Вопрос по запорной арматуре

Требования к запорной арматуре

Содержание статьи

Запорная арматура составляет более 80% всех устройств, объединённых понятием «трубопроводная арматура». Предназначена она для перекрытия потока рабочей среды трубопровода. Это краны, вентили, клапаны, задвижки и заслонки.

Используется запорная арматура на магистралях самого разного предназначения. Соответственно, и требования к ней могут выдвигаться самые разные: от общих, до специальных, отвечающим особым условиям эксплуатации.

В этой статье мы рассмотрим требования к запорной арматуре, сформулированные в различных нормативных документах. А также выясним, какие проводятся испытания трубопроводной арматуры для подтверждения её соответствия этим требованиям.

Основные требования

Независимо от типа и предназначения конкретного изделия, к запорной арматуры выдвигаются следующие общие требования:

Минимальный срок эксплуатации должен составлять 25-30 лет;
Минимальный ресурс — 1000 циклов без снижения класса герметичности;
Усилие для привода механизма запорной арматуры не должно быть больше 300 Н/м (арматура камерной установки), и 250 Н/м (арматура бескамерной установки);
Герметичность арматуры должна обеспечиваться с обеих сторон присоединения;
Присоединительные размеры должны соответствовать принятым в Российской Федерации размерам труб, резьбовых и фланцевых соединений;
Устанавливаемая на трубопроводах запорная арматура должна иметь указатель направления движения потока рабочей среды, а также указатели положений «ОТКРЫТО» и «ЗАКРЫТО».

Общие требования безопасности

Общие требования безопасности трубопроводной арматуры изложены в ГОСТ Р 53672-2009. В части 6.3 этого документа сказано, что требования, предъявляемые к запорной арматуре, конкретизированы в зависимости от типа арматуры. Стандарты на клапаны изложены в ГОСТ 5761; дисковые затворы — ГОСТ Р 53673; задвижки — ГОСТ 5762, а краны должны соответствовать требованиям стандарта ГОСТ 21345.

Нормы и классы герметичности (А – В(В1) – С(С1)) указаны в ГОСТ 9544, а зависят от типа и давления рабочей среды.

ГОСТ Р 53672-2009 содержит требования к материалам, из которых изготавливается арматура; к её маркировке и эксплуатационной документации; а также требования безопасности при изготовлении, включении эксплуатации и ремонте трубопроводной арматуры.

Требования к маркировке трубопроводной арматуры

Часть 6.6 ГОСТ Р 53672-2009 формулирует требования к маркировке трубопроводной арматуры. Она должна быть нестираемой, и хорошо различаться. К обязательным обозначениям относятся следующие данные:

Наименование производителя (или его торговый знак);
Материал, из которого изготовлен корпус;
Для арматуры с регламентированным направлением рабочей среды — стрелка, указывающая это направление;
Значения PN, P_p, P при максимальной температуре рабочей среды (давление номинальное/рабочее/расчетное);
Значение DN (номинальный диаметр);
Для арматуры с маркировкой P_p должна быть указана максимальная температура рабочей среды.

Требования к запорной арматуре тепловых сетей

На тепловых сетях запорная арматура устанавливается:

На всех выводах ТС от источника тепловой энергии, вне зависимости от диаметра магистрали и вида теплоносителя;
На трубопроводах диаметром от 100 мм на расстоянии максимум 1000 метров друг от друга (водяные теплосети);
В узлах ответвлений трубопроводов диаметром от 100 мм паровых и водяных тепловых сетей.

Требования к запорной арматуре тепловых сетей регламентируют материалы, из которых должны быть изготовлены те или иные устройства, устанавливаемые в определённых местах магистрали. Так, на выводе сети от источника тепла, на самой тепловой сети и на вводе в Центральные тепловые пункты должна устанавливаться только арматура из стали.

Не разрешено устанавливать запорную арматуру из серого чугуна на трубопроводах тепловых сетей в регионах с температурой воздуха ниже -10°С (кроме ТП и сетей горячего водоснабжения).

