Запорно-регулирующая арматура: виды, типы, особенности установки

Запорно-регулирующая арматура используется для упрочнения трубопроводных систем. Она может выполнять запорную и регулирующую функцию, предоставляя много функциональных возможностей в процессе эксплуатации.

Какой бывает запорно-регулирующая арматура?

Запорная арматура включает в себя множество устройства, выполняющих функцию контроля давления и других характеристик трубопроводной системы. Они устанавливаются на газо- и нефтепроводы, канализации, водопроводные и отопительные системы, применяются на технических трубопроводах и на магистральных линиях.

Запорная регулирующая арматура позволяет следить за разными показателями без необходимости отключения всего оборудования. По рабочей среде различают устройства:

• Запорные, для перекрытия потока жидкости или газа. На трубу монтируется клапан, работающий в двух положениях: открыто/закрыто.
• Регулирующие. Они устанавливаются на участках трубопровода, где необходимо поддерживать требуемые характеристики рабочей среды. Не применяются для полного перекрытия потока.
• Комбинированные, выполняющие сразу несколько функций. Могут монтироваться в разных положениях.

Другая классификация запорно-регулирующей арматуры по конструкции и назначению:

• Седельные клапаны, устанавливаемые в системах, работающих под значительным давлением. Применяются на крупных магистральных линиях. Имеют в конструкции поршень, выполняющий силовую часть.
• Шаровые, у которых запорный узел выполнен в форме шара. Устанавливаются перпендикулярно трубам для перекрытия потока рабочей среды.
• Клиновая арматура, у которой запорным элементом выступает клин, движущийся перпендикулярно проходному отверстию трубы.
• Поворотно-дисковые устройства с запорным элементом в форме одного или двух дисков. Диаметр диска равен проходному сечению изделий. При перпендикулярном расположении диска рабочая среда не может пройти дальше по трубе, при параллельном — проход открыт. Если арматура позволяет принимать промежуточные значения, то она считается регулировочной.

Эта ЗРА широко используется в разных областях промышленности и производства для регулировки и перенаправления потока среды. Они зачастую монтируются в месте поворота или разветвления трубопровода. В последнем случае это обеспечивает удобство выполнения ремонтных работ — если нужно отремонтировать участок трубопровода, не нужно отключать систему целиком. Достаточно лишь перекрыть один из потоков.

Кроме запорной функции, этот тип арматуры может:

• уменьшать температуру рабочей среды;
• менять показатели давления в системе;
• распределять вещества в трубопроводной системе;
• поддерживать уровень жидкой рабочей среды на одном уровне;
• корректировать пропорции рабочей среды.

Основные параметры и устройство регулирующей арматуры

Один из важнейших показателей арматуры — пропускная способность. Эта характеристика является базовой, поскольку остальные параметры подбираются от нее.

Относительная утечка — еще один важный показатель, определяющий герметичность труб, вероятность утечки рабочего вещества. ЗРА должна обеспечивать требуемый уровень герметичности — особенно если речь идет о транспортировке опасных веществ.

Классификация запорной арматуры

Различают несколько типов арматуры по функциональности:

• Запорная, обеспечивающая полное перекрытие потока рабочей среды в трубопроводе. Это задвижки, заслонки, краны и вентили. Они обеспечивают герметичность системы при перекрытии среды, а также беспрепятственное прохождение рабочего вещества при открытии проходного отверстия.
• Регулирующая, обеспечивающая требуемые значения характеристик системы, контролирующая расход рабочей среды. Такие устройства могут менять температуру потока, его давление, состав и даже концентрацию веществ. К ней относятся клапаны, вентили, регуляторы, отводчики конденсата и дроссельные заслонки.
• Предохранительная, защищающая систему от аварийных ситуаций. Она срабатывает при чрезмерном повышении давления в системе.
• Аварийная (защитная), срабатывающая при аварии в системе. Позволяет защитить другие участки трубопровода от распространения проблемы.
• Фазоразделительная, позволяющая удалять посторонние вещества (находящиеся в другой фазе) из потока. Например, конденсат, масло, пузырьки воздуха и т. п.
• Смесительная, обеспечивающая распределять и направлять рабочие жидкости.

