Меню

Герметичность запорной арматуры для газа



Нормы и классы герметичности

ГОСТ 54808-2011 устанавливает на все виды запорной трубопроводной арматуры следующие нормы герметичности затворов для всех PN в зависимости от номинального диаметра DN и класса герметичности при испытании водой давлением Pисп= 1,1PN и воздухом давлением Pисп= 0,6 МПа. (табл. 3.3)

Таблица 3.3. Нормы и классы герметичности затворов запорной арматуры

Класс герметичности Норма герметичности затвора q для испытательной среды
вода при Р исп =1,1pn воздух при Р исп =0,6 МПа
Q, мм 3 /с Q, см 3 /мин Q, мм 3 /с Q, см 3 /мин
А Отсутствие видимых утечек в течение времени испытания
АА 0,006·dn 0,0004·dn 0,18·dn 0,011·dn
В 0,01·dn 0,0006·dn 0,30·dn 0,018·dn
С 0,03·dn 0,0018·dn 3,00·dn 0,18 ·dn
СС 0,08·dn 0,0048·dn 22,30·dn 1,30·dn
d 0,10·dn 0,006·dn 30·dn 1,80·dn
е 0,30·dn 0,018·dn 300·dn 18,0·dn
ее 0,39·dn 0,023·dn 470·dn 28,2·dn
f 1,0·dn 0,060·dn 3000·dn 180·dn
g 2,0·dn 0,12·dn 6000·dn 360·dn

Таблица 3.4. Рекомендации по назначению классов герметичности затворов, рабочая среда — газ

Вид арматуры Тип арматуры Класс герметичности затвора
А АА В С cc d е ее f g
Уплотнение затвора «металл-металл»
Запорная Клапаны + + + + + + + + + +
Задвижки + + + + + + + +
Дисковые затворы + + + + + + + +
Краны + + + + + +
Обратная Затворы + + + +
Клапаны + + + + + +
Предохранительная Все + + + + +
Запорно-регулирующая + + +
Распределительно-смесительная + + + + + + + +
Фазоразделительная + + + + +
Уплотнение затвора «мягкое»
Запорная Клапаны + + + +
Задвижки + + + +
Дисковые затворы + + + + +
Краны + + + + + + + + + +
Обратная Затворы + + + + +
Клапаны + + + + +
Предохранительная Все + + +
Запорно-регулирующая + + + + +
Распределительно-смесительная + + + + +
Фазоразделительная + + +

Таблица 3.5. Рекомендации по назначению классов герметичности затворов, рабочая среда – жидкость

Вид арматуры Тип арматуры Класс герметичности затвора
А АА В С cc d е ее f g
Уплотнение затвора «металл-металл»
Запорная Клапаны + + + + + + + + + +
Задвижки + + + + + + + + + +
Дисковые затворы + + + + + + + + + +
Краны + + + + + + + + + +
Обратная Затворы + + + + + + +
Клапаны + + + + + + +
Предохранительная Все + + + +
Запорно-регулирующая + + + + +
Распределительно-смесительная + + + + + + + +
Фазоразделительная + + + + +
Уплотнение затвора «мягкое»
Запорная Клапаны + + + + + +
Задвижки + + + + + +
Дисковые затворы + + + + + +
Краны + + + + + + + + + +
Обратная Затворы + + + + +
Клапаны + + + + +
Предохранительная Все + + + +
Запорно-регулирующая + + + + +
Распределительно-смесительная + + + + +
Фазоразделительная + + +

Таблица 3.6 . Рекомендации по назначению классов герметичности для регулирующей арматуры

Рекомендуемый класс герметич ности Класс герметичности затвора
I II III IV, IV-s1, IV-s2 V VI
Конструктивное исполнение регулирующего клапана Все Двухседельный, клеточный разгруженный Двухседельный, односедельный, клеточный Односедельный, клеточный неразгруженный Односедельный, клеточный Односедельный с мягким уплотнением затвора

Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Для получения информации об условиях сотрудничества, пожалуйста, обращайтесь к сотрудникам ГК «Газовик».

Бесплатная телефонная линия: 8-200-2000-230

© 2007–2021 ГК «Газовик». Все права защищены.
Использование материалов сайта без разрешения владельца запрещено и будет преследоваться по закону.

Источник

Трубопроводная арматура для газораспределительных сетей

Промышленная трубопроводная арматура — устройства, устанавливаемые на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенные для управления (отключения, регулирования, сброса, распределения, смешивания, фазораспределения) потоками рабочих сред (газообразной, жидкой, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т.п.) путем изменения площади проходного сечения.

Существует ряд государственных стандартов, регламентирующих требования, предъявляемые к трубопроводной арматуре. В частности, основные параметры кранов необходимо смотреть по ГОСТ 21345-2005. Требования к проектированию, изготовлению и испытаниям – по ГОСТ 12.2.063-81. Типы, присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей фланцев – по ГОСТ Р 54432-2011. Муфтовые концы – по ГОСТ 6527-68. Разделку концов патрубков под приварку – по ГОСТ 16037-80. Требования надежности – по ГОСТ 27.003-90. Маркировку и окраску – по ГОСТ 4666-75

Трубопроводная арматура характеризуется двумя главными параметрами: условным проходом (номинальным размером) и условным (номинальным) давлением. Под условным проходом (номинальным размером) DN или ДУ понимают параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей, например соединений трубопроводов, фитингов и арматуры (ГОСТ 28338–89). Условный проход не имеет единицы измерения и приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах.

