Запорная арматура

Запорная арматура – это комплекс устройств, устанавливаемых на трубы для регулирования напора жидкостей и газа. Арматура открывает или закрывает проходы благодаря изменению площади сечения трубы. Для продолжительной службы устройства производят из нержавейки или ковкого чугуна, возможно также совмещение материалов.

Назначение арматуры

Разберем, что такое запорная арматура и для чего она нужна. Приборы нужны для смешивания, отключения, регулирования и сбрасывания среды, циркулирующей по рабочим трубам. Все запорные приборы делят на основные виды по назначению.

1. Сантехнические запорные приборы используются в бытовых мойках и раковинах, котлах отопления, баках, газовых колонках, кабинах для душа, газовых варочных плитах. Они имеют ручное управление (в счет не берутся газовые клапаны и регуляторы для давления) и маленький диаметр.
2. Промышленные запорные приборы используются в сельском хозяйстве и на предприятиях. Это устройства, необходимые для работы агрегатов с токсичными, сыпучими, абразивными или коррозионными материалами в условиях пониженных или чересчур высоких температур и большого давления.
3. Для морского и речного флота применяются судовые устройства. Они могут иметь решающее значение при эксплуатации в особых условиях, поэтому к ним предъявляются такие требования как надежность, вибрационная стойкость и малый вес.
4. По специальному заказу производят запорную арматуру для атомных станций.

Еще один вид – уникальная запорная арматура, изготавливаемая для пробных установок.

Виды арматуры по типу регулировки потока среды

Теперь о том, какие типы приборов бывают по способу регулировки. В зависимости от характера управления жидкостью или газом арматура делится на заслонки, вентили, различные краны и простые металлические задвижки.

Заслонки

Заслонка – это устройство запорной арматуры. Ее крепят на систему с невысоким давлением. Заслонка не обеспечивает максимальной герметичности, поэтому является частью канализации или магистрали с химикатами.

Заслонка представляет собой плоский диск из стали, что крутится вокруг себя, корпус выполнен из чугуна. Присоединение заслонки к рабочей системе производится путем сварки или соединения фланцами.

Вентили

Запорные вентили применяют для регулирования или перекрытия потока. Разные типы используются в зависимости от температурного режима в трубах. Большие вентили чаще подсоединяются фланцевым соединением, малые – при помощи муфт.

Управление вентилем производится электрическим приводом или маховиком. Маховик передает шпинделю вращение, в итоге второй начинает перемещаться в нужном направлении. Сам шпиндель запускается обычно вручную. Благодаря этому и происходит смешивание жидкостей в магистрали или регулировка давления.

Обычно вентили врезают на ровных участках системы, в итоге они претерпевают гидравлическое сопротивление. Но прямоточные вентили устанавливаются в местах, где нельзя уменьшить выход рабочей среды, поэтому и сопротивление там минимальное.

Вентили производятся с бронзовыми, из латуни, нержавейки или чугуна основаниями. Приборы с чугунными корпусами относят к общетехнической арматуре и используют чаще. Стальные вентили используют в высоко технологичных процессах с повышенными требованиями, латунные и из бронзы – в системах водоснабжения и при отоплении зданий и домов.

При присоединении вентиля учитывают метку с указанием направления регулируемого потока жидкости на корпусе. Сам процесс регулирования происходит при помощи золотника.

Краны

В бытовых системах труб используют шаровые, в магистралях, которые транспортируют газ, воду или нефть – пробковые краны. Конструкцию крана составляют запорный элемент и корпус. Различают краны с полным (90-100%), половинным (40-50%) и стандартным (70-80%) оборотом. Регулировка также осуществляется маховиком или электрическим приводом, но возможен вариант и управления на расстоянии.

Главной частью шарового крана является запор в виде шара, размер которого зависит от внутреннего сечения трубы. Поэтому кран подбирается по диаметру рабочей трубы. При перемещении шарика посредством рычага происходит открытие или закрытие крана.