Другая классификация — по типу управления. Различают управляемые аппараты, у которых имеется ручной или механический привод. Практически все трубопроводные системы с Ду менее 400 мм оснащаются арматурой с ручным управлением. Другой вариант — автоматические конструкции. В этом случае регулировка потока среды производится без участия человека. Устройства работают от самого потока, либо от установленных датчиков.

По условному давлению запорно-регулирующие агрегаты делятся следующим образом:

• Вакуумные, позволяющие изолировать часть труб от общей откачки системы.
• Устройства низкого давления (бытовые модели), у которых предельное значение давления составляет 1,6 МПа.
• Арматура среднего давления с показателями до 10 МПа.
• Устройства высокого и сверхвысокого давления. Такие изделия монтируются на магистральные линии и трубопроводные системы с чрезмерно высокими значениями давления среды.

Последняя классификация — по способу монтажа на трубопровод.

• Муфтовое подсоединение чаще всего используется в бытовых трубопроводных системах, ЖКХ, при подсоединении сантехнических устройств. Его используют на трубах с номинальным сечением до 80 мм и давлением до 10 атм.
• Фланцевый монтаж — более популярный метод подсоединения арматуры к трубопроводу. Он позволяет стяжку болтами/шпильками и обеспечивает надежное герметичное соединение, которое можно разобрать при необходимости.
• Приварной метод гарантирует полную герметичность подсоединения, но не позволяет снять арматуру без повреждения трубопровода для ремонта или прочистки. Такой способ применяют в трубопроводных линиях, транспортирующих опасные вещества.
• Цапковый способ позволяет подсоединять арматуру (малого Ду) к трубопроводам, работающим под высоким давлением.
• Штуцерное подсоединение применяют для арматуры диаметром до 15 мм. Это популярный способ монтажа измерительных приборов, манометров и т. п. Применяется в лабораториях.

Требования к запорной арматуре

Все запорно-регулирующие устройства должны отвечать следующим требованиям:

• Герметичность. Все изделия имеют класс герметичности от А до С в зависимости от требований системы. Они изготавливаются определенным образом для избегания утечек рабочей среды.
• Точность изготовления и применения. Арматура изготавливается для определенных параметров эксплуатации (температура, рабочая среда и т. п.). Важно применять ее только в указанных условиях, в противном случае она быстро придет в негодность.
• Точность регулировки. Арматура должна работать строго в указанных значениях характеристик. Например, пропускать заданное количество жидкости без отклонений и т. п.
• Устойчивость к температурам (высоким, низким), химическим элементам. Эти показатели различаются в зависимости от материала изготовления элементов арматуры.
• Прочность конструкции и срок эксплуатации. Устройства должны изготавливаться из качественных, износостойких материалов, обеспечивающих длительный срок эксплуатации.
• Легкость применения и управления, поддержания системы в рабочем состоянии.

Маркировка запорной арматуры

Запорная арматура имеет специальную маркировку, наносимую в соответствии с ГОСТ4666-2015. Она включает в себя все необходимые данные о диаметре ДУ, материале корпуса, производителе, наличии привода и т. п.

Первые две цифры указывают на тип арматуры (указаны в таблице 1). Затем идет буквенное обозначение материала (2 буквы, таблица 2). Далее 1 цифра — указание привода (таблица 3), для ручных моделей изделий код не устанавливается. Следующие две цифры — порядковый номер арматуры. И, наконец, две последних буквы указывают на материал уплотнительных колец (таблица 4).

• 32 — дисковый поворотный затвор;
• с — углеродистая сталь;
• 9 — с электроприводом;
• 08 — регистрационный номер модели;
• р — резиновые уплотнения.

Наносится маркировка на последней стадии производства запорно-регулирующей арматуры. Кроме того, на корпусе изделий обязательно указываются данные о производителе, направление потока (стрелкой, на клапанах), размерные характеристики (Ду и PN).

Помимо буквенно-цифрового кодирования, материал изделий шифруется цветом корпуса. Арматура синего цвета изготавливается из легированной стали, черного — из чугуна, голубого — из коррозионно-стойкой стали, а серого — из углеродистых сплавов.