Запірна арматура для трубопроводів високого тиску. Її характеристики. Вітчизняна промислова трубопровідна арматура

Латунні шарові крани економічно вигідніше застосовувати для внутрішньої розведення в інженерних системах з температурами до 95С, тиском до 6 бар та діаметрами до 32-50. На трубопроводах теплопостачання (діаметрами до 300-400), а також у першому контурі теплових пунктів рекомендується застосовувати сталеві кульові крани спеціально розроблені для таких застосувань. В інших випадках слід розглядати варіант застосування поворотних затворів як найбільш оптимальний.

Промислова трубопровідна арматура загального призначеннявикористовується у різних галузях народного господарства. Виготовляється серійно у великих кількостях і призначається для середовищ з часто застосовуваними значеннями тисків і температури. Цією арматурою оснащуються водопроводи, паропроводи, міські газопроводи, система опалення тощо.

Промислова трубопровідна арматура для особливих умов роботипризначається для експлуатації при відносно високих тисках і температурах, при низьких температурах на корозійних, токсичних, радіоактивних, в'язких, абразивних або сипких середовищах. До цієї арматури відносяться: енергетична арматура високих енергетичних параметрів, кріогенна, корозійностійка, фонтанна, арматура з обігрівом, арматура для абразивних гідросумішей та для сипких матеріалів.

Спеціальна арматурарозробляється та виготовляється за окремими замовленнями на підставі спеціальних технічних вимог. Часто така арматура виготовляється, наприклад, для експериментальних або унікальних промислових установок, у тому числі атомних електростанцій.

Суднова арматуравипускається для роботи в специфічних умовах експлуатації її на суднах річкового та морського флотуз урахуванням підвищених вимог щодо мінімальної маси, вібростійкості, підвищеної надійності, особливих умов керування та експлуатації.

Сантехнічною арматуроюоснащуються різні побутові пристрої: газові плити, ванні установки, кухонні раковини та ін. Виготовляється ця арматура у великих кількостях на спеціалізованих підприємствах, має невеликі діаметри проходу і здебільшого керується вручну, за винятком регуляторів тиску та запобіжних клапанів для газу.

Класифікація трубопровідної арматури за функціональним призначенням (видом)

Запірна арматурапризначена для повного перекриття потоку робочого середовища у трубопроводі та пуску середовища залежно від вимог технологічного процесу (цикл "відкрито-закрито"). Основне призначення запірної арматури - перекривати потік робочого середовища трубопроводом і знову пускати середовище в залежності від вимог технологічного процесу, що обслуговується цим трубопроводом, забезпечуючи герметичність як у затворі, так і по відношенню до зовнішнього середовища. Запірна арматура за кількістю одиниць становить 80% всієї арматури.

Регулююча арматурапризначена для регулювання параметрів робочого середовища за допомогою зміни його витрати. До неї відносяться регулюючі клапани, регулятори тиску, регулятори рівня рідини, дроселююча арматура тощо.

Розподільно-змішувальна (триходова або багатоходова) арматурапризначена для розподілу робочого середовища за певними напрямками або для змішування потоків середовища (наприклад, холодного та гарячої води). Сюди відносяться розподільні клапани та крани.

Запобіжна арматурапризначена для автоматичного захисту обладнання та трубопроводів від неприпустимого тиску за допомогою скидання надлишку робочого середовища. Сюди відносяться запобіжні клапани, запобіжні імпульсні пристрої, мембранні розривні пристрої, перепускні клапани.

Захисна арматурапризначена для автоматичного захисту обладнання та трубопроводів від неприпустимих або передбачених технологічним процесом змін параметрів або спрямування потоку робочого середовища та для відключення потоку без викиду робочого середовища з технологічної системи. Сюди відносяться зворотні клапани, що відключають клапани.

Контрольна арматуравикористовується для перевірки наявності та визначення рівня рідини в котлах, резервуарах та судинах, а також для підключення контрольно-вимірювальних приладів у гідро- та пневмосистемах. Сюди відносяться пробно-спускні крани, вказівники рівня, крани та клапани для манометрів.

Фазоподільна арматурапризначена для автоматичного поділу робочих середовищ залежно від їх фази та стану. Сюди відносяться конденсатовідвідники, повітровідвідники та масловідділювачі.

Класифікація трубопровідної арматури за конструктивними типами

Засувка- трубопровідна арматура, в якій замикаючий елемент переміщається зворотно-поступально перпендикулярно напрямку потоку робочого середовища. Використовується переважно як запірна арматура: замикаючий елемент знаходиться в крайніх положеннях "відкрито" і "закрито". Різновидом цього типу арматури є шлангові засувки, у яких перекриття потоку середовища здійснюється запірним органом, що пережимає еластичний шланг, всередині якого проходить робоче середовище, що транспортується.

Клапан- трубопровідна арматура, в якій замикаючий або регулюючий елемент переміщається зворотно-поступально паралельно осі потоку робочого середовища в сідлі корпусу арматури. Клапан, в якому замикаючий елемент переміщається за допомогою гвинтової пари та керується вручну, називається вентилем. Нині ця назва застаріла. Різновидом цього типу арматури є мембранний клапан, у якого як запірний елемент використовується мембрана. Мембрана фіксується по зовнішньому периметру між корпусом та кришкою, виконує функцію ущільнення корпусних деталей та рухомих елементів щодо зовнішнього середовища, а також функцію ущільнення запірного органу.

Кран- трубопровідна арматура, в якій елемент, що замикає або регулює, має форму тіла обертання або його частини; повертається навколо своєї осі, перпендикулярно розташованої до напрямку потоку робочого середовища.

Затвор (затвор дисковий)- трубопровідна арматура, в якій замикаючий або регулюючий елемент має форму диска і повертається навколо осі перпендикулярної до осі трубопроводу.

Класифікація ТА здійснюється за різними ознаками.

За цільовим призначенням

промислова

сантехнічна

лабораторна

Промислова ТА призначена для встановлення на трубопроводах та технологічних установках різного профілю. Вона поділяється на арматуру загального призначення, призначену для установки в системах, що експлуатуються у звичайних умовах, і спеціальну , до якої пред'являються особливі вимоги у зв'язку зі специфічним характером систем, у яких вона встановлена.

Сантехнічна ТА призначена для встановлення у внутрішніх санітарно-технічних системах будівель. До неї відносяться водорозбірні крани, змішувачі.

Лабораторна ТА є, як правило, арматурою невеликих розмірів. Вона має специфічну конструкцію у зв'язку з тим, що до неї пред'являються особливі вимоги. Вона, як правило, не розрахована на роботу при більших тисках та температурах.

По області застосуванняТА поділяється на такі групи:

пароводяна

газова

нафтова

енергетична

хімічна

судна

резервуарна

Проводяна ТА є найбільш характерною для використання в системах опалення, вентиляції та теплопостачання. Сама назва говорить про те, що вона призначена для роботи на воді та парі. Ця арматура випускається на широкий діапазон робочих тисків та температур.

Енергетична ТА є, як правило, пароводяною арматурою, призначеною для роботи при високих тисках і температурах, притаманних великих енергетичних котлів, турбін та інших установок. Енергетичне

ські парові котли експлуатуються при тисках 300 і більше атмосфер, а температура пари перевищує 500 о С. Настільки високі робочі параметри пред'являють жорсткі вимоги до матеріалу та якості раматури.

Газова ТА призначена для встановлення у системах газопостачання. До неї пред'являються підвищені вимоги герметичності у зв'язку з пожежею та вибухонебезпечністю робочого середовища.

