Запорная арматура: виды, назначение и рекомендации по установке

Разновидности арматуры запорного типа

Различают следующие типы запорной трубопроводной арматуры:

• краны;
• вентили (клапаны);
• задвижки;
• заслонки.

Классификация кранов

Запорные краны преимущественно предназначены для бытовых трубопроводов с малым давлением.

Устройство запорной арматуры-крана следующее:

• корпус;
• запорный элемент;
• рукоять;
• набор уплотнительных прокладок.

Элементы, входящие в состав запорного крана

Классификация устройств может быть произведена по нескольким признакам:

• типу запорного элемента;
• методу установки.

Элементом, перекрывающим поток проходящей среды, может быть:

• шар. В соответствие с этим кран носит название шаровой (рисунок выше);
• конус в виде пробки (пробковый кран).

Запорный кран пробкового вида

Крепиться к трубопроводу краны могут:

муфтовым способом. Фиксирующие гайки наворачиваются на подготовленную на трубе резьбу;

Кран, устанавливаемый на резьбу

• фланцевым способом. В качестве фиксирующих элементов выступают фланцы, соединяемые между собой болтами;
• методом сварки.

Устройства, устанавливаемые на фланцы и методом сварки

Каждый кран имеет свое условное обозначение. На маркировке, нанесенной на корпус устройства, в обязательном порядке отражаются:

• диаметр условного прохода (DN);
• условное давление, на которое рассчитано устройство (РN);
• материал, примененный для изготовления крана;
• предприятие-изготовитель;
• дополнительные справочные материалы (дата изготовления, номер партии и так далее).

Условные обозначения основных параметров крана

Если знать маркировку, то всегда можно самостоятельно подобрать запорное устройство.

Использование вентилей

Запорный клапан (вентиль) состоит из корпуса с двумя концами для крепления устройства и седла, перекрываемого затвором.

Клапан для перекрытия трубопровода

Основная отличительная особенность вентиля от крана – это высокий класс герметичности, что позволяет использовать устройство на газопроводах.

Клапан, как и кран, может присоединяться к трубопроводу при помощи муфт, фланцев или сварки.

Выпускаются вентили, приводимые в действие:

• маховиком (ручное управление);
• электроприводом (электронное управление), в том числе и с помощью дистанционного пульта управления.

Маркировка запорной арматуры – вентиля также содержит:

• условное обозначение модели устройства;
• проход;
• обозначение типа присоединения к трубопроводу;
• давление;
• материал исполнения;
• климатическое исполнение;
• документ, на основании которого вентиль изготовлен.

Обозначение параметров вентиля

Предназначение и разновидности задвижек

Наиболее часто используемым элементом любых трубопроводов является задвижка. Устройство представляет собой корпус и крышку, между которыми располагается затвор.

Простейший вид запорной арматуры

Назначение запорной арматуры – задвижки – любые трубопроводы, диаметр которых варьируется от 15 мм до 2000 мм.

Преимуществами устройства, по сравнению с другими видами запорной арматуры, являются:

• простота обслуживания и конструкции;
• небольшие размеры;
• малое сопротивление.

Задвижки могут изготавливаться из следующих материалов:

• стали;
• чугуна;
• цветных металлов и сплавов из них.

Управление задвижками происходит:

• ручным способом (вращением рукояти);
• электроприводом;
• гидроприводом.

Задвижки с электроприводом или гидроприводом преимущественно устанавливаются на промышленные трубопроводы.

Обозначение запорной арматуры (задвижки) определяет:

• вид и наименование устройства;
• условный рабочий диаметр;
• максимальное давление в системе;
• тип привода;
• положение устройства в рабочем состоянии;
• категорию размещения;
• климатическое исполнение;
• тип соединения устройства с трубопроводом.

Обозначение параметров задвижки

Назначение заслонок

Запорным элементов в заслонке является диск, который вращается вокруг оси.

Разновидность запорной арматуры для трубопровода

Заслонки преимущественно используются на трубопроводах, имеющих большой диаметр и находящихся под небольшим давлением, так как класс герметичности устройства достаточно низкий.

Заслонка может управляться:

• маховиком, приводящим в действие ось вращения (ручное управление);
• гидроприводом;
• электроприводом.

В большинстве случаев корпус запорного устройства изготавливается из чугуна, а поворотный диск – из стали.

Устанавливаются заслонки:

• методом сварки;
• фланцевыми крепежами.

Заслонки могут использоваться в трубопроводах с химическими жидкостями и канализационных системах. Для водоснабжения или отопления практически не применяются.

Марка запорной арматуры  – задвижки, а так же номер партии, диаметр, давление и область определения обозначаются на корпусе устройства аналогично ранее приведенным схемам.

