Какая запорная арматура для трубопроводов есть на рынке и какую лучше использовать

Монтаж

Для установки клапана не нужно обладать специфическими навыками. Достаточно соблюдать пошаговую инструкцию не нарушая последовательность. Этапы монтажа:

1. Перед установкой вентиля освободить пространство в том месте, где будет оборудоваться механизм.
2. Отключить воду, чтобы она не мешала при работе. Лишнюю жидкость слить по системе вывода из системы. Для этого должны быть отдельные краны.
3. Цельная труба разрезается с помощью резака по размеру запорного элемента.
4. На концах труб нарезается резьба с помощью специальных плашек. С помощью металлической щётки удаляется стружка.
5. Резьба покрывается уплотнительной нитью для создания более надёжного соединения. Некоторые сантехники используют герметик.
6. Вентиль устанавливается между трубами, накручивается на резьбу. Зажимается с помощью гаечного ключа.

Далее открывается задвижка, которая удерживала поток жидкости. Нужно проверить надёжность соединения на разных уровнях давления. Так можно заменить старый вентиль в домашних условиях

Важно следить за накручиванием запирающего элемента на резьбу. Нельзя допускать перекосов, которые могут разрушить целостность системы

Если клапан с фланцем, нужна дополнительная подготовка труб. Для этого они разрезаются, по торцам навариваются металлические пластинки с отверстиями под крепёжные элементы. Далее между трубами устанавливается клапан. Между фланцами закрепляется резиновая прокладка на водостойкий клей. Конструкция закрепляется с помощью болтов, гаек. Дополнительно можно сварить фланцы с помощью сварочного аппарата. Шов обязательно зачищается шлифовальной машинкой, покрывается антикоррозийным составом.

Запорные клапаны являются необходимыми элементами любой системы, работающей с газами, жидкими средами. С их помощью изменяется мощность подачи жидкости или газа, полностью перекрывается поток. Монтаж может провести любой человек, зная пошаговую инструкцию.

Принципы выбора и цены

Цены на детали изменяются зависимо от их размера, материала из которого они изготавливаются, наличия электрического привода, массы, вида уплотнительных элементов, типа скрепления с трубами. Средняя цена зависимо от материала:

1. Чугунные — 250 рублей.
2. Стальные — 550 рублей.
3. Латунные — 750 рублей.

При выборе устройства нужно учитывать некоторые особенности:

1. Латунные — обладают устойчивостью к образованию ржавчины, выдерживают частые перепады температур, высокое давление. Недостаток — высокая цена.
2. Стальные — популярный материал относительно изготовления запорных механизмов. Выдерживает большие нагрузки, резкие перепады температур. При изготовлении сплав насыщается легирующими добавками, которые изменяют его характеристики.
3. Чугунные — низкая цена, распространённость, хорошие литейные качества сделали модели из этого материала привлекательными для покупателей. Основные недостатки — низкая устойчивость к образованию ржавчины, малый показатель прочности.

На упаковках с деталями указывается для каких рабочих сред они предназначены, какое давление выдерживают. От этого необходимо отталкиваться, выбирая проходной вентиль.

Особенности выбора

Нержавеющая трубопроводная арматура

Запорная промышленная арматура, произведенная из нержавеющей стали, незаменима при транспортировке многих рабочих сред. Она очень прочна, инертна к агрессивным веществам, устойчива к опасно повышенным температуре и давлению, имеет хорошие износостойкие показатели, не поддается коррозии. С учетом таких характеристик, не удивительно, что механизмы из этого материала стали основными рабочими узлами в нефтегазовой, фармацевтической, пищевой и химической промышленностях. Широко нержавеющая арматура применяется и на АЭС.

Понятно, что такие механизмы могут применяться и в отопительных, и в бытовых системах, снабжающих объекты водой и теплом.

Запорные устройства: классификация и применением

Основные виды запорной арматуры для трубопроводов — задвижки, вентили, клапаны, краны и затворы. Для задвижек характерно движение запирающего элемента под прямым углом к продольной оси трубы, для клапанов — параллельно.