Номинально (условное) давление PN или PУ– наибольшее избыточное рабочее давление при температуре рабочей среды 20°С, при котором обеспечивается заданный срок службы соединений арматуры и трубопровода, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках прочности при температуре 20°С. Значения и обозначения номинальных (условных) давлений должны соответствовать указанным в ГОСТ 26349-84

Номинальные (условные) давления менее 0,01 МПа следует выбирать из ряда R5, а более 100 МПа – из ряда R20 по ГОСТ 8032-84.

Допускается применять обозначение номинального (условного) давления PУ вместо PN в конструкциях соединений трубопроводов и арматуры, разработанных до 01.01.1992.

При маркировке допускается использовать обозначение PN 6 вместо PN 6,3

Рабочее давление Pр – наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры, то есть при рабочих температурах.

Пробное давление Рпр – избыточное давление, при котором должно производиться гидравлическое испытание арматуры и деталей трубопровода на прочность и герметичность водой при температуре не менее 5 и не более 70°С. Значения пробных давлений для арматуры и деталей из различных материалов определяются по ГОСТ 356–80. Для Рр до 20 МПа пробное давление примерно в 1,5 раза больше рабочего

Конструктивные типы трубопроводной арматуры

  • Задвижки.Рабочий орган у них перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно потоку рабочей среды. Используется преимущественно в качестве запорной арматуры.
  • Клапаны (вентили).Запорный или регулирующий рабочий орган у них перемещается возвратнопоступательно параллельно оси потока рабочей среды. Разновидностью этого типа арматуры являются мембранные клапаны, у которых в качестве запорного элемента используется мембрана. Мембрана фиксируется по внешнему периметру между корпусом и крышкой, выполняет функцию уплотнения корпусных деталей и подвижных элементов относительно внешней среды, а также функцию уплотнения запорного органа.
  • Краны.Запорный или регулирующий рабочий орган у них имеет форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг своей оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.
  • Затворы.Запорный или регулирующий орган у них имеет, как пра-вило, форму диска и поворачивается вокруг оси, не являющейся его собственной.

Нормы и классы герметичности

ГОСТ 54808-2011 устанавливает на все виды запорной трубопроводной арматуры следующие нормы герметичности затворов для всех PN в за- висимости от номинального диаметра DN и класса герметичности при испытании водой давлением Pисп = 1,1PN и воздухом давлением Pисп = 0,6 МПа (табл. 1). Рекомендации по назначению классов герметичности затворов приведены в табл. 2, 3.

Класс герметичности Норма герметичности затвора Q для испытательной среды
Вода при Р исп =1,1PN Воздух при Р исп =0,6 МПа
Q, мм3 Q, см3 Q, мм3 Q, см3
А Отсутствие видимых утечек в течение времени испытания
АА 0,006•DN 0,0004•DN 0,18•DN 0,011•DN
В 0,01•DN 0,0006•DN 0,30•DN 0,018•DN
С 0,03•DN 0,0018•DN 3,00•DN 0,18•DN
СС 0,08•DN 0,0048•DN 22,30•DN 1,30•DN
D 0,10•DN 0,006•DN 30•DN 1,80•DN
Е 0,30•DN 0,018•DN 300•DN 18,0•DN
ЕЕ 0,39•DN 0,023•DN 470•DN 28,2•DN
F 1,0•DN 0,060•DN 3000•DN 180•DN
G 2,0•DN 0,12•DN 6000•DN 360•DN

Табл. 1 – Нормы и классы герметичности затворов запорной арматуры

Вид арматуры Тип арматуры Класс герметичности затвора
А АА В С CC D Е ЕЕ F G
Уплотнение затвора «металл – металл»
Запорная Клапаны + + + + + + + + + +
Задвижки + + + + + + + +
Дисковые затворы + + + + + + + +
Краны + + + + + +
Обратная Затворы + + + +
Клапаны + + + + + +
Предохранительная Все + + + + +
Запорно-регулирующая + + +
Уплотнение затвора «мягкое»
Запорная Клапаны + + + +
Задвижки + + + +
Дисковые затворы + + + + +
Краны + + + + + + + + + +
Обратная Затворы + + + + +
Задвижки + + + + +
Предохранительная Все + + +
Запорно-регулирующая + + + + +

Табл. 2 – Рекомендации по назначению классов герметичности затворов, рабочая среда – газ

Рекомендуемый класс герметичности Класс герметичности затвора
I II III IV, IV-S1, IV-S2 V VI
Конструктивное исполнение регулирующего клапана Все Двухседельный, клеточный разгруженный Двухседельный, односедельный, клеточный Односедельный, клеточный неразгруженный Односедельный, клеточный Односедельный с мягким уплотнением затвора

Табл. 3 – Рекомендации по назначению классов герметичности для регулирующей арматуры

Условные обозначения и маркировка

ГОСТ 52760-2007 устанавливает нормы маркировки и отличительной окраски трубопроводной арматуры. Перечень, приведенный в п. 4.1.1 стандарта, включает 22 позиции. Из них знаки маркировки 1 (номинальный диаметр), 2 (номинальное давление), 3 (материал корпуса), 4 (товарный знак и/или наименование изготовителя) обязательные. Знак маркировки 2 может быть заменен или дополнен знаками маркировки 7 (предельная температура) и 9 (рабочее давление). Знак маркировки 5 (направление подачи рабочей среды на арматуру) является обязательным для арматуры с регламентированным направлением подачи рабочей среды. Прочие знакимаркировки обязательны только тогда, когда это определено какими-либо регулирующими документами, в других случаях указываются изготовителями в добровольном порядке.

