Трубопроводная арматура промышленных предприятий

     Никелевые сплавы представляют собой никель с добавками различных металлов. Никель и его сплавы обладают рядом ценных свойств: хорошо противостоят действию морской воды, сохраняют прочность и пластичность при низких температурах. В интервале температур от -271 ⁰С до +600 ⁰С свойства никеля практически не изменяются, что позволяет использовать его и в криогенной арматуре, и в арматуре, работающей при повышенных температурах. Из никелевых сплавов отметим монель, сплав 68 % Ni , 28% Cu , 2.5 Fe , 1.5 Mn. Этот сплав широко применяется для арматуры, эксплуатируемой в морской воде.

     Титан - серебристо белый легкий металл, имеет высокую температуру плавления, применяется в авиации, а так же в технике как металл, хорошо противостоящий коррозии. Однако он имеет плохие антифрикционные свойства, уплотнительные поверхности из титана склонны к задиранию. В основном из этого металла изготавливают химическую арматуру. Стоимость его высока, поэтому арматура общепромышленного назначения из него не изготавливается.

     Фарфор - керамический материал. Как большинство  керамик, фарфор обладает высокой химической стойкостью, отсутствием коррозии, поэтому применяется для изготовления химической арматуры. Недостатком фарфора  является хрупкость и малая прочность  на изгиб и растяжение, на сжатие фарфор работает хорошо. Как правило, арматура из фарфора не рассчитана на высокие давления. Температурный  предел у фарфора высокий.

     Пластмассы  являются органическими материалами, они горючи и имеют низкую прочность. Из пластмасс для изготовления арматуры наиболее широкое применение нашли винипласт (поливинилхлорид, полихлорвинил) и полиэтилен. Пластмассы обладают очень высокой химической стойкостью, что позволяет изготавливать из них химическую арматуру. Стоимость пластмасс невысока, поэтому в последнее время появилась арматура малых диаметров общего назначения, выполненная из пластмассы. Рабочее давление этой арматуры ниже, чем металлической, однако она может успешно использоваться в системах, где давления невелики. Недостатком винипласта является его низкая морозостойкость, что не позволяет использовать арматуру из него в уличных условиях.

     2. Уплотнительные материалы 

     Уплотнительные  материалы применяются в том  случае, когда материал корпуса арматуры не позволяет получить удовлетворительное качество уплотнительной поверхности  седла. В этом случае производится наплавка колец из другого материала в  пламени электрической дуги или  ацетиленовой горелки с последующей  механической обработкой поверхности  кольца. Сплавы для наплавки уплотнительных колец должны обладать хорошими антифрикционными свойствами, хорошо шлифоваться, обладать коррозионной стойкостью.

     Для этих целей применяют бронзу, латунь, нержавеющую сталь.

     Уплотнительные  поверхности тарелок вентилей, клапанов и другой арматуры малого диаметра, где усилия на поверхности не слишком  велики, часто выполняют из неметаллических  материалов - пластмассы, резины, кожи. Для арматуры крупных размеров неметаллические  материалы не применяют.

     3. Прокладочные материалы. 

     Прокладочные  материалы применяют для уплотнения как мест соединения крышки и корпуса  арматуры, так и мест соединения арматуры с трубопроводом, то есть присоединительных  патрубков. Выбор уплотнительных материалов весьма широк, сюда входят как металлические, так и неметаллические.

     Резина  представляет собой продукт термической обработки (вулканизации) смеси каучука и серы. Это очень упругий материал, обладает малой прочностью. Резиновые уплотнительные прокладки могут вырезаться или штамповаться из листовой резины, или формоваться в процессе вулканизации. Обычная резина выдерживает температуры до 50 ⁰С , а специальная теплостойкая до 140 ⁰С. Резина горюча и не должна применяться при повышенных температурах. Резиновые прокладки в зависимости от сорта резины обладают средней или высокой степенью релаксации, то есть способностью восстанавливать свою форму

     после снятия нагрузки. Это позволяет в  некоторых случаях использовать прокладку повторно после разборки соединения.

     Картон  целлюлозный применяется для воды и пара низкого давления и может работать при температурах не более 120 ⁰C и давлении не более 0.6Мпа. Преимуществом этого материала является низкая стоимость и простота обработки. Он хорошо уплотняется, обладает малой релаксацией, то есть не восстанавливает свою форму после сжатия.

     Асбест  - это неорганический природный материал белого цвета, который применяется при повышенных и высоких температурах. Выпускается в виде листового материала, картона или шнуров. Сам по себе асбест непрочный, рыхлый материал, обладает плохими антифрикционными свойствами. Для улучшения фрикционных свойств прокладочный материал из асбеста часто графитируют, то есть посыпают или натирают порошковым графитом, который является хорошим смазочным материалом.

     Металлические прокладки применяются как штатный прокладочный материал. Как правило, используются прокладки из цветных металлов. Недостатком является невозможность самостоятельного изготовления такой прокладки, а так же большая релаксация напряжений. .

     4. Герметизирующие материалы 

     Герметизирующие материалы обеспечивают герметичность  арматуры по отношению к рабочей  среде, препятствуя перетеканию  рабочей среды в окружающую через  зазоры а местах прохода органа управления арматурой через корпус или крышку корпуса.

     Сальниковая набивка применяется очень широко благодаря простоте замены, низкой стоимости, широкому выбору материалов. Для набивки применяют различные материалы:

     • хлопчатобумажные материалы

     • пенька

     • асбестовый шнур

     • графит

     • тальк

     • стекловолокно

     • фторпласт

     Наиболее  предпочтительно создание набивки  из ранее отформованных колец. Кольца набивки должны укладываться так, чтобы  разрез предыдущего кольца перекрывался следующим кольцом. Сальниковая  набивка из хлопчатобумажных материалов, пеньки и асбеста выпускается в виде шнура прямоугольного сечения.

