Трубопроводная арматура

Трубопроводная  арматура — устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отключения, распределения, регулирования, сброса, смешивания, фазоразделения) потоками рабочих сред (жидкой, газообразной, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т. п.) путем изменения площади проходного сечения. 

Виды  арматуры: 

По  функциональному  назначению: 
 

Запорная  арматура — вид трубопроводной арматуры, предназначенный для перекрытия потока среды. Она имеет наиболее широкое применение и составляет обычно около 80% от всего количества применяемых изделий. К запорной арматуре относят и пробно-спускную и контрольно-спускную арматуру, используемую для проверки уровня жидкой среды в ёмкостях, отбора проб, выпуска воздуха из верхних полостей, дренажа и т.д. В том числе:

Спускная (дренажная) арматура — запорная арматура, предназначенная для сброса рабочей среды из емкостей (резервуаров), систем трубопроводов.

Контрольная арматура — арматура, предназначенная для управления поступлением рабочей среды в контрольно-измерительную аппаратуру, приборы. 

Регулирующая  арматура — это вид трубопроводной арматуры, предназначенный для регулирования параметров рабочей среды. В понятие регулирования параметров входит регулирование расхода среды, поддержания давления среды в заданных пределах, смешивание различных сред в необходимых пропорциях, поддержание заданного уровня жидкости в сосудах и некоторые другие. Выполнение всех своих функций регулирующая арматура осуществляет за счёт изменения расхода среды через своё проходное сечение. 

В зависимости  от конкретных условий эксплуатации применяются различные виды управления регулирующей арматурой, чаще всего  при этом используются внешние источники  энергии и управление по команде  от датчиков, фиксирующих параметры среды в трубопроводе. Используется также автоматическое управление непосредственно от рабочей среды. В современной промышленности уже редко, но все же встречается, основной способ управления управления регуляторами в прошлом — ручное управление. 

В зависимости  от параметров рабочей среды (давления, температуры, химического состава  и др.) к каждому виду регулирования  предъявляются различные требования, что привело к появлению множества  конструктивных типов регулирующей арматуры. С точки зрения автоматизации промышленных предприятий каждый из них рассматривается как элемент системы автоматического управления технологическим процессом, протекающим с участием жидких и газообразных рабочих сред и регулирующимся под воздействием получаемой командной информации. В том числе:

Редукционная (дроссельная) арматура — арматура, предназначенная для снижения (редуцирования) рабочего давления в системе за счет увеличения гидравлического сопротивления в проточной части. 
 
 
 

Запорно-регулирующая арматура — арматура, совмещающая функции запорной и регулирующей арматуры.

Защитная (отключающая, отсечная) арматура — вид трубопроводной арматуры, предназначенный для защиты технологических систем, оборудования, трубопроводов, насосов и сосудов под давлением от возникновения или последствий аварийных ситуаций. В результате эксплуатации могут возникать различные проблемы, обусловленные неисправностями оборудования, неправильным ведением технологического процесса, другими сторонними факторами (применительно к рисунку справа это может быть, к примеру, разрушение части топливной системы очередью из пулемёта). Они могут повлечь за собой гидроудары при внезапном изменении потока среды на обратный, что может привести к поломке насосов и других устройств. Также при повреждении или разрушении трубопроводов или оборудования систем, если не ликвидировать или ограничить течь защитной арматурой, можно нанести серьёзный вред производственным помещениям, персоналу, экологии окружающей среды, в особенности в случае применения в системе взрыво- и пожароопасной, токсичной или радиоактивной рабочей среды. 

По своему назначению защитная арматура очень близка к  предохранительной, оба вида должны предотвращать отклонения от нормального  течения технологического процесса и ограничивать последствия таких отклонений, не давая развиться серьёзным авариям. Главное их отличие — в принципе действия. Если предохранительная арматура открывается, обеспечивая массотвод, и, за счёт него, снижение параметров системы, то защитная — закрывается, отключая защищаемый участок системы или единицу оборудования. В том числе:

Обратная  арматура — арматура, предназначенная для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды. 

Предохранительная арматура— арматура, предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды, так называемого массотвода. 
 

К предохранительной  арматуре относятся:

-предохранительные клапаны;

-импульсно-предохранительные устройства;

-мембранные предохранительные устройства;

-перепускные клапаны. 

Наиболее широкое  распространение имеют малоподъёмные  предохранительные клапаны, конструктивно  простые и не требующие специальной  регулировки. 

Распределительно-смесительная арматура — арматура, предназначенная для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков.

Фазоразделительная  арматура — арматура, предназначенная для разделения рабочих сред, находящихся в различных фазовых состояниях. В том числе:

Конденсатоотводчик — арматура, удаляющая конденсат и не пропускающая или ограниченно пропускающая перегретый пар. 
 
 
 
 
 

По  области применения: 

-Газовая;

-Пароводяная;

-Газовая;

-Нефтяная;

-Энергетическая;

-Химическая;

-Судовая;

-Резервуарная. 
 
