ЗАГАЛЬНІ ТЕХНІЧНІ ДАНІ ТА НОРМАТИВИ

Розділ 1

ТЕРМІНОЛОГІЯ ТА КЛАСИФІКАЦІЯ

1.1. Основні терміни

У арматуробудуванні, так само як і в інших галузях промисловості, використані технічні терміни. Визначення специфіки цієї галузі. На сьогоднішній день деякі з них вже широко застосовуються, інші потребують уточнення і перевірки практикою. Так, наприклад, назріла необхідність терміну «умовний» і «умовне» скрізь замінити на «номінальний» і «номінальний». Безперервне розширення сфери застосування арматури захисту появу нових термінів і визначення.

Трубопровідною установкою арматури називаються пристрої, які монтуються на трубопроводах, котлах, апаратах, агрегатах, ємностях та інших, призначених для пропускання потоків серед вище шляхом відключення трубопроводів або їх ділянок, агрегатів, апаратів тощо, розподілу потоків за необхідними напрямками, регулювання різних параметрів середовища (апаратів) тощо, відповідно до потоку виробляються шляхом. змін. прохідного перерізу в робочому органі арматури.

Трубопровідну арматуру можна поділити на промислову, санітарно-технічну та лабораторну. Промислова арматура може бути загального призначення та спеціальної — для особливих умов роботи. Арматурою загального призначення називається арматура, що використовується в різних галузях народного господарства.

За областю застосування арматури поділяють на пароводяну, газову, нафтяну, енергетичну, хімічну, суднову та резервуарну. Переважна кількість конструкцій арматури встановлюється на трубопроводах і значно менша частина монтується разом на котлах, апаратах, установках, агрегатах та ін.

За способом керування арматура може бути керованою та автоматично дією (автономною). Керованою називається арматура, робочий цикл якої виконується за відповідними командами в моменти, які запускаються робочими умовами, обстановкою або приладами.

Керована арматура поділяється на арматуру з ручним приводом, з механічним (електричним), пневматичним, гідравлічним, електромагнітним приводом і арматуру під дистанційно розташованим приводом. Арматура з ручним приводом керується обертанням маховика (або рукоятки), насадженого на шпиндель або ходову гайку разом або через редуктор. Привідна арматура оснащена приводом, встановленим одночасно на ній і що діє від стороннього джерела енергії або за допомогою енергії робочого середовища, що транспортується по трубопроводу.

1.2. Типи арматури та їх конструктивні різновиди

Привідна арматура може бути оснащена:

  • Електроприводом
  • Електромагнітним приводом
  • Електричним виконавчим механізмом
  • Мембранним, поршневим або сильфонним пневмо- або гідроприводом

Арматура під дистанційним розташуванням приводу керується приводом (механічним або ручним), який встановлюється окремо від арматури і з'єднується з нею передачею, що складається з валиків, підшипників, зубчастих коліс або тросиків.

Автоматичною дією, або автономною , називається арматура, керування і робочий цикл, який розглядається тільки в якості робочого середовища без будь-яких сторонніх джерел енергії. До неї відносяться зворотні клапани, запобіжні та перепускні клапани, регулятори тиску, регулятори рівня, конденсатовідділювачі. Вона спрацьовує під дією силу, що створює тиск самої робочої середовища.

Класифікація за функціональним призначенням

За функціональним призначенням арматура розподіляється за такими основними класами:

  1. Запірна арматура
    • Призначення: для перекриття потоку середовища.
    • Розширеність: найбільше, становить близько 80% від загальної кількості.
    • До її відповідності входять: пробно-пускову або контрольно-пускову арматуру для перевірки рівня економічного середовища в ємності, відбору проб, випуску повітря, дренажу тощо.
  2. Регулююча арматура
    • Призначення: для регулювання параметрів робочого середовища (тиску, температури) шляхом його зміни витрат.
    • До неї відносяться: регулюючі клапани, регулятори тиску, регулятори рівня, регулюючі вентилі.
    • Окремий підвід: дросельна арматура , призначена для значного зниження тиску середовища і працює в умовах великих перепадів тиску.
  3. Розподільча арматура
    • Призначення: для розподілу потоку робочого середовища за певними напрямками.
  4. Запобіжна арматура
    • Призначення: для запобігання аварійного підвищення тиску в системі шляхом автоматичного випуску надлишкової кількості середовища.
    • До неї відносяться: запобіжні клапани, імпульсні запобіжні пристрої та мембранні розривні пристрої.
  5. Захисна (відсічна) арматура
    • Призначення: для захисту обладнання від аварійних змін параметрів середовища (тиску, напрямку потоку) шляхом відключення обслуговувальної лінії чи ділянки.
    • До неї відносяться: швидкодіючі відсічні клапани, засувки і крани, зворотні клапани та відключаючі пристрої.
    • Відмінність від запобіжної: при аварії запобіжна арматура відкривається для скидання середовища, а захисна — закривається , відсікаючи захищувану ділянку.
  6. Фазороздільна арматура
    • Призначення: для автоматичного розділення різних фаз робочого середовища (наприклад, води і пари).
    • До неї відносяться: конденсатовідділювачі, повітровідвідники (вантузи) та масловідділювачі.