Нафтова ТА є арматурою, призначеною для установки в системах та трубопроводах, якими транспортується сира нафта та нафтопродукти. Ця арматура повинна мати підвищену корозійну стійкість у зв'язку з тим, що нафта є дуже агресивним середовищем.

Хімічна ТА призначена для роботи на дуже агресивному середовищі, включаючи концентровані кислоти та луги. Ця арматура в основному застосовується в хімічній промисловості та не характерна для систем ТГВ. Основним засобом підвищення корозійної стійкості цієї арматури є використання спеціальних матеріалів для корпусу та деталей.

Суднова ТА розробляється для використання на флоті та морських спорудах. Основною вимогою до неї є висока стійкість до впливу морської води, надійність, невеликі габарити та можливість роботи у різних положеннях в умовах хитавиці.

Резервуарна ТА призначена для встановлення на резервуарах та ємностях. Основною відмінною її рисою є наявність одного приєднувального кінця, а чи не двох, як в інших типів арматури.

За принципом управління та діїТА підрозділяється на слід-

дуючі групи:

керована

а) з ручним приводом; б) з механічним приводом

в) під дистанційно розташований привід

автоматично діюча (автономна)

Керована ТА відрізняється тим, що переміщення робочого органу здійснюється за рахунок зовнішнього силового впливу від зовнішнього джерела енергії - ручного зусилля, електричним мотором, пневмоприводом або гідроциліндром. Керована ТА під дистанційно розташований привод відрізняється наявністю спеціальної механічної передачі, що дозволяє віднести джерело силового впливу від самої арматури. Так, наприклад, оператор котельні управляє засувкою на паропроводі, що знаходиться над котлом, сам у цей час перебуваючи біля фронту котла.

Керована ТА може бути забезпечена додатково силовою пружиною, що повертає робочий орган у певне положення при відключенні управляючого впливу. При подачі керуючого силового впливу воно долає дію поворотної пружини та переводить робочий орган до іншого положення. Залежно від того, в якому положенні знаходиться робочий орган такої арматури за відсутності (зняття) керуючого воз-

дії, буває ТА «нормально відкрита» та « нормально закрита ». Як правило, така арматура застосовується для підвищення безпеки роботи установок та систем та запобігання аварійній ситуації, тобто виконує функції захисту. Так, наприклад, при відключенні електропостачання котельні клапан на паливному трубопроводі повинен мимоволі повернутися в закрите положення, що запобігатиме вибухо- і пожежонебезпечній ситуації. Отже, тут слід використовувати ТА у виконанні "нормально закрита". ТА калориферної установки вентиляції повинна бути виконана у виконанні «нормально відкрита», щоб при відключенні сигналу керуючого гарантувати протоку теплоносія через калорифер і запобігти його перемерзанню.

Автоматично чиннаТА відрізняється тим, що управління та робочий цикл здійснюється лише дією самого робочого середовища без будь-яких сторонніх джерел енергії. До цього типу відносяться зворотні клапани, що спрацьовує під дією зміни напряму потоку, регулятори тиску та витрати, кондесатовідвідники, терморегулятори та інші види арматури.

За функціональним призначеннямТА поділяється на наступну-

щі основні класи:

запірна

регулююча

розподільна

запобіжна

захисна (відсічна)

фазорозділювальна

Запірна ТА служить перекриття потоків середовищ. Вона повинна забезпечувати надійне та повне перекриття прохідного перерізу. Принципово вона повинна забезпечувати всього два стани – відкрита чи закрита – і може бути не призначена для експлуатації у проміжному положенні робочого органу. Вона знайшла найширше застосування. До цього ж класу належить

пробно-спускна та контрольно-спускна ТА, призначені для коротко-

тимчасового відкриття для перевірки наявності або параметрів робочого середовища. Регулююча ТА призначена регулювання параметрів робочого середовища у вигляді зміни його витрати. Ця арматура не обов'язково має забезпечувати повне перекриття прохідного перерізу. До неї можуть пред'являтися додаткові вимоги щодо виду регулювальної характеристики, надійності та точності рекулювання параметрів. Сюди входить ідросельна

ТА, призначена для зниження тиску потоку.

РозподільчаТА призначена для розподілу потоку у двох або більше напрямках. Найбільш яскравим прикладом є 3-х ходовий кран, що застосовується і в опаленні для регулювання тепловіддачі опалювального приладу пудем пропуску частини загальної витрати теплоносія на стояку повз прилад через замикає ділянку. Цей тип арматури широко використовується в системах гідро- та пневмоавтоматики для управління різними пристроями.

ЗапобіжнаТА призначена для запобігання аварійному підвищенню будь-якого параметра в системі, що обслуговується шляхом автоматичного викиду надлишкової кількості середовища. Найбільш яскравим прикладом є запобіжний клапан, що встановлюється на паровому котлі. При підвищенні тиску в барабані котла вище граничного значення спрацьовує запобіжний клапан, і частина пари стравлюється через нього в атмосферу, підтримуючи тиск у котлі на рівні максимально допустимого значення. До цієї групи ТА відносяться і мембранно-розривні пристрої, наприклад вибухозахисний клапан. Він представляє собою мембрану, що розривається в момент вибуху його тиском і тим самим перешкоджає надмірному підвищенню тиску в системі.

Захисна ТА призначена для захисту обладнання від аварійної зміни параметра середовища (тиску, температури, напряму потоку) шляхом відключення ділянки, що обслуговується. На відміну від запобіжної ТА, потік не стравлюється в атмосферу, а просто відключається необхідний елемент системи. Прикладом можуть бути зворотні клапани, що запобігають мимовільне зміна напряму потоку в трубопровідній системі. У топкових пристроях захисна ТА відключає подачу палива до пальникового пристрою у разі згасання факела або при відключенні електропостачання та зупинки димососа та дутьового вентилятора

ФазороздільнаТА призначена для автоматичного поділу різних фаз робочої рідини, наприклад води та пари (кондесатовідвідники), води та повітря (повітровідвідники, вантузи), води та олії (маслоотделители).

Крім основних видів ТА можна виділити проміжні: запірно-регулююча, змішувальна, пробно-спускна та інші.

За матеріалом корпусуТА поділяється на такі основні групи.

сталева (з вуглецевої сталі)

з корозійностійкої сталі

з титану

чавунна (з сірого чавуну)

з ковкого чавуну

із кольорових металів

із пластмас

з кераміки (порцеляна)

чавунна із захисним покриттям (гума, пластмаса, емаль).

Більш детально характеристики окремих матеріалів, їх переваги та недоліки розглянуті у розділі 6. (Матеріали, що застосовуються для деталей арматури).

По конструкції корпусу

прохідна

кутова

У прохідної ТА обидва приєднувальні патрубки розташовані на одній осі або зі зміщенням на паралельних осях. Це найпоширеніший тип корпусу арматури. Кутовий ТА приєднувальні патрубки розташовані під кутом один до одного, причому найчастіше під прямим кутом. Це дозволяє в деяких випадках спростити конструкцію арматури та уникнути необхідності встановлення на трубопроводі додаткового відведення для повороту потоку.

За конструкцією приєднувальних патрубківТА поділяється на такі основні групи:

муфтова

фланцева

цапкова

штуцерна

під приварювання

Муфтова ТА виготовляється на малі та середні діаметри. Приєднувальні кінці муфтової ТА мають внутрішнє різьблення, як правило трубну, призначену для повертання труби з кінцевим коротким різьбленням.

Фланцева ТА має на приєднувальних кінцях фланці, що являють собою диск або квадрат з отворами під болти. У відповідь фланець трубопроводу повинен мати аналогічні приєднувальні розміри.

Цапкова ТА має на кінці швидкороз'ємне з'єднання з ущільнювальною прокладкою, що представляє собою два або більше гвинтових захоплення. Яскравим прикладом використання цього досить рідкісного з'єднання є пожежний гідрант, якого за допомогою цапки приєднують пожежний рукав.

Штуцерна арматура виготовляється на малі та надмалі діаметри. Штуцерне з'єднання являє собою пару, коли на арматурі на приєднувальному кінці нарізане зовнішнє різьблення, а трубопровід притягується до неї за допомогою накидної гайки. Для ущільнення з'єднання може бути використана прокладка або якщо штуцер має на кінці конус, то м'яка мідна трубка може бути досить надійно герметизована за рахунок щільного обтиснення на конусі.

Під приварювання готують приєднувальні кінці арматури великих діаметрів, коли надійність усіх інших видів з'єднань стає недостатньою.

Докладніше переваги різних способівз'єднання розглянуті у розділі «Монтажні параметри арматури».

За способом герметизаціївузла проходу шпинделя або штока через кришку або корпус ТА поділяється на такі основні групи:

сальникова

сильфонна

мембранна

шлангова

У сальниковій ТА для ущільнення місця проходу шпинделя або штока використовується пружна сальникова набивка - просочена антисептичними та гідрофобними складами спеціальна формована стрічка з матеріалів рослинного походження. Набивання стискається в напрямку осі штока або шпинделя і завдяки своїм пружним властивостям розширюється в радіальному напрямку, щільно заповнюючи простір зазору між стінкою і штоком.

Сальникове ущільнення набуло найбільшого поширення завдяки своїй простоті, низькій вартості та можливості ремонту.

У сильфонной ,мембранной шланговой ТА відсутні рухливі з'єднання з зазорами, якими робоче середовище може витекти назовні, завдяки тому, що пристрій управління рухом затвора знаходиться з одного боку пружного елемента, а робоче середовище - з іншого боку. Іншими словами, стінка сильфона, шланга або мембрана виступають у ролі герметизуючого елемента рухомого з'єднання.

За способом розташуванняТА поділяється на такі основні групи:

тільки на горизонтальних трубопроводах з вертикальним становищем шпинделем або кришкою вгору

на горизонтальних та вертикальних трубопроводах у будь-якому положенні

лише на вертикальних трубопроводах.

Так наприклад, корковий кран може працювати в будь-якому положенні, зворотний кульовий клапан повинен встановлюватися тільки на вертикальних трубопроводах, а тарілчастий зворотний клапан повинен встановлюватися тільки на горизонтальних трубопроводах кришкою вгору.

I. ВІТЧИЗНЕВА ПРОМИСЛОВА ТРУБОПРОВІДНА АРМАТУРА

1.1. Вступ
Трубопровідна промислова арматура являє собою пристрої, що монтуються на трубопроводах, котлах, резервуарах та іншому обладнанні, що знаходиться під тиском, для підключення та відключення окремих ділянок трубопроводу, регулювання витрати та тиску середовища, вказівки та регулювання рівнів рідини, зміни напрямку руху транспортованого по трубопроводах середовища і т.д.

1.2. Загальні відомостіпро вітчизняну промислову трубопровідну арматуру

Промислова трубопровідна арматура визначається за ГОСТ 24856-81 ("Арматура трубопровідна промислова. Терміни та визначення") як "пристрій, що встановлюється на трубопроводі та ємності та забезпечує управління потоком робочого середовища шляхом зміни прохідного перерізу".
Промислова трубопровідна арматура підрозділяється на запірну арматуру, що регулює арматуру, розподільно-змішувальну арматуру, запобіжну арматуру та ін. відповідно до ГОСТ 24856-81 (ІСО 6552-80.) "Арматура трубопровідна промислова. Терміни та визначення".
Запірна арматура - промислова арматура, призначена для перекриття потоку робочого середовища”.
Регулююча арматура - "промислова трубопровідна арматура, призначена для регулювання параметрів робочого середовища у вигляді зміни її витрати".
розподільно-змішувальна арматура - "промислова трубопровідна арматура, призначена для розподілу потоку робочого середовища за певними напрямками або для змішування потоків".
Запобіжна арматура - промислова трубопровідна арматура, призначена для автоматичного захисту обладнання від аварійних змін параметрів”.
Зворотна арматура - "промислова трубопровідна арматура, призначена для автоматичного запобігання зворотному потоку робочого середовища".
Фазоподільна арматура - "промислова трубопровідна арматура, призначена для автоматичного поділу робочих середовищ в залежності від їх фази та стану".
За типом ущільнень рухомих елементів щодо довкілляпромислова трубопровідна арматура поділяється на сальникову, сильфонну, мембранну (ГОСТ 24856-81).
Сальникова арматура - "промислова трубопровідна арматура, у якої ущільнення рухомих елементів щодо навколишнього середовища здійснюється сальниковим набиванням".
Сильфонна арматура - "промислова трубопровідна арматура, у якої ущільнення рухомих елементів щодо навколишнього середовища здійснюється силфоном".
Мембранна арматура - "промислова трубопровідна арматура, яка має ущільнення рухомих елементів щодо навколишнього середовища здійснюється мембраною”.
За типом приєднання до трубопроводу промислова трубопровідна арматура підрозділяється за ГОСТ 24856-81 на фланцеву, муфтову, цапкову, штуцерну та арматуру під приварювання.
Найбільш поширений тип арматури – запірна.

1.3. Вимоги до запірної арматури

Магістральні газопроводи, на яких встановлюється запірна арматура, згідно зі СНиП 2.05.06-85 діляться залежно від робочого тиску на два класи: перший – при робочому тиску від 2,5 до 10 МПа включно; другий - при робочому тиску від 12 до 25 МПа включно.
До особливостей роботи запірної арматури магістральних газопроводахвідносяться високий тиск газу, висока температура газу на виході (наприклад, газоперекачувального агрегату до 160° С), наявність у складі газу компонентів, що викликають корозію металу (вуглекислий газ, сірководень), наявність газового конденсату, метанолу, діетиленгліколю та механічних домішок з максимальною величиною частки до 1 мм. У зв'язку з цим до запірної арматури висуваються такі вимоги:
- запірна арматура повинна забезпечувати герметичне відключення дефектної ділянки газопроводу, посудини або апарату від технологічних трубопроводівщоб уникнути надходження до місця ремонтних робіт газу, який може спалахнути, вибухнути або викликати отруєння персоналу;
- запірна арматура тривалий час повинна зберігати герметичність та
працездатність (наприклад, магістральні газопроводи розраховані на тривалу експлуатацію до 30 років);
- запірна арматура повинна забезпечувати мінімальне гідравлічне
опір; велика кількість її (наприклад, на магістральному газопроводі)
створює додатковий опір руху газу та веде до витрати енергії на подолання цього опору;
- запірна арматура повинна мати хорошу герметичність щодо
навколишнього середовища (у з'єднаннях з трубопроводом, роз'ємах корпусу та через
ущільнення півосей затвора арматури повинно бути витоків);
- конструкція запірної арматури повинна забезпечувати зручність її обслуговування та ремонту, швидке відкриття та закриття; при ручному керуванні запірною арматурою зусилля не повинні перевищувати допустимих нормамивеличин;
- для забезпечення проходу очисних поршніврозділових куль у
період експлуатації газопроводу діаметр запірного пристрою повинен відповідати діаметру трубопроводу, до якого він підключений.

ІІ. КЛАСИФІКАЦІЯ ЗАПОРНОЇ АРМАТУРИ

Застосовувана на магістральних газопроводах запірна арматура відрізняється за конструктивними особливостями, номінальним (умовним) тиском, номінальним (умовним) проходом, типом приводу та рядом інших ознак. Запірна арматура кожного виду складається з трьох основних елементів: запірного пристрою, приводу та системи управління.
Запірний пристрій складається із закритого герметичного корпусу, усередині якого розміщується запірний вузол. Корпус зазвичай має два (іноді і більше) приєднувальні кінця, якими він щільно приєднується до трубопроводу. Запірний вузол призначений для герметичного розподілу трубопроводу на частини. Він складається з сідла і запірного органу, які знаходяться в постійному зіткненні по поверхнях ущільнювачів, і в закритому стані герметично розділяють роз'єднані частини трубопроводу.
Привід арматури - це виконавчий механізм, що переміщує запірний орган усередині запірного вузла щодо сідла із закритого положення у відкрите та навпаки.
Система управління служить для подачі дистанційного або місцевого сигналу керуючого до виконавчого механізму (приводу) для установки запірного органу у відкрите або закрите положення.

2.1. Конструктивні особливості запірної арматури

Конструктивні особливості запірної арматури визначаються напрямком переміщення запірного органу щодо сідла. Розрізняють такі типи запірної арматури згідно з ГОСТ 24856-81 "Арматура трубопровідна промислова. Терміни та визначення".
Засувка - "промислова трубопровідна арматура, в якій запірний або регулюючий орган переміщається зворотно-поступально перпендикулярно до осі потоку робочого середовища”. Засувки характеризуються невеликим гідравлічним опоромі незначним коефіцієнтом тертя, який може бути знижений ще більше за допомогою різних мастил. Мастило не тільки зменшує коефіцієнт тертя, а, отже, і необхідні зусилля для відкриття (закриття) арматури, а й герметизує затвор.
Кран - "промислова трубопровідна арматура, в якій запірний або регулюючий орган має форму тіла обертання або його частини, який провертається навколо власної осі, довільно розташованої до напрямку потоку робочого середовища". Характерна рисазапірного пристрою цього виду - постійний контакт запірного органа із сідлом. Це обумовлює відносно високий коефіцієнт тертя, який можна знизити за допомогою мастил ущільнювачів. До цієї арматури відносяться шарові крани, циліндричні крани, конусні крани, розподільні крани.
Клапан (або за вищевказаним стандартом неприпустимий до застосування термін "вентиль", далі позначається літерами "Ндп" і слово "вентиль" - курсивом) - це "промислова трубопровідна арматура, в якій запірний або регулюючий орган переміщається зворотно-поступально паралельно осі потоку робочого середовища ”. Клапани (Ндп. вентилі) мають незначний коефіцієнт тертя і вимагають приводів невеликої потужності, проте зміна напрямку потоку створює в них підвищений гідравлічний опір. До них відноситься запірний клапан - "клапан, призначений для перекриття потоку середовища";
Зворотний клапан - "клапан, призначений для автоматичного запобігання зворотному потоку робочого середовища".
Затвор - "промислова трубопровідна арматура, в якій запірний або регулюючий орган повертається навколо осі, яка не є його власною віссю". .
Зворотний затвор (НДП зворотний клапан) - "затвор, призначений для запобігання зворотному потоку робочого середовища".
До основних параметрів запірної арматури відносяться: номінальний (умовний) прохід DN, номінальний (умовний) тиск PN (МПа), температура робочого середовища (С), тип приєднання до трубопроводу, маса (кг).

2.2. Номінальний розмір (умовний прохід) арматури

Номінальний розмір (умовний прохід) - один із параметрів запірної арматури (ГОСТ 28338-89 "З'єднання трубопроводів та арматури. Проходи умовні (розміри номінальні). Ряди"). Під номінальним розміром (умовним проходом) розуміють параметр, що застосовується в трубопровідних системах як характеристики з'єднань трубопроводів, фітингів та арматури Номінальний розмір (умовний прохід) не має одиниці вимірювання та приблизно дорівнює внутрішньому діаметрутрубопроводу, що приєднується, виміряному в міліметрах, а в запірній арматурі - внутрішньому діаметру кінців, що приєднуються.
Номінальний розмір (умовний прохід) вказується за допомогою позначення DN та числового значення, вибраного з ряду, вказаного у ГОСТ 28338-89, наприклад, номінальний розмір (умовний прохід) 200 позначається: DN 200.
В арматурі та з'єднаннях трубопроводів, виробництво яких освоєно до набуття чинності стандарту ГОСТ 28338-89 (дата введення 01.01.91), допускається застосовувати позначення умовного проходу (номінального розміру) Dy.
Умовний прохід позначається Dy. Наприклад, умовний прохід 100 мм виражається як Dy 100 .
Внутрішні розміри проходів у запірній арматурі визначаються виходячи з конструктивних міркувань та необхідності забезпечення мінімального гідравлічного опору. Особливі вимоги до прохідного перерізу арматури залежать від характеру транспортованого продукту та умов експлуатації.
"Прохідна арматура" (ГОСТ 24856-81) - "промислова трубопровідна арматура, в якій робоче середовище не змінює напрямок свого руху на виході порівняно з напрямком її на вході".
Правильність вибору прохідного каналу арматури має особливо велике значення в тому випадку, коли трубопровід, на якому вона змонтована, піддається періодичному внутрішньому очищенню скребками. За формою і перерізом прохідного каналу трубопровідну арматуру можна розділити на дві групи: з каналами, що повністю і частково відкриваються.
"Повнопрохідною арматурою" називається "прохідна арматура (ГОСТ 24856-81), у якої площа перерізу затвора дорівнює або більше площі вхідного патрубка". Вона характеризується дуже незначним гідравлічним опором та обумовлює мінімальну турбулентність потоку. Повнопрохідна арматура менше, ніж повновідкривається, забруднюється механічними частинками, що містяться в газі, та забезпечує безперешкодне проходження скребків, куль та інших очисних пристроїв. Повнопрохідними випускаються клинові та паралельні засувки, більшість кульових та деякі моделі конусних кранів.
Порівняно з повнопрохідною арматура, що повновідкривається, має канал, який відрізняється за конфігурацією або площею поперечного перерізу від каналу трубопроводу. До неї належить більшість кранів, клапанів (Ндп. вентилів), деякі моделі кульових кранів та засувок, а також арматура із прохідним каналом у вигляді трубки Вентурі. Застосування арматури цього виду є доцільним у тому випадку, коли підвищений перепад тиску, пов'язаний із зменшенням перерізу прохідного каналу порівняно з перетином приєднувальних кінців, не впливає на експлуатаційний режим газопроводу.

2.3. Тиск номінальний (умовний)