ГОСТ 15150-69 устанавливает маркировку изделий по исполнениюдля различных климатических районов, категорий, условий эксплуатации и хранения в части воздействия климатических факторов внешней среды. По степени защиты изделия, обеспечиваемые оболочками, маркируются согласно ГОСТ 14254-96.

Климатические исполнения имеют следующие варианты маркировки: У1, У2, У3, Т1, Т2, Т3, УХЛ1, УХЛ4, УТ1.5. Буквы обозначают, для какого макроклиматического района предназначается изделие (тип климата), цифры – категорию (место) размещения (см. табл. 4, 5).

  • У1 – изделия для эксплуатации в районах с умеренным климатом с категорией размещения 1 (на открытом воздухе).
  • У2 – для эксплуатации в районах с умеренным климатом с категорией раз мещения 2 (под навесом или в помещениях со свободным доступом воздуха).
  • УЗ –для эксплуатации в районах с умеренным климатом с категорией размещения 3 (в закрытых помещениях с естественной вентиляцией)
  • Т1.Т2.ТЗ – для эксплуатации в районах как с сухим, так и с влажным тропическим климатом с размещением на открытом воздухе, под навесом, в закрытых помещениях с естественной вентиляцией.
  • УХЛ1 – для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом с категорией размещения 1 (на открытом воздухе).
  • УХЛ4 – для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом с категорией размещения 4 (в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями).
  • УТ1.5 – для эксплуатации как в районах с умеренным климатом, так и в рай онах с сухим или с влажным тропическим климатом как с категорией размещения 1 (на открытом воздухе), так и с категорией размещения 5 (в по-мещениях с повышенной влажностью).
Читайте также:  Запорная арматура буквенное обозначение

Индекс «Ц» в маркировке арматуры обозначает цинковое покрытие, полученное методом горячего цинкования. Буква «X» обозначает химостойкое покрытие.

Климатическое исполнение
У С умеренным климатом. Средняя из ежегодных абсолютных максимумов температура воздуха равна или ниже +40°С, средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура – выше -45°С. Диапазон рабочих температур при эксплуатации – -45. +40°С
ХЛ С холодным климатом. Средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура – ниже -45°С. Диапазон рабочих температур при эксплуатации – -60. +40°С
УХЛ С умеренным и холодным климатом. Диапазон рабочих температур при эксплуатации – -60. +40°С
Т Тропический климат
ТВ С влажным тропическим климатом. Сочетание температуры, равной или выше +20°С, и относительной влажности выше 80% наблюдается 12 и более часов в сутки за непрерывный период более 2 месяцев (концентрация хлоридов – менее 0,3 мг/м 2 •сут., сернистого газа – 20-250 мг/м 2 •сут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации – +1. +40°С
ТС С сухим тропическим климатом. Средняя из ежегодных абсолютных максимумов температура воздуха – выше +40°С (концентрация хлоридов – менее 0,3 мг/м 2 •сут., сернистого газа – 20-250 мг/м 2 •сут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации – -10. +50 °С
О Общеклиматическое исполнение (за исключением морского). Для макроклиматических районов на суше, кроме района с очень холодным климатом (концентрация хлоридов – 0,3-30 мг/м 2 •сут., сернистого газа – 20-250 мг/м 2 •сут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации – -60. +50°С
М Морской умеренно-холодный климат
МО Общеклиматическое морское исполнение
В Всеклиматическое исполнение. Для макроклиматических районов на суше и на море, кроме района с очень холодным климатом (концентрация хлоридов – 0,3-300 мг/м 2 •сут., сернистого газа – не более 250 мг/м 2 •сут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации – -60. +50°С

Табл. 4 –Климатическое исполнение

Категория размещения
1 Для работы на открытом воздухе
2 Для работы в помещениях, где колебания влажности воздуха не очень отличаются от колебаний на открытом воздухе, например: в палатках, кузовах, прицепах, металлических помещениях без теплоизоляции, а также в кожухах комплектных устройств категории 1 или под навесом (отсутствует прямое действие солнечной радиации и атмосферных осадков на изделие)
3 Для работы в закрытых помещениях с природной вентиляцией, без искусственного регулирования климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха, а также действие песка и пыли значительно меньше, чем снаружи, например: в металлических с теплоизоляцией, каменных, бетонных, деревянных помещениях (значительное уменьшение действия солнечной радиации, ветра, атмосферных осадков, отсутствие росы)
4 Для работы в помещениях с искусственно регулируемым микроклиматом, например: в закрытых обогреваемых и вентилируемых производственных и других, в том числе подземных, помещениях с хорошей вентиляцией (отсутствие прямого действия атмосферных осадков, ветра, а также песка и пыли внешнего воздуха)
5 Для работы в помещениях с повышенной влажностью

Табл. 5 — Категория размещения

Особые требования к материалу арматуры в связи с низкими температурами эксплуатации предъявляет умеренный и холодный климат (УХЛ). Поэтому очень важно, чтобы изделия, предназначенным для эксплуатации в районах с УХЛ1, были изготовлены из материалов, сохраняющих свои свойства при температуре до -70°С.

