Виды запорно-регулирующей арматуры для трубопроводов

Для полноценной и комфортной жизни человеку нужны водопровод, канализация и отопление. Различные коллекторные системы применяются и в промышленности для газоснабжения, удаления промстоков и химических компонентов. Регулировка скорости, давления или направления этих потоков возможна при помощи запорно-регулирующей арматуры. Для воды и прочих сред есть свои разновидности.

Характеристики и требования

Под приспособлениями подобного типа понимают устройства для изменения, контроля параметров содержимого трубопроводов и их перекрытия. Такие изделия устанавливают на коммуникациях всех уровней — от квартиры, улицы до заводских коллекторов. От надежной и корректной работы деталей зависят качество и безопасность существования людей.

Разновидности приспособлений

Любая система жизнеобеспечения имеет свойства, без регулировки которых не обойтись. Сами устройства подразделяются на такие виды:

1. Запорные — предназначены для остановки потока. Имеют два положения — «открыто» и «закрыто».
2. Регулирующие — не останавливающие течение среды, а лишь меняющие его характеристики.
3. Запорно-регулирующие — в крайних точках перекрывающие канал, а в промежуточных — приводящие поток в соответствующие рамки.

Есть градация по конструктивным особенностям изделий. Они бывают таких типов:

1. Седельный клапан, применяющийся в работе на магистральных коллекторах и имеющий в основе поршень, называемый плунжером.
2. Шаровые устройства с вращающимся вокруг своей оси шариком. У него есть отверстие, через которое проходит жидкость в определенном положении.
3. Если в качестве запора используется заслонка, перемещающаяся перпендикулярно потоку, такое приспособление называется клиновым.
4. Клапан в виде диска с регулировочным винтом устанавливается в поворотно-дисковые изделия.

Применяемые параметры

У каждого трубопровода есть несколько критериев, нуждающиеся в корректировке без его отключения. К ним относятся:

1. Переключение в другие ответвления. В этом случае приспособление монтируется в точке, где происходит разделение потока, перекрывая одно направление и освобождая другое.
2. Отдельный тип запорно-регулировочных устройств может изменять давление в системе. Есть аппаратура, выполняющая эту функцию автоматически.

Основную характеристику такого оборудования называют пропускной способностью. Она отражает количество жидкости или газа, имеющих постоянную плотность, проходящее за единицу времени по участку трубы с давлением в 1 бар. Это может быть начальный, максимальный или условный показатель. Разница между ними будет диапазоном или зоной корректировки этого приспособления.

Если при отклонении от заданных значений возникает относительная утечка, это говорит о негерметичности изделия.

Условия работы

Вся регулировочная аппаратура для трубопроводов функционирует, подчиняясь определенным требования. Обычно они учитываются на этапе конструирования и имеют гарантированные производителем сроки эксплуатации и количественные отклонения, не превышающие установленных поставщиком значений. Любой кран или задвижка должны отвечать на такие запросы покупателя:

1. Точная регулировка. Данные, указанные в паспорте устройства (давление или объем пропускаемой жидкости), обязаны строго соблюдаться. Любое отклонение говорит о неисправности аппаратуры.
2. Физическая прочность. От нее зависит срок эксплуатации элемента трубопровода. Даже небольшая деформация сокращает устойчивость к механическим воздействиям.
3. Сопротивляемость к температурным перепадам и химически активной среде. Актуально для оборудования, применяемого в тяжелых условиях. Примером могут служить системы отопления или коммуникации с ядовитыми веществами. Материалы, из которых изготавливается арматура, должны соответствовать области применения.
4. Полная непроницаемость для внешней среды, означающая непозволительность утечек изнутри устройства.
5. Абсолютная герметичность относительно внутреннего содержимого означает допустимое перераспределение среды по обе стороны арматуры вне параметров, предусмотренных изготовителем. Это может быть малое количество газа или жидкости, передаваемое через арматуру в отключенное ответвление магистрали.
6. От долговечности запорных деталей зависит их срок службы. Так как замена механизмов довольно сложна, лучше всего выбирать аппаратуру, сделанную с применением износоустойчивых материалов. Большая часть продукции этого типа без проблем служит около 30 лет, несмотря на то, что гарантийный срок, установленный изготовителем, гораздо меньше.
7. Для ремонта и обслуживания всех деталей трубопровода важно снижение трудозатрат. Простота конструкции является необходимым условием для выполнения этого требования.

Примеры запорно-регулирующих устройств

Для изменения параметров и перекрытия магистралей существует несколько типов регулирующей арматуры для трубопроводов. Наиболее часто применяемыми в водопроводных, тепловых и газовых сетях стали:

1. Клапаны — плунжерный, перекрывающий поток; обратный, не позволяющий газу или жидкости вернуться в прежнее направление; предохранительный, защищающий магистраль от прорыва в случае резких скачков давления.
2. Запорные краны — игольчатый для сброса давления (кран Маевского в отопительных сетях); шаровый полнопроходной и неполнопроходной; штоковый с прокладкой из керамики или резины.
3. Задвижки клиновые или параллельные.
4. Вентили — стандартные, понижающие давление, перепускные, подпиточные и терморегулирующие.
5. Дисковые затворы для быстрого перекрытия магистрали.
6. Запорные заслонки, состоящие из чугунного корпуса, поворотного вала, диска и резинового уплотнителя. Бывают одинарными и многостворчатыми, дроссельными и бесфланцевыми.
7. Конденсатоотводчики термостатические, поплавковые и термодинамические.

