Справочник по запорной арматуре : классификация трубопроводной арматуры. основные термины

Запорно-регулирующая трубопроводная арматура

Для контроля потоков в трубопроводных конструкциях и системах используется специализированная арматура, которая позволяет отключать, распределять, регулировать и смешивать, корректируя площадь проходного сечения.

Запорно-регулирующая арматура, изменяя расход транспортируемого вещества, перекрывает или распределяет ее поток, регулируя различные параметры: давление, напор или температуру. Может монтироваться на трубопроводы, ёмкости и другие агрегаты.

Функциональное назначение трубопроводной арматуры позволяет поделить ее на следующие виды:

1. Запорная. Обеспечивает полное перекрытие потока в трубах. Пользуется наибольшим спросом и занимает более 80% предложений на рынке.
2. Регулирующая. Поддерживает необходимые значения определённых параметров, осуществляя контроль расхода рабочей среды. Температура, давление, состав и концентрация веществ могут быть изменены с использованием такого вида арматуры. Особо стоит выделить относящуюся к регулирующей дроссельную арматуру. Ее используют в случаях необходимости значительного понижения сжатия транспортируемого вещества. Она успешно работает при значительных скачках давления.
3. Запорно-регулирующая совмещает в себе функции перекрытия и управления потоками.
4. Аварийная отсечная исключает фактор негативного влияния на трубопровод, если давление или направление транспортируемой среды превысило допустимые значения путем перекрытия защищаемого участка от остальной части системы.
5. Предохранительная. В аварийной ситуации открывается, чтобы утилизировать из конструкции избыточное количество транспортируемого вещества.
6. Смесительная, функция которой – управление потоком рабочей среды для распределения его в определенном направлении или для смешивания. Чаще всего применяется в системах отопления для получения оптимальной температуры.
7. Фазоразделительная – автоматически разграничивает рабочие среды в зависимости от их фаз и состояний.

Качественная запорная регулирующая и предохранительная арматура, которая позволяет управлять транспортируемой рабочей средой: водой, паром, газом, нефтью и другими агрессивными жидкостями, – является гарантией прочности и надежности современных коммуникаций.

Трубопроводная запорная арматура может быть изготовлена из следующих материалов:

Основные характеристики таких элементов: диаметр трубы, которую возможно подсоединить, и максимум избыточного давления при показателе температуры среды в трубопроводе 20 градусов. Выбор зависит от технических условий трубопровода, в котором он будет использоваться. Газовые трубопроводы, водные магистрали и системы для перекачки агрессивных веществ используют отличные друг от друга типы оборудования.

Классификация изделий

Газовая запорно-регулирующая арматура классифицируется в зависимости от исполняемых функций. Тройники и отводы служат для разветвления газопровода на несколько отдельных ветвей. Это необходимо в тех случаях, когда труба достигает распределительного участка для одного населенного пункта, но этот пункт не является конечной точкой назначения. При помощи арматуры проводится деление трубопровода, и часть газа будет подаваться в город, а остальная — пойдет дальше в нужную точку.

Распределение ресурса во внутреннем пространстве будет обеспечиваться при помощи запорных элементов, которые будут создавать необходимое давление. Обратные клапаны служат для создания и поддержания гидравлического сопротивления в системе. Оно как раз и используется для нормализации давления внутри трубы. Это является важным условием не только оптимальной транспортировки газа, но и безопасности работы всей системы.

За давлением следит множество чувствительных датчиков, которые малейшие отклонения от нормы подают на пульт диспетчера, который должен оперативно принимать меры по недопущению создания аварийных ситуаций. Вентили служат для полного перекрытия доступа для газа по движению в назначенном направлении. Этот элемент используется, когда необходимо провести ремонтные работы на определенном участке системы.

Типы трубопроводной арматуры

Всего различают 4 типа оборудования: клапан, дисковый затвор, кран, задвижка. Клапан представляет собой специальное сооружение, в котором регулятор движется параллельно потоку вещества, которое находится в трубе.

Различают таральчатые, игольчатые, односедельные и двухседельные клапаны. При таком типе армированной конструкции, как задвижка, регулятор движется под углом 90 градусов к потоку рабочего материала. Регулятор в кране вращается вокруг себя и не связан с руслом вещества. Различают шаровые, конусные и дисковые краны. Если регулятор имеет дисковидную форму, вращается вокруг себя и располагается перпендикулярно к потоку рабочего вещества, то такой тип трубопроводной арматуры называется дисковым затвором.

В заключении отметим, что помощь в создании данного материала про трубопроводную арматуру нам оказали сотрудники профильной компании Атис Сталь, поставляющей данную категорию продукции на российский рынок.

Арматура для полипропиленовых труб

Запорно-регулирующая трубопроводная арматура, виды соединительной арматуры полипропиленовых труб такая же, как и для полиэтиленовых. Рассчитана на давление до 20 атм, температуру среды до 90оС. Многие производители сейчас выпускают модели полипропиленовых элементов с обоймой из никелированной латуни горячей прессовки, которая составляет монолитную конструкцию, устойчивую к тепловому деформированию.

Пластиковые трубопроводы вполне успешно могут функционировать с арматурой, изготовленной из тех же полимеров

Наличие в полипропиленовых соединительных деталях встроенных латунных резьбовых разборных соединений позволяет оснащать пластиковый трубопровод металлической арматурой. Стоимость полиэтиленовых и полипропиленовых вспомогательных деталей значительно ниже металлических аналогов.

Герметизация трубопроводной арматуры

Место контакта подвижного трубопроводного элемента с корпусом или крышкой герметизируется несколькими способами:

• Сальниковой набивкой. Используется упругая сальниковая набивка, изготовленная из асбестового или пенькового волокна и пропитанная антисептиками и гидрофобными составами.
• Сильфоном. Уплотнение подвижных элементов выполняется с помощью гофрированной трубки.
• Мембраной. Герметизирована за счёт упругого эластичного диска (мембраны), который зажимается между крышкой и горловиной корпуса.
• Эластичным шлангом, который пережимается, не позволяя рабочему веществу просачиваться наружу.

В качестве герметизирующих материалов для арматуры используют:

• В сальниковых набивках — хлопчатобумажные ленты, льняную прядь, стекловолокно, графит, тальк, фторопласт.
• Между фланцами, в составных корпусах — прокладки из резины, фторопласта, паронита или цветного металла.

Устройство и принцип работы газового конвектора

Конвектор, работающий на магистральном газе, предназначен для индивидуального отопления изолированных объектов. Функционально он похож на электрический обогреватель. Принцип работы такого отопителя базируется на конвективном теплообмене воздушных масс, когда холодный воздух греется в теплообменном аппарате конвектора, нагретые слои поднимаются в верх, а на их место поступают холодные

Для этих нагревателей важно правильно разместить их. Рекомендуется установка в местах с максимальной теплопотерей под окном и как можно ниже к полу

Газовый конвектор в интерьере гостиной

Устройство газового конвектора:

• Корпус, выполняющий защитную функцию. Он изготавливается из металла, обработанного термостойкой эмалью, выдерживающей высокую температуру горение газа. Внизу и верху корпуса установлены воздушные циркуляционные прорези.
• Эффективный теплообменник для нагрева воздуха с развитой поверхностью нагрева из жаропрочной стали или чугуна, поскольку он имеет постоянный контакт с открытым огнем.
• Газовая горелка – устройство для сжигания газа, выполненная из двух частей: запальника с электророзжигоми форсунки.
• Рабочий газовый клапан-регулятор, управляющий расходом газа по сигналу от системы защиты или термодатчика.
• Система газоотвода, обеспечивает вывод дымовых газов в окружающую среду. Она может быть двух типов с естественной и принудительной тягой.
• Термостат — устройство для автоматического поддержания заданной Т в доме. Он работает в паре с клапаном-отсекателемпо газу.
• Система защиты – комплекс датчиков по давлению газа и температуре нагретого воздуха, работающих с клапаном, закрывающего подачу газа в случае возникновения любой аварийной ситуации.

Устройство и принцип действия парапетного газового конвектора

Причины поломок

Ознакомимся с наиболее частыми причинами поломок запорной арматуры. В число причин, вызывающих поломки задвижек, входит мусор, попадающий внутрь трубопровода при монтаже. Он оседает на уплотнительных кольцах, прорезает там канавки, нарушающие герметичность. Предотвратить это можно тщательно промыв магистральные сети до начала их эксплуатации. Вышедшие из строя задвижки ремонтируются в особых мастерских, которые оснащены притирочными станками. Они снимают поврежденный слой с уплотнительных колец, возвратив им прежние свойства.

После произведенного ремонта и затяжки болтов, до того как будет произведена установка запорной арматуры, задвижка проходит гидравлические стендовые испытания под давлением. Если испытания заканчиваются успешно, происходит оформление акта приемки.

Запорная арматура назначение, классификация. Обозначение запорной арматуры.

Запорная арматура служит для управления потоками газов и жидкостей в трубах путем изменения поперечного сечения. Арматуру классифицируют по назначению, конструктивным особенностям, материалам изготовления, другим основаниям.

Назначение запорной арматуры.

Различают следующие виды запорной арматуры:

• регулирующая – служит для регулировки потока жидкости или газа (краны, затворы, регулирующие клапаны); • запорная – служит для прекращения движения жидкости/газа в трубопроводе (заслонки, вентили задвижки, краны); • предохранительная – применяется для сброса избыточного объема вещества при превышении давления (мембранные предохранители, предохранительные, перепускные клапаны); • защитная – отключающая участок трубопровода при выходе параметров за допустимые пределы (обратные, отсечные клапаны, пневмозадвижки); • фазоразделительная – служит для разделения веществ в разных агрегатных состояниях (маслоотделители, вантузлы, конденсатоотводчики); • смесительно-распределительная – применяется для разделения или смешивания потоков жидкостей/газов (краны-смесители, клапаны); • контрольная – используется для определения наличия и уровня жидкостей (краны спускные, датчики уровня).

Классификация запорной арматуры.

Исходя из характеристик и конструктивных особенностей, запорную арматуру подразделяют по:

• областям применения на общепромышленную, сантехническую, специального назначения и т.д.; • способам уплотнения на мембранную, сальниковую, шланговую; • материалам изготовления корпуса на чугунную, стальную, алюминиевую, медную, латунную, бронзовую, керамическую, стеклянную; • способам управления – ручное, дистанционное, с помощью привода; • способам присоединения к трубопроводу – на муфтах, фланцах, штуцерах, патрубках; • максимальному давлению – вакуумная, низкого, среднего, высокого, сверхвысокого давления (до 0,1, до 1,5, до 10, до 80, от 80 МПа соответственно); • температурному диапазону – криогенная (до -160 градусов), жаропрочная (свыше +700 градусов) арматура, арматура высоких (300 – 700 градусов), средних (-50 – 300 градусов), низких (-10 – -50 градусов) температур.

Обозначение запорной арматуры.

В обозначение арматуры входят чередующиеся группы цифр и букв:

• первая группа цифр – тип арматуры; • группа букв – материал корпуса; • вторая группа цифр – обозначение модели (если в группе 3 цифры, первая указывает тип привода); • вторая группа букв – материал уплотняющих поверхностей.

Типы арматуры обозначаются следующим образом:

• 10, 11 – спускной и трубопроводный краны; • 12 –указатель уровня жидкости; • 13, 14, 15 – запорный, 22,24 – отсечной, 16 – обратный, 17 – предохранительный, 20 – перепускной, 23 – распределительный, 25, 26 – регулирующий, 27 – смесительный клапаны; • 19 – затвор; • 21, 18 – регулятор давления; • 30,31 – задвижка, 33 – шланговая задвижка; • 32 – поворотный затвор; • 40 – элеватор; • 45 – отводчик конденсата.

Материал корпуса обозначают следующими буквами:

• нж – нержавеющая, с – обычная, лс – легированная сталь; • ч – обычный, вч – высокопрочный, кч – ковкий чугун; • ск – стекло; • а – алюминий; • тн – титан; • Б – бронза, латунь; • п – пластик; • к – фарфор; • вп – винипласт; • мн – монель-металл.

