Запорная арматура для трубопроводов, ее виды и классификация

Монтаж арматуры своими руками

Установка запорных изделий осуществляется разными способами: под сварку, на резьбу или при помощи фланцев.

Необходимые инструменты и оборудование

Комплект необходимых инструментов и оборудования подбирается в зависимости от типа соединения устройства с трубопроводом.

Для установки арматуры с резьбовым типом соединения достаточно:

• разводного ключа или ключа соответствующего размера;
• приспособления для нарезания резьбы;
• расходного материала для герметизации резьбового соединения(обыкновенная льняная нить или ФУМ-лента);
• прокладок, которые почти у всех моделей входят в комплект.

Фланцевое соединение выполняется с помощью:

• динамометрического ключа;
• уплотнительной прокладки;
• крепёжных болтов.

Для монтажа приварной арматуры необходимо запастись:

• оборудованием для сварочных работ;
• листом наждачной бумаги;
• болгаркой.

Монтаж арматуры методом сварки

Для подсоединения запорного устройства, необходимо перекрыть подачу воды в квартиру полностью или отключить отдельную линию с помощью ближайшего исправного крана. Затем болгаркой вырезать участок трубы, где будет устанавливаться изделие, и зачистить концы с обеих сторон наждачкой. Далее приваривают новое устройство двумя швами по высей длине окружности трубы.

Монтаж при помощи резьбового соединения

Процесс установки резьбовой запорной арматуры состоит из следующих этапов:

• вырезки участка трубопровода и обработки концов труб;
• нарезки резьбы;
• герметизации резьбы ФУМ-лентой или льняной нитью;
• фиксации изделия;
• проверки герметичности участка соединения.

Процесс уплотнения резьбы при монтаже запорной арматуры продемонстрирован на видео:

Установка арматуры на фланцы

Монтаж запорных устройств на фланцы относится к разъёмным типам соединений и в основном используется для размещения на трубопроводах промышленного водоснабжения. Соединить концы труб с помощью фланцев своими руками на бытовой системе достаточно сложно, так как потребуется приварка особых колец для крепления арматуры. Если кольца уже приварены, то монтаж фланцевых устройств выполняется следующим образом:

• устанавливают между фланцем и кольцом на конце трубы уплотнительное кольцо, обеспечивающее герметичность соединения;
• закрепляют изделие крепёжными болтами, которыми оно укомплектовано при производстве.

Запорные задвижки

Выбор запорной арматуры предполагает выбор качественных трубопроводных задвижек. Они нужны для периодического перекрытия потока рабочей среды. Материалом для изготовления задвижек служит чугун, сталь, нержавеющая сталь или сплавы цветных металлов. Выбор материала задвижки зависит от содержимого трубопровода (щелочная или кислая среда).

По принципу работы задвижки бывают:

• клиновые,
• параллельные.

Клиновые задвижки имеют затвор в виде клина. Уплотнительные поверхности такого затвора расположены под углом относительно друг друга. Шпиндель у клиновых задвижек является невыдвижным. Клин может быть упругий, жесткий или двухдисковый. Применяют задвижки на трубопроводах, по которым перекачиваются нефть, газ, вода, некоторые неагрессивные вещества.

Очень важно, чтобы рабочая среда была химически нейтральна к материалу задвижки. На газопроводах используют клиновые задвижки с выдвижным шпинделем, изготовленным из чугуна

На газопроводах используют клиновые задвижки с выдвижным шпинделем, изготовленным из чугуна.

Наибольшую популярность приобрели задвижки, оснащенные электроприводом. Он позволяет достаточно быстро приводить заглушку в открытое или закрытое положение, а также частично перекрывать поток. Управление электроприводом может осуществляться дистанционно, с пульта, а может включаться вручную, непосредственно на трубопроводе. За положение запорного механизма отвечают специальные датчики и индикаторы. Задвижки, оснащенные электроприводным механизмом, можно использовать на любых трубопроводах.

Врезка запорных задвижек в трубопровод производится при помощи фланцевого соединения или сварки.

Устройство запорных вентилей

Устройство запорного вентиля.1. Корпус 2.Крышка 3. Золотник 4.Шток 5. Втулка 6. Ручка

Запорный вентиль является разновидностью запорной арматуры и предназначен для полного перекрытия потока рабочей среды, движущейся по трубопроводу. Он не предназначен для регулирования рабочего давления в трубопроводе. Вентиль должен находиться всегда в полностью открытом или полностью закрытом положении. Все вентили обладают небольшим ходом запорного органа, а также допускают установку в любом положении.

