Нефтегазовая промышленная арматура (НГПА) – виды и характеристики | Оборудование — затвор концевой байонетный, камеры запуска и приема

Нефтегазовая промышленная арматура (НГПА) – виды и характеристики | Оборудование - затвор концевой байонетный, камеры запуска и приема Реферат

Реферат — выбор трубопроводной арматуры

ВЫБОР ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

Глава I выбор конструкции

1. Выбор типа арматуры

Выбортрубопроводнойарматурыявляетсяответственнымэтапомпроектированиятрубопроводнойсистемы,

посколькувомногихслучаяхнадежностьидолговечностьарматурыопределяетсобойнадежностьидолговечность

всейтрубопроводнойсистемы.Врезультатевыбораарматурыдолжныбытьопределеныконструкции,воптимальной

степениудовлетворяющиевсемтехническимиэкономическимтребованиям,предъявляемымкарматуре.Выбор

должен производиться на основе тщательно подготовленных и четко выявленных технических данных, определяющих

требуемые параметры арматуры.

Первымэтапомявляетсяустановлениевозможностииспользованияарматуры,серийновыпускаемойзаводами,и

лишьвслучаеотсутствиятребуемойконструкциивноменклатуресерийнойпромышленнойарматуры

подготавливаются данные для ее проектированияи изготовления по отдельному заказу. В результате выбора должен

бытьустановленобъект,удовлетворяющийпоставленнымтехническимтребованиямиобеспечивающийнадежноеи

длительное функционирование системы, на которую арматура устанавливается.

Длявыбораарматурымогутбытьиспользованыматериалывторогоитретьегоразделовкниги,гдеприведены

серийновыпускаемыеинаиболеечастопри-,меняемыеконструкциитрубопроводнойарматуры.Болееполные

перечникон-Рструкцийарматурыдляработывразличныхусловияхприводятсявспециальныхкаталогах.Следует

иметьввиду,чтопромышленностьюежегодноосваи-|ваютсяновыеконструкциииснимаютсяспроизводства

устаревшие,поэтомупривыбореарматурысиспользованиемданных,приведенныхвкнигеиливкаталогах,

необходимопроизвестидополнительнуюпроверкудляподтверждениятого,чтоизготовлениетребуемойарматуры

предусмотренопромышленностью.Дляэтойцелиежегодновыпускаютсяноменклатурныеперечниизготовляемой

арматуры с указанием объема выпуска и завода-изготовителя.

Характеристикиарматурыможноразделитьнаэксплуатационныеиконструктивные.Первыеопределяютсобой

основныеэксплуатационныесвойстваарматурыиобластьееприменения,вторыеособенностиконструкции,

оказывающие влияние на метод монтажа, ремонта, ухода и пр.

Кэксплуатационным(функциональным)характеристикамотносятсяклассарматуры(запорная,регулирующая,

предохранительная),типизделия (вентиль,задвижка),материалосновныхдеталей,приводит.д. Кконструктивным

характеристикамотносятся строительная длина истроительнаявысотаарматуры,типприсоединительныхпатрубков

(фланцы, муфты, цапки, концы подприварку), тип уплотнительных колец (без колец, кольцазапрессованы, на резьбе,

кольцаснаплавкойипр.)идр.Внекоторыхслучаяхэксплуатационныеиконструктивныехарактеристикивзаимно

связаны и не могут быть четкоотделены друг от друга. Так, например,наличие сальника или сильфона

непосредственнонаработуарматурывлияниянеоказывает,носильфон,ограничиваяходшпинделяичислоциклов

срабатывания,втожевремяизбавляетобслуживающийперсоналотнеобходимостипериодическиподтягивать

сальник.

В общем виде порядок выбора арматуры может быть следующим.

1. Уточняется назначение и определяются условия работы арматуры: среда, температура, давление и т. д.

2. Определяется условный диаметр прохода присоединительных фланцев.

3.Уточняетсяметод управленияарматурой:ручнойпривод,электропривод,дистанционное управление,

электромагнитный привод, пневмо- или гидропривод.

4.Наосновеподготовленныхданныхвыбираетсяматериалкорпусныхдеталей:чугун,ковкийчугун,углеродистая

сталь, коррозионностойкая сталь, бронза и др.

5. Выбирается класс арматуры (запорная, регулирующая, предохранительная и т. д.).

6. Назначается тип арматуры (вентиль, задвижка, кран, регулирующий или предохранительный клапаны и пр.).

7.Уточняетсяусловныйдиаметрпроходаидиаметротверстиявседле,длячегоустанавливаетсядопустимое

гидравлическое сопротивление, коэффициент пропускной способности, характеристика плунжера и т. п.

8.Сиспользованиемданныхономенклатуревыпускаемойарматурыиданныхкаталоговвыбираются

соответствующие изделия.

9. Определяются геометрические параметры выбранной арматуры (строительная длина, строительная высота, тип и

размеры фланцев, размеры и число болтов и т. д.).

10. Проверяются параметры выбранной арматуры и соответствие их заданным условиям работы.

Для выбора арматуры должны быть известны следующие данные.

1. Назначение арматуры, условия эксплуатации и способы управления.

2. Свойства рабочей среды, рабочее давление, рабочая температура, коррозионные свойства, вязкость среды.

3.Требованиякгидравлическимхарактеристикамарматуры,пропускнаяспособность,расходнаяхарактеристика,

герметичность затвора и т. д.

4.Монтажныеигабаритныетребования:условныйдиаметрпрохода,способприсоединенияктрубопроводу,

габаритные или весовые ограничения и пр.

5. Возможные дополнительные требования в отношении надежности, долговечности, взрывозащищенности привода

и др.

Арматураподразделяетсянаследующиеклассы:запорную,регулирующую,предохранительнуюилиразную

арматуру.Классзапорнойарматурысодержитследующиетипыконструкций:краны,вентили,клапаны,задвижки,

затворы (заслонки), кольцевые затворы, мембранные (диафрагмовые) вентили, шланговые затворы.

Классрегулирующей арматурысодержит типы: клапаны регулирующие одно- и двухседельные, вентили

регулирующие,клапанырегулирующиемембранные(диафрагмовые),клапанырегулирующиешланговые,клапаны

распределительные, клапаны смесительные, регуляторы давления «до себя» и «после себя».

Класспредохранительнойарматурысодержиттипы:клапаныпредохранительныерычажно-грузовые,клапаны

предохранительные пружинные малоподъемные, клапаны предохранительные пружинные полноподъемные, обратные

клапаны подъемные, обратные клапаны поворотные, дыхательные клапаны, отсечные клапаны, разрывные мембраны.

Вклассразнойарматурывходят:конденсатоотводчики,вантузы(воздухоотводчики),маслоотделители,

компенсаторы сальниковые и пружинные (лирообразные или сильфонные) и некоторые другие конструкции.

Условный диаметр прохода в подавляющем большинстве случаев бывает равен диаметру прохода трубопровода, но

для регулирующих клапанов, если не требуется их полнопроходность, диаметр прохода может быть меньше диаметра

трубопровода,ивэтомслучаеонивыбираютсяпопропускнойспособности.Попропускнойспособностивыбираетсяи

размер предохранительных клапанов; устанавливаемых на котлах, аппаратах и трубопроводах. При выборе

регулирующего клапана необходимо выявить, какая в данном случае требуется пропускная характеристика плунжера.

Еслихарактеристикиплунжеров,выпускаемыхсерийно(линейнаяиравнопроцентная),немогутудовлетворить

требованиям эксплуатации, то плунжеры рассчитываются по заданным условиям.

Приустановкезапорнойарматурывтрубопроводе,черезкоторыйосуществляетсябольшойрасходсреды,

предпочтение следует отдавать конструкциям с малымгидравлическим сопротивлением: задвижкам, кранам,

§

В этих условиях расход среды через систему изменяется не в соответствиис пропускной характеристикой клапана,

аимеетотличныйотнеехарактер,т.е.расходнаяхарактеристикаклапананесовпадаетсегопропускной

характеристикой.Посуществурасходнаяхарактеристикаклапанаопределяетсобойрасходнуюхарактеристику

системыустановленнымнанейрегулирующимклапаном),выражающуюзависимостьпропускнойспособности

системы от подъема плунжера клапана.

Характеривеличинаразличиймеждупропускнойирасходнойхарактеристикамиопределяютсявзависимостиот

отношения

Нарис. IV.4приведенырасходныехарактеристикиклапановслинейнойиравнопроцентнойпропускными

характеристикамиприразличныхзначенияхп.Графикипоказывают,чтосувеличениемпрасходныехарактеристики

все больше отличаются от пропускных.

Прилинейнойпропускнойхарактеристике(рис.IV.4,а)расходсредыприотносительномподъемеплунжера

клапана(ходеклапана),равном,например,0,4(т.е.при),соответствуетг.Прирасходсредыпри

томжеподъемеклапанасоставитпримерно0,62fyy»т-е.в1,5разабольше.Еслип=6,торасходсредыпри

относительном подъеме плунжера клапана, равном 0,4, составит, т. е. будет уже в 2,26 раза больше. Таким образом, в

последнемслучае несмотряналинейнуюпропускнуюхарактеристикуклапанарасходсредыприподъеме

клапана на 40% от его полногохода составит 95% наибольшего расхода, аза остальную, большую часть хода (60% от

полного), расходсредыувеличитсялишь на5%.При равнопроцентнойпропускнойхарактеристике(рис.IV.4, б),если

п = 6, подъем клапана на 40% от его хода обеспечивает

Рис. IV.4.Расходныехарактеристикирегулирующихклапановприразличныхзначенияхп:а-клапаныслинейной

пропускной характеристикой;б клапаны сравнопроцентнойпропускной характеристикойрасход в25% отполного,

приподъемена60%67%,приподъемена80%97%,т.е.в этомслучаерасходнаяхарактеристиказначительно

ближе к линейной.

Учитываяприведенныеданные,можноотметить,чтодляполучениялинейнойрасходнойхарактеристики,которая

желательнавподавляющембольшинствеслучаевэксплуатациисистем,прималыхзначенияхп,т,е.прип1,5,

целесообразно применятьрегулирующие клапаны слинейнойпропускнойхарактеристикой,априбольшихзначениях

(п3)сравнопроцентнойпропускнойхарактеристикой.Приl,5<Jtt<;3пропускнаяхарактеристикавыбираетсяс

учетомконкретныхусловийэксплуатациирегулирующегоклапана.Впроцессеэксплуатациирегулирующийклапан

обычноработаетвусловиях,когдаиспользуетсяопределенныйучастокходаплунжера.Задаваясьвеличиной!Этого

участка()итребуемымизначениямикоэффициентапропускнойспособности,спомощьюграфиканарис.IV.5

выбираюткривую,удовлетворяющуюэтимтребованиям,ипонейнаходяттребуемоезначение м3ч)для

клапана.

L

Рис. IV.5.Коэффициентыпропускнойспособностирегулирующегоклапанаслинейной(а)иравнопроцентной(б)

пропускной характеристикой

Последнее определяетсобой и необходимоезначение(мм). Некоторыезначенияи соответствующие имL

приведены выше (в таблицах).

7. Выбор размера регулирующего клапана

Привыборерегулирующегоклапанажелательнообеспечитьблизкоесовпадениетребуемогоидействительного

значенийучетомнеобходимогозапаса).Призначениименьшем,чемтребуется,небудетобеспеченмаксимальный

расходсредычерезсистему,прибольшемзначениирегулирующийклапанбудетработатьвболееузкоминтервале

значений S, что ухудшает егоэксплуатационные показатели: увеличивается погрешность регулирования,усиливается

износ седла иплунжера в связи с работой наузких щеляхи т. д. Посколькуограниченная номенклатуравыпускаемых

регулирующихклапанов используетсяв разнообразныхусловияхэксплуатации,вомногих случаяхработа

регулирующегоклапанапротекаетвпределахчастиполногоходаплунжера,определяемогорабочимизначениями

присоответствующихимрабочихзначенияхходаплунжера~иопределяемыхпорасходной

§

ВЫБОР ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

Глава I выбор конструкции

1. Выбор типа арматуры

Выбортрубопроводнойарматурыявляетсяответственнымэтапомпроектированиятрубопроводнойсистемы,

посколькувомногихслучаяхнадежностьидолговечностьарматурыопределяетсобойнадежностьидолговечность

всейтрубопроводнойсистемы.Врезультатевыбораарматурыдолжныбытьопределеныконструкции,воптимальной

степениудовлетворяющиевсемтехническимиэкономическимтребованиям,предъявляемымкарматуре.Выбор

должен производиться на основе тщательно подготовленных и четко выявленных технических данных, определяющих

требуемые параметры арматуры.

Первымэтапомявляетсяустановлениевозможностииспользованияарматуры,серийновыпускаемойзаводами,и

лишьвслучаеотсутствиятребуемойконструкциивноменклатуресерийнойпромышленнойарматуры

подготавливаются данные для ее проектированияи изготовления по отдельному заказу. В результате выбора должен

бытьустановленобъект,удовлетворяющийпоставленнымтехническимтребованиямиобеспечивающийнадежноеи

длительное функционирование системы, на которую арматура устанавливается.

Длявыбораарматурымогутбытьиспользованыматериалывторогоитретьегоразделовкниги,гдеприведены

серийновыпускаемыеинаиболеечастопри-,меняемыеконструкциитрубопроводнойарматуры.Болееполные

перечникон-Рструкцийарматурыдляработывразличныхусловияхприводятсявспециальныхкаталогах.Следует

иметьввиду,чтопромышленностьюежегодноосваи-|ваютсяновыеконструкциииснимаютсяспроизводства

устаревшие,поэтомупривыбореарматурысиспользованиемданных,приведенныхвкнигеиливкаталогах,

необходимопроизвестидополнительнуюпроверкудляподтверждениятого,чтоизготовлениетребуемойарматуры

предусмотренопромышленностью.Дляэтойцелиежегодновыпускаютсяноменклатурныеперечниизготовляемой

арматуры с указанием объема выпуска и завода-изготовителя.

Характеристикиарматурыможноразделитьнаэксплуатационныеиконструктивные.Первыеопределяютсобой

основныеэксплуатационныесвойстваарматурыиобластьееприменения,вторыеособенностиконструкции,

оказывающие влияние на метод монтажа, ремонта, ухода и пр.

Кэксплуатационным(функциональным)характеристикамотносятсяклассарматуры(запорная,регулирующая,

предохранительная),типизделия (вентиль,задвижка),материалосновныхдеталей,приводит.д. Кконструктивным

характеристикамотносятся строительная длина истроительнаявысотаарматуры,типприсоединительныхпатрубков

(фланцы, муфты, цапки, концы подприварку), тип уплотнительных колец (без колец, кольцазапрессованы, на резьбе,

кольцаснаплавкойипр.)идр.Внекоторыхслучаяхэксплуатационныеиконструктивныехарактеристикивзаимно

связаны и не могут быть четкоотделены друг от друга. Так, например,наличие сальника или сильфона

непосредственнонаработуарматурывлияниянеоказывает,носильфон,ограничиваяходшпинделяичислоциклов

срабатывания,втожевремяизбавляетобслуживающийперсоналотнеобходимостипериодическиподтягивать

сальник.

В общем виде порядок выбора арматуры может быть следующим.

1. Уточняется назначение и определяются условия работы арматуры: среда, температура, давление и т. д.

2. Определяется условный диаметр прохода присоединительных фланцев.

3.Уточняетсяметод управленияарматурой:ручнойпривод,электропривод,дистанционное управление,

электромагнитный привод, пневмо- или гидропривод.

4.Наосновеподготовленныхданныхвыбираетсяматериалкорпусныхдеталей:чугун,ковкийчугун,углеродистая

сталь, коррозионностойкая сталь, бронза и др.

5. Выбирается класс арматуры (запорная, регулирующая, предохранительная и т. д.).

6. Назначается тип арматуры (вентиль, задвижка, кран, регулирующий или предохранительный клапаны и пр.).

7.Уточняетсяусловныйдиаметрпроходаидиаметротверстиявседле,длячегоустанавливаетсядопустимое

гидравлическое сопротивление, коэффициент пропускной способности, характеристика плунжера и т. п.

8.Сиспользованиемданныхономенклатуревыпускаемойарматурыиданныхкаталоговвыбираются

соответствующие изделия.

9. Определяются геометрические параметры выбранной арматуры (строительная длина, строительная высота, тип и

размеры фланцев, размеры и число болтов и т. д.).

10. Проверяются параметры выбранной арматуры и соответствие их заданным условиям работы.

Для выбора арматуры должны быть известны следующие данные.

1. Назначение арматуры, условия эксплуатации и способы управления.

2. Свойства рабочей среды, рабочее давление, рабочая температура, коррозионные свойства, вязкость среды.

3.Требованиякгидравлическимхарактеристикамарматуры,пропускнаяспособность,расходнаяхарактеристика,

герметичность затвора и т. д.

4.Монтажныеигабаритныетребования:условныйдиаметрпрохода,способприсоединенияктрубопроводу,

габаритные или весовые ограничения и пр.

5. Возможные дополнительные требования в отношении надежности, долговечности, взрывозащищенности привода

и др.

Арматураподразделяетсянаследующиеклассы:запорную,регулирующую,предохранительнуюилиразную

арматуру.Классзапорнойарматурысодержитследующиетипыконструкций:краны,вентили,клапаны,задвижки,

затворы (заслонки), кольцевые затворы, мембранные (диафрагмовые) вентили, шланговые затворы.

Классрегулирующей арматурысодержит типы: клапаны регулирующие одно- и двухседельные, вентили

регулирующие,клапанырегулирующиемембранные(диафрагмовые),клапанырегулирующиешланговые,клапаны

распределительные, клапаны смесительные, регуляторы давления «до себя» и «после себя».

Класспредохранительнойарматурысодержиттипы:клапаныпредохранительныерычажно-грузовые,клапаны

предохранительные пружинные малоподъемные, клапаны предохранительные пружинные полноподъемные, обратные

клапаны подъемные, обратные клапаны поворотные, дыхательные клапаны, отсечные клапаны, разрывные мембраны.

Вклассразнойарматурывходят:конденсатоотводчики,вантузы(воздухоотводчики),маслоотделители,

компенсаторы сальниковые и пружинные (лирообразные или сильфонные) и некоторые другие конструкции.

Условный диаметр прохода в подавляющем большинстве случаев бывает равен диаметру прохода трубопровода, но

для регулирующих клапанов, если не требуется их полнопроходность, диаметр прохода может быть меньше диаметра

трубопровода,ивэтомслучаеонивыбираютсяпопропускнойспособности.Попропускнойспособностивыбираетсяи

размер предохранительных клапанов; устанавливаемых на котлах, аппаратах и трубопроводах. При выборе

регулирующего клапана необходимо выявить, какая в данном случае требуется пропускная характеристика плунжера.

Еслихарактеристикиплунжеров,выпускаемыхсерийно(линейнаяиравнопроцентная),немогутудовлетворить

требованиям эксплуатации, то плунжеры рассчитываются по заданным условиям.

Приустановкезапорнойарматурывтрубопроводе,черезкоторыйосуществляетсябольшойрасходсреды,

предпочтение следует отдавать конструкциям с малымгидравлическим сопротивлением: задвижкам, кранам,

Реферат трубопроводная арматура промышленных предприятий

образовательное
учреждение
Высшего
профессионального образования
«Национальный
исследовательский
Томский
политехнический университет»

Кафедра
ХТРЭ

Реферат на тему:
«Трубопроводная арматура промышленных
предприятий»

Выполнил:

Проверил: доцент Брус И.Д.

Томск –
2021
содержание
1.
Общие технические данные и нормативы:
1.1.
Терминология и классификация.
1.2.
Трубы и фасонные части трубопроводов.
1.3.
Основные эксплуатационные параметры
арматуры.
1.4.
Основные монтажные параметры
арматуры.
1.5.
Материалы, применяемые для деталей.
2.
Промышленная арматура промышленного
назначения:
2.1.
Общие сведения.
2.2.
Запорная арматура.
2.3.
Регулирующая арматура.
2.4.
Предохранительная арматура.
2.5.
Защитная арматура.
2.6.
Фазоразделительная арматура.
2.7.
Приводы для управления рудопроводной
арматурой.
3.
Арматура для коррозийных сред
4.
Арматура, применяемая при высоких давлениях.
5.
Вакуумная арматура.
6.
Требования, применяемые к арматуре АЭС
и предприятий, перерабатывающих радиоактивные
вещества.
7.Список
литературы

Рефераты:  «Русская верность, честь и отвага» Джона Элфинстона: Повествование о службе Екатерине II и об Архипелагской экспедиции Российского флота. Исследование (Группа авторов)

Терминология
и классификация.

Трубопроводной
арматурой называют устройства, монтируемые
на трубопроводах, котлах, аппаратах, агрегатах,
емкостях и других установках, предназначенные
для управления потоками сред путем отключения
трубопроводов или их участков, распределение
потоков по требуемым направлениям, регулирования
различных параметров среды ( давления
P, расхода G, температуры Т и т.д.), выпуска
среды по требуемому направлению и т.д.
путем изменения проходного сечения в
рабочем органе арматуры.
Далее
в описании термин «трубопроводная
арматура» заменен сокращенным обозначением
ТА.
В
практике под термином ТА часто понимают
и соединительные части трубопроводов,
однако в данном курсе эти детали систем
не рассматриваются. В целом, на наш взгляд,
по отношению к ним термин ТА является
не совсем подходящим. Более соответствует
термин «соединительные детали». Аналогичный
подход принят в зарубежной практике,
где подобные детали называют словом фиттинг.
Следует
особо подчеркнуть, что принципиально
ничего другого, как перекрытия проходного
сечения, в ТА не происходит. Какие бы функции
не выполняла ТА, принцип ее действия основан
только на изменении проходного сечения
потока. Так, в смесители кухонной мойки
или ванной комнаты мы регулируем температуру
воды, изменяя соотношение потоков холодной
и горячей воды, однако достигается это
тем, что изменяется проходное сечение
для каждого из потоков. Регулятор давления,
устанавливаемый на газовом баллоне, поддерживает
постоянное давление перед газовыми горелками,
автоматически изменяя проходное сечение
для потока газа так, что при требуемом
расходе избыточное давление гасится
в проходном сечении.
Конструкция
арматуры в общем случае содержит
следующие основные элементы: корпус
с присоединительными патрубками, крышку
корпуса, рабочий орган, привод.
Рабочий
орган арматуры состоит из двух элементов
— седла и затвора. Седло является неподвижной
частью рабочего органа, расположено на
корпусе и представляет из себя канал
или отверстие для прохода потока, окруженное
уплотнительной поверхностью, к которой
должен плотно примыкать затвор. Затвор
является подвижной частью рабочего органа
и представляет из себя деталь или конструктивно
объединенную группу деталей, предназначенных
для перекрытия проходного отверстия
седла и перемещающуюся или поворачивающуюся
относительно седла. Затвор имеет уплотнительное
кольцо для посадки на седло и герметизации
рабочего органа.
Управление
арматурой осуществляется при помощи
деталей, образующих подвижное соединение
(шток или шпиндель) в крышке корпуса
или корпусе. Это подвижное соединение
герметизировано по отношению к
внешней среде.
Для
перемещения затвора используются
различные механизмы, чаще всего
винтовая пара. При использовании
винтовой пары стержень, на котором закреплен
клапан затвора, имеет винтовую резьбу
и называется шпинделем. По резьбе шпинделя
перемещается ходовая гайка, являющаяся
вторым элементом винтовой пары. Если
же затвор перемещается возвратно-поступател но
без вращения, то стержень называется
штоком. При ручном управлении или электрическом
приводе чаще используют шпиндельную
ТА, а при наличии мембранного или поршневого
привода для перемещения затвора используется
шток.
При
работе ТА ее конструктивные элементы
соприкасаются с различными потоками
сред. Различают следующие виды сред:

рабочая

окружающая

командная

управляющая

Рабочая
среда — это среда, для управления потоком
которой и предназначена арматура, то
есть тот поток, который протекает через
рабочий орган арматуры.
Окружающая
среда — это среда, которая окружает
корпус арматуры. Чаще всего окружающей
средой является воздух, однако могут
быть и другие варианты. Так, для судовой
арматуры окружающей средой может быть
морская вода, для нефтяной арматуры —
сырая нефть и т.д.
Командная
среда — это среда, посредством которой
передается управляющий импульс для работы
арматуры. При использовании пневмоавтоматики
это может быть сжатый воздух, при использовании
гидроавтоматики — масло. Для многих регуляторов
роль командной среды выполняет сама рабочая
среда, передавая по трубке импульс давления.
При использовании электроавтоматики
и электропривода командная среда отсутствует,
так как управляющий импульс является
электрическим.
Управляющая
среда — это среда, которая осуществляет
силовое воздейст-вие для перемещения
рабочего органа арматуры в требуемое
положение. Она имеет место лишь в ТА, снабженной
пневмо или гидроприводом. Роль управляющей
среды во многих регуляторах выполняет
рабочая среда, так как перемещение рабочего
органа происходит под давлением рабочей
среды.

Классификация
трубопроводной арматуры

Классификация
ТА осуществляется по различным признакам.
По
целевому назначению
ТА подразделяется на
следующие группы:

промышленная

сантехническая

лабораторная

Промышленная
ТА предназначена для установки на трубопроводах
и технологических установках различного
профиля. Она подразделяется на арматуру
общего назначения, предназначенную для
установки в системах, эксплуатируемых
в обычных условиях, и специальную, к которой
предъявляются особые требования в связи
со специфическим характером систем, в
которых она установлена.
Сантехническая
ТА предназначена для установки во внутренних
санитарно-техническ х системах зданий.
К ней относятся водоразборные краны,
смесители.
Лабораторная
ТА является, как правило, арматурой небольших
размеров. Она имеет специфическую конструкцию
в связи с тем, что к ней предъявляются
совершенно особые требования. Она, как
правило, не рассчитана на работу при больших
давлениях и температурах.
По
области применения
ТА подразделяется на
следующие группы:

пароводяная

газовая

нефтяная

энергетическая

химическая

судовая

резервуарная

Проводяная
ТА является наиболее характерной для
использования в системах отопления, вентиляции
и теплоснабжения. Само название говорит
о том, что она предназначена для работы
на воде и паре. Эта арматура выпускается
на широкий диапазон рабочих давлений
и температур.
Энергетическая
ТА является, как правило, пароводяной
арматурой, предназначенной для работы
при высоких давлениях и температурах,
характерных для крупных энергетических
котлов, турбин и других установок. Энергетические
паровые котлы эксплуатируются при давлениях
300 и более атмосфер, а температура пара
превышает 500 оС. Столь высокие рабочие
параметры предъявляют жесткие требования
к материалу и качеству араматуры.
Газовая
ТА предназначена для установки в системах
газоснабжения. К ней предъявляются повышенные
требования герметичности в связи с пожаро
и взрывоопасностью рабочей среды.
Нефтяная
ТА является арматурой, предназначенной
для установки в системах и трубопроводах,
по которым транспортируется сырая нефть
и нефтепродукты. Эта арматура должна
обладать повышенной коррозионной стойкостью
в связи с тем, что нефть является весьма
агрессивной средой.
Химическая
ТА предназначена для работы на очень
агрессивной среде, включая концентрированные
кислоты и щелочи. Эта арматура в основном
применяется в химической промышленности
и не характерна для систем ТГВ. Основным
средством повышения коррозионной стойкости
этой арматуры является использование
специальных материалов для корпуса и
деталей.
Судовая
ТА разрабатывается для использования
на флоте и морских сооружениях. Основным
требованием к ней является высокая стойкость
к воздействию морской воды, надежность,
небольшие габариты и возможность работы
в различных положениях в условиях качки.
Резервуарная
ТА предназначена для установки на резервуарах
и емкостях. Основной отличительной ее
чертой является наличие одного присоединительного
конца, а не двух, как у остальных типов
арматуры.
По
принципу управления
и действия
ТА подразделяется на
следующие группы:

управляемая


автоматически действующая (автономная)

Управляемая
ТА отличается тем, что перемещение рабочего
органа осуществляется за счет внешнего
силового воздействия от некого внешнего
источника энергии — ручного усилия, электрическим
мотором, пневмоприводом или гидроцилиндром.
Управляемая ТА под дистанционно расположенный
привод отличается наличием специальной
механической передачи, позволяющей отнести
источник силового воздействия от самой
арматуры. Так, например, оператор котельной
управляет задвижкой на паропроводе, находящейся
над котлом, сам в это время находясь у
фронта котла.
Управляемая
ТА может быть снабжена дополнительно
силовой возвратной пружиной, возвращающей
рабочий орган в определенное положение
при отключении управляющего воздействия.
При подаче управляющего силового воздействия
оно преодолевает действие возвратной
пружины и переводит рабочий орган в другое
положение. В зависимости от того, в каком
положении находится рабочий орган такой
арматуры при отсутствии (снятии) управляющего
воздействия, бывает ТА «нормально открытая»
и «нормально закрытая». Как правило, такая
арматура применяется для повышения безопасности
работы установок и систем и предотвращения
аварийной ситуации, то есть выполняет
функции защиты. Так, например, при отключении
электроснабжения котельной клапан на
топливном трубопроводе должен самопроизвольно
вернуться в закрытое положение, что предотвратит
взрыво и пожароопасную ситуацию. Следовательно,
здесь следует использовать ТА в исполнении
«нормально закрытая». ТА калориферной
установки вентиляции должна быть выполнена
в исполнении «нормально открытая», чтобы
при отключении управляющего сигнала
гарантировать проток теплоносителя через
калорифер и предотвратить его перемерзание.
Автоматически
действующая ТА отличается тем, что
управление и рабочий цикл осуществляется
только действием самой рабочей среды
без каких-либо посторонних источников
энергии. К этому типу относятся обратные
клапаны, срабатывающий под действием
изменения направления потока, регуляторы
давления и расхода, кондесатоотводчики,
терморегуляторы и другие виды арматуры.
По
функциональному
назначению
ТА подразделяется на
следующие основные классы:

запорная

регулирующая

распределительная

предохранительная

защитная (отсечная)

фазоразделительная

Запорная
ТА служит для перекрытия потоков сред.
Она должна обеспечивать надежное и полное
перекрытие проходного сечения. Принципиально
она должна обеспечивать всего два состояния
— открыта или закрыта — и может быть не
предназначена для эксплуатации в промежуточном
положении рабочего органа. Она нашла
наиболее широкое применение. К этому
же классу относится пробно-спускная и
контрольно-спускная ТА, предназначенные
для кратковременного открытия с целью
проверки наличия или параметров рабочей
среды.
Регулирующая
ТА предназначена для регулирования параметров
рабочей среды посредством изменения
ее расхода. Эта арматура не обязательно
должна обеспечивать полное перекрытие
проходного сечения. К ней могут предъявляться
дополнительные требования по виду регулировочной
характеристики, надежности и точности
регулирования параметров. Сюда входит
и дроссельная ТА, предназначенная для
снижение давления потока.
Распределительная
ТА предназначена для распределения потока
по двум или более направлениям. Наиболее
ярким примером является 3-х ходовой кран,
применяемый и в отоплении для регулирования
теплоотдачи отопительного прибора путем
пропуска части общего расхода теплоносителя
на стояке мимо прибора через замыкающий
участок. Этот тип арматуры широко используется
в системах гидро- и пневмоавтоматики
для управления различными устройствами.
Предохранительная
ТА предназначена для предотвращения
аварийного повышения какого-либо параметра
в обслуживаемой системе путем автоматического
выброса избыточного количества среды.
Наиболее ярким примером является предохранительный
клапан, устанавливаемый на паровом котле.
При повышении давления в барабане котла
выше предельного значения срабатывает
предохранительный клапан, и часть пара
стравливается через него в атмосферу,
поддерживая давление в котле на уровне
максимально допустимого значения. К этой
же группе ТА относятся и мембранно-разрывные
устройства, например взрывозащитный
клапан. Он представляет из себя мембрану,
разрываемую в момент взрыва его давлением
и тем самым препятствующую чрезмерному
повышению давления в системе.
Защитная
ТА предназначена для защиты оборудования
от аварийного изменения параметра среды
( давления, температуры, направления потока
) путем отключения обслуживаемого участка.
В отличие от предохранительной ТА поток
не стравливается в атмосферу, а просто
отключается требуемый элемент системы.
Примером могут служить обратные клапаны,
предотвращающие самопроизвольное изменение
направления потока в трубопроводной
системе. В топочных устройствах защитная
ТА отключает подачу топлива к горелочному
устройству в случае погасания факела
или при отключении электроснабжения
и остановке дымососа и дутьевого вентилятора
Фазоразделительная
ТА предназначена для автоматического
разделения различных фаз рабочей жидкости,
например воды и пара (кондесатоотводчики
), воды и воздуха (воздухоотводчики, вантузы),
воды и масла (маслоотделители).
Помимо
основных видов ТА можно выделить
промежуточные: запорнорегулирующая,
смесительная, пробно-спускная и другие.
По
материалу корпуса

ТА подразделяется на следующие основные
группы:

стальная (из углеродистой стали)

из коррозионностойкой стали

из титана

чугунная (из серого чугуна)

из ковкого чугуна

из цветных металлов

из пластмасс

из керамики (фарфор)

чугунная с защитным покрытием (резина,
пластмасса, эмаль ).

Более
подробно характеристики отдельных
материалов, их преимущества и недостатки
рассмотрены в разделе 6. (Материалы,
применяемые для деталей арматуры).
По
конструкции корпуса

ТА подразделяется на следующие основные
группы:

проходная

угловая

У
проходной ТА оба присоединительных патрубка
расположены на одной оси или со смещением
на параллельных осях. Это наиболее распространенный
тип корпуса арматуры. У угловой ТА присоединительные
патрубки расположены под углом друг к
другу, причем наиболее часто под прямым
углом. Это позволяет в некоторых случаях
упростить конструкцию арматуры и избежать
необходимости установки на трубопроводе
дополнительного отвода для поворота
потока.
По
конструкции присоединительных
патрубков
ТА подразделяется на следующие
основные группы:

муфтовая

фланцевая

цапковая

штуцерная

под приварку

Муфтовая
ТА изготавливается на малые и средние
диаметры. Присоединительные концы муфтовой
ТА имеют внутреннюю резьбу, как правило
трубную, предназначенную для вворачивания
трубы с концевой короткой резьбой.
Фланцевая
ТА имеет на присоединительных концах
фланцы, представляющие из себя диск или
квадрат с отверстиями под болты. Ответный
фланец трубопровода должен иметь аналогичные
присоединительные размеры.
Цапковая
ТА имеет на конце быстроразъемное соединение
с уплотнительной прокладкой, представляющее
из себя два или более винтовых захвата.
Ярким примером использования этого достаточно
редкого соединения является пожарный
гидрант, к которому при помощи цапки подсоединяют
пожарный рукав.
Штуцерная
арматрура изготавливается на малые и
сверхмалые диаметры. Штуцерное соединение
представляет из себя пару, когда на арматуре
на присоединительном конце нарезана
наружная резьба, а трубопровод притягивается
к ней при помощи накидной гайки. Для уплотнения
соединения может быть использована прокладка
или, если штуцер имеет на конце конус,
то мягкая медная трубка может быть достаточно
надежно герметизирована за счет плотного
обжатия на конусе.
Под
приварку подготавливают присоединительные
концы арматуры больших диаметров, когда
надежность всех других видов соединений
становится недостаточной.
Более
подробно преимущества различных способов
соединения рассмотрены в разделе «Монтажные
параметры арматуры».
По
способу герметизации

узла прохода шпинделя или штока через
крышку или корпус ТА подразделяется на
следующие основные группы:

сальниковая

сильфонная

мембранная

В
сальниковой ТА для уплотнения места прохода
шпинделя или штока используется упругая
сальниковая набивка — пропитанная антисептическими
и гидрофобными составами специальная
формованная лента из материалов растительного
происхождения. Набивка сжимается в направлении
оси штока или шпинделя и, благодаря своим
упругим свойствам, расширяется в радиальном
направлении, плотно заполняя пространство
зазора между стенкой и штоком. Сальниковое
уплотнение получило наибольшее распространение
благодаря своей простоте, низкой стоимости
и возможности ремонта.
В
сильфонной, мембранной и шланговой ТА
отсутствуют подвижные соединения с зазорами,
через которые рабочая среда может вытечь
наружу, благодаря тому, что устройство
управления движением затвора находится
по одну сторону упругого элемента, а рабочая
среда — по другую сторону. Иначе говоря,
стенка сильфона, шланга или мембрана
выступают в роли герметизирующего элемента
подвижного соединения.
По
способу расположения

ТА подразделяется на следующие основные
группы:

только на горизонтальных трубопроводах
с вертикальном положении шпинделем или
крышкой вверх

на горизонтальных и вертикальных трубопроводах
в любом положении

только на вертикальных трубопроводах.

Трубы
и фасонные части трубопроводов

Подавляющее
количество арматуры устанавливается
на трубопроводах и лишь сравнительно
небольшая часть монтируется
непосредственно на аппаратах, котлах,
установках, агрегатах и пр. Номинальный
диаметр отверстия в трубе
или в арматуре, служащего для прохода
среды, называется условным диаметром
прохода и обозначается Dy. Величины
условных диаметров регламентируются
ГОСТом 35567 и представлены в табл, 1.
Трубопроводы
можно разделить на магистральные,
технологические, энергетические, судовые,
авиационные и т. д. Каждый из них
имеет свои характерные особенности
условий монтажа и эксплуатации,
что необходимо учитывать при
конструировании арматуры. Арматура,
установленная на магистральных трубопроводах,
как правило, приводится в действие сравнительно
редко.

Табл.1

На
технологических трубопроводах
она обычно эксплуатируется более
интенсивно. Так, на некоторых установках
цикл открытие закрытие совершается в
течение суток мнoгo раз. Арматура cyдoвых
трубопроводов часто подвергается действию
вибраций, а в авиационных трубопроводах
помимо вибраций мoгут возникнуть также
ускорения, в несколько раз превышающие
ускорение силы земного притяжения.
Трубопроводы
проектируются и изготовляются
в соответствии с правилами, установленными
Госгортехнадзором, Исключение составляют
трубопроводы с невысокими значениями
параметров среды, например трубопроводы
для пара, эксплуатируемые при
давлении до 2 кГ/см 2 (абс,); для воды
с температурой до 120 с; временно установленные
трубопроводы со сроком действия до одного,
года и некоторые другие. В зависимости
от рода и параметров
рабочей
среды энергетические трубопроводы
подразделяются на четыре категории.
К
первой категории относятся трубопроводы
перегретого пара при температуре
450-660C’ С независимо от давления пара, а
также трубопроводы горячей воды и насыщенного
пара при давлении свыше 184 кГ/см 2
и температуре свыше 120 С.
Ко
второй категории относятся трубопроводы
перегретого пара при температуре
свыше 350 до 450′ С при давлении до 39 кГ/см
2
, а также трубопроводы горячей воды
и насыщенного пара при давлении свыше
80 до 184 кГ/см 2 при температуре свыше
120″ С.
Третью
категорию составляют трубопроводы
перегретого пара при температуре
свыше 250 до 3500 С и давлении ДО 22 кГ/см
2
, а также трубопроводы горячей воды
и насыщенного пара при давлении свыше
16 до 80 кГ/см 2 и температуре свыше
120″ С.
К
четвертой категории принадлежат
трубопроводы перегретого и насыщенного
пара давлением свыше 1 до 16 кГ/см
2
и при температуре свыше 120 до 2500 С.
Правилами
безопасности, в газовом хозяйстве
заводов черной металлургии, разрешается
прокладка газопроводов как межцеховых,
так и цеховых с давлением
до 6 кГ/см 2. В случае производственной
необходимости допускается давление до
12 кГ/см 2.
В
зависимости от максимального рабочего
давления газа газопроводы и газовые
установки делятся на газопроводы
и газоустановки:
низкого
давления при Р
раб
0,15 кГ/см 2;
низкого
давления при 0,15 кГ/см 2 < Р раб
<1 кГ/см 2 ;
среднего
давления при 1 кГ/см 2 < Рраб
<3, кГ/см 2 ;
Высокого
давления при 3 кГ/см 2 Р
раб
<6 кГ/см 2 ;
Высокого
давления при 6 кГ/см 2 < Рраб
<12 кГ/см 2 .
Установка
бронзовых кранов или задвижек с
бронзовыми кольцами на газопроводах
коксового газа запрещается.
Дисковые
задвижки на газопроводах должны быть
с выдвижным шпинделем, При наличии
указателей величины открытия и направления
вращения шпинделя допускаются задвижки
с невыдвижным шпинделем. Пробки кранов
должны иметь ограничитель поворота на
900 и риску, показывающую положение крана.
После
дисковых задвижек для надежного
отключения отдельных участков от действующих
газовых сетей устанавливаются
листовые задвижки (при Р
раб
0,4 кГ/см 2) либо заглушки.
При давлении газа свыше 3 кГ/см 2
дисковые задвижки и краны должны быть
стальными. Для изготовленная газопроводов
применяются трубы из хорошо сваривающихся
малоуглеродистых и низколегированных
сталей с содержанием углерода не выше
0,27%. Относительное удлинение стали при
пятикратных образцах должно быть не менее
18%.
Трубопроводы,
используемые в газовом хозяйстве
городов, промышленных предприятий
или других потребителей, в зависимости
от давления газа подразделяются так:
газопроводы
низкого давления, работающие при
рабочем давлении 0,05 кГ/см 2 и
ниже;
газопроводы
среднего давления, работающие при
рабочем давлении свыше 0,05 до 3 кГ/см
2
;
газопроводы
высокого давления, работающие при
рабочем давлении свыше 3 до 6 кГ/см
2
.
В
городском газовом хозяйстве
в зависимости от назначения газопроводы
подразделяются на транзитные, распределительные
и ответвления. Транспортировка
газа по городскому газопроводу допускается
под давлением не выше 12 кГ/см
2
.
К
трубопроводам и арматуре, предназначенным
для транспортирования на химических
производствах огне и пожароопасных сред,
а также для токсичных сред, предъявляются
высокие требования в отношении прочности
и плотности. Независимо от температуры
рабочей среды, при транспортировании
их под вакуумом или под давлением при
диаметре трубопровода до 400 мм должны
применяться стальные бесшовные трубы,
Сварные трубы могут применяться только
при условии изготовления их по специальным
техническим условиям.
Соединения
в трубопроводах для транспортирования
сжиженных газов должны осуществляться
главным образом сваркой. В местах
установки арматуры и с целью
присоединения оборудования могут
быть применены фланцевые соединения.
Они могут быть использованы и
в трубопроводах, требующих периодической
разборки с целью очистки или
замены отдельных участков.