Назначение и ассортимент запорной арматуры

Для теплоснабжающих систем данную арматуру применяют с целью контроля над подачей горячего теплоносителя и размыкания отопительного контура. Как правило, запорный кран на обогревательный прибор монтируют на участках, где производится обвязка радиаторов трубопроводом.

Подобное решение кроме функциональных преимуществ обладает практической пользой. После перекрытия запорного вентиля батареи у домашнего умельца будет возможность отремонтировать ее без остановки функционирования всей отопительной конструкции.

На сегодняшний день запорная арматура для отопления на отечественном рынке предлагается в большом ассортименте, а среди наиболее часто используемых изделий значатся такие устройства:

• запорные клапаны;
• задвижки;
• игольчатые вентили;
• шаровые краны.

Классификация трубной арматуры

Согласно положениям ГОСТ, трубная арматура разделяется на группы исходя из следующих факторов:

Основной параметр классификации – функциональное назначение, согласно ему выделяют следующие виды трубопроводной арматуры:

1. Запорная арматура – конструкции, предназначенные для полного перекрытия потока циркулирующей по трубопроводу среды. Запорные изделия, в свою очередь, делятся на – спускную арматуру (используется для удаления транспортируемой среды из трубопровода) и контрольную арматуру (перекрывает поток и подает рабочую среду в контрольно-измерительные приборы).
2. Регулирующая арматура – применяется для регулировки пропускной способности трубопровода. Делится на дроссельную – снижает рабочее давление в трубопроводе за счет увеличения гидравлического проточного сопротивления, и запорно-регулирующую – объединяет в себе функции двух видов арматуры, наиболее часто используемая трубная арматура на сегодняшний день.
3. Защитная (отсечная) арматура – установка отсечной арматуры выполняется для защиты подключенного к трубопроводу оборудования и самой магистрали в аварийных ситуациях. Арматура перекрывает и отключает вышедшею из строя часть трубопровода из кольца циркуляции, что дает возможность произвести требуемые ремонтные работы. Разновидностью защитной арматуры является обратная арматура, которая предотвращает возможность обратного потока циркулирующей среды.
4. Предохранительная арматура – конструкции, в автоматическом режиме сбрасывающие избыток давления в системе, что защищает оборудование и магистраль от перегрузок.
5. Распределительная арматура – установка выполняется в два смежные трубопровода при необходимости объединения и смешивания их потоков.
6. Соединительная арматура – конструкции, используемые для стыковки трубопроводов либо разводки магистрали на несколько каналов. К данной группе относятся всевозможные тройники, отводы, крестовины и т.д. Материал изготовления соединительной арматуры соответствует материалу трубопровода (налажено производство как стальных, так и полипропиленовых и полимерных изделий).

Виды трубопроводной арматуры

В зависимости от сферы применения, вся трубопроводная арматура делится на промышленную и бытовую. Бытовая арматура применяется для газовых трубопроводов, водопроводов и труб отопления. Класс промышленной арматуры, в свою очередь, делится на следующие группы:

В отдельную подгруппу относится судовая арматура, используемая на военных и гражданских кораблях, которая имеет повышенный класс надежности.

По способу управления трубопроводная арматура делится на два вида – автоматическая и управляемая. Управляемая арматура может иметь несколько типов приводов:

• ручной привод;
• механический привод (электрического, пневматического, гидравлического либо электромагнитного типа);
• дистанционный привод – регулирующая конструкция, которая удалена от арматуры и соединяется с ней посредством передачи (вала, троса, шестеренок либо подшипников)

В зависимости от способа присоединения к трубопроводу, трубозапорная арматура бывает:

Для трубопроводов, изготовленных из полимерных труб (полипропиленовых, полиэтиленовых либо металлопластикорвых), чаще всего используются конструкции штуцерного типа – это наиболее распространенная арматура в бытовой эксплуатации, тогда как промышленная арматура, как правило, фланцевая либо муфтовая.

Схема конструкции шарового крана

Последний фактор классификации – принцип герметизации арматуры, согласно которому конструкции делятся на:

• сальниковые – в месте стыка арматуры и торцевой части трубопровода размещаются сальники из асбеста, графита, фторопласта либо резиновые уплотнительные кольца;
• сильфонные – вместо эластичных материалов для уплотнения используются металлические сильфоны гофрированного типа;
• мембранные – конструкции, в которых мембрана одновременно выполняется уплотнительную и запорную функцию;
• шланговые – в качестве уплотнительного материала используется пережимаемый резиновый шланг.

Маркировка трубопроводной арматуры

Маркировка трубопроводной арматуры выполняется в соответствии с положениями ГОСТ №4666-75 “Арматура трубопроводная”. Маркировка состоит из ряда чередующихся букв и цифр, пример – 30с941нж2, где:

• 30 – тип арматуры (задвижка);
• с – материал изготовления (углеродистая сталь);
• 9 – тип привода (электрический);
• 41 – номер модели;
• нж – тип уплотняющего материала (сильфонный уплотнитель из нержавеющей стали);
• 2 – вариант исполнения.

Расшифровку каждой номенклатурной составляющей маркировки вы можете найти в таблицах ЦКБА (Центральное конструкторское бюро арматуростроения).

Игольчатые вентили

Функции, которые должен выполнять игольчатый кран, отличаются разнообразием. В соответствии с конструкционным устройством данное изделие может иметь запорное, регулирующее и балансировочное предназначение.

Игольчатый вентиль в отопительных системах задействуют для радиаторов. Благодаря его наличию обеспечивается плавное перекрытие потока и удается избежать последствий гидроударов, оказывающих негативное воздействие на всю теплоснабжающую конструкцию.

В отличие от шарового крана, у которого два положения, игольчатый вентиль может функционировать в трех режимах:

• «открыто»;
• «закрыто»;
• «частично закрыто».

Типы трубопроводной арматуры

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Запорная арматура – неотъемлемый элемент систем управления потоками в трубопроводных системах, она является важной составляющей топливно-энергетического комплекса. Добыча, подготовка и транспортировка нефтепродуктов невозможна без трубной продукции с установленными на нее регулирующими механизмами

Добыча, подготовка и транспортировка нефтепродуктов невозможна без трубной продукции с установленными на нее регулирующими механизмами.

Материалы изготовления

В настоящее время используется несколько видов материалов, применяемых при изготовлении деталей арматуры для разных типов трубопроводных систем.

Устройства могут быть представлены металлическими сплавами и неметаллами:

• прочный и проверенный временем чугун, отличающийся долговечностью, высокой прочностью и неподверженный сдавливанию, разрывам, скручиванию и сгибам.
  Использование особых добавок способствует получению сплава, устойчивого к негативным воздействиям кислот, щелочей, высокотемпературных режимов и трению.
  Недостатком может являться невозможность выполнения ремонтных работ;
• стальная арматура является более пластичной и мягкой, по сравнению с чугуном, что негативно сказывается на основных показателях прочности и снижает устойчивость к деформационным изменениям.
  Материал ремонтопригодный, что делает его более удобным в эксплуатации;
• латунный сплав характерного желтого цвета, обладающий достаточной лёгкостью, но значительно уступающий черным металлам по уровню прочности.
  Выгодно отличается устойчивостью к коррозийным изменениям и фрикционной нагрузке;
• полимерная арматура, представленная фторопластом — полипропиленовыми трубами (про монтаж трубопроводов прочитайте здесь), винипластом, полиэтиленом и многими другими, легкими и недорогими, современными материалами, отличающимися пластичностью.
  Минусом полимеров является недостаточная прочность, требующая обязательного использования металлических элементов.

 Стеклянная, керамическая или фарфоровая арматура, на сегодняшний день, применяется при необходимости получить высокий уровень химической устойчивости.

Самой надёжной и прочной, в настоящее время, является долеритовая арматура.

При выборе, рекомендуется отдавать предпочтение однообразным трубопроводам (как сделать своими руками монтаж пластиковых водопроводных труб, написано здесь) и арматуре, что позволит получить химическую и механическую однородность, а также общие гальванические характеристики.

Как работает запорные и регулирующие краны?

В большинстве случаев запорно-регулирующая арматура находит свою работу на трубопроводах, где требуется контроль объема подачи горячей и холодной воды и давления в системе. Кран обычно имеет рукоятку с перемещением на четверть оборота реже на пол-оборота, чтобы легко переключаться из открытого положения в закрытое положение в случае выполнения таких работ, как устранение течи, выполнение иных ремонтных работ.

Для вентильных устройств необходимо повернуть рабочий маховик или колесо на несколько оборотов вокруг оси, до тех пор, пока запорный механизм не ляжет на седло и не перекроет поток. Запорная арматура не дает широкой возможности контролировать поток воды или давление, которое максимально в открытом положении. Располагается запорная арматура между источником, центральным распределительным пунктом воды (газа) в доме или ином здании и системой распределения внутри отдельного помещения.

Запорные клапаны используются как отсекающие поток устройства, они обеспечивают перекрытие потока. Их устанавливают до и после таких элементов, как: бойлер, насосы, фильтры, теплообменники, резервуары для горячей воды для бытового потребления, распределители напольного отопления. Кроме того, в этих установках имеются специальные запорные клапаны, имеющие отличную форму для использования («прямые» или угловые), которые позволяют отключать любой радиатор во время технического обслуживания или ремонта, не затрагивая другие радиаторы в установке центрального отопления.