Вентили

Возможно применение вентилей на запорных изделиях диаметром до 0,3 м. Часто они применяются в конечных (тупиковых) участках системы во время ремонта. Запирающий элемент, нередко представляющий собой тело вращения или его часть, поворачивается вокруг оси, расположенной по отношению к оси трубы под произвольным углом. Могут использоваться вентили в качестве не только запорной, но и регулирующей арматуры.

Задвижки

Задвижки — это запорные элементы небольшой длины, предназначенные для работы в системах с малым гидравлическим сопротивлением.

По конструкции они бывают клиновыми (с составным, упругим, цельным клином) и параллельными (шиберными). В системах с небольшим давлением применяются задвижки последнего типа.

Основное предназначение задвижек — выполнять запорные функции; в большинстве случаев как регулирующие элементы они не используются. Во время работы задвижки могут быть выставлены в две возможные позиции: закрыто или открыто.

Лучше всего применять такие элементы в полнопроходных системах, то есть при отсутствии уменьшения сечения труб в патрубках. Например, задвижки идеальны для использования в магистральных трубопроводах, где рабочая среда перемещается непрерывно и с высокой скоростью.

Отличительная конструктивная особенность задвижки – присутствие шпинделя, который, в зависимости от конструкции, выдвигается или нет.

Как уже отмечалось, задвижки бывают двух основных типов: шиберные и клиновые.

В конструкцию шиберных элементов включён металлический клин, при движении разрезающий инородные элементы рабочей среды. Шиберными задвижками оснащаются трубопроводы для фекальных стоков, целлюлозно-бумажного производства и т.д.

В случае же необходимости проведения периодического ремонта элементов системы устанавливают клиновые задвижки, состоящие из чугунного корпуса, внутри которого установлен соединённый с клином вращающийся шпиндель. Клиновые задвижки используют при обслуживании систем транспортировки газов и жидкостей, не реагирующих с материалом изготовления трубопровода. Корпус и крышка таких изделий свариваются из вырезанных из листовой коррозионностойкой или углеродистой стали деталей.

Клапаны

Предназначение клапанов – открываться и закрываться при определённых условиях, например, при достижении какого-либо уровня давления или смене направления движения рабочей среды.

Изделия подразделяют на одно- и двухсёдельные, причём обычно в производстве используется второй тип, одновременно осуществляющий распределительные и регулирующие функции.

Основываясь на направлении протекания рабочей среды, клапаны делят на угловые (направление меняется на 90°), проходные (направление не меняется) и прямоточные (линия движения среды выпрямляется).

Чтобы полностью перекрыть движение потока внутри труб, используют запорные клапаны. Эта арматура обеспечивает максимальную надёжность и герметичность системы.

Если возникает необходимость не допустить смены движения рабочей среды (к примеру, при выходе из строя насоса и повреждении или обрыве несущего канала), используют обратные клапаны.

С помощью регулирующих клапанов можно контролировать количество подаваемой в систему жидкости или газа, изменяя размер входного отверстия.

Запорно-регулирующие клапаны, как ясно из названия, осуществляют одновременно две функции.

Краны

Более универсальный вариант трубопроводной арматуры – краны. Их можно использовать как запорные, регулирующие или распределительные устройства. Подходят краны для любых, в том числе вязких, жидкостей и газов. Ремонт этих приспособлений требует больших усилий и наличия опыта.

Краны состоят из затвора (или пробки) шарообразной, конусообразной или цилиндрической геометрии, с отверстием в центре, и корпуса. Производятся эти запорные элементы из латуни, бронзы, чугуна и стали, а в случае более агрессивных внутренних условий – из фарфора или специального пластика.

Краны принято подразделять на группы в зависимости от:

• направления движения потока и количества патрубков (проходные, трёхходовые, угловые, многоходовые);
• принципа движения затвора (с отжимом, или подъёмом, или с вращением, без подъёма, затвора);
• способа управления (ручные, с электро-, пневмо-, гидроприводами);
• геометрии затвора (игольчатые, конусные, шаровые, цилиндрические);
• способа обеспечения герметичности (сальниковые или натяжные).

Клапан подпиточный

Чтобы обеспечить эффективную циркуляцию рабочей среды в системе, в контуре должен находиться оптимальный объем теплоносителя – воды, антифриза и т.д. Поэтому подпиточное устройство относится к обязательным элементам каждой отопительной конструкции.

Данный вид клапанов позволяет компенсировать потери жидкости в результате протечки в обогревательных приборах и использования спусковых клапанов и кранов Маевского.

Основное назначения данного элемента подпитки состоит в контроле количества теплоносителя в контуре, а при необходимости он должен восполнять его потери. Лучше всего остановить свой выбор на автоматическом устройстве, оснащенном редукционным механизмом и мембраной, которая находится под давлением рабочей среды.

Условия производства арматуры

Материал изготовления трубопроводной арматуры определяется будущей областью её применения. Если система (или участок системы) будет работать при давлении до 1,6 МПа, используется ковкий чугун; если больше — сталь. Для трубопроводов небольшого сечения используются высококачественные медные сплавы, благодаря которым не допускается коррозия элементов и прикипание арматуры к трубам.

Следует отметить, что производство арматурных элементов — дело сложное и высокотехнологичное, поэтому должно осуществляться на специальном промышленном оборудовании.

Для производства изделий необходимы:

• печь;
• пресс специального назначения;
• станок для диагностики;
• стол, на котором осуществляется сборка;
• токарный станок;
• сверлильный станок;
• конвейер;
• воздушный компрессор для покраски изделий;
• вспомогательные инструменты и приспособления.

Запорно-регулирующие устройства для систем отопления

Системы отопления отличаются от других систем, в которых используются устройства, способные работать в высокотемпературном режиме. Материал, из которого изготовлены детали, должен обладать значительной термоустойчивостью, например, из нержавеющей стали или бронзы.

Рекомендуем ознакомиться: Клапан предохранительный для сброса избыточного давления в трубопроводной системе

На разных участках системы отопления устанавливаются запорно-регулирующие, только запорные или только регулирующие устройства.

Каждое из них имеет свое предназначение:

• Краны нужны там, где труба имеет ответвления. С помощью крана можно полностью или частично перенаправить поток теплоносителя в другое русло или перекрыть магистраль.
• Кран Маевского — это усовершенствованная шариковое устройство. Он нужен для сброса воздуха из системы. В закрытом состоянии он создает полностью герметичный заслон, а в открытом — пропускает исключительно воздух.
• Обратные клапаны устанавливаются на трубы там, где возможен нежелательный обратный заброс теплоносителя. Они пропускают жидкость только в одну сторону по ходу потока и препятствуют ее возвращению обратно.
• Смесительные узлы позволяют смешивать холодную и горячую воду. От положения вентиля зависит температура в дистальном участке трубы.

Где применяется промышленная арматура

Трубопроводная арматура встречается в различных типах водопроводов, среди которых:

• Системы общепромышленного типа, к числу которых относятся стандартные трубопроводы, которые используются в обычных условиях. Они сконструированы из стандартной арматуры, со средними характеристиками.
• Системы нефтяной промышленности. Стоит отметить, что данный тип арматуры отличается большими размерами, и прекрасно адаптирован для перегонки вязких веществ.
• Системы специальных трубопроводов, которые, в основном, транспортируют токсические или химические вещества. Неудивительно, что чаще всего они встречаются в отраслях химии и медицины. Арматура, которая используется в специальных сетях трубопроводов, способна выдержать чрезмерные нагрузки, и соответствует всем нормам безопасности.
• Системы трубопроводов несерийного производства, среди которых особое место занимают военные комплексы и атомная энергетика. Однако, технологию производства, и характеристики арматуры узнать практически невозможно, в связи с тем, что вся информация строго засекречена. Стоит отметить, что право на выпуск арматуры для трубопроводов несерийного производства получают лишь предприятия, которые выиграли государственный тендер. Но, честно говоря, мало предприятий могут взять на себя такую ответственность.
• Системы трубопроводов отраслей судостроения и автомобилестроения. Но, стоит помнить, что в их конструкции используется особый вид арматуры, размеры и характеристики которой напрямую зависят от особенностей конструкции транспортного средства.
• Промышленные сантехнические системы, в которых используется стандартный тип арматуры, которая отличается от бытовой лишь усиленной прочностью и улучшенными характеристиками.

Способы управления

В зависимости от предназначения и уровня автоматизации обустроенной арматурой системы, а также наличия источника питания и местоположения, может быть задействован один из наиболее удобных, экономичных способов управления.

Автоматический вариант

При помощи механического привода арматуре придаётся движение.

Подача сигнала осуществляется посредством прибора, которым комплектуется АСУТП (входит в комплектующие для аэрационной колонны — написано здесь).

Такая арматура может быть представлена:

• автоматически управляемыми устройствами, чаще всего использующими в качестве источника питания электроэнергию;
• автоматически действующими устройствами, использующими в качестве источника энергии рабочую среду, которая транспортируется по трубопроводной системе.

Автоматический вариант управления более удобен. Он базируется на вводе программы для управления и контроле всех действий элементов системы.

Ручной механизм

Арматура осуществляет движение в результате усилий оператора, который воздействует на специальную часть, представленную маховиком или рукояткой.

Время срабатывания арматуры, в этом случае, должен определять сам оператор, руководствуясь показаниями на приборах или посредством оценки всех факторов.

Такой вариант может быть представлен:

• местным способом управления;
• дистанционным способом управления.

Второй способ основан на применении устройства дистанционного управления, поэтому считается более современным и очень удобным.

Механический привод

Способ управления арматурой основан на передаче движения механическим приводом, который контролируется оператором и может быть задействован после оценки показаний на приборах или на основании особенностей производственной ситуации.

Менее востребован способ полумеханизированного управления, который заключается в использовании механического привода с пониженными показателями мощности (применяется при обвязке котла отопления полипропиленом — схемы посмотрите на этой странице).

Что такое запорный клапан?

Вентиль запорный — элемент любой системы, работающей с жидкостями. Он предназначен для того чтобы перекрывать или открывать подачу жидкости. Если на линии случается авария, рабочие перекрывают вентили, чтобы устранить поломку. Прежде чем покупать деталь, нужно узнать её устройство и принцип действия. Она состоит из нескольких элементов:

1. Ручки для вращения.
2. Корпуса, который имеет минимум два патрубка. Один входящий, другой выходящий.
3. Шпинделя, передающего усилие при вращении ручки.
4. Золотника — запирающее устройство, которое закрывает канал подачи жидкости.

Принцип работы детали заключается в том, что после поворота ручки, шпиндель начинает двигаться по резьбе вниз. Он постепенно закрывает отверстие, через которое поступает вода, масло, топливо, кислоты.

Типы запорных устройств

Запорные конструкции трубопроводов могут быть регулирующими. Их подразделяют на четыре вида:

1. Задвижка, имеет два взаимно перпендикулярных положения относительно оси трубы. Перекрывает и открывает проход для перемещаемого продукта.
2. Клапан оборудован закрывающим или регулирующим механизмом, движение которого происходит параллельно направлению движения потока переносимого вещества.
3. У  крана механизм вращаться вокруг собственной оси, передвигаясь вверх или вниз под разными углами к оси трубы.
4. Вентиль необходим для перекрытия и регулировки подачи продукта в трубопроводе. Он может служить предохранительным клапаном, конденсатоотводчиком. Бывает шаровым и клапанным.

Как запорную конструкцию чаще используются задвижки, как регулирующие механизмы устанавливают клапаны. Они быстро срабатывают, характеризуются высоким гидравлическим сопротивлением и герметичностью.

Запорные устройства.

Запорные устройства предназначены для перекрытия проходных отверстий в фонтанной арматуре, устьевом оборудовании и трубопроводах.

Запорные устройства изготавливаются четырех типов:

1. .

Установлена следующая система обозначения (схема шифров) кранов и задвижек:

Пример условного обозначения пробкового проходного крана со смазкой условным проходом 65 мм на рабочее давление 14 МПа (140 кгс/см2)для холодной климатической зоны КППС-65х14ХЛ.

Пример условного обозначения задвижки с уплотнением металл по металлу, с автоматической подачей смазки, с двухступенчатым шибером, условным проходом 50 мм на рабочее давление 70 МПа (700 кгс/см2); ЗМАД-50х70.

Виды запорной арматуры

Существуют различные виды запорной арматуры:

1. Запорные краны присутствуют на всех трубопроводах. Соединяются с трубой фланцевым или муфтовым соединением. С учетом рабочей среды краны подразделяются на шаровые и пробковые.

Сальниковые муфтовые – краны-пробки с резиновым или пеньковым сальником внутри, отлитые из чугуна для использования в водных и нефтяных трубопроводах. Температура транспортируемого вещества не должна превышать 100 градусов. Кран можно устанавливать в любом положении.

Пробковые муфтовые – чугунные для газовых трубопроводов. Максимальный порог температуры – 50 градусов. Также неприхотливы к установке.

Фланцевые шаровые краны – производятся в стальном (диапазон температур 30-70 градусов) и чугунном, выдерживающем 100-градусную нагрузку, варианте.

2. Запорная заслонка выполнена в виде диска, вращающегося вокруг своей оси, расположенной перпендикулярно или под определенным углом по направлению движения вещества. В основном монтируются на трубопроводы большого диаметра с небольшим давлением рабочей среды. Устанавливаются гидроприводным или электроприводным способом, а также вручную врезаются в трубопровод при помощи сварки или фланцевым соединением. Корпус изготавливается из чугуна, а диск из стали. Подходят для использования в кислотных и щелочных средах и не требуют технического обслуживания.

3. Трубопроводные задвижки периодически перекрывают поток рабочей среды. При оснащении их электроприводом появляется возможность осуществлять управление дистанционно. Изготавливаются из чугуна, стали, нержавейки или сплавов цветных металлов. Выбор материала, из которого будет изготовлено устройство запорной арматуры, зависит от того, щелочная или кислая среда будет транспортироваться по трубопроводу.

4. Запорный вентиль предназначается для полного перекрытия потока. С его помощью невозможно осуществить регулирование рабочего давления. Вентиль должен быть всегда полностью открыт или закрыт. Золотник и шпиндель, составляющие систему, перекрывают поток параллельно его направлению для предотвращения гидроударов. Вентили для систем с высоким давлением приваривают к толстостенным трубам. Также возможно соединение фланцевыми патрубками и муфтами. Последнее распространено в трубопроводах для транспортировки воды, воздуха или пара температурой не выше 50 градусов с обязательным уплотнением чугуна кожаным, резиновым или паронитовым кольцом.

Детали, изготовленные из латуни, немного весят и работают при высоких показателях сжатия, обеспечивая 100% перекрытие.

Герметизация в таких системах может обеспечиваться:

• сильфоном;
• диафрагмой;
• сальником.

Типы запорной арматуры включают в себя также те специальные вентили, задвижки и заслонки которые эксплуатируются на трубопроводах, по которым движутся агрессивные вещества. Для таких изделий чаще всего используют устойчивую к кислоте и щелочи латунь.

Детали из сильфона применяют при необходимости обеспечения герметичности соединения, выдерживания высоких температур и предотвращения возможной утечки.

Антикоррозийные свойства также крайне важны для арматуры, используемой в агрессивных средах, поэтому зачастую допускается применение фланцевых, фарфоровых и диафрагмовых вентилей с резиновым покрытием.

Газовая запорная арматура

Газовая запорная арматура – неотъемлемая часть в газотранспортной системе, функция которой – включение или отключение газа, изменение направления его потока, управление давлением или количеством проходящего продукта.

К арматуре, которая будет использоваться в газопроводах, предъявляется требование к герметическому отключению существующих участков в газовых трубопроводах. Поэтому краны, задвижки, обратные клапаны и вентили должны пройти сертификацию и быть изготовлены из высококачественных материалов, ведь от их надежности зависит, не произойдет ли сбой в работе, который приведет к загрязнениям атмосферы или взрыву газа.

С этим читают

Материалы и комплектующие

Используемые материалы для изготовления запорной арматуры и комплектующих деталей должны соответствовать общим техническим условиям согласно стандартам Центрального конструкторского бюро арматуростроения (ЦКБА) «Арматура трубопроводная. Общие технические условия», введённым в действие с января 2006 года, а также действующим национальным стандартам и отраслевым ТУ. Главный критерий в выборе материала для корпуса любой арматуры – его прочность. Корпус является основой для установки в него всех других деталей. Это как фундамент в строительстве – несущая конструкция для целого здания.

Корпуса большинства трубопроводных запорных устройств изготавливают чугунными или стальными. Иногда применяются для этого и другие металлические материалы: в продаже встречаются бронзовые, медные, алюминиевые и латунные краны и вентили для бытовых устройств. Арматура из цветных металлов и их сплавов имеет хорошую особенность – она не подвержена коррозии и имеет хороший внешний вид.

Самый экономичный материал для арматуры – пластмасса, объединяющая под своим общим названием изделия из ПВХ (поливинилхлорида), полипропилена, полиэтилена и других искусственных сплавов пластического материала. Но такая арматура не может выдержать высокого давления и температур, так как не отличается прочностью. Но для труб небольшого диаметра и низких давлений это вполне подходящая альтернатива металлическим изделиям. Кроме дешевизны, трубопроводы и арматура из пластмассы ценны своей стойкостью к коррозии – главного бича однотипных устройств из стали.

Для литья корпусов арматуры применяют ковкий, серый или высокопрочный чугун в зависимости от области и условий применения конкретного изделия. Арматура с чугунным корпусом из-за своей хрупкости не применяется при высоких давлениях в трубопроводах, а также там, где возможно возникновение гидравлических ударов и резких перепадов температуры. В таких ситуациях чугунный корпус может просто лопнуть.

Стальные корпуса выполняются из различных марок стали: легированной, жаропрочной и углеродистой. Для изготовления корпусов арматуры, устанавливаемой на трубопроводах с агрессивными веществами или имеющей особо чистую рабочую среду, используют нержавеющую сталь с высокой стойкостью к коррозии. Корпуса из жаропрочной стали используются для арматуры, работающей в условиях повышенных температур рабочей среды. Использование того или иного материала, а также конструкция и тип фланца обусловлены рядом факторов, основные из которых следующие:

• условный диаметр трубопроводов;
• давление рабочей среды;
• направление потока;
• температурные условия.

Уплотнительным материалом служат:

• металлические изделия в виде колец, обладающие коррозионной устойчивостью, антифрикционными свойствами, хорошо обработанные (сталь, латунь, бронза, монель);
• наплавления из различных твёрдых сплавов: стеллит (сплав кобальта), сормайт (сплавы на основе железа);
• неметаллические изделия (резиновые и резинометаллические кольца, полимерные уплотнения);
• уплотняющие набивки из материала растительного происхождения (хлопковое и льняное волокно), талька, стекловолокна;
• фторопласт и графит для сальниковых уплотнений в условиях агрессивной и высокотемпературной рабочей среды;
• листовая резина, паранит и фторопласт для прокладок.

Чугунная и стальная арматура, снабжённая фланцами, имеет неоспоримые преимущества в части герметичности, ремонтопригодности и прочности трубопроводной сети по сравнению с бесфланцевой. Но масса и габариты такой арматуры иногда достигают больших величин (в тоннах и нескольких метрах соответственно). К этому ещё нужно прибавить управляющие устройства (ручной маховик, электропривод или пневмопривод, навешиваемые на арматуру). Фланцы приводят к повышенным показателям расхода металла и трудоёмкости при их изготовлении.

Технические требования

Регулирующая арматура должна соответствовать ряду требований:

1. Показатель прочности. Он обуславливает долговечность изделия. Деталь не должна иметь видимых повреждений, неровностей, трещин. Соединения должны быть герметичны.
2. Устойчивость к высоким температурам, кислотам. Это требование относится к разным видам трубопроводов. Если по магистрали протекает химическое вещество, при ее изготовлении используют детали, устойчивые к химии.
3. Точность регулирования положения запорного клапана. Точные значения указываются на упаковке. Отклонения от показателей производителя считаются браком.
4. Срок эксплуатации. У изделий есть период, при котором они будут работать без поломок. На этот срок производитель выписывает гарантийный талон.
5. Внутренняя, наружная герметичность.

Изделия нужно периодически менять, чинить. Из-за этого монтаж должен быть удобным, не вызывать серьезных сложностей.