрыто». Если есть необходимость регулировать расход среды с помощью изменения размера сечения, то используются клапаны регулирующие. Кроме них, существуют запорно-регулирующие клапаны, в которых совмещены две функции.

До 1982 года вентилями назывались клапаны, затвор которых перемещается с помощью шпинделя и ходовой гайки. После 1982 года название «вентиль» упразднили и в настоящее время «клапаном» называют запорную арматуру, как с резьбовым шпинделем, так и с гладким штоком.

Управление клапанами (вентильного типа) происходит вручную или оснащается электрическим приводом, клапанами же с гладким штоком - с помощью гидравлического, пневматического или электромагнитного привода; существуют варианты с приводом механическим.

Клапаны на сегодняшний день с успехом применяются для различных сред. Это может быть жидкая рабочая среда или газообразная. Целесообразно использование клапанов в трубопроводах с небольшим диаметром, чтобы избежать дополнительных усилий, требующихся для управления запорной арматурой.

К достоинствам клапанов можно отнести:

  • использование при высоких температурных режимах и давлениях, в вакууме, коррозионной и агрессивной среде;
  • простое обслуживание и ремонт.

Несмотря на схожесть конструкции клапанов с задвижками, есть существенное различие: затвор перемещается в одной оси с потоком среды. За счет этого отличия значительные преимущества клапанов по сравнению с задвижками очевидны:


Клапаны на сегодняшний день с успехом применяются для различных сред. Это может быть жидкая рабочая среда или газообразная.

  • небольшая строительная масса и высота, малый ход затвора до положения «открыто»;
  • обеспечение герметичности намного проще, чем при использовании задвижек (возможность применения уплотнителей);
  • меньший износ уплотнительных поверхностей.

Но, несмотря на все достоинства, есть и ряд недостатков:

  • большое гидросопротивление (в сравнении с задвижками и шаровыми кранами);
  • невозможность использования в трубопроводе с большим диаметром;
  • возможность застоя в некоторых зонах конструкций (скопление примесей, шлама).

Краны, задвижки и особенности их конструкций

Что касается конструкции кранов, то она основана на том, что движущаяся деталь затвора вращается и регулирует проход потока по трубе. Конструкции кранов подразделяют на конические, цилиндрические и шаровые. Принцип действия всех видов кранов одинаков. Корпус остается неподвижным, в нем происходит вращение пробки, с помощью которой и происходит регулировка потока. Применяют краны как запорную арматуру, а также возможно их использование как редукционной арматуры.


Схема задвижки, регулирующейся с помощью ручного штурвала.

К достоинствам кранов можно отнести:

  • простую конструкцию;
  • небольшой размер;
  • непродолжительное время для поворота;
  • использование в вязкой и загрязненной среде.

Запорная трубопроводная арматура - задвижки - считается самым распространенным видом. Они с успехом используются в конструкции любого трубопровода. Это могут быть объекты жилищно-коммунального хозяйства, промышленные отрасли и так далее. В их функцию входит перекрытие внутреннего потока трубопровода. К неоспоримым достоинствам этого типа можно отнести:

  • несложную конструкцию;
  • неограниченные условия эксплуатации;
  • небольшое гидравлическое сопротивление;
  • относительно небольшую строительную длину.

Есть у задвижек и свои недостатки:


Что касается конструкции кранов, то она основана на том, что движущаяся деталь затвора вращается и регулирует проход потока по трубе.

  • процедура открытия и закрытия занимает достаточно большой отрезок времени;
  • строительная высота довольно большая (задвижки с выдвижным шпинделем);
  • уплотнительные поверхности корпуса и затвора быстро изнашиваются.

Конечно, есть исключения, но все же в промышленной запорной арматуре задвижки в своем большинстве не используются в качестве регулирующего элемента среды. Основное их предназначение - использование в качестве запирающего элемента (свойственны только крайние положения: «закрыто» либо «открыто»).

Традиционными по способу управления считаются задвижки, регулирующиеся с помощью ручного штурвала. Но есть варианты, оснащенные гидравлическими или электрическими приводами, иногда это могут быть пневматические приводы. Если задвижка очень большого диаметра, а управление ручное, устанавливается специальный редуктор, чтобы снизить прилагаемые для открытия или закрытия усилия.

В зависимости от конструкции запорной арматуры, задвижки различают по следующим видам:

  • клиновые;
  • шланговые;
  • параллельные;
  • шиберные.

Основная задача, возложенная на задвижки, - надежное перекрытие внутреннего потока трубопровода. Чаще всего для производства этой запорной арматуры используют чугун или сталь, но бывают экземпляры, выполненные из специальных сплавов.

Затворы и их характеристика

Такая запорная трубопроводная арматура, как затворы, очень компактна и производится из стали либо специальных сплавов. С их помощью легко обеспечить надежную герметичность при выполнении функции закрытия. Существует возможность перекрыть поток среды полностью либо осуществить его проход в нужном режиме. Затворы считаются одним из видов арматуры, которая оптимальна по цене и наиболее проста и удобна в использовании.

Если рассматривать достоинства затворов как запорной арматуры, то можно выделить среди них такие:


  • строительные масса и длина сравнительно невелики;
  • простая конструкция за счет минимального количества составляющих частей;
  • простой ремонт, быстрая замена уплотнителей;
  • используется как для малых, так и больших диаметров труб.

Недостатки:

  • при управлении затворами большого диаметра целесообразно установить редуктор;
  • расположение диска в проходе при положении «открыто» (более низкие гидравлические качества и сложная очистка труб);
  • высокий класс герметичности возможен только на затворах с используемым мягким седловым уплотнителем.

Промышленная запорная арматура. Нюансы выбора

Выбор трубопроводной запорной арматуры зависит напрямую от условий эксплуатации и технического процесса, проходящей по трубам рабочей среды, необходимых функций арматуры, степени нагрузки, температуры. Не последнюю роль выполняют масса и размеры арматуры, а также вид привода. Надежность герметизации тоже учитывается. Самыми герметичными считаются клапаны и шаровые краны (с плавающей пробкой).

При выборе обратите внимание на материал, из которого изготовлена запорная трубопроводная арматура. Это может быть сталь, латунь, чугун, бронза, ПВХ, нержавеющая сталь. Тип соединения тоже играет важную роль. Он зависит от многих факторов, таких как давление, среда, температура. Наиболее распространенной является фланцевая запорная арматура, так как в случае необходимости ее замены сделать это намного удобнее и проще, чем при использовании резьбовой арматуры.

Читайте также:

Категории:

Популярное: