Что значит запорная арматура?

Если кратко, то термин “запорная аппаратура” означает группу механизмов, служащих для регулирования движения среды внутри трубы, они способны прекратить, начать и перенаправить ее поток.

В этом тексте детальнее рассмотрим эти элементы, их особенности в рамках трубопроводных сетей, классификации и различия одной категории от другой, а также изучим основные характеристики, параметры выбора и рекомендации по монтажу.

Содержание:

1. Общие сведения
2. Разновидности
• Краны
• Шаровые краны
• Клапаны
• Вентили
• Затворы
• Задвижки
3. Классификации
4. Оборудование для бытового использования
5. По способу соединения
6. Особенности монтажа
7. На что обратить внимание при покупке
8. Сферы применения
9. Заключение

Общие сведения

Запорная арматура — это обобщенное наименование различных элементов и механизмов, применяемых для контроля и управления потоками жидкостей или газов в различных инженерных сетях. Оборудование включает в себя разнообразные клапаны, задвижки, заслонки, краны и другие механизмы, предназначенные для перекрытия, регулирования или изменения движения потоков сред.

Эти устройства используют в разных отраслях, таких как: энергетика, нефтегазовая промышленность, водоснабжение, отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, а также в химической промышленности и других областях. Они играют важную роль в обеспечении надежной и безопасной работы систем, позволяя операторам контролировать потоки среды в соответствии с требованиями процесса и обслуживания.

Разновидности

Для различных видов работ выбирается соответствующая конфигурация устройств. Чтобы понять особенности их функционирования, давайте рассмотрим к каким категориям и классификациям относят механизмы.

Краны

Краны — универсальная запорная арматура, устанавливаемая на трубопроводах с водой или газом, а также в системах кондиционирования. Они отличаются компактными размерами и низким сопротивлением, при этом обладают повышенным качеством, что позволяет применять их там, где трубопровод имеет большой диаметр.

По форме запорного рабочего элемента разделяются на шаровые, конусные и цилиндровые.

Основные детали делают из чугуна, латуни или стали.

Краны присоединяются с использованием муфты, фланца или сварки.

Шаровые краны

Шаровые краны — самый распространенный тип арматуры для трубопроводных сетей. Конструкция шарового крана крайне проста: запорный элемент выполнен в форме подвижного шара, в центре которого находится отверстие для прохождения рабочей среды.

Диаметр отверстия соответственен внутреннему диаметру трубы. При развороте шара на 90 градусов кран полностью закрывается. Эта конструкция гарантирует меньший износ механизма и всей системы, по сравнению с другими запорными элементами. В процессе работы используются резиновые уплотнения, обеспечивающие максимальную герметичность.

Клапаны

Клапаны — весьма востребованное среди потребителей оборудование, применяемое в трубах с воздухом, паром, водой или газом. Состоят из корпуса, шпинделя, бугельного узла и золотника. Запорный механизм движется параллельно оси направления рабочих сред.

Клапаны используются для систем с ручным регулированием расхода. Запорные модели обычно применяют в трубах с небольшими диаметрами. Они широко применяются в условиях повышенных температур и давлений, в вакуумных условиях, средах с коррозией и агрессивными компонентами.

Однако в сравнении с шаровыми кранами в них наблюдаются большие потери давления, а потоки движутся только в одном направлении, что может привести к неисправностям золотника.

Клапаны характеризуются более замысловатой конфигурацией в сравнении с шаровыми кранами и пониженной надежностью при эксплуатации.

Купить электромагнитный клапан для воды можно на сайте Вальвеко.

Вентили

Вентили — одна из самых распространенных разновидностей клапана. Герметичность в них обеспечивается с помощью кольцевых уплотнений, которые могут быть выполнены из кожи, резины или высокомолекулярных полимеров.

Управление вентилями осуществляется вручную или с использованием электрического привода — в то время как клапаны с гладким штоком обычно управляются гидро-, пневмо- или электромагнитными приводами, а также механическими приводами от других элементов. В статье нашего блога мы детальнее рассмотрели как работает электромагнитный клапан.

Основное преимущество вентилей перед шаровыми кранами заключается в том, что их можно обслуживать, не снимая с участка трубы. Шаровые краны при поломке часто требуют полной замены.

Для соединения задвижки с трубой часто используется резьбовая муфта.

Затворы

Затворы применяются в системах кондиционирования и вентиляции, где отсутствует значительное давление, и требования к герметичности не столь строги. Они могут применяться в трубопроводных сетях с большим диаметром. Затворы не рекомендуются для водопроводных систем, так как они не могут выдерживать повышенное давление и обеспечивать необходимую герметичность для жидких сред.

Конструкция затворов довольно проста: запорный элемент представляет собой диск, вращающийся вокруг своей оси. Дисковая ось может быть перпендикулярной или иметь определенный угол к направлению потока перекачиваемого вещества.

Исходя от числа дисков, затворы делятся на одинарные и многостворчатые. Обычно корпус изготавливается из чугуна, а вращающийся диск изготавливается из стали.