Материалы уплотнительных поверхностей имеют следующие обозначения:

• мн – монель-металл; • бр – бронза, латунь; • нт – нитрированная, нж – нержавеющая сталь; • ст – стеллит; • бт – баббит; • к – кожа; • р – резина; • ср – сормайт; • э – эбонит; • п – пластик; • фт – фторопласт; • вп – винипласт.

Тип привода обозначают следующими цифрами:

• 0 – дистанционной управление; • 3 –ручной с червячной, 4 – с зубчатой, 5 – с конической передачей; • 6 – пневматический; • 8 – электромагнитный; • 7 – гидравлический; • 9 — электрический.

К примеру, обозначение 30ч39р расшифровывается, как задвижка чугунная 39-ой модели с резиновым уплотнителем, а обозначение 16ч6п – клапан обратный, чугунный 6-ой модели с пластиковыми уплотнительными поверхностями.

Классификация по различным параметрам

Помимо функциональных различий и особенностей конструкции критериями для деления устройств на группы служит их назначение и сфера применения.

По сфере применения

По особенностям применения устройства разделяют на четыре разновидности:

• Детали общего назначения, которые могут использоваться в различных отраслях.
• Арматуру специального назначения (эти устройства должны обладать определенными характеристиками, которые оговариваются специально).
• Санитарно-техническая, которая используется в трубах, предназначенных для оснащения бытового оборудования.
• Фасонные детали для особых условий эксплуатации, например, для магистралей, транспортирующих агрессивные вещества.
• Для трубопроводов судостроительной или транспортной промышленности.

Логично, что арматура для газопроводов должна отличаться высокой степенью герметичности. Для трубопроводов, транспортирующих нефть, важнейшим является антикоррозийная устойчивость, для труб, применяемых в химической промышленности важным критерием является инертность к агрессивным химическим соединениям.

По типу соединения

В зависимости от способа соединения, арматура делится на несколько групп:

• Фланцевая — разборные детали, которые могут многократно разбираться, например, при ремонте или для прочистки. Крепится на болты. Распространена в системах, работающих в системах с высоким давлением и температурой.
• Муфтовая арматура с резьбой. Подходит для труб из металлопластика, полиэтиленовых и полипропиленовых трубных изделий.
• Арматура под сварку — самая надежная, сварка осуществляется в раструб или встык.
• Арматура для цапкового крепления (устройства небольшого размера, которые способны работать под высоким давлением, с наружной резьбой).
• Устройства под штуцерное соединение (детали с наружной резьбой, диаметром не более 15 мм).

По методу герметизации

В зависимости от того, каким образом происходит герметизация стыков, различают:

Сальниковая	Соединение, когда шток и шпиндель дополнительно уплотняются сальниковой набивкой.
Мембранная	Эластичный диск, который обеспечивает герметичность стыков.
Сильфонная	В качестве уплотнителя выступает сильфонный узел, который представляет собой гофрированную трубку.
Шланговая	Арматура, оснащенная эластичным шлангом, пережимание которого создает герметичное отсечение потока.

Давайте углубимся в сам процесс работы газовых фильтров ГБО.

Очистка газа ГБО проводится как правило в два этапа и для этого существует 2 типа фильтров:

1. Фильтр грубой очистки или фильтр жидкой фазы

В баллонах газ находится в жидком состоянии и под давлением, перед тем как поступить в редуктор, он проходит через фильтр грубой очистки, где газ очищается от металлической пыли.

2. Фильтр тонкой очистки

Просим заметить, что фильтр тонкой очистки присутствует только на инжекторных автомобилях, такой тип фильтра ГБО как правило устанавливается перед газовыми форсунками, чтобы предотвратить их загрязнение веществами, образующимися при преобразовании газа из жидкого состояния в пар.

Основными материалами, из которых изготавливают газовые фильтры ГБО являются:

• Целлюлоза – или фильтрованный картон является наиболее популярным материалом для изготовления фильтров ГБО. Материал становится наиболее прочным благодаря специальной пропитке, наносимой во время его производства или усиление бумажных деталей с помощью армированной сеточки. Однако недостатком такого материала является отсутствие его стойкости к разрушениям, особенно при простоях автомобиля. Такой фильтр так же отличается невысокой стоимостью, зачастую данный фильтр не «протянет» больше 7 тыс. километров.
• Стекловолокно – элементы такого фильтра обладают низким сопротивлением к потоку газа, как правило такие фильтры более требовательны к частым заменам, т.к. грязь и иные вещества будут попадать в инжектор.