Запорный вентиль состоит из золотника, находящегося на опускающемся шпинделе. При закрывании вентиля золотник опускается на седло, перекрывая поток.

Запорный орган вентиля перемещается параллельно направлению потока, что немаловажно для предотвращения возможных гидроударов в трубопроводе. Вентили могут различаться по виду герметизации, они бывают:

Вентили могут различаться по виду герметизации, они бывают:

• сильфонные,
• диафрагмовые,
• сальниковые.

Все запорные вентили имеют соединительные патрубки, благодаря которым производится их врезка в трубопровод. Вентили, которые предназначенные для работы с высоким давлением, имеют толстые стенки, а монтируются к трубопроводам при помощи приварки. Изделия небольших размеров имеют муфтовые соединения. Вентили больших размеров могут соединяться с трубами посредством фланцевых патрубков.

Эксплуатация запорных вентилей

Управление вентилями осуществляется при помощи электродвигателя или ручного маховика, в некоторых случаях применяется дистанционное управление.

Запорные муфтовые чугунные вентили используют на трубопроводах, по которым производится подача воды, воздуха или пара. При прокачке воды рабочая температура не должна превышать 50 градусов. Запорный орган такого изделия уплотняется кожаным, резиновым или фторопластовым кольцом. Прокладки используются паронитовые. Резьбовое муфтовое соединение позволяет быстро и надежно установить вентиль в систему.

Вентили муфтовые латунные запорные имеют небольшой вес и устойчиво работают в системах с высоким давлением. Латунные изделия также не боятся перепадов давления. Могут устанавливаться в любых местах трубопровода, обеспечивая полное перекрытие магистрали.

Запорные вентили с электромагнитным приводом используются на трубопроводах, по которым проходит вода или воздух. Температура потока не должна превышать 50 градусов. Корпус изготовлен из чугуна, а золотник и крышка — из стали. Управляется устройство дистанционно или вручную.

Классификация, маркировка и требования стандартов

Трубопроводная арматура за счет своей способности изменять внутреннее сечение трубопровода позволяет эффективно управлять потоками различных типов сред. Так, ее использование дает возможность выполнять следующие операции:

• распределять фазы движения рабочих сред;
• осуществлять сброс потока;
• отключать подачу;
• обеспечивать смешивание нескольких потоков;
• осуществлять регулировку параметров потока;
• выполнять распределение рабочей среды.

Классификация арматуры строится на основе ее функциональных возможностей. Так, в зависимости от этого параметра трубопроводная арматура может быть следующих типов.

Регулирующего типа

С помощью такой трубопроводной арматуры изменяют параметры потока рабочей среды и, соответственно, его основные характеристики. В данной категории выделяют дроссельный и запорно-регулирующий типы. С помощью арматуры первого типа, которую часто называют редукционной, можно уменьшать рабочую нагрузку в трубопроводе, что делается за счет увеличения гидравлического сопротивления в его проточной зоне. Запорно-регулирующая трубопроводная арматура — это совокупность устройств, с помощью которых обеспечивается регулирование параметров рабочего потока и его перекрытие.

Запорная арматура для различного диаметра труб

Запорного типа

Такую трубопроводную арматуру используют для герметичного перекрытия потока рабочей среды. Если она применяется для управления потоком рабочей среды в контрольно-измерительные агрегаты, то она называется контрольной. Есть еще и дренажная запорная арматура, за счет которой осуществляется сброс рабочей среды из трубопроводов или емкостей.

Смесительно-распределительного типа

Такая трубопроводная арматура обеспечивает смешивание потоков рабочей среды, а также их распределение по требуемым направлениям движения.

Защитная

Эту трубопроводную арматуру используют для защиты элементов системы от последствий, вызванных изменением параметров потока рабочей среды. Такие изменения чаще всего могут быть последствиями возникновения аварийных ситуаций в системе. Арматура этого типа может также обеспечивать защиту от смены направления движения рабочего потока.

Фазоразделительная

Это трубопроводная арматура, которая разделяет рабочую среду по различным фазовым состояниям. Она, например, может разделять перегретый пар и рабочую среду, задерживать конденсат (кондесатоотводчик), а также решать ряд других задач.

Предохранительная

Этот тип трубопроводной арматуры защищает систему от критического повышения давления рабочей среды.