     Фторпласт применяется при наличии агрессивной среды или при повышенных температурах. Графит используется как смазочный материал или как самостоятельная набивка при высоких температурах.  
 
 

     Промышленная  арматура промышленного  назначения 

Общие сведения

     Назначение  арматуры 

     В зависимости от области и условий  применения промышленную трубопроводную арматуру можно разделить на два  класса: общетехнического назначения и для особых условий работы.

     Промышленная  арматура общетехнического назначения широко используется в промышленности, сельском хозяйстве, строительной индустрии  и других отраслях народного хозяйства для установки на водопроводных линиях, газо и паропроводах, магистральных газопроводах и т. д. К общетехнической арматуре относятся конструкции из серого или ковкого чугуна или латуни, углеродистой или легированной стали, предназначенные для работы на объектах, где рабочей средой являются вода, пар, природный газ, нефть, масла и другие жидкие и газообразные некоррозиониые среды при рабочих температуре и давлении, до_т пускающих применение для корпусных деталей указанных выше материалов. Промышленная арматура общетехнического назначения имеет широкую номенклатуру изделий и обычно выпускается промышленностью в большом количестве. 

     Характеристика  арматуры общетехнического назначения 

     В настоящем разделе приведены  основные технические характеристики промышленной арматуры общетехнического назначения, ее габаритные и присоединительные размеры, масса, а также пропускная способность регулирующих и предохранительных клапанов, регуляторов давления и конденсато-отводчиков.

     При оценке гидравлических характеристик  арматуры использованы следующие условные обозначения: Q — объемный расход воды, м³/ч; K_vy — условный коэффициент пропускной способности, м³/ч (численно равен объемному расходу воды через арматуру при полном подъеме затвора и перепаде давления 0,1 МПа; K_vm — коэффициент пропускной способности при ходе затвора в 60% от полного.

     Пропускная  характеристика регулирующего клапана выражает зависимость пропускной способности от перемещения затвора.

     Порог чувствительности регулирующего клапана  определяется отношением наименьшего  значения величины изменения командного сигнала, при котором начинается перемещение затвора, к диапазону  командного сигнала. В регуляторах давления прямого действия, в которых командным сигналом является изменение давления транспортируемой среды, порог чувствительности может быть задан минимальной величиной повышения давления среды (МПа), вызывающей начало перемещения затвора. В связи с влиянием жесткости пружины при увеличении хода в пружинных регуляторах давления величина отрегулированного давления при больших расходах выше, чем при малых. Это определяет степень неравномерности действия регулятора, которая оценивается отношением величины повышения давления к его номинальной величине.

     Уплотнение  резиной (или кожей) допускается при рабочей температуре не свыше 50° С, фторопластом — не более 200° С. До температуры 225° С включительно могут применяться латунные уплотнительные кольца. При более высоких температурах используется коррозионно-стойкая сталь или стеллит.

     Арматура  к трубопроводу наиболее часто присоединяется при помощи фланцев. При условном диаметре прохода D_y <: 80 мм может применяться муфтовое (на резьбе) соединение. Стальная арматура ответственных установок обычно присоединяется к трубопроводу сваркой, для чего она снабжается соответствующими патрубками. Управление арматурой может осуществляться вручную, при помощи электропривода (электромагнитного или электромоторного), пневмо-или гидропривода. Управление может быть местным или дистанционным. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Запорная  арматура

     Запорная  арматура и запорно-регулирующие устройства сегодня используются во многих сферах промышленного производства. Главное их предназначение — корректирование процесса работы обширной системы трубопроводов, а также контроль подачи сырья на участки трубопровода и конечному пользователю. Список промышленных отраслей, в которых используется запорная арматура может быть очень длинным. Сюда входят пищевая, нефтяная, газовая, атомная, химическая сферы промышленности и даже область лабораторных исследований. В каждой из них запорная арматура обеспечивает правильную работу системы трубопроводов и хранилищ, в которых имеются запасы производимого сырья. Эта одна из важнейших составляющих, обеспечивающих функционирование системы в целом.

     Запорная  арматура — основные позиции:

• Промышленные шаровые краны — запорная арматура, блокирующий элемент которой имеет сферическую форму. Внутри контейнера находится кран такой же сферической формы, который является пробкой и одновременно подвижным элементом конструкции. Размеры шаровых кранов могут варьироваться от самых больших (диаметром в несколько метров) до малых (крепятся на трубопровод). Шаровые краны — основная и самая ценная запорная арматура на линейных частях магистральных трубопроводов.                              Кран шаровой проходной сальниковый чугунный

                          Кран шаровой проходной муфтовый сальниковый чугунный

• Конусные краны — запорная арматура. Блокирующий элемент имеет конусную форму. Сочетает в себе два преимущества — герметичный контакт пробки с корпусом и одновременно плавный поворот блокирующего устройства. Различают: конусные краны с обогревом (применяются в промышленности для регулирования подачи застывающих нефтепродуктов),  уровня наполненности, проб, отбора, а также конусные краны для лабораторных исследований.

                                        Кран со смазкой фланцевый стальной

• Запорные клапаны (вентили) — запорная арматура, блокирующий элемент которой перемещается параллельно оси потока внутренней среды. Благодаря такому устройству, этот вид клапанов успешно сочетает в себе регулирующие функции. Различают также смесительные клапаны с функцией определения количества расходуемых материалов.