Газовая арматура: виды и назначение

Вся арматура, применяемая в газовом хозяйстве, представлена тремя видами: 

• Газовая запорная арматура, которая предназначена для отключения отдельных участков газопровода; 
• Регулировочная арматура. Обеспечивает возможность регулировки интенсивности подачи газа; 
• Предохранительная арматура. Служит для защиты приборов в случае внезапных перепадов давления в газопроводе. 

Типы запорной арматуры 

Первым широко распространенным типом является газовая запорная арматура в виде дисковых задвижек, которые, в свою очередь, представлены двумя видами. 

К первому виду относятся задвижки с выдвигающимся шпинделем. Они состоят из стального или чугунного корпуса, в котором находится шпиндель, движение которого обеспечивается маховиком и гайкой. На шпинделе закреплены два диска с клином между ними. При повороте маховика шпиндель опускается вниз, клин раздвигает диски, которые запирают канал, прерывая, тем самым, поступление газа. При повороте в обратную сторону канал открывается. Герметичность этого устройства обеспечивается наличием сальника, заполненного набивкой из специального уплотняющего материала. 

Второй вид — задвижка, снабженная закрытым шпинделем. Особенность ее конструкции заключается в том, что шпиндель закреплен специальным выступом на крышке, который препятствует его вертикальному движению. При этом он проходит через отверстие в верхнем клине, который перемещается вдоль оси при вращении шпинделя. Внизу корпуса размещен второй клин в комплексе с дисками. При вращении шпинделя клинья опускаются, и когда нижний достигает дна, верхний клин продолжает скользить по скошенной поверхности нижнего, раздвигая диски.

Второй тип запорной арматуры — краны, имеют более простую конструкцию, и предназначены не только для запирания, но и для регуляции подачи газа. 

Существует много видов газовых кранов, которые различаются: 

• Способом соединения с трубопроводом (муфтовые, фланцевые); 
• Материалом, применяемым при их изготовлении. Краны могут быть выполнены из чугуна, латуни, бронзы; 
• Различаются они также способом герметизации (сальниковые, натяжные).

Наиболее распространенный вид — пробочные краны, они имеют в своей конструкции конический элемент (пробку) размещенную в их корпусе и шток с маховиком. Для герметизации служит сальник с изоляционным материалом, который уплотняется прижатием крышки сальника. 

Конический запирающий элемент (пробка) имеет отверстие. Когда пробка поворачивается, то ее отверстие совмещается с отверстием в корпусе, и открывается путь газу. При вращении в противоположную сторону происходит запирание канала. 

В кранах второго вида уплотнение достигается с помощью уплотнительного кольца и крышки с резьбой. Когда крышка навертывается на корпус, прокладка, размещенная между кольцом и шайбой, сжимается, и не дает выходить газу.

Все это разнообразие газовой запорной арматуры позволяет выбрать устройство, пригодное в любых конкретных условиях.

Стержневая арматура по типу профиля

В монолитном строительстве и при изготовлении стандартных ЖБИ применяется арматура с гладкой либо рельефной поверхностью.

Гладкая арматура

Арматура с абсолютно гладкой поверхностью не способна дать максимально надежное сцепление с бетонной смесью. Ее применяют для усиления элементов, не подвергающихся экстремально высоким нагрузкам. Прутки круглого сечения монтируются в кирпичную кладку несущих стен, в песчано-цементную стяжку полов и площадок, под тротуарную плитку.

Гладкая арматура.

Рифленая арматура

Рифленая арматура имеет развитую наружную поверхность, за счет которой она прочно удерживается внутри бетонного слоя.

Различают три вида рифления:

• кольцеобразное;
• серповидное;
• смешанное.

Кольцевое рифление

Такая арматура имеет хорошее сцепление с бетоном, но при эксплуатации в условиях повышенных нагрузок может наблюдаться разрыв прутка в зоне наименьшего поперечного сечения.

Кольцевое рифление арматуры.