Способы установки и правила монтажа

Разнообразие запорной аппаратуры, без которой не сможет работать ни один коллектор, приводит к тому, что заниматься ее установкой и обслуживанием должен специально обученный персонал. У каждой разновидности арматуры имеются свои особенности, которые нужно учитывать при монтаже и проведении сервисных мероприятий. При этом практически всегда применяются специальные инструменты и оснастка. От того, насколько квалифицированно произведены пусконаладочные работы, зависит долговечность и безопасность функционирования объекта.

Соединить запорно регулирующие элементы с трубой можно несколькими способами. Для этого потребуются:

1. Муфты на внутренней резьбе.
2. Цапфы с наружным уплотнителем.
3. Ниппели.
4. Фланцы. Если диски, прокладки и болты изготовлены из качественного материала, а равномерную и плотную протяжку гарантирует квалификация персонала, подобное соединение обеспечит необходимую герметичность на долгое время.
5. Сварка. Является наиболее надежным способом стыковки трубопровода и добавочных элементов.

Кроме подбора метода соединения деталей, важно соблюдать основные правила, позволяющие избежать внеплановых ремонтов и аварийных ситуаций.

Они несложны:

1. Перед сборкой все детали необходимо очистить при помощи сжатого воздуха, пара или воды. Во время сварочных работ требуется постоянно контролировать место соединения, так как образование окалины может нарушить герметичность.
2. Предварительный осмотр фланцев на предмет неровностей на ровной части — зеркале. Не допускается наличие ржавчины, царапин и прочих повреждений. Такие детали надо очистить и отшлифовать.
3. Нежелательно располагать узел с запорной арматурой на местности со сложным рельефом. Возникающее на точке изгиба напряжение металла может повредить как соединение, так и саму арматуру. В результате появятся утечки и возникнет аварийная обстановка.
4. Установка обратного клапана обеспечит стабильный поток, защищенный от гидравлического удара при скачках давления внутри магистрали.
5. Запорная арматура большого диаметра устанавливается на дополнительное основание для недопущения повреждения крепежных деталей и разгерметизации швов.
6. Во избежание поломки не стоит прилагать к регулировочной аппаратуре излишних усилий при открывании и закрывании.
7. Если детали трубопровода изготовлены из нержавеющей стали, их установку требуется осуществлять в открытом состоянии.
8. Условия хранения.

Чтобы отключающая арматура, предназначенная для монтажа на участке магистрали или в конечной точке, работала долгое время без сбоев, аварий и замены, нужно обеспечить оптимальные условия при складировании. Место, где собирают детали трубопроводов, должно быть сухим, темным и без сквозняков. Укомплектованные резиновыми прокладками изделия должны находиться в приоткрытом виде. Если уплотнители металлические, то при консервации такая арматура тщательно закрывается для предотвращения попадания внутрь мелкого мусора.

Кроме того, каждая разновидность регулировочно-запорного механизма имеет свои специфические черты хранения и монтажа, которые предписаны заводом-изготовителем:

1. Установка дисковых поворотных затворов производится при открытом их положении на 25%. Это предотвращает повреждение прокладки. Закручивание гаек должно быть постепенным.
2. Для монтажа обратного клапана надо подбирать ответные фланцы такого же диаметра. Необходим строгий контроль расстояния между ним, проверка правильного направления хода потока и режима пульсации.
3. Сборка шиберных задвижек допустима только после контроля индикатора положения и направления потока. Проведя гидравлическое испытание, следует проверить герметичность и при необходимости подтянуть болтовые соединения.
4. Горизонтальное расположение и слабое давление при монтаже обратного клапана шарового типа требует повышенной осторожности. Для избежания перепадов давления возможен небольшой перекос при его установке. Клапан с одной створкой перемещается между фланцами с помощью вертикально расположенного крючка перпендикулярно трубе. До установки двустворчатого приспособления нужно проверить работоспособность пружинного механизма.
5. Запрещено зажимать в тиски и разбирать шаровый кран. До поступления в продажу каждое изделие проходит на предприятии испытание на герметичность с помощью воды или воздуха. Вмешательство в конструкцию может стать предлогом для снятия арматуры с гарантии.

Применение современных устройств для регулирования параметров потоков в магистралях гарантирует надежную безаварийную работу магистралей во всех отраслях жизнедеятельности человека от водяных коллекторов до атомной энергетики. Но, кроме качественных деталей, необходимо также, чтобы все работы по монтажу и обслуживанию выполнялись персоналом с высокой квалификацией с соблюдением правил и требований к конкретному оборудованию.