Проміжні класи: запірно-регулююча, змішувальна, пробно-спускна.

Класифікація за матеріалом корпусних деталей

  • Стальна (із вуглецевої сталі)
  • З корозійностійкої сталі
  • Чавунна (із сірого чавуну)
  • З ковкого чавуну
  • З кольорових металів
  • З пластиків та кераміки (фарфору)
  • Чавунна із захисним корозійним покриттям (гума, пластмаса, емаль)

За конструкцією корпусу арматура поділяється на прохідну та кутову . У прохідній арматурі середовище не змінюється в напрямку свого руху на виході з напрямком на вхід, у кутовому — напрямок змінюється. Кутова арматура фактично встановлюється на згинах трубопроводу і забезпечує місцевий поворот.

Залежно від конструкції приєднувальних патрубків арматура розділяється на фланцеву, муфтову, цапкову, штуцерну та приварну. Фланцева арматура має фланцеві приєднувальні патрубки, муфтова — муфтові приєднувальні патрубки з внутрішньою різьбою. У разі необхідності муфтові патрубки без різьби (під зварювання) утворені при з'єднані патрубки ущільнено відповідними прокладками (пароніт, гума). Цапкова та штуцерна арматура мають відповідні цапкові або штуцерні приєднувальні патрубки із зовнішньою різьбою. Арматура приварна має приєднувальні патрубки, призначені для приварювання до трубопроводу.

Для способу герметизації рухомого з'єднання (шпинделя, штока) з корпусом арматура поділяється на сальникову, сильфонну, мембранну та шлицьову .

  • Сальниковою називають арматуру, в якій герметичність сполучення рухомої деталі з нерухомою забезпечується сальниковим устроєм.
  • Сильфонною називається арматура, в якій герметичність рухомого сполучення по відношенню до зовнішнього середовища забезпечується сильфоном. Деякі конструкції арматури можуть мати дублюючий сальник з нарахуванням підвищення надійності та безпеки роботи.
  • Мембранною називається арматура, в якій герметичність рухомого сполучення по відношенню до зовнішнього середовища забезпечується мембраною. У деяких конструкціях мембрана є одночасно і затвором.
  • У шліцьовій арматурі забезпечується контроль герметичності у всій внутрішній поверхні арматури за відношенням до зовнішнього середовища за допомогою спеціального ущільнення.

Залежно від характеру впливу на арматуру розрізняють: робочий тиск транспортованого середовища; командний тиск , що використовує для передачі сигналів керування приводами арматури; керуючий тиск , що використовує як джерело енергії; та зовнішній тиск (навколишнього середовища).

За положенням запірного органу при збій живлення арматура з приводом підрозділяється на нормально-відкрите (НО) та нормально-закрите (НЗ) . У нормально-відкритій арматурі при припиненні подачі керуючої енергії клапан відкривається, у нормально-закритій — закривається.

Для способу розташування арматура може бути призначена для встановлення тільки на горизонтальних трубопроводах у вертикальному положенні, на горизонтальних і вертикальних трубопроводах у будь-якому розміщенні або тільки на вертикальних трубопроводах.

Для деяких конструкцій арматури (передньозахисні клапани, зворотні клапани, регулятори тиску, конденсатовіддільники та ін.) строго обумовлено напрямок руху середовища , для інших (засувки, крани, шлангова арматура, мембранна арматура) рух середовища може бути в будь-якому напрямку.

 

Виконання одних і тих же функцій може виконуватися за допомогою типів арматури, основними з яких є: засувки, клапани, крани та дискові затвори .

Засувки . Засувками називають конструкцію арматури із затвором у вигляді клина, диска або шибера, що переміщаються вздовж ущільнювальних поверхонь перпендикулярно осі потоку середовища.

  • За формою затвора засувки поділяються на клинові та паралельні . Клинова засувка має затвор, ущільнювальні поверхні якого розташовані під кутом один до одного. Паралельна засувка має затвор, ущільнювальні поверхні якого розташовані паралельно. Вона може бути шиберною (однодисковою) або дводисковою.
  • За характером руху шпинделя розрізняють засувки з висувним шпинделем (шпиндель робить обертально-поступальний рух) та з невсувним (обертовим) шпинделем (шпиндель робить тільки обертальний рух).