Разрешается использовать арматуру из бронзы и латуни на трубопроводах тепловых сетей, если температура рабочей среды (горячая вода) не превышает 200°С.

Требования к запорной арматуре, устанавливаемой на газопроводе

Требования к устанавливаемой на газопроводах запорной арматуре обусловлены особенностями и характеристиками транспортируемой по ним рабочей среды. Давление газа на магистральном газопроводе может достигать 100 кгс/см2, а температура на выходе из компрессорной станции — 120°С. В составе газа имеются компоненты, способные вызывать коррозию металла, к таким относятся, например, сероводород и углекислый газ. Кроме того, в тех или иных пропорциях, в газе могут содержаться конденсированная вода, метанол, диэтиленгликоль, газовый конденсат, механические примеси.

Таким образом, к устанавливаемой на газопроводах арматуре выдвигаются следующие требования:

Минимальное гидравлическое сопротивление;
Герметичное отключение определённого участка, аппарата или сосуда от основного трубопровода, для безопасности проведения ремонтных работ;
Соединения арматуры с трубопроводом, разъёмы корпуса и уплотнения должны быть полностью герметичны;
Конструкция арматуры должна обеспечивать удобное обслуживание быстрое открытие/закрытие, а требуемое для этого усилие при ручном управлении не должно превышать допустимых значений;
Диаметр запорной арматуры должен соответствовать диаметру трубопровода, для беспрепятственного прохода продувочных шаров и очистных ершей.

К арматуре, устанавливаемой на газо- и нефтепроводах, выдвигаются и требования по огнестойкости. Пожаробезопасность арматуры обеспечивается применением в её конструкции огнестойких материалов, герметичностью и специальными испытаниями на огнестойкость (ГОСТ Р 53672-2009, часть 4.3.3).

Испытания арматуры на соответствие требованиям по огнестойкости проводятся в т.н. «целлюлозном режиме», максимально соответствующем температурному режиму реального пожара. Условия такого режима горения определены ГОСТ 30247.0-94.

Методы контроля и испытания трубопроводной арматуры

Испытания арматуры на соответствие требованиям проводятся в испытательных лабораториях трубопроводной арматуры. Для этого используются испытательные стенды. Различные испытательные стенды трубопроводной арматуры используются для проверки соответствия тех или иных характеристик.

Так, стенд гидравлических испытаний трубопроводной арматуры применяется для испытания следующих характеристик:

Плотность и прочность материала работающей под давлением арматуры и сварных швов;
Прочность изделия в сборе;
Герметичность.

В испытательной лаборатории трубопроводной арматуры используются также стенды горячих испытаний, искусственного климата, стенд определения гидравлических характеристик, вакуумный и пневматический стенды.

По результатам испытания трубопроводной арматуры оформляются соответствующие документы:

Журнал испытаний трубопроводной арматуры;
Протокол испытаний;
Акт испытаний трубопроводной арматуры.

Образцы Акта испытаний трубопроводной арматуры и других документов приведены ниже:

Рекомендуемая форма (образец) Акта испытаний трубопроводной арматуры

Понравилась статья? Расскажите друзьям

Источник

Трубопроводная арматура в вопросах и ответах

1. Можно ли шток вентиля 999-20-0 изготовить из стали 20Х13?

Ответ: Нет. Клапан 999-20-0 рассчитан на температуру рабочей среды до 545 °С, а сталь 20Х13 имеет максимальную температуру применения до +450 °С.

СТ ЦКБА 005.01-2003 «Арматура трубопроводная. Металлы, применяемые в арматуростроении. Часть 1. Основные требования к выбору материалов».

2. Из какого материала выполнена и что представляет собой уплотнительная поверхность для арматуры с обозначением уплотнения «бк»?

Ответ: Трубопроводная арматура с обозначением уплотнительной поверхности «бк» является изделием, в котором уплотнительная поверхность корпуса и запирающего элемента не имеет вставных или наплавленных колец.

3. Есть ли нормы, регламентирующие применение ТПА в антистатическом исполнении?