Трубопроводную арматуру, согласно требованиям Государственного стандарта Р52720-2007, характеризуют два основных параметра:

• условное давление;
• условный проход.

Условное давление, обозначаемое Ру или PN, характеризует такое значение данного параметра, при котором емкости или трубопроводы могут эксплуатироваться в течение определенного периода времени при условии, что температура рабочей среды составляет +20 градусов Цельсия. Классификация трубопроводной арматуры и номинальные значения данного параметра оговорены Государственным стандартом 26349-84.

Значения условного прохода арматуры, который обозначается Ду или DN, характеризуют параметры элементов, входящих в состав трубопроводов. Допустимые величины данного параметра оговариваются Государственным стандартом 28338-89.

Советы по выбору

Практически в быту встречаются два вида регулирующей арматуры: смесители и регуляторы температуры для батарей отопления (термовентиль). При выборе смесителя стоит выбирать рычажную конструкцию – она прослужит больше. Оптимальный материал – бронза (загляните внутрь – характерный золотисто-желтоватый цвет ни с чем не спутаете). Качество элитных дорогих моделей гарантирует их долговечность, но цена перевешивает их долговечность – и  на отечественном рынке можно подобрать качественное изделие.

Не стоит руководствоваться только соображениями экономии – терморегулятор в будущем уменьшает расходы на отопление и его стоимость полностью окупится.

Конструктивные особенности корпусов

ГОСТ 24856-2014 принята классификация ЗА по конструкции корпусов, отличающихся следующими особенностями:

Многоходовая (multiport, multiway) – выполняет функции одновременного распределения и смешения, при этом среда поступает одновременно или с определенной очередностью в один или больше патрубков. После смешения и распределения рабочее тело выходит из одного или нескольких отводов в одно время или по очереди. Общее количество всех патрубков в данного типа приборах больше двух.

Неполнопроходная или зауженная (educed bore) – имеет диаметр проходной части меньше внутреннего размера входного патрубка.

Полнопроходная (full-bore) – имеет диаметр проходного участка с затвором равным или чуть больше внутреннего размера входного и выходного подсоединительных отводов.

Проходная (straight pattern (globe)) – имеет подсоединительные отводы, взаимопараллельные или размещенные на одной оси.

Прямоточная (oblique, Y-pattern) – в клапане шпиндельная или штоковая ось размещена не под углом 90 градусов относительно осевой линии подсоединительных отводов на корпусе. В большинстве устройств подобного типа угловой размер между шпиндельной осью и центральной осевой линией патрубков делают равным 45 градусов по соображениям уменьшения гидравлического сопротивления потоку.

Рис. 8 Полнопроходные и неполнопроходные изделия

Со смещенными осями или разнесенными патрубками (of (with) displaced nozzles (ends)) – проходные разновидности с осями вводов на разных линиях и размещенных параллельно.

Трехходовая (three-way) – относится к разновидности многоходовых, при функционировании среда поступает в оба патрубка и выходит в один. Противоположный вариант, когда транспортируемое рабочее тело входит в один отвод и выходит сразу через два или поочередно сквозь каждый из них.

Переключающая (changeover, switching device) – специальный трехходовой вид для применения в узлах с предохранительными клапанами.

Угловая (angle pattern) – имеет подсоединительные отводы, размещенные взаимно перпендикулярно или в разных плоскостях.

Аксиальной клапан (axial) – в устройстве затвор передвигается вдоль центральной оси корпусных присоединительных отводов.

Рис. 9 Разновидности корпусов

Возможно будет интересно: Кран шаровый 11б27п1 – конструкция, характеристики, стоимость

Виды трубопроводной арматуры

Арматурные изделия классифицируются по способу применения, назначения, конструкции. Виды арматуры на трубопроводах выделяют следующие:

• фланцевые;
• соединительные;
• для труб из разных материалов;
• для атомных электростанций.

Остановимся подробнее на этих видах.

Фланцевая

Фланец – это плоский диск с определенным количеством крепежных отверстий. Фланцы соседних элементов плотно прилегают друг к другу. Соединение осуществляется затягиванием крепежных болтов гайками. Прокладками обеспечивается герметичность. Фланцевая арматура устанавливается в системах, работающих при разном давлении и температурах. К трубе фланец приваривается.