Необходимо понимать, что арматура, например, предназначенная для эксплуатации в районах с умеренным климатом категории размещения 1, может также эксплуатироваться в районах с умеренным климатом категорий размещения 2, 3 или 4, но не наоборот

Аналогично: изделия с маркировкой УТ1.5 могут замещать изделия с маркировкой У1, У2, УЗ, Т1.Т2.ТЗ

Диапазоны рабочих и предельных рабочих температур для разных вариантов климатического исполнения арматуры приведены в табл. 6.

Принятое в арматуростроении условное обозначение арматуры – классификация Центрального конструкторского бюро арматуростроения (ЦКБА) – состоит из цифр и букв (рис. 1). Первые две цифры обозначают тип арматуры.

Рис.1 Условное обозначение арматуры по классификации ЦКБА

Буквы за цифрами – материал, применяемый для изготовления корпуса

Одна или две цифры после букв – номер модели, при наличии трех цифр первая из них обозначает вид привода, а две следующих – номер модели.

Последние буквы – материал уплотнительных поверхностей или способ нанесения внутреннего покрытия корпуса.

Исполнение Категория размещение Температура воздуха
Рабочая Предельная рабочая
max min Средняя max min
У 1,2 +40 -45 +10 +45 -50
3 +40 -10 +10 +45 -10
ХЛ 1,2 +40 -60 +10 +45 -60
3 +40 -10 +10 +45 -10
УХЛ 1,2 +40 -60 +10 +45 -60
3 +40 -10 +10 +45 -10
ТВ 1,2 +25 +1 +27 +50 +1
3 +45 +10 +20 +40 +1
Т, ТС 1,2,3 +45 -10 +27 +55 -10
4 +45 +1 +27 +55 +1
O 1,2 +45 -60 +27 +55 -60
M 1 +40 -45 +10 +45 -50
TM 1 +40 +1 +27 +50 +1
OM 1 +45 -60 +27 +55 -60
B 1 +45 -60 +27 +55 -60

Табл. 6 – Диапазон рабочих и предельных рабочих температур для разных вариантов климатического исполнения арматуры

Изделие без вставных или наплавленных колец, то есть с уплотнительными поверхностями, выполненными непосредственно на корпусе или затворе, обозначается «бк» (без колец).

Наряду с системой ЦКБА используют код, полученный путем сокращения названия изделия, например, КШ-16/15 – кран шаровой с условным давлением 16 кг/см 2 и условным проходом 15 мм. Некоторые конструкции обозначаются только номером чертежа, по которому они изготавливаются, иногда в обозначение изделия добавляется буква названия завода-изготовителя.

Выбор запорной арматуры для систем газораспределения

При проектировании сетей газораспределения и газопотребления выбирать технические устройства, устанавливаемые на газопроводах, необходимо в соответствии с требованиями следующих технических регламентов:

  • ТР «О безопасности сетей газораспределения и газопотребления»
  • ТР «О безопасности машин и оборудования»
  • Р «О безопасности зданий и сооружений»

Для систем газоснабжения давлением до 1,6 МПа (16 кгс/см 2 ) включительно, в зависимости от условий эксплуатации, следует применять типы запорной арматуры, приведенные в табл. 7.

Тип арматуры Область применения
1.Краны шаровые Наружные и внутренние газопроводы природного газа давлением до 1,2 МПа включительно, а также паровой и жидкой фазы СУГ давлением до 1,6 МПа включительно
2. Задвижки Наружные и внутренние газопроводы природного газа давлением до 1,2 МПа включительно, а также паровой и жидкой фазы СУГ давлением до 1,6 МПа включительно
3. Клапаны (вентили) Наружные и внутренние газопроводы природного газа давлением до 1,2 МПа включительно, а также паровой и жидкой фазы СУГ давлением до 1,6 МПа включительно

Табл. 7 – Область применения различных типов трубопроводной арматуры

Запорная арматура, устанавливаемая в районах с очень холодным и холодным климатом (районы I1 и I2 по ГОСТ 16350-80) на наружных газопроводах, должна быть в климатическом исполнении УХЛ1, УХЛ2, ХЛ1, ХЛ2; на внутренних газопроводах в неотапливаемых помещениях – УХЛ3, ХЛ3; на внутренних газопро- водах в отапливаемых помещениях – У1, У2, У3, У5, УХЛ4, УХЛ5, ХЛ5 по ГОСТ 15150-69.

Запорная арматура, устанавливаемая в районах с умеренно холодным климатом (район II4 по ГОСТ 16350-80) на наружных и внутренних газопроводах в неотапливаемых помещениях, должна быть в климатическом исполнении У1, У2, У3, УХЛ1, УХЛ2, УХЛ3 по ГОСТ 15150-69.

Запорную арматуру, устанавливаемую на наружных и внутренних газопроводах в неотапливаемых помещениях, исходя из климатических условий, рабочего давления и материала корпуса допускается принимать согласно табл. 8.

Материал Давление газа, МПа Дy , мм Температура эксплуатации, °С
включительно
Серый чугун До 0,05,
До 0,6
До 100
Без ограничений
До -45
До -35
Ковкий чугун До 0,05,
До 1,6
До 100
Без ограничений
До -45
До -40
Углеродистая сталь До 1,6 Без ограничений До -40
Легированная сталь До 1,6 Без ограничений До -60
Сплавы на основе меди До 1,6 Без ограничений До -60
Сплавы на основе алюминия* До 1,6 до 100 До -60

* Корпусные детали должны изготавливаться: кованые и штампованные – из деформируемого сплава марки Д-16 (как исключение марки Д-1); литые – гарантированного качества с механическими свойствами не ниже марки АК – 7ч (АЛ-9) ГОСТ 1583-93
Табл. 8 – Условия эксплуатации для арматуры из разных материалов

За расчетную температуру среды и температуру эксплуатации, согласно СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции», условно считается температура наиболее холодных суток в зоне строительства с коэффициентом 0,98

Герметичность затвора кранов, вентилей и задвижек должна соответствовать классу А.

Выбор условного давления Pу и рабочего давления Pp запорной арматуры в зависимости от рабочего давления в газопроводе должен осуществляться в соответствии с табл. 9.

Читайте также:  Запорная арматура для лобненского бачка
Рабочее давление газопровода, МПа Рy запорной арматуры (по ГОСТ 356-80), МПа, не менее
Низкое до 0,005 0,1
Среднее от 0,005 до 0,3 0,4
Высокое II категории от 0,3 до 0,6 0,6
(1,0 – для арматуры из серого чугуна)
Высокое I категории от 0,6 до 1,2 1,6
Газопроводы жидкой фазы СУГ 1,6
Газопроводы обвязки надземных резервуаров хранения СУГ и средств транспортировки СУГ (железнодорожные и автомобильные цистерны) 2,5

Табл. 9 — Выбор условного давления арматуры в зависимости от рабочего давления в газопроводе

Вся запорная арматура, в соответствии с ГОСТ Р 52760-2007, должна иметь маркировку на корпусе и отличительную окраску. Маркировка должна содержать товарный знак завода-изготовителя, условное или рабочее давление, условный про-ход и указатель направления потока, если это необходимо. Отличительная окраска корпуса и крышки запорной арматуры должна соответствовать табл. 10

Материал корпуса Цвет окраски
1. Серый и ковкий чугун Черный
2. Сталь углеродистая Серый
3. Сталь коррозионностойкая (нержавеющая) Голубой
4. Сталь легированная Синий
5. Цветные металлы Не окрашивается

Табл. 10 — Отличительная окраска корпуса и крышки запорной арматуры из разных материалов

Электропривод запорной арматуры должен быть во взрывозащищенном исполнении.

Задвижки

Задвижка — промышленная трубопроводная арматура, в которой перекрытие прохода осуществляется возвратно-поступательным перемещением запорного органа в направлении, перпендикулярном оси потока рабочей среды.

Задвижки получили широкое применение для перекрытия потоков газообразных или жидких сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов от 50 до 2000 мм при рабочих давлениях 0,1-25 МПа и температурах среды до 450°С.

В сравнении с другими видами запорной арматуры задвижки обладают преимуществами: незначительным гидравлическим сопротивлением при полностью открытом проходе; отсутствием поворотов рабочей среды; простотой обслуживания; относительно небольшой строительной длиной; возможностью подачи среды в любом направлении.

К недостаткам, общим для всех конструкций задвижек, следует отнести: небольшой допускаемый перепад плуатации; нарушение герметичности сальника по штоку; быстрый износ уплотнительной поверхности, что приводит к потере герметичности затвора при эксплуатации.

Задвижки могут быть полнопроходными и суженными, когда диаметр отверстия уплотнительных колец меньше диаметра трубопровода.

По форме затвора задвижки подразделяются на клиновые и параллельные. Клиновая задвижка имеет клиновый затвор, на котором уплотнительные поверхности расположены под углом друг к другу (рис. 2). Клин может быть цельным жестким, цельным упругим или составным двухдисковым. У параллельной задвижки есть затвор, уплотнительные поверхности которого расположены параллельно друг к другу и имеют между собой распорный клин (рис. 3)

Рис.2 Задвижка клиновая с выдвижным шпинделем стальная

Рис.3 Задвижка параллельная с выдвижным шпинделем чугунная

На рис. 2 и 3 L – строительная длина арматуры, то есть линейный размер между наружными торцевыми плоскостями ее присоединительных частей (фланцев, муфт и т.д.); Н – строительная высота, то есть расстояние от оси проходных патрубков корпуса до наивысшей точки конструкции (шпинделя или привода) при открытом положении изделия. Дy – условный проход

По характеру движения шпинделя различают задвижки с выдвижным и невыдвижным шпинделем. В первом случае шпиндель совершает поступательное или вращательнопоступательное (винтовое) движение; во втором – только вращательное. Изделия с выдвижным шпинделем имеют большую высоту. Задвижки с невыдвижным шпинделем применяются для сред, обеспечивающих смазку пары трения «ходовая гайка—шпиндель», таких как нефтепродукты, вода и т.д. Применение изделия с невыдвижным шпинделем для природного газа ограничено.

Задвижки выпускаются на Дy от 50 до 2000, Рy от 0,6 до 25 МПа, температура рабочей среды – до 565°С.

Основные параметры задвижек указаны в ГОСТ 9698-86.

Краны

Кран – промышленная трубопроводная арматура, в которой запорный или регулирующий орган имеет форму тела вращения или его части и поворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной к направлению потока рабочей среды.

Краны по форме затвора делятся на конусные, шаровые и цилиндрические. Конусные могут быть сальниковыми или натяжными – в зависимости от того, как регулируется посадка пробки в корпусе: сальником (в верхней части крана) или гайкой (в нижней части). Краны могут быть проходными и пробоспускными. Проходные устанавливаются на участке трубопровода и имеют два присоединительных патрубка, пробоспускные устанавливаются на агрегатах, котлах, емкостях, резервуарах и имеют один присоеди-нительный патрубок и прямой или изогнутый спуск. Краны могут быть двух или трехходовыми, в зависимости от числа рабочих положений пробки. У кранов со смазкой есть устройство для периодической (ручной или автоматической) подачи густой смазки по каналам на пробке и корпусе для смазывания подвижного соединения. Конструкция кранов для бесколодезной установки включает органы управления, поднятые над корпусом

По эффективному рабочему диаметру прохода краны делятся на полнопроходные и неполнопроходные (стандартно-проходные). У полнопроходных отклонение эффективного диаметра от номинального обычно составляет до 2-3%, у неполнопроходных (стандартно-проходных) эффективный диаметр меньше номинального на 15-25%. По ГОСТ 21345-2005 эффективный диаметр полнопроходного крана должен быть не менее 95% входного отверстия патрубка корпуса для диаметров до DN350, и не менее 2% – для DN400 и выше.

Полнопроходные краны отличаются очень маленьким гидравлическим сопротивлением, увеличенными габаритами и стоят дороже, чем стандартнопроходные

По типу крепления шара на валу различают краны с плавающим и с фиксированным шаром. У кранов с плавающим шаром шаровый затвор не связан со шпинделем и может незначительно перемещаться в корпусе под действием давления рабочей среды, обеспечивая дополнительное уплотнение. На трубопроводах большого диаметра и с высоким давлением рабочей среды для открытия крана с плавающим шаром может потребоваться существенное усилие, поэтому краны такой конструкции, как правило, изготавливаются с диаметром не более DN200. У кранов с фиксированным шаром шаровый затвор жестко закреплен на оси вала и не может линейно перемещаться в корпусе. Для их закрытия требуется меньшее усилие, но изготовление такой конструкции сложнее, поэтому цена шарового крана с фиксированным шаром больше, чем у аналогов с плавающим шаром. Для облегчения закрытия фиксирующая цапфа может иметь самосмазывающиеся подшипники скольжения

Рис.4 Кран шаровой муфтовый ГШК

Рис.5 Кран шаровой фланцевый КШ-50:1 – поджимная гайка; 2 – гайка сальника; 3 – затвор; 4 – шайба; 5, 6 – уплотнения; 7 – корпус; 8 – шайба; 9 – ось; 10 — рукоятка; 11, 12 – уплотнения; 13 – гайка

Недостаток кранов – значительный крутящий момент для управления. Достоинствами являются многоцелевое назначение, а также возможность обеспечения полнопроходности, малые строительные длина и высота. Краны относятся к классу ремонтируемых, восстанавливаемых изделий с нерегламентируемым порядком ремонта.

Основные параметры кранов необходимо смотреть по ГОСТ 21345-2005. Строительные длины шаровых кранов – по ГОСТ 28908-91. Строительные длины конусных кранов – по ГОСТ 14187-84.

Эффективные диаметры полнопроходных и неполнопроходных кранов DN до 500 включительно могут быть приняты из ряда рекомендуемых ГОСТ 28343-89 и соответствовать табл. 11.

ГОСТ 21345-2005 предусматривает следующие конструктивные требования:

  • запорные краны (этот ГОСТ дополнительно классифицирует краны на запорные и распределительные) должны закрываться поворотом шпинделя в направлении по часовой стрелке
  • в конструкции крана в крайних положениях должны быть предусмотрены ограничители поворота
  • расположение рукоятки проходного крана должно соответствовать направлению проходного канала пробки
  • в кране должно быть Кран шаровой муфтовый ГШК Кран шаровой фланцевый КШ-50: предусмотрено устройство, обеспечивающее непрерывную электропроводимость для кранов номинальных диаметров до DN50 включительно – между штоком и корпусом, для кранов номинальных диаметров более DN50 – между шаром и корпусом

Партию кранов, отгружаемых в один адрес по одному сопроводительному документу, следует сопровождать одним комплектом эксплуатационных документов (если иное не оговорено в договоре или в технических документах).

Номинальный диаметр DN Эффективный диаметр, мм
Кран с зауженным проходом Кран полнопроходной
PN от 10 до 100 включ. PN от 10 до 50 включ. PN от 83 до 100 включ.
10 9,0 9,0
15 9,0 12,5 12,5
20 12,5 17,0 17.0
25 17,0 24,0 24.0
32 23,0 30,0 30.0
40 28,0 37,0 37.0
50 36,0 49,0 49.0
65 49,0 64.0 64.0
80 57,0 75,0 75,0
100 75,0 98,0 98,0
150 98,0 148,0 148,0
200 144,0 198,0 198.0
250 187,0 248,0 245.0
300 228,0 298,0 295.0
350 266,0 335,0 325.0
400 305,0 380,0 375,0
450 335,0 430,0 419.0
500 380,0 475,0 464.0

Табл. 11 – Эффективные диаметры полнопроходных и неполнопроходных кранов по ГОСТ 28343-89

Затворы

Затвор – промышленная трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды. Наиболее часто затворы применяются при больших диаметрах трубопроводов, малых давлениях среды и пониженных требованиях к герметичности рабочего органа.

Конструктивно дисковый затвор представляет собой короткий цилиндрический корпус, через который протекает рабочая среда. Внутри корпуса расположена подвижная часть — запирающий элемент (диск), которыйможет перекрывать проход рабочей среде через кольцевое седло в корпусе, прижимаясь к его уплотнительной поверхности, путем поворота (как правило, на 90°) вокруг оси, перпендикулярной направлению потока среды. При этом ось вращения диска может являться его собственной осью (осевые дисковые затворы) или же не совпадать с ней (эксцентриковые дисковые затворы). В зависимости от конструкции диска и способа его перемещения затворы подразделяются на эксцентриковые (обычные затворы, ось вращения диска совмещена с центром диска и трубопровода), двухэксцентриковые (ось вращения диска смещена относительно центра диска и оси уплотнения, а также относительно центра трубопровода), трех и четырехэксцентриковые (три или четыре смещения диска)

Рассмотрим устройство поворотного дискового на примере ДТ-50 – затвора с мягким уплотнением седлового типа (рис. 6). Изделие состоит из корпуса, диска с проходным штоком и уплотнения. Уплотнение охватывает внутреннюю поверхность корпуса затвора со стороны рабочей среды, а также шток и торцы, образуя внешнее уплотнительное кольцо. Благодаря этому исключается контакт рабочей среды с корпусом и отпадает необходимость установки уплотнительных прокладок между фланцами. В результате рабочая среда контактирует только с материалом уплотнения и диском затвора. Герметичность изделия при его закрытии обеспечивается за счет упругой деформации материала седла по кромке и торцам диска. Уплотнения затворов изготавливаются из современных высококачественных полимерных материалов, таких как EPDM, BUNA-N, Viton и Silicone

Рис.6 Устройство поворотного дискового затвора

Затворы изготавливаются с разными типами присоединения: межфланцевым, фланцевым и приварным; по специальному заказу могут быть выполнены с одним фланцем. Управление затворами может осуществляться вручную, с использованием редуктора, а также электро- или пневмопривода

Корпус может быть как разборным, так и неразборным. Разборный позволяет осуществлять замену в случае необходимости диска и уплотнений. Основные материалы, из которых изготавливаются затворы: чугун (серый, ковкий, высокопрочный), сталь (углеродистая, легированная, нержавеющая), бронза. Уплотнение в затворах бывает как мягкое, так и металл по металлу.

Основные достоинства затворов – малые габаритные размеры и масса, малое время открытия и закрытия, незначительное гидравлическое со- противление, возможность плавного регулирования расхода, простота конструкции, отсутствие в проточной части «застойных зон», малое число деталей и относительно низкая стоимость

К типичным недостаткам можно отнести: большие крутящие моменты для управления затворами больших диаметров (при ручном управлении это влечет за собой необходимость установки редуктора); в открытом состоянии диск располагается в проходе корпуса (что ухудшает гидравлические характеристики и делает затрудненной очистку трубопровода при помощи механических устройств); сложности с получением расчетных пропускных характеристик при использовании в качестве регулирующей заслонки, а также возможность возникновения гидроудара в случае быстрого открытия затвора либо в конце хода.

Диапазон применения: Дy – от 40 до 2800, Рy – от 0,01 до 2,5МПа, температура рабочей среды – от -40 до +420°C.

Основные параметры затворов указаны в ГОСТ 12521-89.

Рис.7 Затвор «МЕТАРОССА» серии НР с редуктором

Клапаны

Клапан (вентиль) – промышленная трубопроводная арматура, в которой тарельчатый (золотниковый) или конический (игольчатый) запирающий элемент (затвор) возвратнопоступательным движением перемещается параллельно оси потока рабочей среды. Данный тип арматуры применяется для полного перекрытия потока в трубопроводах относительно небольших диаметров (до 300 мм)

ебольших диаметров (до 300 мм). По конструкции корпуса и расположению на трубопроводе запорные клапаны делятся на проходные (направление потока среды на входе и выходе одинаковое, но поток среды в корпусе делает как минимум два поворота на 90°), угловые (поток делает один поворот на 90°, ставятся на поворотных участках трубопроводов) и прямоточные (направление потока сохраняется, но ось шпинделя расположена не перпендикулярно, а наклонно к оси прохода)

По способу герметизации подвижного соединения «шпиндель (шток) — крышка» клапаны делятся на сальниковые, сильфонные и мембранные (диафрагмовые).

Конструкция клапанов во многом схожа с конструкцией задвижек, но принципиальное ее отличие в том, что перемещение затвора совпадает с осью перемещения потока среды, а не перпендикулярно ему, что дает им ряд преимуществ перед задвижками.

К достоинствам клапанов можно отнести следующие: простая конструкция (обеспечивает хорошую герметизацию в запорном органе и облегчает техническое обслуживание и ремонт); малый ход затвора для полного открытия/закрытия (соответственно, малая строительная высота и масса, невысокая цена); при закрытии и открытии клапана практически исключается трение уплотнения затвора о седло, что существенно уменьшает износ уплотнительных поверхностей.