Ответ: Трубопроводная арматура в антистатическом исполнении должна применяться по требованию заказчика. Требования к антистатическому исполнению приведены в ГОСТ 28343-89.

4. В каких случаях необходима (возможна) замена задвижки клиновой из стали на шаровой кран стальной?

Ответ: Замена задвижки на шаровой кран и шарового крана задвижками возможна. Какую арматуру применить, решает проектировщик системы, исходя из параметров рабочей среды и условий эксплуатации.

5. Подскажите, где я могу найти расшифровку маркировок современных чугунных и стальных задвижек?

Ответ: Обозначения всех типов арматуры, в том числе и задвижек, представлены в каталогах по трубопроводной арматуре.

6. Действует ли на сегодняшний день временный перечень арматуры, рекомендуемый к использованию для оснащения хлорных производств?

Ответ: Временный перечень арматуры отменен. Для этих производств можно применять только арматуру, имеющую сертификат соответствия и Разрешение Ростехнадзора на применение на хлоре.

7. Существуют ли стандарты на ремонт ТПА? Есть ли стандарты по притирке уплотнительных поверхностей ТПА?

Ответ: 11 марта 2011 года ЗАО НПФ ЦКБА представила первую редакцию проекта стандарта СТ ЦКБА 099. Настоящий стандарт распространяется на трубопроводную арматуру для различных отраслей промышленности и устанавливает общие требования к организации и проведению ремонта арматуры, направленные на обеспечение промышленной и экологической безопасности, повышение качества ремонта и надежности арматуры при эксплуатации, объем и методы дефектации, способы ремонта, методы контроля и испытаний составных частей в процессе ремонта, объемы, методы испытаний арматуры в сборе и сравнениие показателей ка-чества отремонтированной арматуры с ее нормативными и доремонтными значениями. Но в отдельных отраслях – газовой промышленности, тепловой и атомной энергетике существуют свои «ведомственные» документы, определяющие требования к капитальному ремонту. Основное требование всех этих документов – наличие ремонтной документации в соответствии с национальными стандартами по эксплуатационной документации (ГОСТ 2.601, и др.).

По второму вопросу: есть стандарты, устанавливающие шероховатость поверхностей затвора «металл по металлу» — СТ ЦКБА 068-2009 «Арматура трубопроводная. Затворы запорных клапанов с уплотнением «металл по металлу».

8. Какие требования предъявляются к трубопроводной арматуре для сейсмоопасных регионов с сейсмичностью 9 баллов по шкале Рихтера?

Ответ: Требования к арматуре, применяемой в сейсмоопасных регионах, должны быть записаны в ТУ и согласованы с заказчиком. Требования к испытаниям трубопроводной арматуры должны быть записаны в программе и методике приемочных испытаний.

9. В ГОСТе 12816-80 написано, что для ответных фланцев ХЛ-арматуры применяется крепеж из 14х17н2/12х18н9т. Большинство известных производителей, в т.ч. ПТПА, БАЗ применяют 35х/40/30хма. Обоснуйте необходимость применения нержавеющего крепежа или допустимость 40х.

Ответ: Крепеж для изделий, работающих под давлением, из сталей марок 35Х, 40Х, 30ХМА можно применять для арматуры в климатическом исполнении «ХЛ» (-60 ˚С) при условии испытания на ударный изгиб при температуре — 60 ˚С. При этом значение ударной вязкости должно быть KCV ≥ 3 кг•см/cм2 в соответствии с примечанием 1 к таблице 1 СТ ЦКБА 012-2005 «Арматура трубопроводная. Шпильки, болты, гайки и шайбы для трубопроводной арматуры. Технические требования».

10. ГОСТ 9066-75 и ОСТ 26-2040-96. В обоих геометрические параметры шпилек вроде бы одинаковые, материалы тоже, кажется, одинаковые. Но при этом у одного температура среды от 0 ˚С, у другого от -70 ˚С соответственно. Собственно вопрос – почему ГОСТ 9066-75 не допускает применение шпилек, изготовленных по нему, при температурах ниже 0 ˚С?