Серповидное рифление

Стержни серповидного профиля не имеют ярко выраженных слабых зон, но обладают худшим сцеплением с бетоном.

Серповидное рифление арматуры.

Смешанное рифление

Изделия смешанного типа лишены перечисленных недостатков, но требуют более сложной технологии изготовления, поэтому дорого стоят.

Смешанное рифление арматуры.

Материал изготовления и геометрические особенности арматуры гладкого и периодического профиля по ГОСТ 5781-82 собраны в таблице №3.

Таблица 3. Требования к арматуре различных классов

Тип профиля	Класс	Диаметр, мм	Марка стали
Гладкий профиль	А1 (А240)	6-40	Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп
Периодический профиль	А2 (А300)	10-40, 40-80	Ст5сп, Ст5пс, 18Г2С
Периодический профиль	А3 (А400)	6-40, 6-22	35ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс
Периодический профиль	А4 (А600)	10-18 (6-8), 10-32 (36-40)	80С, 20ХГ2Ц
Периодический профиль	А5 (А800)	10-32 (6-8), (36-40)	23Х2Г2Т
Периодический профиль	А6 (А1000)	10-22	22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р

Производители и популярные модели

Газовые конвекторы популярные устройства особенно в районах, где отсутствует центральное отопление и имеется магистральный газопровод. Кроме того, многие покупатели используют этот вид отопления, как пиковый, когда основного отопления не достаточно в условиях суровых зим.

Популярными моделями по рейтингу 2022 года являются:

1. KARMA BETA 5. Отопитель для небольших индивидуальных домов площадью до 60 м2. Устройство довольно эффективное с общим КПД до 89%, обеспечивает тепловую мощность 4,7 кВт при сравнительно низком расходе газа. Диапазон тепловых режимов: от +13C до +38C. Хорошая система защиты и регулирования процесса отопления. К недостаткам можно отнести высокую цену – 19672 руб.
2. Alpine Air NGS-50F- турецкий конвектор с мощностью 4.9 кВт для обогреваемой площади – 50 м2. Модель этой серии Alpine имеет КПД – порядка 87%. Аппарат укомплектован итальянской горелкой Polidoro и запорно-регулирующими устройствами Sit, гарантирующие 50 лет безаварийной работы. Цена комплекта – 20560 руб.
3. Hosseven HDU-5 DK еще один отопитель лучшего турецкого бренда мощностью 4.5 кВт, и расчетной площадью обогрева – 50 м2. Производитель гарантирует надежную работу до 50 лет, поскольку аппарат укомплектован чугунным теплообменником и итальянской горелкой. Агрегат имеет высокий для этого класса оборудования КПД – 90%. Цена модели – 21400 руб.

Газовый конвектор на природном газе является самым энергоэффективным оборудованием среди отопительной техники аналогичного типа. Современные достижения в материаловедении и информационных технологиях подняли эффективность их на новый уровень, в связи, с чем они стали чаще применяться в схемах автономного отопления, имея высокий ресурс работы в несколько десятков лет.

Принципы выбора

Перед покупкой трубопроводной арматуры нужно нарисовать чертеж магистрали. Рассчитать количество точек подключения бытовых приборов, мест соединения отдельных элементов. При выборе нужно учитывать некоторые факторы:

• количество рабочих потоков;
• уровень стабильности рабочего потока, возможные гидроудары, скачки давления;
• рабочий температурный режим.

Преимущества и недостатки

Положительные стороны:

• создание герметичных соединений между отдельными элементами трубопровода;
• возможность подключения бытовых приборов, новых контуров;
• с помощью соединительных деталей можно защитить магистраль от перепадов давления.

Автоматические детали позволяют регулировать рабочий поток без участия человека.

Резиновые уплотнительные прокладки со временем изнашиваются, что приводит к ухудшению герметичности.

Арматура для системы водоснабжения (Фото: Instagram / integrat_engineering)

Производители и стоимость

Производители соединительных деталей:

• «СОТИС»;
• «Водная техника»;
• «Сталь Про»;
• «Стальной Дом»;
• «Эко Монтаж».

Стоимость зависит от конструкции и предназначения деталей, наличия дополнительных функций. Цена на запорную арматуру — 35–50 рублей.