К недостаткам можно отнести высокое (по сравнению с шаровыми кранами и задвижками) гидравлическое сопротивление, ограничение пределов применения по диаметру, наличие в большинстве конструкций застойных зон, в которых скапливаются механические примеси из рабочей среды, что приводит к интенсификации процессов коррозии в корпусе арматуры

Основные параметры клапанов указаны в ГОСТ 5761-2005.

Рис.8 Клапан предохранительно- запорный электромагнитный газовый КПЭГ

Заглушки поворотные

Поворотная заглушка (обтюратор, реверсивная заглушка, «очки Шмидта») – это несложное изделие для перекрытия трубопровода. Она состоит из двух частей: одна с отверстием для пропуска потока транспортируемой среды, вторая – глухая. В зависимости от необходимости рабочего режима трубопровода (закрыто/открыто), заглушка монтируется во фланцевое соединение (участок между крайними фланцами двух отрезков трубопровода) той или другой частью.

Поворотные заглушки иногда заменяют собой шаровые краны или задвижки и также предназначены для полной или частичной герметизации (постоянной или временной) участка трубопровода для выполнения ремонтных, опрессовочных, реконструкционных и тому подобных технических работ.

Исполнение фланцев, составляющих соединение, неодинаково, и поэтому геометрические размеры заглушек должны полностью соответствовать геометрической конфигурации уплотнительной поверхности. Так, например, для применения с фланцами первого исполнения заглушка должна быть плоской, а заглушка реверсивная – в обязательном порядке иметь на одной уплотнительной поверхности паз, на другой – шип. Установка заглушки поворотной между фланцами воротниковыми осуществляется таким образом, что над соединением находится только ее половина, а отверстие трубопровода закрыто глухой частью.

В настоящее время установлено три вида исполнения обтюраторов, из которых в газовом хозяйстве применяются только заглушки первого исполнения, имеющие соединительный выступ и рассчитанные на условное эксплуатационное давление в диапазоне от 1,6 до 4,0 МПа. (Второе исполнение имеет сочетание «выступ плюс впадина» и рассчитано на условное эксплуатационное давление в диапазоне от 4,0-10,0 МПа, третье исполнение – заглушки, предназначенные на установку прокладки овального сечения и рассчитанные на условное эксплуатационное давление в диапазоне от 10,0 до 16,0 МПа.)

По сравнению с применением традиционных запорных устройств у поворотных заглушек есть ряд преимуществ: малая строительная длина и масса, эксплуатационная долговечность (обусловленная отсутствием движущихся деталей), простота в изготовлении и обслуживании, невысокая цена. К недостаткам можно отнести невозможность частичного перекрытия отверстия трубопровода, сложность и продолжительность процедуры перекрытия, а также разгерметизацию трубопровода на период проведения работ.

Температура, при которой используются поворотные заглушки, напрямую зависит от типа и марки стали, применяемых для их изготовления, и изменяется в диапазоне от -70 °С до +650°С. РУ для поворотных заглушек может колебаться в пределах от 0,1 до 25 МПа.

Запорная арматура с удлиненным штоком для подземной установки

Шток – это кинематический элемент трубопроводной арматуры, осуществляющий передачу поступательного усилия от привода или исполнительного механизма к запирающему или регулирующему элементу. Трубопроводная арматура с удлиненным штоком предназначена для установки в качестве запорного или регулирующего устройства на подземных трубопроводах, транспортирующих природный газ, нефть, нефтепродукты, а также другие жидкие и газообразные среды. Отличительной особенностью является удлиненный шток управления трубопроводной арматурой, специальная антикоррозионная обработка корпуса, надежность и долговечность. Преимущество использования данного типа арматуры – существенная экономия как во время строительства (нет необходимости производить устройство колодцев для обслуживания), так и во время эксплуатации, поскольку подобная арматура имеет значительный срок службы и является необслуживаемой. Как правило, при производстве подобной арматуры заводы-изготовители применяют коррозионностойкие материалы: сталь 20х13, 12х18н9т, AISI-304, AISI-409 и используют гидроизоляцию весьма усиленного типа: «Пирма», «Литкор», Protegol, «Абрис» и проч. Управление трубопроводной арматурой подземной установки возможно различными способами – например, с помощью Т-ключа, переносного редуктора, электро- или пневмопривода.

Рис.9 Вариант конструкции штока для трубопроводной арматуры подземной установки:1 – корпус шпинделя; 2 – шпиндель, 3 – прокладка (О-ринг); 4 – адаптер; 5 – защитная труба штока; 6 – шток удлинительный; 7 – прокладка (О-ринг); 8 – опорная втулка; 9 – ограничитель

Классификация трубопроводной арматуры подземной установки

По типу присоединения штока к корпусу трубопроводной арматуры подземную арматуру можно классифицировать на цельносварную, когда шток и корпус трубопроводной арматуры являются одной неразъемной деталью; с фланцевым присоединением к корпусу трубопроводной арматуры.
По виду используемого штока выделяют арматуру:

  • с телескопическим штоком. Эта конструкция применяется в случаях, когда глубина залегания трубопровода по каким-то причинам не определена
  • с удлинителями, которые используются в случаях, когда необходимо произвести наращивание штока. Удлинители штока одеваются на шток шарового крана и фиксируются от вертикального перемещения с помощью штифта или упорного винта (в зависимости от диаметра).

Рис.10 Пример монтажа удлинительного штока, опорной плиты и ковера на клиновую задвижку

Источник