Ответ: ГОСТ 9066-75 распространяется на шпильки односторонние и двусторонние для фланцевых соединений паровых и газовых турбин, паровых котлов, трубопроводов и соединительных частей арматуры, приборов, аппаратов и резервуаров с температурой среды от 0 ˚С до 650 ˚С.

ОСТ 26-2040-96 разработан в ограничение и развитие ГОСТ 9066 и распространяется на шпильки для фланцевых соединений трубопроводов и соединительных частей арматуры, приборов, сосудов и аппаратов, применяемых в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой, нефтяной и других смежных отраслях промышленности на условное давление Ру до 160 МПа (160 кгс/см2) и температуру от минус 70 ˚С до 600 ˚С.

Таким образом, различие по температурному диапазону применения связано с тем, что в теплоэнергетике нет минусовых температур эксплуатации.

Источник

Запорная арматура

Запорная арматура — наиболее популярная разновидность трубопроводной арматуры. Предназначена она для отсекания потока любой среды в инженерных системах.

Виды запорной арматуры по сфере применения

Изготавливают запорную арматуру из чугуна, стали, меди и даже пластмассы если сами коммуникации пластиковые.

Классифицируют ее по разным признакам. В зависимости от сферы применения её классифицируют следующим образом:

Промышленная. Эти устройства выпускают серийно и применяют в различных сферах. Они есть в водопроводных, отопительных, газопроводных системах, в паропроводах.
Общепромышленная. Используют эту группу изделий в таких условиях, где эксплуатация происходит при высоком давлении, низких или высоких температурных режимах. Такую арматуру устанавливают на трубопроводах, перемещающих агрессивные, токсичные, радиоактивные среды. Это запорные изделия коррозионно-стойкие, фонтанные, криогенные, с обогревом, предназначенные для сыпучей среды.
Специальная. Её конструируют и изготавливают по заданным техническим регламентам, т.е. по спецзаказу.
Судовая. Используют в на судах морских и речных. К ней предъявляют повышенные требования: невосприимчивость к вибрации, определенный вес, повышенная надежность.
Сантехническая. Это самая популярная и обширная группа изделий, которые есть в каждом доме. Устанавливают такую арматуру на самых разных коммуникациях, эксплуатируемых пользователями. Без неё не сможет функционировать сантехника, бытовые приборы. Характерная особенность — небольшие присоединительные диаметры. Управление в основном происходит вручную, исключение — газовые защитные клапаны и регуляторы давления.
Уникальная. Изготавливают в основном для экспериментальных промышленных установок.

Вид арматуры по типу присоединения к системе

Тип присоединения — один из ключевых параметров при проектировании трубопроводной арматуры. Самыми популярными видами являются соединения:

фланцевые;
резьбовые муфтовые;
штуцерные;
приварные.

Для существующей трубопроводной магистрали этот вопрос не актуальный, поскольку вариантов нет, их диктует сама система.

Фланцевый тип присоединения

Вся арматура фланцевого типа различается по единственному признаку — форме фланцев. Они бывают круглыми, квадратными, треугольными. Два первых встречаются наиболее часто. Круглые фланцы универсальны, они подходят для любых давлений. Ограничением для применения квадратных фланцев является давление выше 20 атмосфер.

Присоединительные фланцы должны плотно прилегать к ответным фланцам на трубопроводе. Их стягивают болтами или шпильками. Для этого в обоих элементах есть отверстия. Для лучшего прижима крепеж затягивают гайками. Повышают герметичность прокладки, размещенные между фланцами. Это разъемное соединение, поэтому проблем при монтаже и демонтаже не возникает. К достоинствам изделий относят:

прочность и надежность;
стойкость к высокому давлению;
хорошая герметичность.

Главные недостатки такого метода монтажа — возможное ослабление крепежа, внушительные габариты, немалая масса, высокая цена.

Изготавливают фланцы из стали либо чугуна — ковкого или серого. Ковкий чугун лучше, чем серый выдерживает большие температурные перепады и высокое давление. Литые стальные фланцы очень прочные, но на них негативно влияют пластические деформации.