Іншим основним параметром з'єднань трубопроводів та арматури є номінальний (умовний) тиск PN. Тиск номінальний (умовний) встановлюється за ГОСТ 356-80 "Арматура та деталі трубопроводів. Тиск умовний, пробний і робочий. Ряди" і за ГОСТ 26349-84. "Тиск номінальний (умовний). Ряди”.
Під номінальним (умовним) тиском (PN) (ГОСТ 26349-84) розуміється найбільший надлишковий робочий тиск при температурі робочого середовища 20°С, за якого забезпечується заданий термін служби з'єднань трубопроводів та арматури, що мають певні розміри, обґрунтовані розрахунком на міцність при вибраних матеріалах та характеристики міцності при температурі 20°С.
Під робочим тиском (Рр) (ГОСТ 356-80) слід розуміти найбільший надлишковий тиск, у якому забезпечується заданий режим експлуатації арматури та деталей трубопроводу. г щ
Приклади умовних позначень:
- номінального (умовного) тиску 4.0 МПа (40,0 кгс/см2) – PN40 – Ру40;
- Робочого тиску 25 МПа (250 кгс/см) при температурі 803 К (530 ° С) - Рр 250 t 803 (530).
Допускається (за ГОСТ 26349-84) застосовувати позначення номінального (умовного) тиску РУ) замість PN у конструкціях з'єднань трубопроводів та арматури, розроблених до 01.01.92.
Запірна арматура та з'єднувальні частини трубопроводів повинні виготовлятися на номінальний (умовний) тиск, наведений у стандарті ГОСТ 26349-84. "З'єднання трубопроводів та арматури. Тиски номінальні (умовні). Ряди”.
З підвищенням температури середовища допустимий робочий тиск приблизно знижується пропорційно до зміни механічних властивостей металу.
Міцність та щільність запірної арматури, з'єднувальних частин та трубопроводів повинна перевірятися пробним тиском.
Під пробним тиском (Рпр) (ГОСТ 356-80) слід розуміти надлишковий тиск, у якому має проводитися гідравлічне випробуванняарматури та деталей трубопроводу на міцність та щільність водою при температурі не менше 278 К (5° С) та не більше 343 К (70° С), якщо в нормативно-технічній документації не вказано конкретне значення цієї температури. Граничне відхилення значення пробного тиску має перевищувати 5%. Приклад позначення пробного тиску: 6 МПа (60 кгс/см) – Рпр60.
ГОСТ 356-80 розроблено таблиці залежності робочих тисків Рр від Ру та Рпр для арматури та деталей трубопроводу з різних матеріалів.
В особливих випадках експлуатації, коли арматура може відчувати динамічні навантаження (гідравлічні удари, вібрацію, пульсуючі тиски), а також при русі по трубопроводу середовища, яке в силу своїх специфічних властивостей (отруйність, корозійна активність та ін.) вимагає особливих запобіжних заходів, робоче тиск встановлюється органами технічного нагляду за спеціальними технічними умовами з поправочними коефіцієнтами.
Арматура трубопровідна запірна випробовується на герметичність за ГОСТ 9544-93 "Арматура трубопровідна запірна. Норми герметичності затворів”, яким встановлюються норми герметичності запірних пристроїв. Випробування запірної арматури на герметичність проводиться водою або повітрям протягом певного часу. DN арматури та номінального тиску PN МПа (кгс/см) арматури.
Залежно від максимально допустимих стандартом протікання визначається клас герметичності (А, В, С, D) запірної арматури, що вказується в технічних умовах на конкретний вид арматури.

2.4. Типи з'єднань арматури з трубопроводами

З'єднання труб з апаратом, посудиною або запірною арматурою може бути роз'ємним та нероз'ємним. До роз'ємних з'єднань відносяться муфтові, цапкові і фланцеві, до нероз'ємних - "під приварювання". З'єднання "під приварювання" - найдешевший спосіб приєднання арматури, так як для її виробництва потрібно мало матеріалів і найпростіше обладнання. Зварне з'єднання досить надійне з погляду міцності та герметичності. Однак до арматури, що приєднується "під приварювання", пред'являються особливі вимоги: максимальний термін служби при мінімальному (за кількістю та вартості) поточному ремонті та вільний доступдо вузлів, що найбільш зношуються.
Найпоширенішим з'єднанням арматури з апаратурою та трубопроводами є фланцеве. Розміри таких сполук, призначених для номінальних (умовних) тисків від 0,1 до 20 МПа (від 1 до 200 кгс/см), встановлюються відповідно до ГОСТ 12815-80 "Фланці арматури, з'єднувальних частин та трубопроводів на Ру від 0,1 до 20 МПа (від 1 до 200 кгс/см2) Типи: Приєднувальні розміри та розміри ущільнювальних поверхонь.
Арматура з роз'ємним з'єднанням іншого виду (муфтова) застосовується за ГОСТ 6527-68 "Кінці муфтові з трубним циліндричним різьбленням. Розміри" в трубопровід) різьбленням і приєднується швидкознімними накидними муфтами.Муфтову різьбову арматуру застосовують у тому випадку, коли в схемі монтажу передбачається достатній простір для роботи з гайковим або газовими ключами. використовувати муфтові або фланцеві з'єднання.Муфтові з'єднання невеликого діаметру (до 50 мм).

Вибір матеріалів для запірної арматури залежить від умов експлуатації та характеру продукту, що транспортується. Властивості матеріалів найчастіше грають вирішальну роль при виборі арматури. При класифікації арматури за матеріалами враховують різні вимоги, що пред'являються корпусу, кришці, запірному органу і т.д. Найбільшого поширення набули вуглецеві та леговані сталі, ковкий чавун, латунь, бронза, спеціальні сплави. В даний час вуглецеві та леговані сталі - найбільш поширений матеріал для виготовлення литих та кованих корпусів та кришок, призначених для роботи при високих тисках та температурах, гідравлічних ударахта вібрації арматури.
При роботі в умовах ударних навантажень найбільше застосуванняотримали корпуси та кришки з ковкого чавуну. Чавунні корпуси та кришки найчастіше використовують для арматури з невеликими умовними проходами, проте чавун підвищеної міцності можна застосовувати для арматури великих розмірів, зокрема для різних моделей клинових засувок.
З латуні та бронзи в основному виготовляють корпуси арматури з номінальним (умовним) проходом менше 50 мм для трубопроводів низького тискупри температурі, яка значно нижча за 150°С. Корпуси та кришки арматури, призначеної для роботи в складних умовах (високий тиск, дуже корозійне середовище), виготовляють із спеціальних сплавів, нержавіючої сталілегованих молібденових, ванадієвих та хромистих сталей.
Деталі запірного вузла виготовляють із спеціальних сталей, у тому числі з високовуглецевих, хромистих та молібденових сталей. При вмісті в транспортному середовищі абразивних частинок деякі деталі запірного вузла виготовляють із твердих сплавів, наприклад, стелліту. Іноді матеріалом для ущільнювальних поверхонь служить шкіра, ебоніт, гума, вініпласт, фторопласт, поліуретан, пластмаси та ін. Для виготовлення фланців, шпинделів, клинів та інших частин запірної арматури застосовують вуглецеву та леговану сталі, сірий та кований чугу.