Рефераты:  реферат найти Струкура и исследование планет-гигантов

Фасонные
части
Фасонные
части, имеющие антикоррозийную
защиту, используются при выполнении
поворотов, переходов от одного диаметра
трубы к другому, ответвлений. Их
используют при соединении:

Рис. 1. Переход: 1 — втулка; 2 — переход;
3 — раструб

Рис. 2. Переходной тройник: 1 — штуцер; 2
— ствол

Рис.
3. Отвод: 1 —сектор; 2 — полусектор

Рис. 4. Крест: 1 — штуцер; 2 — ствол

Рис. 5. Патрубок: 1 — фланец; 2 — патрубок
Для
соединения труб применяются переходы,
тройники, отводы, кресты и патрубки.
Переходы используются в трубопроводах
для устройства переходов от одного
диаметра труб к другому (рис. 1). Тройники
применяются для устройства ответвлений
на трубопроводах. Тройники бывают равнопроходными
и переходными (рис. 2). Отводы служат для
устройства поворотов трубопроводов под
углом 90° (рис. 3). Кресты используют для
устройства ответвлений трубопроводов
(рис. 4). Для установки трубопроводной
арматуры на трубопроводах применяют
патрубки (рис. 5).
Стенки
фасонных частей могут быть разной
толщины. Это зависит от срока
службы трубопровода, для которого
они применяются. Для стальных труб
используются фасонные части, рассчитанные
на рабочее давление 2 МПа, а для
остальных труб — 1,5 МПа.
Соединение
фасонных частей с трубами производится
по-разному. Например, с гладкими концами
стальных труб фасонные части соединяются
сваркой. Чугунными муфтами стыкуют
стальные тонкостенные трубы с обечайками,
чугунные с гладкими концами и
асбестоцементные трубы. С помощью
втулок и раструбов соединяют
концы тонкостенных стальных труб.
Обточенный конец асбестоцементной
трубы можно соединить с необточенным
концом трубы с таким же диаметром с помощью
перехода с раструбом и гладким концом.
Фасонные части с полиэтиленовыми трубами
стыкуются на фланцах

Эксплуатационные
параметры арматуры

Среди
эксплуатационных параметров арматуры
выделяют следующие: энергетические (давление
и температура); пропускная способность;
коррозионная стойкость; тип привода;
необходимый крутящий момент для
управления арматурой; время срабатывания
и другие.
Самый
важный параметр — давление среды. Разделяют
условное, рабочее и пробное давление.
Условное
давление — это наибольшее избыточное
рабочее давление при температуре
20 С, при котором обеспечивается
длительная и безопасная работа арматуры
и соединительных частей трубопроводов.
Существует
стандартный ряд значений условных
давлений, на которые проектируется
ТА. Этот ряд давлений в МПа приведен
ниже:
0,1
0,25 0,4 0,6 1 1,6 2,5 4 6,4 (8,0) 10,0 (12,5) 16 20 25 32 40 50 64
80 100
Значения
давлений, указанные в скобках
не рекомендуется применять, их следует
использовать только для замены вышедшей
из строя арматуры.
По
условному давлению ТА можно разделить
на 6 групп:

для сверхвысокого и высокого вакуума
абс менее 0,1 Па)

для низкого и среднего вакуума (Рабс
от 0,1 Па до 0,1 МПа)

для малых давлений (Рабс
от 0.25 Мпа до 1,6 МПа)

для средних давлений (Рабс
от 2,5 до 10 Мпа)

для высоких давлений (Рабс
от 16 до 80 Мпа)

для сверхвысоких (Рабс
от 100 Мпа и выше)
Рабочее
давление — это наибольшее избыточное
давление, при котором обеспечивается
длительная работа арматуры и соединительных
частей трубопроводов при рабочей
температуре проводимой среды.
Учитывая,
что прочность большинства конструкционных
материалов уменьшается с увеличением
температуры, условное давление арматуры
должно быть больше рабочего. Иначе
говоря, если бы арматура эксплуатировалась
при 20 С, она могла бы выдержать
большее давление, по сравнению с работой
при повышенной температуре.
Пробное
давление — это избыточное давление,
при котором арматура и соединительные
части трубопроводов должны подвергаться
гидравлическому испытанию водой
на прочность при температуре
не выше 100 С.
В
эксплуатационных условиях допускается
превышение фактического рабочего давления
над указанным в стандарте
не более чем на 5%.
При
повышении температуры допускаемое
давление снижается в различной
степени в зависимости от материала
деталей корпуса, который в основном
и определяет прочностные свойства
арматуры.
Снижение
рабочего давления по сравнению с
условным определяется рядом температурных
ступени и соответствующими им поправочными
коэффициентами:
1
0,9 0,8 0,71 0,64 0,56 0,5 0,45 0,4 0,36 0,32 0,26 0,25 0,22
Для
каждого материала имеются таблицы,
где указываются температурные
интервалы для каждой ступени.
По
температурному режиму ТА можно разделить
на 5 категорий:

обычная

для высоких температур

жаропрочная

для холодильной техники

криогенная
Арматура
обычная выпускается на различные диапазоны
температур в зависимости от материала
корпуса:
из
углеродистой стали — до 425 С
из
ковкого чугуна марки КЧ — до 300
С
из
серого чугуна марки СЧ — до 225 С
из
латуни и бронзы — до 200 С
Арматура
для высоких температур предназначена
для работы на потоках с температурой
450 — 600 С. Она изготавливается из
специальных сталей.
Арматура
жаропрочная предназначена для работы
на потоках с температурой более 600
С. Она изготавливается из сп5ециальных
жаростойких легированных сталей.
Арматура
для холодильной техники должна работать
надежно в зоне отрицательных температур
до -153С.
Криогенная
ТА предназначена для работы в условиях
глубокого холода при температурах ниже
-153 С.
Монтажные
параметры арматуры
К
монтажным параметрам

ТА относятся:

условный диаметр прохода.