Резьбовое соединение

Применяют этот тип присоединения для трубопроводов с наибольшим диаметром — до ДУ-50 и для давлений до 1,6 МПа. В этом случае резьба присутствует как на трубе, так и на арматуре. Даже если на трубопроводе резьбы нет, ее всегда можно нарезать. С одного конца арматуры этого типа имеется шестигранник для возможности применения разводного ключа для накручивания.

Резьбовые соединения бывают двух исполнений — с внутренней резьбой и внешней. С двух сторон изделия может быть разная резьба — внутренняя с одной и наружная с другой или идентичная с обеих сторон. Стандарты резьбы также встречаются разные.

Усиливают резьбовое соединение путем использования уплотнителей — льняной нити, ленты ФУМ, густых смазок. Такое соединение используют для монтажа самой разной запорной арматуры — клапанов, задвижек, разделителей потоков.

К плюсам резьбовых соединений причисляют отсутствие дополнительных элементов для установки, низкую цену, простоту монтажа и замены. Минус — непригодность для магистралей с высоким давлением.

Соединение штуцерное

Применяют этот тип для присоединения арматуры совсем малых диаметров — до ДУ-5. В этом случае присоединительный конец имеет внешнюю резьбу и прижимается к трубе накидной гайкой. Посредством штуцерного соединения в магистраль внедряют различные измерительные приборы.

Используют его для небольшого перечня специфических труб таких, как лабораторные.

Сварное соединение

Приварное соединение необходимо на тех магистралях, которые пропускают среды, опасные для здоровья. Здесь нужна идеальная герметичность, поскольку даже самые малейшие утечки недопустимы. Главное условие — сварочный шов не должен быть слабее стенки трубы.

Выполняют соединения двумя способами:

Встык, когда сцепление для исключения перекоса деталей дополняют подкладным кольцом.
В раструб. При этом сварочный шов находится на наружной стороне трубы.

Грамотное соединение сваркой является самым надежным, на 100% герметичным. Сварке предшествует подготовка концов трубы. К достоинствам приварного соединения относится низкая стоимость, незначительный вес, небольшие габариты.

Минусы проявляются в том, что использование такого способа соединения невозможно без привлечения квалифицированного персонала. Демонтаж арматуры очень трудоемкий.

Запорная арматура для сливного бочка унитаза

В быту очень часто приходится иметь дело с арматурой для сливного бочка унитаза. Более подробно о ней, её видах, правильной установке и регулировке можно узнать в отдельной статье: сливная арматура для бочка унитаза.

Классификация запорной арматуры по способу регулировки потока

В зависимости от того, как осуществляется управление потоком рабочей среды, запорную арматуру делят на такие типы:

Характеристики кранов

Они бывают шаровыми и пробковыми. Первые применяют в основном в бытовых трубопроводах. Вторые — в магистралях, транспортирующих нефтяные фракции, газ, воду. В первом случае элемент, отсекающий поток — шар, во втором — конус в форме пробки.

Конструкция запорного крана предельно проста. Основные детали — корпус и запирающий элемент. В зависимости от производительности арматура подразделяется на полнопроходную (90 – 100%), неполнопроходную (40 – 50%), стандартную (70 – 80%). Регулировку осуществляют посредством маховика или электропривода. Есть краны с дистанционным управлением.

Главный элемент шарового крана — запор, имеющий вид хромированного шара, вдоль одной его оси имеется отверстие. Расположен он между двумя уплотнительными кольцами (седлами) в центре корпуса. Параметры запора зависят от сечения трубы.

Открытие/закрытие происходит при смещении шарика из стали во время поворота рычага. Когда отверстие ориентировано по продольной линии трубы, осуществляется подача рабочей среды. При перпендикулярном положении отверстия поток перекрыт. В конструкции этой арматуры нет трущихся элементов, из-за чего потери воды незначительны.

Наиболее популярны краны шаровые латунные и стальные из стали углеродистой, нержавеющей и содержащей молибден. Есть шаровые краны пластиковые устойчивые к агрессивной химии. Герметичность у таких изделий низкая, они обладают повышенной чувствительностью к твердым включениям, находящимся в потоке и высокой температуре.