2.6. Умовне позначення та маркування запірної арматури

Щоб відрізнити один вид арматури від іншого як за конструкцією, так і за застосовуваними матеріалами, існує ГОСТ 4666-75 "Арматура трубопровідна. Маркування та відмінне фарбування".
Маркування має виконуватися на корпусі запірної арматури та містити товарний знак заводу-виробника; номінальний (умовний) тиск, діаметр номінального (умовного) проходу, стрілку, що показує напрямок потоку середовища, марку або умовне позначення матеріалу корпусу для арматури, виготовленої зі сталі зі спеціальними властивостями (корозійностійкою, жаростійкою, холодостійкою тощо). Знаки маркування на литій арматурі виконують - штампуванням, тавруванням або гравіюванням. Знаки маркування наносять на лицьовій стороні корпусу, крім товарного знаку заводу-виробника, який наносять на протилежному боці. На арматурі, що забезпечує проходження робочого середовища у будь-якому напрямку, маркування наносять без стрілок. На торцях запірних органів кранів повинні наноситися ризики, що вказують на розташування прохідних отворів у запірному органі.
В даний час трубопровідна арматура випускається багатьма заводами та підприємствами. ЦКЛ арматуробудування (м. Санкт-Петербург) прийнято умовні позначення арматури:
Наприклад, перші дві цифри позначає вид запірної арматури, наступні за нею літери - матеріал, з якого виготовлений корпус, далі - перша цифра - тип приводу, що застосовуються, наступні дві цифри - конструкція арматури по каталогу заводу - виробника, наступні дві літери вказують на матеріал, з якого виконані ущільнювальні поверхні.
Вироби без вставних або наплавлених кілець ущільнювачів, тобто. з ущільнювальними поверхнями, виконаними безпосередньо на самому корпусі, позначають літерами "бк" (без кілець). З позначенням матеріалу ущільнювальних поверхонь поєднується позначення матеріалу внутрішнього покриття корпусу. різні варіантиконструктивного виконання основного виробу
Приклади умовних позначень запірної арматури:
1) 15кч22нж: 15 – клапан (Ндп вентиль), кч – корпус з ковкого чавуну;
22 - конструкція клапана (НДП вентиля (за каталогом); нж - ущільнювальні
поверхні із нержавіючої сталі;
2) 15кч916бр: 15 - клапан (НДП вентиль); кч - корпус із ковкого чавуну;
9 – вид застосованого приводу (електричний); 16 - конструкція вентиля (по
каталогу); бр – ущільнювальні поверхні з латуні або бронзи;
3) 11с320бк: 11 – кран; з - корпус із вуглецевої сталі; 3 - вид застосованого приводу (механічний із черв'ячною передачею); 20 - конструкція крана (за каталогом); бк - ущільнювальні поверхні виконані на корпусі, тобто. без вставних кілець.
Залежно від матеріалу корпусу зовнішні необроблені поверхні (корпус, кришка, сальник тощо) чавунної та сталевої арматури (крім приводних пристроїв) фарбують у різні відмітні кольори за ГОСТ 4666-75 "Арматура трубопровідна. Маркування та відмітне фарбування": сірий ковкий чавун - чорний, сталь корозійна - блакитний;
На магістральних газопроводах застосовують запірну арматуру різного типу, але найбільшого поширення набули засувки, клапани (НДП вентилі), зворотні клапани та крани.

В якості замикаючого елемента конструкції застосовується пробка. Головною перевагою даного типу пристроїв є простота їхньої конструкції та невисока вартість деталей.

Основна перевага таких пристроїв – невисока вартість деталей, простота.

Однак, з іншого боку, даний тип конструкції виключає експлуатацію даного пристрою для повного та часткового перекриття потоку середовищ у трубах, що мають великий діаметр, а також підвищений тиск та агресивність робочого середовища. З цієї причини в «ваговитих» галузях промисловості, таких як металургійна, нафтова, газова, поширення конусних кранів є обмеженим.

Кульові крани високого тиску

У цьому типі кранів роль замикаючого елемента грає куля, що обертається навколо своєї осі. Завдяки особливостям даного типу конструкції вона передбачає такі якості, як надійність, простота в експлуатації та висока герметичність. Дані експлуатаційні якості роблять високого тискупридатним до експлуатації на різних діаметрах трубопроводів. Крім цього, цей тип кранів може успішно використовуватися в умовах агресивних середовищ та підвищених температур (більше 200 градусів за Цельсієм). Основними споживачами цього виду продукції є:

• Газова, металургійна, хімічна, нафтова промисловість;
• Комунальне господарство;
• Енергетика;

На трубопроводи, які мають мінімальний діаметр, установка кранів проводиться за допомогою штуцерного або муфтового з'єднання, при цьому можливе оснащення ручним редуктором.

Якщо має місце необхідність перекривати потік у трубах, що мають великий діаметр, приєднання кранів здійснюється за допомогою фланців або за допомогою зварювання. Закриття та відкриття запірного елемента здійснюється за допомогою електроприводу.

Клинові засувки високого тиску

Високого тиску до особливої ​​арматури, у якій роль головного елемента виконує цілісний клин (може бути жорстким чи пружним), який утворюється двома дисками, розташованими під кутом щодо друг друга.

Засувки з жорстким клином гарантують високу герметичність та міцність конструкції. Однак якщо мають місце суттєві коливання температур робочого середовища, тим більше агресивних, існує ризик того, що затвор заклинить. У засувок із пружним клином подібний недолік відсутній.

Головною ознакою клинових засувок (та й не тільки їх), що використовуються для експлуатації у трубопровідних системах високого тиску – матеріал, з якого вони виконані. Це сталь спеціальних марок. Зазвичай застосовується:

• Матеріал СВ 04Х19Н9С2: для ущільнення наплавлення;
• 20Х13: для шпинделя;
• 20ГМЛ 04Х19Н9С2: для клина;
• 20ГМЛ, 20Л: для корпусу, кришок.

Запобіжні клапани

Завданням є захист усієї технологічної системи, трубопроводу в автоматичному режимі у випадках аварійного тиску робочих середовищ, що перевищує допустимі значення. Це завдання здійснюється шляхом часткового скидання із системи надлишків тиску.

Найбільш поширена конструкція запобіжного клапана має у своєму складі пружину, завданням якої є опір тиску робочих середовищ, що подаються під золотник. Залежно від способу випуску тиску клапани поділяються на два типи конструкцій:

• Клапани закритого типу. У цих конструкціях надлишки потоку знову скидаються в трубопровід (при існуючому сильному протитиску);
• Клапани відкритого типу. У цих конструкціях протитиск відсутній, а надлишки скидаються в атмосферу.

Пропускна здатність клапана визначається в залежності від того, на яку висоту здатний піднятися золотник. Тому тут має місце своя класифікація клапанів:

• Повнопідйомні клапани. У цьому типі пристроїв золотник піднімається на висоту, що перевищує 0,25 від діаметра сідла. Дані конструкції є характерними для систем із робочим середовищем газоподібного типу, де висока пропускна здатність не є настільки затребуваною.
• Малопідйомні або низькопідйомні клапани. У цьому типі конструкцій золотник піднімається на 0,05 від діаметра сідла. Даний тип конструкцій затребуваний у випадках, коли необхідно пропускати великі обсяги рідких середовищ.

У клапанів, що належать до даного типу, основний недолік полягає в тому, що швидко зростає зусилля опору пружини під час підйому золотника. Однак цей мінус перекривається такою низкою переваг:

• Можливість забезпечувати перепустку великого обсягу потоку робочого середовища;
• Великий переріз проходу за малих габаритів пристрою;
• Можливість монтажу пристрою як у вертикальному, так і в горизонтальному положенні.

Регулюючі клапани

Є запірною арматурою, яка здатна керувати параметрами робочого середовища у конкретному місці трубопроводу, технологічної системи. Конструктивно будь-який такий клапан складається з кількох елементів, які пов'язані між собою: заслінки (регулюючого клапана) та механізму (виконавчого або керуючого), який діє на регулюючий орган.

Привід для виконавчого механізму може використовуватись:

• Пневматичний;
• Електричний;
• Гідравлічний.

Регулююча арматура має два положення - "нормально відкрите" та "нормально закрите". Конструкція регулюючого клапана може бути двосідельною або односідельною. В односідельних клапанах у закритому положенні дуже добре перекривається потік робочого середовища, однак, зважаючи на те, що плунжер нерозвантажений, виникає потреба в установці потужного приводу. Крім того, односідельні клапани мають пропускну здатність приблизно в 1,6 разів меншу, ніж у двосідельних клапанів. Двосідневі клапани позбавлені подібних недоліків. Клапани, що мають два сідла, можуть випускатися з різною пропускною здатністю при однаковому умовному діаметрі.

Регуляція потоків агресивних середовищ здійснюється з допомогою діафрагмових пристроїв. клапанів, а також деталі, що використовуються у трубопровідних системах високого тиску, виготовляються із спеціальних марок сталі. Внутрішній простір покривається матеріалами, стійкими до дії лугу та кислоти – емаллю, фторопластом тощо. Головною перевагою діафрагмового клапана є те, що в ньому відсутні сальники.

