Обща класификация на промишлена арматура
Арматурой называются устройства, которые устанавливаются
на трубопроводах и емкостях и обеспечивают управление потоком (движением) рабочих сред. По области применения арматуру подразделяют на пароводяную, энергетическую, нефтяную, судовую и т. п. По материалу корпусных деталей арматура делится на чугунную, стальную, из коррозионностойкой стали, цветных металлов и'сплавов, а также из неметаллических материалов. Выделяют арматуру с защитным покрытием пластмассой или эмалью и арматуру с эластичным деформируемым затвором. Различают условное, рабочее и пробное давление. Условные давления ру образуют, согласно ГОСТ 8032—56, следующий ряд (в кгс/см2): 1; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 64; (80); 100; (125); 160; 200; 250; 320; 400; 500; 640; 800 и 1000. Арматуру и соединительные части на условные давления, заключенные в скобки, не рекомендуется применять: они используются только для замены вышедшей из строя арматуры, установленной на эксплуатирующихся линиях.
По условным давлениям арматуру можно разделить на шесть групп: 1) для высокого и сверхвысокого вакуума — для абсолютного давления ниже 1 • 10-3 мм рт. ст.; 2) для низкого и среднего вакуума — для абсолютного давления от 1 • 10-3 мм рт. ст. до 1 кгс/см2; 3) для малых давлений — до 16 кгс/см2; 4) для средних давлений — от 25 до 100 кгс/см2; 5) для высоких давлений — от 160 до 800 кгс/см2; 6) для сверхвысоких давлений — от 1000 Кгс/см2 и выше*.
Условные (ру) рабочие (рр) и пробные (рпр) давления для арматуры из стали, чугуна, бронзы и латуни регламентированы ГОСТ 356—68.
Рабочие давления равны условным для арматуры из углеродистой стали при температуре среды t = 0 – 200°С, для арматуры из чугуна, бронзы или латуни – при t = 0 – 120°С. При повышении температуры допускаемое рабочее давление снижается в зависимости от материала корпусных деталей арматуры.ГОСТ 356—68предусматривает 14температурных ступеней, впрецейахкоторых рабочее давление по мере повышения температуры снижается по следующему ряду: 1,00; 0,90; 0,80; 0,71; 0,64; 0,56; 0,50; 0,45; 0,40; 0,36; 0,28; 0,25; 0,22.
По температурному режиму арматуру можно разделить на пять категорий:
1) арматура обычная, изготовляемая из углеродистой стали, ковкого или серого чугуна (арматура из углеродистой стали используется при температуре до 425 °С, арматура из ковкого чугуна—до 300 °С, арматура из серого чугуна — до 225 °С); для ответственных объектов, например газопроводов, работающих при температуре ниже —30 °С, применяется стальная арматура из легированной стали, специальных сплавов или цветных металлов;
2) арматура для высоких температур (425—600 °С), изготовляемая из легированных сталей;
3) арматура жаропрочная — для температур выше 600 °С;
4) арматура холодильной техники — для температур до
— 153 °С;
— 153 °С;
5) арматура для глубокого холода (криогенная), пригодная для эксплуатации при температурах ниже —153 °С. Система условных и соответствующих им рабочих давлений при различных температурах позволяет определить допустимые условия работы арматуры при этих температурах. Одну градацию рабочих давлений при различных температурах, когда условному давлению и рабочей температуре соответствует одно рабочее давление, для деталей, изготавливаемых из различныхсталей, применять нецелесообразно, так как это приведет к недостаточно экономному пснользованиюлегированных сталей. Поэтому ГОСТ 356—68 предусматривает разделение сталей на 11 характерных групп, каждая из которых имеет свою градацию температур в соответствии с изменением механических свойств данных сталей при повышении температуры. Управление потоком среды в арматуре осуществляется с помощью запорного или регулирующего органа, состоящего из затвора и седла. Затвор представляет собой деталь (или группу деталей), перемещающуюся или поворачивающуюся с помощью шпинделя или штока относительно седла корпуса.
По способу перекрытия потока среды арматура подразделяется на следующие типы:
1) задвижка — затвор перемещается возвратно – поступательно
перпендикулярно оси потока среды;
2) клапан — затвор перемещается возвратно - поступательно параллельно оси потока среды; клапан, в котором затвор перемещается с помощью винтовой пары, называется вентилем;
3) кран — затвор, имеющий форму тела вращения (или части его), поворачивается вокруг своем оси, расположенной перпендикулярно оси потока среды;
4) заслонка — затвор, имеющий форму диска, поворачпвается вокруг оси, расположенной в плоскости затвора или параллельно ей;
5) шланговый затвор — перекрытие потока осуществляется путем пережима эластичного шланга, внутри которого проходит среда.
По конструктивному исполнению типы арматуры могут иметь следующие разновидности!
1) задвижка клиновая (с цельным, составным двухдисковым
или упругим клином) —уплотнительные поверхности затвора расположены под углом друг к другу;
2) задвижка параллельная (шиберная однодисковая или двухдисковая) –уплотнительные поверхности затвора расположены параллельно друг к другу);
3) задвижка с выдвижным шпинделем или штоком — шпиндельили шток совершает возвратно-поступательное движение вместе с затвором;
4) задвижка с невыдвижным шпинделем — шпиндель совершает вращательное движение при возвратно-поступательном движении затвора; ,
5) запорный клапан (вентиль, задвижка) — предназначен для полного перекрытия потока среды;
6) регулирующий клапан — предназначен для регулирования расхода среды и управляется от постороннего источника энергии;
7) регулятор давления — предназначен для поддержания постоянного давления среды путем изменения ее расхода и управляется непосредственно рабочей средой;
8) регулятор давления «после себя» — обеспечивает поддержание постоянного давления в системе после себя;
9) регулятор давления «до себя» — обеспечивает поддержание постоянного давления в системе до себя;
10) односедельный регулирующий клапан — поток среды движется через одно седло;
11) двухседельный регулирующий клапан — поток среды движется через два седла;
12) смесительный клапан — регулирующий клапан, предназначенный для смешения двух и более различных по параметрам сред;
13) распределительный клапан — предназначен для распределенияпотока среды по определённым направлениям;
14) предохранительный клапан — предназначен для выпуска избытка среды с целью предотвращения аварийного повышения давления
15) импульсное предохранительное устройство — состоит из Главногопредохранительного клапана, снабженного поршневым приводом, и импульсного предохранительного клапана, управляющего открытием главного;
16) обратный клапан — предназначен для предотвращения обратного потока среды;
17) невозвратно-запорный клапан — предназначен для предотвращенияобратного потока среды и имеет устройство для принудительного закрытия;
18) невозвратно-управляющий клапан — предназначен для предотвращения обратного потока среды и имеет устройство для принудительного открытия и закрытия;
19) конденсатоотводчик — предназначен для отвода конденсата водяного пара (поплавковый конденсатоотводчик имеет запорный орган, управляемый с помощью поплавка, термостатический - управляемый с помощью термостата, термодинамический-управляемый с использованием аэродинамического эффекта и термодинамических свойств среды;
20) кольцевой клапан — имеет цилиндрический затвор и кольцевую проточную часть седла;
21) цилиндрический кран — имеет затвор в виде цилиндра, конусный — в виде конуса, шаровой — в виде шара;
22) распределительный кран (трехходовой), распределительный клапан (трехходовой) и распределитель (многоходовой) — отличаются от запорной арматуры наличием нескольких подводящих или отводящих среду каналов.
По способу управления различают арматуру с ручным управлением (без редуктора или с редуктором), с электрическим и с электромагнитным приводом, с пневмо- или гидроприводом и арматуру под дистанционное управление.
В зависимости от способа присоединения к трубопроводу арматура подразделяется на фланцевую, муфтовую, цапковую, штуцерную и арматуру под приварку к трубопроводу.
По способу герметизации относительно внешней среды подвижного соединения шпинделя с крышкой различают сальниковую, сильфонную, мембранную и шланговую арматуру.
Арматура с приводом, снабженным силовой пружиной, подразделяется на нормально открытую (НО) и нормально закрытую (НЗ). В нормально открытой арматуре при прекращении подвода энергии, создающей перестановочное усилие, обеспечивается открытие для движения потока среды, в нормально закрытой — закрытие и прекращение потока.
По конструкции корпуса арматура разделяется на проходную и угловую. В проходной арматуре среда не изменяет направление своего движении на выходе по сравнению снаправлением на входе, в угловой направление изменяется (обычно на 90°).
По функциональному назначению арматура делится на основные классы (или виды), к которым относятся следующие, запорная арматура предназначена ДЛЯ перекрытия потока среды. По количеству применяемых единицона составляет около 80% всей арматуры. К запорной отиосяти пробно–спускную, или контрольно-спускную, арматуру, используемую для проверки уровня жидкой среды вемкостях, отбора проб, выпуска воздуха из верхних полостей, дренажа и тп. пробно спускная арматура изготовляется и применяется в больших количествах. Характерным для нее является малая величина условного диаметра прохода (Ду).
Регулирующая арматура предназначена для регулирования параметров среды посредством изменения ее расхода. В состав регулирующей арматуры входят клапаны-регуляторы давления, клапаны-регуляторы уровня, регулирующие клапаны. К регулирующей арматуре относится и дросселирующая арматура, предназначенная для работы при больших перепадах давления.
Распределительная арматура используется для распределения потока среды по определенным направлениям. К ней относятся распределительные краны, распределительные клапаны и распределители.
Предохранительная арматура служит для автоматической защиты оборудования от аварийных изменений параметров или направления потока рабочей среды. К предохранительной арматуре относятся предохранительные клапаны, предохранительные импульсные устройства и предохранительные разрывные мембраны. Одним из видов предохранительной арматуры можно считать защитную арматуру, которая также предназначена для защиты оборудования от аварийных изменений параметров. Различие между собственно предохранительной и защитной арматурой заключается в том, что при возникновении аварийного состояния параметра среды предохранительная арматура открывается, а защитная закрывается, отсекая защищаемый участок от остальной части трубопровода. В качестве защитной арматуры обычно используются конструкции запорной арматуры, снабженные быстродействующими приводами.
Фазоразделительная арматура предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от их фазы и состояния. К ней относятся конденсатоотводчики, воздухо-отводчики, маслоотделители и т. п.
Ряд конструкций общепромышленной арматуры изготовляется по техническим условиям, установленным стандартами.
