Применение запорной арматуры в трубопроводах

Трубопроводная арматура, применение которой отмечается практически во всех отраслях, — компонент инженерных сетей, отвечающий за многофункциональное управление перемещением рабочих сред. Ее ключевые задачи — блокирование, запуск, регулирование, распределение, смешивание и разделение потоков. Ее производство и маркировка регламентированы отраслевыми стандартами, что минимизирует риски ошибок в процессе монтажа. Запорные механизмы составляют доминирующую долю в номенклатуре трубопроводной арматуры и характеризуются широким спектром конструктивных исполнений.

Важность использования запорной арматуры в трубопроводных системах

Использование арматуры в трубопроводной инфраструктуре обусловлено ее функциями — оперативным управлением жидкими и газообразными средами, изменением параметров тепловых сетей, включая селективное отключение или подключение сегментов магистралей, генераторов тепла, тепловых пунктов (ТП) и конечных потребителей.

Обязательные области применения арматуры — отводы тепловых магистралей от источников, ответвления основной магистрали и вводы в централизованные ТП. Это дает возможность быстро перекрывать подачу теплоносителя, чтобы проводить регламентные или аварийные ремонтные работы и оптимизировать характеристики теплоносителя.

Виды запорной арматуры для трубопроводной инфраструктуры

Устройства представлены многообразием типов и конструктивных решений, причем разные конфигурации могут реализовывать идентичные функциональные задачи.

Задвижка

Задвижка — тип запорного узла с клиновидным, дисковым или пластинчатым затворным элементом. Разновидности:

• по отношению диаметра уплотнительных колец к проходному каналу — полно- и неполнопроходные;
• по геометрии затвора — параллельные задвижки (включающие одно- или двухдисковые шиберные конфигурации) и клиновые (с цельным жестким, эластичным или составным двухдисковым клином);
• по характеру перемещения шпинделя — выдвижные (с винтовым или поступательным движением) и невыдвижные (с ротационным движением).

Область применения задвижек обусловлена их особенностями.

Клапан

Для этой линейки трубопроводной арматуры применение клапанов определено поставленными задачами. Клапаны разделяются по функционалу:

• обратные:
• запорные;
• предохранительные;
• регулирующие;
• дыхательные;
• перепускные;
• отсечные.

По конструкции клапаны бывают с одним или двумя седлами (тарельчатой или игольчатой формы).

Кран

Кран — запорный узел, в котором затворный элемент представляет собой тело вращения, осуществляющее поворот вокруг оси, перпендикулярной вектору течения. Разделяются на шаровые, цилиндрические и конусные. При выборе запорной трубопроводной арматуры применение кранов продиктовано особенностями магистральных трубопроводов, котлов, резервуаров и прочих емкостей. В зависимости от количества рабочих позиций пробки выделяют двух- и трехходовые краны.

Заслонка

Отличительная черта заслонки — запорный орган, выполненный в форме диска, вращающегося на оси, расположенной внутри проходного канала. Заслонки предпочтительны там, где нет строгих требований к тому, насколько герметично будет перекрыта труба. Чаще всего их устанавливают на магистралях большого диаметра с невысоким напором жидкостей и газов.

Вентиль

Выполняет две основные функции: окончательное прекращение движения среды и изменение параметров ее передвижения. Существуют разные исполнения:

• по типу перекрывающего узла (цилиндр, шар или конус):
• по способу соединения (посредством фланцев, муфт);
• по расположению (угловые, проходные и прямоточные).

Способы соединения

Монтаж всех видов арматуры трубопроводных сетей осуществляется разнообразными способами, в зависимости от соединения запорной арматуры, вида соединительных комплектующих:

1. Фланцевое. Предполагает использование в арматуре вида соединительных фланцев с высокой степенью герметичности, гарантирует надежность при изменении давления, но есть риск потенциального снижения герметичности со временем из-за ослабления затяжки. Характеризуется относительно крупными габаритами.
2. Муфтовое. Базируется на резьбовом сопряжении деталей. Область применения арматуры, вид соединения которой относится к муфтовым, — трубопроводы с условным проходом до 80 мм, транспортировка негорючих субстанций.
3. Штуцерное. При таком соединении одна из стыкуемых деталей обладает внешней резьбовой частью, а другая — гайкой, которая позволяет их стянуть. Герметичное соединение обеспечивает уплотнительный элемент. Этот метод часто выбирают для труб небольшого сечения.
4. Сварное. Такое соединение признается наиболее надежным методом, критически важным для инженерных комплексов, транспортирующих опасные субстанции, так как гарантируется абсолютная герметичность, исключаются любые микроутечки. Ключевое требование — прочностные свойства сварного шва должны быть эквивалентны прочности стенки трубы или превосходить ее.

Области применения арматуры, использование в промышленности

Эти устройства активно задействуются при создании инженерных сетей и эксплуатируются в обычных условиях и в средах со специфичными свойствами, таких как:

• вода;
• пар;
• газы;
• нефтепродукты;
• агрессивные химические реагенты.

Ключевые области применения запорной арматуры в системе трубопровода:

• ЖКХ;
• энергетическая отрасль;
• химическая промышленность;
• пищевая индустрия;
• агропромышленный комплекс;
• металлургия;
• горнодобывающая промышленность.

При производстве трубопроводной арматуры виды материалов выбирают согласно эксплуатационным условиям: титан, чугун, латунь, бронза, разные марки стали (с высоким процентом углерода в структуре и стойкие к коррозии).

Зависимость области применения арматуры в трубопроводных контурах от ее разновидности

Функциональная классификация трубопроводной арматуры по видам учитывает особенности эксплуатационных условий и характеристики рабочих сред:

• запорно-регулирующая — гарантирует полное перекрытие и точное регулирование расхода и давления среды;
• запорно-обратная — нужна для перекрытия потока и автоматического предотвращения его обратного течения;
• распределительно-смесительная — управляет направлением и смешиванием;
• невозвратно-запорная — позволяет в принудительном порядке ограничивать, блокировать или запускать течение жидкостей и газов;
• отключающая — автоматически прерывает подачу среды при превышении ею заданных скоростных параметров.

Выводы

Отвечающая за запуск, остановку, смену направления, смешивание, контроль расхода и давления транспортируемых сред запорная арматура — стратегически значимый компонент магистральных и локальных комплексов. Устройства применяются в индустриальном и бытовом секторах, монтаж механизмов рекомендован на трубопроводы различного диаметра. Универсальная цель использования арматуры — обеспечение стабильного и безопасного функционирования инженерной инфраструктуры.