Преимуществом затворов считается простая конструкция и легкое управление, относительно низкая стоимость и маленький вес. Затворы могут быть оснащены гидроприводом, пневмоприводом или электроприводом.

Соединяются с использованием фланцев или сварки.

Задвижки

Задвижки применяют в трубопроводах разного диаметра (5-200 см), по которым жидкости движутся с высокой скоростью. Направление потока перекачиваемой среды перпендикулярно движению запорного элемента. Запорный элемент перемещается вдоль уплотнительных кольцевых поверхностей в корпусе.

Большинство компонентов задвижек делают из чугуна или углеродистой стали.

В зависимости от диаметра уплотнительных колец бывают суженные и проходные задвижки. Суженным характерно большое гидравлическое сопротивление и используются они в трубопроводах с определенным потоком жидкости, если необходимо понизить нагрузку на трубу.

Согласно местоположению уплотнительных колец, задвижки делятся на параллельные и клиновые. Последние применяются чаще, так как гарантируют повышенную герметичность и устойчивость к перепадам давления. Именно по этой причине их широко используют в промышленных трубопроводах с горючими газами.

Присоединяются к трубе при помощи фланцев.

Несмотря на различия в конструкции, внутренний элемент всех механизмов имеет схожую схему. Он, как правило, состоит из двух частей: первая часть (неподвижная) называется седлом, а вторая — механизмом. Действие элемента основано на взаимодействии механизма с уплотняющими поверхностями, которые обычно находятся на седле — именно это обеспечивает блокирование движение среды.

Классификации

Запорную арматуру подразделяют на основании международных стандартов терминов и определений трубопроводной арматуры ГОСТ 24856-2014.

Согласно вышеуказанному стандарту, устройства классифицируются по данным категориям:

По области применения:

1. Общего назначения. Применяют в городских сетях и системах газо- и водоснабжения.
2. Специальные устройства для сложных условий эксплуатации. Их используют при чересчур высокой и низкой температуре, наличии токсичных и радиоактивных сред.
3. Целевая. Используется в ситуациях, когда трубопровод подразумевает определенные технические нормы, отличные от стандартизированных требований.
4. Сантехническая. Применяют в быту.
5. Морская. Эта группа разрабатывается для использования на морских судах разного назначения.
6. Эксклюзивная. Такие устройства производят исключительно для экспериментальных нужд по заказам конкретных производственных организаций.

По конструктивным характеристикам: исходя от конструкции выделяют задвижки, затворы, краны и клапаны.

По методу присоединения к трубопроводу: соединения могут быть сварными и резьбовыми.

По типу герметизации: герметизацию выполняют с помощью уплотнительных колец, мембран, шлангов или сильфонов (с оболочкой из нержавеющей стали).

По методу управления: контроль может осуществляться удаленно, автоматически или вручную.

Важные параметры, на которые стоит обратить внимание при выборе запорных устройств:

• Внутренний диаметр трубопровода, к которому будет подключена запорная арматура;
• Рабочее давление устройства;
• Номинальное давление сред;
• Избыточное давление, установленное в нормативных документах.

У всех запорных устройств имеется общая маркировка, которая расшифровывается следующим образом:

XXaaYYbb, где:

• XX — число, обозначающее тип устройства. Например, 10 — это пробно-спускной кран;
• YY — число, обозначающее номенклатурную общепромышленную серию;
• aa — литеры, обозначающие материалы корпусных компонентов. Например, ЛС — это легированная сталь;
• bb — литеры, обозначающие материалы уплотнительных поверхностей. Например, БР — это бронза или латунь.

Цвет запорной арматуры также может указать на используемые материалы при ее изготовлении, как подробно указано в ГОСТе. Например, голубой цвет указывает на материал, устойчивый к коррозии, и подобные механизмы подходят для работы в агрессивных средах.

Оборудование для бытового использования

Один из наиболее широких классов запорной арматуры — это механизмы для бытовых трубопроводных сетей. Эта группа включает многообразие вентилей и кранов, используемых в повседневной жизни. Сюда входит, к примеру, запорная арматура для отопления, кухонных трубопроводов, сантехнические элементы и т. д.

Существуют также и другие типы:

• Предохранительная. Эти устройства автоматически реагируют на повышение давления в сети и выравнивают его показатели;
• Защитная. Подобна предохранительной, но действует напрямую с жидкостью внутри трубопровода, не требуя высвобождения содержимого;
• Регулирующая. К этой категории относятся различные клапаны, контролирующие уровень давления (хотя сама по себе эта арматура не способна к регулированию, она дополняется разнообразными задвижками);
• Распределительно-смесительная. Предназначена для смешивания и распределения жидкости;
• Контрольная. Используется для создания измерительных устройств;
• Фазоразделительная. Позволяет разделять виды рабочих сред (например, отделение масла от других компонентов).

Важно помнить, что обычно арматура запорного типа предназначена для работы в положениях «открыто» или «закрыто». Попытки использовать ее для других функций, таких как частичное открывание для снижения давления воды, могут привести к быстрому износу или повреждению внутренних механизмов.