 

По  принципу управления и действия: 

Управляемая:

С ручным приводом;

С механическим приводом:

-Электрическим  приводом. Электрический привод  арматуры — это устройство, являющееся  видом электрических приводов, служащее  для механизации и автоматизации  трубопроводной арматуры, и широко применяющееся во всех отраслях промышленности, играя важнейшую роль практически во всех технологических процессах. Чаще всего электропривода используются для дистанционного управления арматурой, её открытия и закрытия, а также для определения положения арматуры. Кроме электрических приводов, существуют пневматические, гидравлические и электромагнитные арматурные привода 

-Пневматическим  приводом. Пневматический привод  арматуры — это устройство, являющееся  видом пневматических приводов, служащее для механизации и автоматизации трубопроводной арматуры, применяющееся во многих отраслях промышленности, играя важную роль в технологических системах многих производств. Чаще всего пневмопривода используются для дистанционного управления арматурой, её открытия и закрытия, а также для определения положения арматуры. Кроме пневматических приводов, существуют гидравлические, электрические и электромагнитные арматурные привода. 

В отличие от электрических, пневматические привода  используются в основном для защитной (отсечной)арматуры, в силу своих специфических особенностей, но также имеется возможность арматуру с пневматическим приводом применять в качестве регулирующей. Пневмоприводы используются не так часто, так как требуют монтажа на предприятии специальной компрессорной системы сжатого воздуха 

-Гидравлическим 

-Электромагнитным  приводом 

Арматура  под дистанционно расположенный привод (управляется  механическим или  ручным приводом, который  устанавливается  отдельно от арматуры и соединяется  с ней передачей, состоящей из валов, подшипников, зубчатых колес или тросов) 

Автоматически действующая (автономная) 
 

По  конструкции присоединительных  патрубков:

-фланцевая. Фланец (от нем. Flansch) — обычно плоское кольцо или диск с равномерно расположенными отверстиями для болтов и шпилек, служащие для прочного и герметичного соединения труб и трубопроводной арматуры, присоединения их к машинам, аппаратам и ёмкостям, для соединения валов и других вращающихся деталей (фланцевое соединение). Фланцы используют попарно (комплектом).

-муфтовая. Соединительные муфты применяются для соединения двух участков трубы, рукава, шланга.

-цапковая

-штуцерная.  Шту́цер (от нем. Stutzen — па́трубок) — деталь трубопровода или его соединительного узла, представляющая собой втулку, один из концов которой имеет внутреннюю или наружную резьбу для крепления к различным ёмкостям или трубопроводам. Форма другого конца штуцера зависит от способа присоединения к последующим деталям. Штуцером называют также отрезок трубы небольшого диаметра (10—20 мм) для выпуска воды или воздуха, отбора жидкости из трубопровода с целью измерения её давления.

-под  приварку 
 

По  способу герметизации:

-Сальниковая  — арматура, в которой герметичность сопряжения подвижной детали с неподвижной в крышке или корпусе по отношению к внешней среде обеспечивается сальниковым устройством;

-Сильфонная — арматура, в которой герметичность подвижного сопряжения по отношению к внешней среде обеспечивается сильфоном;

-Мембранная — арматура, в которой герметичность подвижного сопряжения по отношению к внешней среде обеспечивается мембраной. В некоторых конструкциях мембрана одновременно является и затвором;

-Шланговая — арматура, в которой регулирование и отключение потока среды осуществляется пережатием эластичного шланга. Шланг обеспечивает герметичность

всей внутренней полости арматуры по отношению к  внешней среде. 
 

По  конструкции корпуса:

-проходная –  среда не изменяет направления  своего движения на выходе  по сравнению с направлением  на входе. Проходная арматура  обычно устанавливается на прямолинейных участках трубопровода.

-угловая –  направление изменяется на 90 градусов. Угловая арматура устанавливается  в местах поворота трубопровода. 
 

Типы  арматуры: 

-Задвижка  — трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды. Задвижки — очень распространённый тип запорной арматуры. Они широко применяются практически на любых технологических и транспортных трубопроводах диаметрами от 15 до 2000 миллиметров в системах жилищно-коммунального хозяйства, газо- и водоснабжения, нефтепроводах, объектах энергетики и многих других при рабочих давлениях до 25 Мпа и температурах до 565 °С. 

Широкое распространение  задвижек объясняется рядом достоинств этих устройств, среди которых:

-сравнительная простота конструкции;

-относительно небольшая строительная длина;

-возможность применения в разнообразных условиях эксплуатации;

-малое гидравлическое сопротивление. 

Последнее качество делает задвижки особенно ценными для  использования в магистральных трубопроводах, для которых характерно постоянное высокоскоростное движение среды. 

К недостаткам  задвижек можно отнести:

-большую строительную высоту (особенно для задвижек с выдвижным шпинделем, что обусловлено тем, что ход затвора для полного открытия должен составить не менее одного диаметра прохода;

-значительное время открытия и закрытия;

-изнашивание уплотнительных поверхностей в корпусе и в затворе, сложность их ремонта в процессе эксплуатации. 

За редким исключением  задвижки не предназначены для регулирования расхода среды, они используются преимущественно в качестве запорной арматуры — запирающий элемент в процессе эксплуатации находится в крайних положениях «открыто» или «закрыто».