Вимоги до запірної арматури високого тиску

Усі матеріали, які використовуються для виготовлення даного типу продукції, повинні відповідати специфікації робочих креслень. У деталей не повинно бути дефектів, які зможуть вплинути на їхню щільність і міцність під час експлуатації. У процесі виробництва лиття, поковки, штампування піддаються неруйнівному контролю як радіографії, УЗД чи іншого рівноцінного способу.

Корпус патрубків та фланців повинен мати метричний тип різьблення (великий крок), поле допуску 6g (це ГОСТ16093). Форма різьбових западин має бути закругленою. Потрібно проводити ретельне притирання ущільнювальних поверхонь. Неприпустимими є дефекти різного роду, що впливають на надійність ущільнення та герметичність:

• Ризики, заходи та тріщини;
• Свищі, сколи;
• Раковини.

У трубопроводах високого тиску (більше 35 Мегапаскалей) у потоці газових, а також рідких агресивних середовищ не допускаються фланці з гладкою поверхнею ущільнювача, а також арматура литого типу. Термін служби деталей арматури високого тиску має становити щонайменше 25 років.

Арматура загального призначення використовується у промисловості та житлово-комунальному господарстві. Виготовляється арматура у великих обсягах та призначена для трубопроводів води, пари, газу, а також інших середовищ зі стандартними (умовними) значеннями технічних параметрів. Трубопровідна арматура загального призначення підлягає обов'язковій сертифікації.

Арматура для особливих умов роботи призначена для експлуатації при умовно високих (максимальних) тисках і температурах, при низьких температурах (обігрівається арматура), на токсичних та вибухонебезпечних виробництвах. Сюди також відноситься енергетична (надвисокі температури) і кріогенна (наднизкі температури) арматура. Фонтанна арматура для нафтовидобутку, арматура для абразивних, в'язких та сипких матеріалів (пісок, цемент, пульпа). Для експлуатації потрібен дозвіл Держгіртехнагляду Росії.

Арматура спеціального призначенняне виконується серійно. Випускається по технічним вимогамкінцевого споживача, з урахуванням необхідних експлуатаційних характеристик. Застосовується на одиничних промислових об'єктах, на АЕС, ГЕС, ТЕС та ін. Потрібен дозвіл Держатомнагляду Росії.

Арматура судна випускається для експлуатації на морському та річковому транспорті, з урахуванням підвищених вимог до ваги, розмірів, стійкості арматури до впливу агресивного середовища та безвідмовності у роботі. Випускається здебільшого з латуні (бронзи), нержавіючої або легованої сталі. Для сертифікації цієї арматури застосовується сертифікат Морського реєстру.

Арматура сантехнічна використовується в основному в побуті. Встановлюється в системах опалення (терморегулятори Danfoss, балансувальні клапани), системах водопостачання (водорозбірні крани, змішувачі, сітчасті фільтри і т.д.) і в системах стічних вод і каналізації. Крім сертифіката відповідності ГОСТу, ця арматура зазвичай має і гігієнічний сертифікат.

Класифікація арматури за функціональним призначенням

Арматура запірна застосовується для перекриття на трубопроводах потоку рідин, пари, газів та повинна забезпечувати заданий ступінь герметичності відповідно до ГОСТ 9544-2005 «Арматура трубопровідна запірна. Класи та норми герметичності затворів». До запірної арматури відносяться: засувки сталеві та чавунні, затвори дискові, крани кульові, клапани (вентилі). Неприпустимо використовувати запірну арматуру як дроселюючі пристрої (регулювання потоку середовища).

Арматура регулююча призначена для регулювання потоку робочого середовища шляхом зміни її параметрів – витрати, тиску, температури та ін. , енергію робочого середовища Наприклад, регулятор тиску РДС, РД-НО (НЗ), важільно-вантажної дії РК та ін.

Арматура запірно-регулююча поєднує функції запірних та регулюючих пристроїв. До такої арматури відносяться запірно-регулюючі клапани КЗР, дискові затвори і заслінки з можливістю дроселювання потоку, універсальні клапани Danfoss (Данфосс) і терморегулятори.

Арматура розподільно-змішувальна призначена для розподілу потоків рідин або газів за певними напрямками, залежно від заданих параметрів або змішування потоків. Сюди входять змішувальні та розподільні клапани, сильфонні регулятори температури ТРЖ, РТЕ-21М, ТРТС та ін.

Запобіжна арматура використовується для автоматичного захисту обладнання та трубопровідних систем при неприпустимому підвищенні тиску, методом скидання надлишку робочого середовища в атмосферу (без протитиску) або в зворотний трубопровід (з протитиском). Сюди відносяться пружинні та важільні запобіжні клапани, блоки запобіжних клапанів, імпульсні пристрої.

Арматура захисна та відключаюча призначена для автоматичного відключення (захисту) обладнання при зміні напрямку руху середовища або зміні встановлених параметрів. Це відключаючі та перемикаючі пристрої, захисні котлові соленоїдні клапани (клапани електромагнітні). До захисної промислової арматури, також можна віднести фільтри сітчасті і фільтри магнітно-механічні, основним завданням яких є захист трубопровідного обладнання від механічного забруднення.

Арматура зворотна застосовується для автоматичного запобігання гідроударам, а також зворотного ходу робочого середовища у трубопровідних системах. У безповоротно-запірній арматурі, крім автоматичної, реалізовано ручну функцію управління потоком середовища. Це зворотні клапани (затвори) поворотні, підйомні, кульові, тарілчасті, пружинні та ін.

Арматура контрольна використовується для визначення рівня рідини в ємностях та резервуарах, а також для підключення або вимкнення приладів КВП та автоматики. Сюди відносяться спускні вентилі, рамки-покажчики рівня, триходові крани-демпфери для вимірювальних приладів.

Арматура фазорозділювальна призначена для автоматичного поділу робочих середовищ в залежності від їх агрегатного стану. Дія такої арматури заснована на відмінності термодинамічних властивостей або щільності потоків, що розділяються. Сюди відносяться конденсатовідвідники всіх типів, повітровідвідники та сепаратори.

Класифікація арматури в залежності від конструкції

Засувка - це запірна арматура, в якій запірний орган розташований вертикально, під кутом 90 градусів, до осьової лінії магістральних патрубків. Засувки чавунні або сталеві, у яких запірний орган виконаний у вигляді клину називаються клиновими. Розрізняють також шлангові засувки, конструкція яких передбачає еластичний шланг, який перетискаючись, забезпечує перекриття середовища, що транспортується. А також шиберні ножові засувки, призначені для встановлення на в'язких та пульпоподібних середовищах.

Затвор - це трубопровідна арматура, в якій елемент, що замикає (регулюючий), має дискову форму. Диски затвори мають фланцеве або міжфланцеве (стяжне) приєднання до трубопроводу. Сталеві затвори дискові (запірні чи зворотні) можуть мати приєднання під приварювання. Перевагами затворів є мала вага та невеликий гідравлічний опір.

Клапан (вентиль) - це трубопровідна арматура, в якій замикаючий або регулюючий тарілчастий елемент розташований горизонтально або під кутом (прямоткові клапани) до осьової лінії магістральних патрубків. Конструктивно розрізняють мембранні клапани, в яких як запірний елемент використовується еластична мембрана, (клапани електромагнітні прямої і непрямої дії). Мембрана в таких клапанах виконує функцію запірного органа, ущільнення запірного органа та ущільненого корпусного кільця. Регулятор (клапан регулюючий) за конструкцією, являє собою клапан, із встановленим на нього регулюючим пристроєм (приводом).