Фланцевое соединение является разборным, что упрощает проведение ремонтных работ, осмотр и замену элементов. Изготавливается чугунным или стальным, применяется для трубопроводов от 50 мм в диаметре, выдерживает температуру до 400 С, можно располагать в горизонтальном и вертикальном положении.

Соединительная

Соединительная арматура трубопроводов применяется при соединении элементов из разных материалов и диаметров. В точке стыковки труб из стали и пластика, где диаметры соединяемых элементов отличаются, применяют соединительную арматуру.

В качестве дополнительных деталей устанавливают муфты, заглушки и прочие фитинги, в конструкции которых нет запорно-регулировочного механизма. Такие элементы обеспечивают быстрый монтаж и замену деталей трубопровода. Соединительные элементы выпускаются сечением 25-2020 мм, для давления от 1 до 4 МПа из чугуна, стали, пластика.

Нержавеющая

Трубная арматура из нержавеющей стали образует соединение, не вступающее в химическую реакцию с рабочей средой, что обеспечивает долговечности системы. Такие элементы, как клапаны, краны, переходники, задвижки используются для нержавеющих трубопроводов при транспортировке пищевых жидкостей, алкогольных и безалкогольных напитков.

Нержавеющие элементы образует прочное соединение, устойчивое к коррозии, агрессивным средам, что обеспечивает ее использование в нефтехимической и газовой промышленности, фармакологии, АЭС. Детали не взаимодействуют с транспортируемыми продуктами, не изменяют ее и свою структуру.

Арматура для АЭС

Атомная электростанция – это энергетический объект высокой опасности. В ее конструкцию входит большое количество трубопроводов, устанавливается арматура промышленная трубопроводная. К элементам предъявляются следующие требования:

1. Направление движения рабочей жидкости должно совпадать с указанием стрелки на корпусе.
2. Нельзя использовать детали, не соответствующие назначению.
3. Доступ ко всем видам арматуры должен быть свободным.
4. Нагреваемые при работе соединительные элементы трубопровода закрывать съемной конструкцией с теплоизоляцией, закрепляемой с помощью резьбы.

Отдельные части трубопровода, находящегося под высоким или средним давлением, соединяют сваркой или фланцевой арматурой, что уменьшает возможность протечек. Материалом для изделий должны быть высококачественные металлы.

Важно: для обеспечения безопасности работы парогенераторов устанавливают предохранительные клапаны – основной и вспомогательный. Для удаления дренажа из контура станции монтируют сначала запорный, далее – регулировочный.

Арматура металлопластиковых труб

Металлопластиковые трубы используются для прокладки внутри помещений. Это внутренний водопровод и отопление. Соединения участков осуществляется вентилями, запорными и переходными кранами и прочими элементами. Они используются при температуре теплоносителя до 95 С и давления 16 атм.

Трубопроводы из металлопластика используются в быту, имеют аккуратный внешний вид, резьбовое или прессовое соединение. Фитинги изготовлены из латуни с никелированным покрытием. Изделия имеют стандартные размеры, на их поверхности нанесена маркировка.

Фитинги для полиэтиленовых и полипропиленовых труб

Фитинги для пластиковых труб различают для напорных и безнапорных систем. Для полиэтиленовых труб самым надежным считают сварное соединение. В результате получаем единую литую герметичную трубу.

Американка: что это такое, фитинг для соединения труб
Устройство, применяемое для объединения отдельных элементов трубопроводов в единую схему, состоящее из накидной гайки и резьбовых втулок, в среде сантехников называют фитинг американка. Применяется в…

Для регулировки потока, разделения его на отдельные части, используют краны, заслонки и вентили, выдерживающие давление до 16 атм, температуру от 45 до 80 С. Применятся фитинги латунные, бронзовые, стальные. Для водопровода допустимо устанавливать полиэтиленовые краны с металлической вставкой.

Маркировка трубопроводной арматуры

Для ориентирования в видах фитингов, используются специальные обозначения. В них указаны основные технические параметры изделий. Разные производители устанавливают свою маркировку. Наиболее популярной считают маркировку АО «Научно-производственная фирма «ЦКБА». В ней приведены таблицы, указывающие тип изделия, способ привода, материал изготовления, прочие обозначения.

В качестве примера расшифруем следующее обозначение: 13бр042нж – запорный клапан, латунный, уплотнение из нержавейки, имеет дистанционное управление, модель 42. Иногда используют буквенную маркировку: КШ – шаровой кран, КТС – трехходовой стальной кран и другие.