Клапани . Клапанами виконується конструкція арматури із затвором у вигляді плоскої або конусної тарілки, що переміщається зворотно-поступально вздовж центральної осі ущільнювальної поверхні сідла корпусу. До клапанів відносяться також конструкції арматури (поворотні клапани), в яких у вигляді затвора тарілки руху по дузі.

  • За взаємним розташуванням патрубків клапани бувають прохідні (вхідний і вихідний патрубки, розташовані на одній осі) та кутові .

Запірні та регулюючі клапани іноді називають вентилями .

Мембранна арматура . В мембранній арматурі для повного перекриття потоку середовища використовується пружна мембрана. У таких конструкціях часто відсутні внутрішні порожнини, які контактують із середовищем, що робить їх ідеальними для агресивних середовищ. Мембрани фактично виготовлені з полімерних матеріалів.

Крани. Крани з мастилом мають пристрій для тривалої (ручної або автоматичної) подачі густого мастила по каналах на пробці та корпусі для змащування рухомого з'єднання.

Дискові затвори (заслінки) . Затвором служить диск, який повертається на осі, розташований у протоці. Дискові затвори випускаються при великих діаметрах трубопроводу, малих тисках середовища та знижених вимогах до герметичності запірного органу.

Конденсатовідділювачі. Конденсатовідділювачами називають конструкцію арматури, призначеної для автоматичного відведення конденсату. За принципом роботи вони поділяються на:

  • Поплавкові: принцип роботи заснований на використанні різниці в густинах пари та конденсату. Бувають із закритим поплавком, відкритим поплавком та поплавком дзвінкого типу.
  • Термостатні: робота заснована на використанні термочутливого елемента та різниці температури пари і конденсату.
  • Термодинамічні: принцип дії заснований на використанні аеродинамічного ефекту та термодинамічних властивостей середовища.

Регулятори тиску та рівня.

  • Регулятори тиску — арматура, призначена для автоматичного підтримання тиску без використання джерела енергії. Підтримання тиску забезпечується в заданій точці трубопроводу (до регулятора або після нього).
  • Регулятори рівня — арматура, призначена для автоматичного підтримання рівня без використання сторонніх джерел енергії. Бувають регулятори живлення (рівень підтримується додаванням рідини) та регулятори переливу (відведенням надлишку рідини). Регулювання тиску та підвищення рівня шляхом зміни витрат середовища.

 

Розділ 2. ОСНОВНІ ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ ПАРАМЕТРИ АРМАТУРИ

2.1. Умовні, робочі та пробні тиски

Основні параметри арматури можна розділити на експлуатаційні (тиск, температура, пропускна здатність, тип приводу, час спрацювання) та конструкційно-монтажні (будівельні довжини, спосіб приєднання до трубопроводу тощо).

Класифікація за тиском:

  1. Для вакууму — для абсолютних тисків менше 0,1 МПа.
  2. Для малих тисків — до 1,6 МПа.
  3. Для середніх тисків — від 2,5 до 10 МПа.
  4. Для високих тисків — від 10 до 60 МПа.
  5. Для надвисоких тисків — від 100 МПа і вище.

Визначення:

  • Робочий тиск ( Pp P p ​) — найбільший надлишковий тиск, при якому забезпечується довготривала робота арматури при робочій температурі середовища.
  • Пробний тиск ( Pпр P пр ​) — надлишковий тиск, при якому арматура повинна проходити гідравлічне випробування водою на міцність і щільність.

Умови: використання

  • Фактичний робочий тиск можна перевищувати стандартний до 5%.
  • При пульсуючих тисках, гідравлічних ударах, змінних температурах та обмеженому терміні служби (< 20 000 год.) наведено правильні коефіцієнти за стандартними значеннями.

Залежність тиску від температури:
Робочі тиски дорівнюють умовним для арматури з вуглецевої сталі при температурі середовища від 0 до +200°C, для арматури з чавуну, бронзи або латуні — від 0 до +120°C. При підвищеній температурі допустимий робочий тиск знижується. Для сталей існує 14 температурних ступенів, знижується тиск поруч: 1; 0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5; 0,45; 0,4; 0,36; 0,32; 0,28; 0,25; 0,22.

Класифікація за температурним режимом:

  1. Звичайна: з вуглецевої сталі (до 425°C), з ковкого чавуна (до 300°C), з сірого чавуна (до 225°C). Для критичних об'єктів (наприклад, при температурі нижче -50°C) вибирають арматуру з легованого або сталевого спеціального сплаву.
  2. Для високих температур (450 - 600°C): із спеціальних сталей.
  3. Жаростійкість: для температури понад 600°C.
  4. Холодильна техніка: для температури до -153°C.
  5. Кріогенність: для температури нижче -153°C.