Кран - це трубопровідна арматура, в якій основний елемент має конусну або циліндричну форму та повертається на кут 90 градусів (кран пробко-сальниковий) або на кут 180 градусів (кран триходовий). Кран кульовий - трубопровідна арматура, в якій запірний або регулюючий елемент має шарову (сферичну) форму. Крім запірних, розрізняють регулюючі шарові крани, наприклад, Naval trim, Vexve. У регулюючих кранах шар має спеціальну конструкцію, призначену для зміни (регулювання) витрати робочого середовища.

Класифікація арматури за способом керування

Арматура ручного керування. Управління важелем, маховиком, штурвалом або іншим елементом конструкції арматури здійснюється персоналом у ручному режимі на корпусі арматури (засувки з маховиком, крани кульові з ручкою та ін.)

Арматура дистанційного керування конструктивно виконана без органу керування та з'єднується з ним дистанційно, за допомогою адаптера – виносного чи телескопічного штока, штанг, важелів. Наприклад, засувка чавунна МЗШ встановлюється на трубопроводі, під землею, а управління здійснюється за допомогою штока, з поверхні землі, через спеціальний люк-килим.

Арматура приводна. Керується за допомогою зовнішнього електричного, пневматичного або гідравлічного приводу, встановленого безпосередньо на корпусі арматури. Найчастіше застосовується на запірній та регулюючій арматурі. Також керування може бути здійснено в ручному режимі, за допомогою ручного дублера, зазвичай наявного на приводі (крім електромагнітних клапанів (соленоїдних), кранів з сервоприводом та ін.).

Арматура автоматичного керування. Керується впливом енергії робочого середовища безпосередньо на запірний або регулюючий орган, мембрану, пристрій, що управляє, або впливом командного тиску (сигналу) на такий пристрій, отриманий від автоматичних приладів, датчиків і т.д. Наприклад, регулюючі клапани з позиціонером, регулятори тиску Danfoss, РДС, регулятори температури РТ-ДО (ДЗ).

Класифікація арматури в залежності від тиску

Арматура вакуумна - нижче 0,1 МПа (загальнопромислова, суднова, спеціальна та контрольна арматура)

Арматура низького тиску - від 0 до 1,6 МПа (загальнопромислова, суднова, спеціальна та контрольна арматура)

Арматура середнього тиску - від 1,6 до 10МПа (загальнопромислова, спеціальна, кріогенна та контрольна арматура)

Арматура високого тиску - від 10 до 80МПа (енергетична, спеціальна, кріогенна, контрольна та фонтанна арматура)

Арматура надвисокого тиску - понад 80МПа (енергетична, спеціальна, кріогенна, контрольна та фонтанна арматура)

Класифікація арматури в залежності від температури

Арматура кріогенна, для зріджених газів- температура нижче мінус 153°С (клапани, регулятори, запірні пристрої зі спеціальних сталей та сплавів)

Арматура холодильних установок - температури від мінус 153°С до мінус 60°С (холодильна техніка Danfoss (Данфосс), запірно-регулююча арматура зі спеціальних та неметалічних сплавів)

Арматура для низьких температур – від мінус 60°С ( спеціальна техніка Danfoss, клапани, регулятори, засувки з легованих марок сталі 20ХН3Л, 09Г2С та ін.)

Арматура середніх параметрів - температури до плюс 450 ° С (трубопровідна арматура з вуглецевих сталей 20Л, 30-35Л, 45Л та ін.)

Арматура високих параметрів - температури до плюс 600°С (трубопровідна арматура зі спеціальних, нержавіючих та молібденистих марок сталі ХМФ, 12Х18Н9ТЛ, 12Х18Н12М3ТЛ та ін.)

Арматура жаростійка - температури понад плюс 600 ° С (застосовувані матеріали в залежності від індивідуальних умов експлуатації - нікель, молібден, титан, що містять сплави)

Класифікація арматури за способом монтажу

Арматура муфтова. Монтується за допомогою муфт (внутрішня трубна, конічна, циліндрична або ін. різьблення). В основному це крани кульові, чавунні вентилі, клапани невеликих діаметрів, Ду до 50 мм (в окремих випадках до 80 мм). Застосовується на побутовій сантехнічній арматурі, на спеціальній та контрольній арматурі.

Арматура цапкова. Монтується в трубопровідну системуза допомогою зовнішньої різьби, з буртиком під ущільнювальне кільце. Застосовується на спеціальній арматурі високого тиску, на трубопроводах з агресивним робочим середовищем та у випадках, де потрібно забезпечити високу надійність та швидкороз'ємність з'єднання.

Арматура штуцерна. Монтується до трубопроводу за допомогою патрубків з зовнішнім різьбленням. Відповідь деталі трубопроводу називається штуцер або ніпель (з внутрішнім різьбленням). Застосовується на деяких типах кульових кранів, клапанів, з'єднання типу «американка» і на спеціальній (контрольній) арматурі.

Арматура під зварювання. Монтується до трубопроводу за допомогою патрубків під приварювання. Це найнадійніший вид з'єднання. Використовується в основному на енергетичних засувках та клапанах високого тиску. Так само, приєднання під приварювання, широко застосовується на кульових кранах, на вітчизняній та імпортній трубопровідній арматурі.

Арматура фланцева. Монтується до трубопроводу за допомогою фланців відповідно до ГОСТ 12815-80. Найбільша частина засувок чавунних та сталевих виготовляється з фланцевим приєднанням. Зручний монтаж, можливість швидкої заміни обладнання на трубопроводі дозволяють застосовувати такий вид з'єднання в більшості випадків. Окрім засувок, фланцеве з'єднаннязастосовується на дискових затворах, клапанах, кранах, при монтажі фасонних деталей та пожежного обладнання міської водопровідної мережі.

Арматура стяжна. Міжфланцеве (стяжне) приєднання широко використовується для монтажу дискових затворів, шиберних засувок, деяких типів зворотних клапанів та регуляторів. Арматура стяжна не має приєднувальних фланців і стягується шпильками між фланцями, встановленими на трубопроводі. Перевагою міжфланцевої арматури є надійність з'єднання та мала маса.

Класифікація арматури за способом герметизації до зовнішнього середовища

Арматура сальникова. Герметичність арматури по відношенню до зовнішнього середовища забезпечується сальниковим вузлом, який знаходиться в постійному зіткненні з рухомим елементом арматури - шпинделем, що здійснює під час роботи зворотно-поступальний рух. Розбірний сальниковий вузол застосовується у засувках, кранах, клапанах. Винятком є ​​імпортна трубопровідна арматура Naval, Danfoss, Jafar, де для забезпечення герметичності застосовується одне або кілька О-подібних кілець.

Арматура сильфонна. Герметичність арматури забезпечується сильфонним вузлом, який є гофрованим патрубком з нержавіючої сталі або спеціальної пластмаси. Під дією навантаження сильфон деформується, але зберігає свої властивості, забезпечуючи герметичність і в затворі, і по відношенню до зовнішнього середовища. Сильфонні вузли застосовуються в запірних клапанах, регуляторах тиску РДС, в запобіжних клапанах СППК та іншій арматурі.

Арматура мембранна. У конструкції арматури передбачений еластичний елемент – мембрана, яка виконує функцію затвора, ущільнювального елемента затвора та ущільнення корпусу. Така конструкція застосовується в мембранних клапанах (електромагнітних, соленоїдних) у запірних та запобіжних клапанах. Також, мембрана часто застосовується як чутливий елемент у регуляторів тиску води або пари.

Арматура шлангова. Арматура, в якій перекриття потоку робочого середовища відбувається перетисканням еластичного шланга, називається шланговою. Еластомер забезпечує герметичність і по відношенню до зовнішнього середовища, і є запірним органом. Шлангові засувки часто застосовуються для рідких, в'язких та агресивних середовищ, т.к. мають відмінну герметичність та нульовий гідравлічний опір.