Виды запорной, регулирующей и запорно-регулирующей арматуры

• Краны. Чаще всего стандартные водопроводные краны диаметром от трех восьмых до одного, полутора дюймов. Обычно это шаровые или вентильные краны на вводе в квартиру, отдельные помещения.
• Вентили (клапаны). Применяются там же, где и краны, но также могут устанавливаться на трубах диаметром до полутора-двух дюймов, могут устанавливаться на внутридомовых распределительных сетях.
• Задвижки – устройства для использования на магистральных трубопроводах, диаметром от двух дюймов и более.
• Заслонки. Применяются на магистральных трубопроводах горячего и холодного водоснабжения, отопления.

Вид запорно-регулирующей арматуры, обеспечивающей регулирование заданных технологическими условиями и параметрами состояний рабочей среды, расхода, а также для поддержания необходимого давления системы в проектных пределах называется регулирующей арматурой.

Это может быть:

• регулирующий клапан, способный уменьшить или увеличить поток жидкости или газа;
• запорно-регулирующий клапан, который помимо регулирования может обеспечить полное запирание системы;
• смесительный клапан, который может обеспечить смешение нескольких потоков в заданной пропорции;
• регулятор давления прямого действия, устройство, которое используется, если необходимо обеспечить точное регулирование или поддержание давления в системе;
• регулятор уровня жидкости или газа чаще всего с обратной связью по уровню расхода или иным параметрам.

Задвижки

Данная арматурная продукция выполняет исключительно запорную функцию. По причине конструкционных особенностей задвижки могут находиться исключительно в двух позициях, поскольку у механизма имеется запирающий элемент, расположенный перпендикулярно относительно потока теплоносителя. Если элемент арматуры имеет открытое положение, нагретая жидкость поступает в контур, а когда закрытое – не дает ей циркулировать.

Задвижка имеет ряд особенностей:

1. Обеспечивает в контуре незначительное гидравлическое сопротивление.
2. У нее оптимальный размер внутреннего диаметра, совпадающий с сечением трубопровода.
3. Ее просто монтировать.
4. Она отличается высокой надежностью.

Требования к материалу изготовления и задачи элементов

Чтобы понять, что собой представляют вышеуказанные элементы, необходимо разобраться в их функционале. Общая задача арматуры – регулировка потоков теплоносителя, которые распределены по системе. С их помощью пользователь может в любое время увеличивать или уменьшать объем. Каждый из типов арматуры (№1 – запорная арматура, №2 – регулирующая) определенным образом влияет на работу конструкции и имеет свое конкретное функциональное предназначение.

Вариант №1

Запорная арматура используется для полной остановки теплоносителя на конкретном участке водопроводной системы или радиатора для принудительного уменьшения потока. Как правило, для таких задач выбирают задвижки или краны, отличающиеся по конструкции.

При покупке деталей необходимо обратить особое внимание не только на модель, но и на материал, из которого она изготовлена. Крупные производители используют нержавеющую сталь высшего качества

Продукция высшего сорта должна с легкостью выдерживаться температурные нагрузки и высокое давление. Данные показатели обязательно должны быть указаны в техническом паспорте или на самом корпусе элемента.

Вариант №2

Данный класс арматуры используется для безопасной и слаженной работы всей конструкции. Одно из основных предназначений регулировочных элементов для систем отопления – стабилизация уровня давления внутри трубы. При использовании на базе систем водоснабжения детали регулируют нагрев воды за счет смешивания горячей и холодной жидкостей. Для большей практичности некоторые модели приборов оснащают электронными панелями управления.

Заметка: компании-производители, которые работают в данном сегменте рынке, продолжают работать над разработкой новых конфигураций, для повышения эффективности и удобства при эксплуатации. На полках крупных специализированных магазинах в продаже можно найти комбинированные узлы. Главное преимущество таких моделей отопительной арматуры заключается в простом и легком монтаже, по сравнению с установкой одиночных компонентов системы.

Балансировочный клапан

При монтаже систем теплоснабжения его используют с целью регулировки работы нескольких гидравлических контуров. Установка балансировочного клапана позволяет повысить эффективность отопительной конструкции, так как он помогает контролировать допустимый объем потребляемого теплоносителя.

Правильно смонтированный данный вид арматуры, у которой принцип работы заключается в равномерном распределении нагретой жидкости по всем сегментам теплоснабжающей системы, может функционировать в наиболее сложных условиях. Данное устройство способно выдерживать значительные перепады давления в контурах и высокую скорость передвижения теплоносителя по трубопроводам.

Состоит балансировочный клапан, стоимость которого для модификаций прямого действия не маленькая, из следующих основных элементов:

• корпуса, выполненного из стали, силумина или латуни;
• патрубка;
• фиксатора положения;
• мембранной перегородки;
• измерительной диафрагмы;
• индикатора затвора.