Внедряют их в системы как холодного, так и горячего водоснабжения, но с температурой не выше 65⁰. Краны из нержавейки встраивают в магистрали диаметром выше 50 мм. Предназначены изделия для функционирования в условиях высоких температур и давления. Для применения в быту эти краны слишком дорогие.

Вентили запорные

Это арматура, предназначенная как для перекрытия, так и для регулирования потока. Манипулируют ими посредством маховика или электропривода. Разные экземпляры предназначены для определенного температурного режима. Большие модели чаще всего бывают фланцевыми, а маленькие подсоединяют муфтами.

Вентилями поддерживают нужное давление в магистрали, а также смешивают жидкости в заданном соотношении. Запорный узел регулирует поток следующим образом:

Маховик передает свои вращательные движения шпинделю.
Он начинает перемещаться, совершая движения возвратно-поступательного характера.

Запускается шпиндель вручную, или посредством сервопривода. Самый популярный тип вентиля — проходной. Врезают его в ровные участки магистрали. Главный недостаток этого вида арматуры — немалое гидравлическое противодействие.

Прямоточные вентили этого недостатка лишены. Их устанавливают в зонах, где на его выходе нельзя уменьшать расход жидкой среды. Корпуса вентилей бывают чугунными, стальными, бронзовыми, латунными. Первые относятся к общетехнической запорной арматуре, подключаются посредством фланцев и муфт.

В высокотехнологичных процессах, где требования к рабочей среде особо жесткие, используют стальные вентили. Подключение у них фланцевое.

В следующем ролике показан внешний вид различных вентилей, а также их конструктивное устройство.

Вентили из бронзы и латуни нашли применение в водоснабжающих, отопительных системах зданий. Присоединяют их при помощи фланцев, путем приварки или муфтового соединения. Направление перемещения жидкости указано на корпусе. Регулируют поток посредством золотника, находящегося на штоке.

Особенности заслонок

Запорные элементы этого вида монтируют в системы с низким давлением, поскольку они не обеспечивают большую герметичность. Это магистрали канализационные и с химическими жидкостями. Подсоединяют заслонки при помощи фланцев или сварным способом. Запорной деталью является диск, крутящийся вокруг оси. Чаще всего корпус бывает чугунным, а диск — стальным.

Задвижки

Эти запорные узлы представляют собой предельно простую конструкцию, перекрывающую свободное движение среды. Они выдерживают высокую температуру и давление. Применяют их в магистралях, пропускающих неагрессивные составы. Запорным элементом у них является клин, диск или лист. Он осуществляет движения возвратно-поступательные, вертикальные по отношению к оси движущейся лавины.

Делят задвижки на полнопроходные и усеченные. У первых диаметр седла и соответствующий параметр трубопровода одинаковы. Во вторых сечение седла меньше сечения трубы. Устанавливают эту запорную арматуру на магистрали, у которых присоединительный диаметр превышаем 50 мм. Поток в них необходимо перекрывать плавно, чтобы не спровоцировать гидравлический удар.

Преимущества задвижек перед другими видами аналогичных изделий в простоте конструкционного исполнения и обслуживания. Они обладают небольшими габаритами, малым сопротивлением. Производят их из чугуна, стали, цветных металлов. Управляют ими вручную, посредством гидро- или электропривода.

Маркировка запорной арматуры

Ключевые размеры запорной арматуры всех видов соответствуют ГОСТ, поэтому производители обязательно оставляют на корпусах изделий соответствующую маркировку. В ней содержится информация о производителе, материале, ДУ, рабочих размерах. Стандартизация параметров упрощает установку арматуры, а маркировка выбор.

Строительная арматура.

Кроме запорной и трубопроводной арматуры в строительстве часто приходится иметь дело с арматурой в виде стальных или пластиковых стержней.

Очень часто такую арматуру используются для создания силового каркаса внутри бетонных конструкций.

Подробнее об этом виде арматуры можно узнать в отдельной статье: строительная арматура, виды характеристики.

Источник