Наиболее популярные устройства кранов из стали и латуни. Качеством отличаются шарики с добавлением молибдена. Пластиковые шаровые краны применяются в условиях агрессивной химической среды. Минус – низкая степень герметичности и уязвимость к возможным твердым включениям в рабочей жидкости.

Все типы кранов внедряются в системы горячего или холодного водоснабжения. Но чем выше ожидается предполагаемая температура жидкости, тем лучше должно быть качество запорного крана. Пластиковые лучше внедрять в системы с температурой воды до 65 градусов. Краны из нержавеющей стали крепят на системы с большим давлением и температурой, где диаметр труб равняется или превышает 50 мм.

Задвижки

Такие виды запорной арматуры, как задвижки, представлены простой конструкцией для перекрывания движения по трубам рабочей среды. Запорный элемент может быть представлен листом, клинком или диском, который и делает поступательные движения против движущейся массы.

Задвижки бывают усеченные и полнопроходные. Первые отличаются меньшим, чем сечение трубки, сечением седла. Полнопроходные имеют соответствующий диаметру трубы диаметр седла.

Задвижки применяются в магистралях с неагрессивными составами, но поток следует перекрывать плавно во избежание гидравлического удара.

Задвижки имеют перед другими запорными элементами огромное преимущество – простота прибора и обслуживания. Их выливают из чугуна или стали, при этом сломать задвижку нелегко, зато обладает маленьким сопротивлением при небольших габаритах.

Виды арматуры по методу соединения с системой

Выделяют фланцевые, штуцерные, сварные и на основе резьбы соединения. Типы соединений – главный параметр на стадии проектирования арматуры.

Соединение резьбой

Используется для трубопровода с большим диаметром и давлением, не доходящим до 1,6 МПа. Резьба должна быть как на трубе, так и на элементе арматуры. На одном конце резьбовой арматуры находится шестигранник.

Резьба может быть внутри или снаружи, что также важно принимать во внимание. Какова бы она ни была, резьбовое соединение усиливается смазками, паклей, ФУМ лентами.

Резьбовое соединение применяется в задвижках и клапанах. Отсутствие вспомогательных элементов при монтаже, дешевизна с одной стороны и невозможность применять в установках с высоким давлением делают широким применение резьбового соединения в быту.

Фланцевое соединение

Арматура с фланцами отличается только формой. Фланцы круглой формы встречаются чаще – они универсальны, пригодны для трубы с любым давлением. Треугольные и квадратные применяются там, где внутреннее давление не доходит до 20 атмосфер.

Фланцы делают из чугуна или стали. Литые элементы из стали самые прочные, но при этом подвержены пластическим деформациям. Ковкий чугун также неплохо выдерживает высокое давление и сильные перепады температур.

Арматурные фланцы должны вплотную примыкать к расположенным на магистрали. Между фланцами кладут прокладки или ФУМ ленту для плотного прилегания, а еще стягивают детали болтами.
Недостатки фланцев – дороговизна, большая масса, ослабление крепежа со временем. Плюсы – герметичность, надежность и устойчивость к давлению.

Штуцерное соединение

Применяется для арматуры небольшого диаметра. Внешняя резьба на конце арматуры присоединяется к трубе при помощи накидной гайки. Штуцерное соединение позволяет легко внедрять в магистраль всевозможные измерительные приборы. Чаще используется в лабораториях и на специфических производствах.

Сварка

Сварное соединение крепкое, поэтому применяется в магистралях, где циркулируют опасные для здоровья человека и окружающей природы среды.

Соединение сваркой может выполняться в раструб, когда шов снаружи, или встык, когда шов дополнительно фиксируется подкладным кольцом. Это недорогое соединение, которое при грамотном подходе дает 100% защиту от протечек. Обязательным условием качества сварки является толщина шва, не меньшая толщины трубы. Единственный недостаток – невозможность демонтажа.

Перечисленные типы запорной арматуры имеют особенности, которые нужно учитывать перед монтажом. От качества арматуры зависит надежность соединения, работа магистрали и безопасность.