В дренажных системах часто применяют запорную арматуру обоих типов: предохранительную и регулирующую. Важно применять их по назначению, не пытаясь регулировать предохранительную арматуру и не закрывая полностью регулирующую.

Также стоит сказать, что существуют и другие виды арматур: клиновая, дисковая и параллельная. Первая применяется в канализационных системах, вторая — в больших трубопроводах, а третья способна выдерживать высокое давление и перепады температур.

По способу соединения

Существует несколько методов соединения запорной арматуры с трубопроводом:

1. Фланцевый метод. Элементы присоединяются при помощи герметичных фланцев. Такое соединение обеспечивает стойкость к изменениям давления. Плотность со временем может уменьшаться и, следовательно, герметичность тоже. Также недостатками являются большие размеры данного вида соединения.
2. Муфтовые соединения. Запорная арматура и трубопровод имеют резьбу, с помощью которой крепятся элементы. Этот вид используется для труб с диаметром не превышающим 80 мм, предназначенных для транспортировки негорючих жидкостей.
3. Штуцерное соединение. На одном конце соединяемых элементов находится накидная гайка, на другом — наружная резьба. Герметичность обеспечивается прокладкой. Этот способ используется для установки запорной арматуры на трубы маленького диаметра.
4. Сварка. Идеальна для обеспечения высокой надежности соединения в инженерных системах, через которые проходят вещества, представляющие опасность для здоровья. Сварное соединение гарантирует абсолютную герметичность, при которой исключаются даже мельчайшие утечки. Главное, чтобы сварной шов не был менее прочным, чем стенка трубы.

Особенности монтажа

Некоторые правила монтажа:

1. Отключение участка — перед началом работы сети должны быть полностью отключены, чтобы гарантировать безопасность.
2. Подготовка элементов — все компоненты и детали нужно тщательно очистить и подготовить, особенно если планируется сварка, в таком случае стыки необходимо обработать.
3. Ровная поверхность — работать с элементами, имеющими ровные поверхности, гораздо удобнее и безопаснее.
4. Опорные детали — если запорная арматура тяжелая, следует предусмотреть дополнительные опоры для обеспечения стабильности.
5. Равномерная затяжка — если необходимо затягивать болты или гайки, это следует делать равномерно с использованием специального инструмента.
6. Открытый затвор — для безопасных сварочных работ запорная арматура должна быть полностью открыта.

Также при монтаже с применением разнообразных запорных деталей важно соблюдать указания по направлению потока воды. Эти указания обычно представлены в виде стрелок на корпусе или в инструкции.

Важно отметить, что при отсутствии опыта в подобных работах не рекомендуется осуществлять монтаж или ремонт самостоятельно. Лучше обратиться к профессионалам, так как это обеспечит более быстрый и качественный результат.

На что обратить внимание при покупке

Эффективная работа запорных механизмов является неотъемлемым условием непрерывной функциональности инженерных систем в жилых строениях. Эти устройства гарантируют точное обеспечение теплом и водой, а также допускают закрытие трубопровода в случае ремонта или нештатной ситуации.
От качества запорных механизмов и тщательности их монтажа зависит безопасность всей системы.

При выборе нужных запорных механизмов обратите внимание на целостность их конструкции, отсутствие деформаций, повреждений антикоррозийного покрытия и прочих дефектов.

В соответствии с действующим законодательством России вся запорная арматура обязана проходить обязательную сертификацию для подтверждения соответствия требованиям безопасности и должна содержать следующие характеристики:

• бренд изготовителя;
• название и адрес производства;
• тип механизма;
• размер посадочного диаметра, мм;
• рабочее давление, МПа;
• направление потоков сред;
• материал корпуса и уплотнительных деталей.

Сферы применения

Вот основные области эксплуатации запорных механизмов:

• Энергетическая промышленность: используется в энергетических установках, таких как электростанции и тепловые станции, для контроля потока пара, воды и газов в трубопроводах и котлах;
• Нефтегазовая промышленность: применяется в этой сфере для регулирования потока нефти, газа и жидкостей на различных этапах производства, транспортировки и переработки сырья;
• Химическая промышленность: используется в химическом производстве для управления потоком химических реагентов и сырья в процессе смешивания, реакции и дозирования;
• Водоснабжение и канализация: используется в городской инфраструктуре для регулирования потока воды и управления системами канализации;
• Промышленная автоматизация: широко применяется в автоматизированных производственных процессах для точного контроля и регулирования потока сырья и продуктов;
• Судостроение: используется в морской индустрии на судах и платформах для управления системами охлаждения, водоснабжения и другими техническими сетями;
• Пожарная безопасность: пожарные вентили и гидранты играют важную роль в системах пожаротушения и обеспечении безопасности зданий и сооружений.

Это лишь доля примеров сфер эксплуатации запорной арматуры — она может быть обнаружена везде, где требуется управление потоком сред.

Заключение

Запорное оборудование играет важную роль в современном мире, а выбор правильного устройства и его грамотная установка необходимы для обеспечения надежной и безопасной работы жизненно важных инженерных систем.