строительная длина

строительная высота

конструкция присоединительных патрубков

размеры присоединительных патрубков
Номинальный
диаметр отверстия в трубе
или арматуре, служащего для пропуска
рабочей среды, называется условным
диаметром прохода и обозначается
Dy.
Этот
параметр установлен ГОСТом.
По
условному диаметру прохода арматура
делится на следующие группы:

сверхмалых размеров

малых размеров

средних размеров

больших диаметров

сверхбольших диаметров
К
группе сверхмалых размеров относится
ТА с Dy до 5,0 мм включительно. Это
как правило специальная или лабораторная
арматура. В практике строительства к
этому типу арматуры можно отнести редукторы
для баллонов сжатых газов. К этой же группе
относится арматура различных приборов,
связанных с перемещением газовых или
жидкостных потоков: газоанализаторы,
термостаты, испарители, химическое оборудование
и т.д. Присоединительные концы часто под
штуцер или имеют готовый штуцер под шланг.
К
группе малых размеров относится ТА с
Dот 6 до 40 мм включительно. Эта арматура
применяется очень широко в системах отопления,
теплоснабжения, холодного и горячего
водоснабжения. Как правило, это муфтовая
ТА, то есть присоединительные концы имеют
внутреннюю резьбу. Материал корпуса чугун
или цветные металлы, сталь для этой арматуры
применяется редко, только если она рассчитана
на работу при высоких давлениях.
К
группе средних размеров относится ТА
с Dy от 50 до 300 мм включительно. Эта
ТА широко применяется в системах отопления
и теплоснабжения, холодного и горячего
водоснабжения. Учитывая значительные
диаметры, она устанавливается на вводах
в здание или на магистральных трубопроводах.
Широко применяется арматура такого размера
в котельных, ТЭЦ, технологических установках
различного профиля. Изготавливается
из чугуна, стали углеродистой или легированной
в зависимости от назначения.
К
группе больших диаметров относится ТА
с Dот 350 до 1200 мм включительно. Это
арматура устанавливается на магистральных
трубопроводах или крупных трубопроводах
тепловых станций, станций водоснабжения
и канализации.
К
группе сверхбольших диаметров относится
ТА с Dот 1400 и выше. Такая арматура
применяется в основном в металлургии
и гидротехническом строительстве. В санитарно-технически
системах она не применяется.
Строительная
длина характеризует длину участка
трубы, который арматура замещает в трубопроводе.
Строительные длины унифицированы для
клапанов и задвижек общепромышленной
арматуры, для другой арматуры они не унифицированы.
Строительная
высота — это расстояние от оси прохода
арматуры до конца шпинделя в верхнем
положении.
Знание
строительных размеров арматуры очень
важно на этапе проектирования, чтобы
правильно определить габариты, занимаемые
арматурой. Игнорирование этих параметров
может привести к тому, что арматура
не поместится в отведенном для нее
месте.
По
конструкция присоединительных патрубков,
как указывалось в разделе 1, арматура
наиболее часто бывает муфтовая, фланцевая
и под сварку.
Муфтовая
ТА изготавливается на малые диаметры.
Как правило, на арматуре наносят внутреннюю
трубную резьбу соответствующего диаметра,
а снаружи присоединительные концы оформляются
в виде шестигранника «под ключ». Размеры
присоединительных концов соответствуют
ГОСТам. Трубная резьба представляет из
себя дюймовую резьбу с мелким шагом. Дюймовая
резьба, в отличие от метрической, имеет
при вершине профиля угол не 60, а
55. Мелкий шаг означает, что шаг
резьбы и высота зубьев не зависят от диаметра
трубопровода. Мелкий шаг применяется
потому, что при выполнении на трубе резьбы
с обычным шагом высота зубьев получилась
бы такой большой, что превысила бы толщину
стенки трубы.
Муфтовое
соединение обладает рядом преимуществ.
Оно технологично, резьба может формироваться
различным способом — штамповкой, накаткой,
нарезкой, причем нарезка может быть
произведена простыми приспособлениями
в условиях мелкой мастерской и даже
дома. Муфтовое соединение легко и
достаточно надежно герметизируется
льняной прядью или лентой ФУМ. Для
муфтового соединения трубопровода
и арматуры не требуются дополнительные
крепежные детали.
Вместе
с тем этому виду соединения присущи
и недостатки. Самый главный заключается
в том, что вследствие нарезки резьбы уменьшается
толщина стенки трубы, что приводит к снижению
прочности и долговечности соединения.
Это не позволяет нарезать резьбу на тонкостенных
трубах. Кроме того, для выполнения соединения
требуется большое усилие для наворачивания
муфты на резьбу с уплотнительной подмоткой,
причем это требуемое усилие резко возрастает
при увеличении диаметра трубопровода.
Поэтому для диаметров более 50 мм резьбовое
соединение не применяют.
Фланцевая
арматура выпускается на диаметры от 50
до 500 мм.
Фланцевое
соединение как таковое очень
широко применяется в технике. Фланцы
соединяются между собой болтами,
между ними вставляется прокладка
из различных материалов.
Преимуществом
фланцевого соединения является надежность,
простота соединения, возможность многократной
разборки и соединения.
Вместе
с тем расход металла на фланцы
весьма значительный, а трудоемкость
их изготовления достаточно высока. При
увеличении диаметра трубопровода толщина
и масса фланцев существенно
возрастают, что увеличивает расход
металла. Сильно увеличивается и
количество болтов, которое требуется
для стыковки фланцев, что приводит
к возрастанию трудоемкости их сборки.
Кроме того, если фланцы небольших
диаметров могут быть изготовлены
из распространенного листового
металла толщиной 8 — 15 мм, то фланцы
больших размеров должны изготавливаться
из дефицитного толстолистового
металла или круглого профиля
большого диаметра, что удорожает
их изготовление. Для изготовления
фланцев больших размеров требуются
крупногабаритные токарные станки, что
редко бывает в условиях рядового
предприятия. При токарных работах
много металла идет в отходы. С
увеличением диаметра трубопровода
возрастает усилие на фланцы и повышается
вероятность разрыва и выдавливания
прокладки.
Типы
применяемых фланцев зависят от
условного диаметра и рабочего давления
среды. Существует много типов фланцем,
отметим здесь лишь основные:

без выступа стальные плоские приварные

плоские приварные с соединительным выступом

с выступом или впадиной из серого чугуна

с шипом или пазом
Плоские
фланцы бывают самодельного и заводского
изготовления.
Стальной
плоский приварной фланец без
выступа наиболее прост по конструкции,
может быть изготовлен из обычной листовой
стали и применяется на трубопроводах
малых диаметров. Прокладка, заложенная
между двумя плоскими фланцами, сжимается
по всей поверхности фланцев, что не позволяет
развить больших давлений на материал
и достичь предела текучести. Тот факт,
что отсутствуют выступы на фланце и прокладка
зажимается по всей поверхности фланца,
затрудняет ее центровку в соединении.
При наличии плоских фланцев следует использовать
упругие прокладки с малой жесткостью.
Наличие царапин на фланце в радиальном
направлении может привести к тому, что
не удастся достичь герметичности соединения.
Учитывая существенных отсутствие неровностей
(выступов) на поверхности фланцев, прокладка
может легко скользить по поверхности,
что повышает вероятность ее разрыва и
выдавливания давлением в трубопроводе.
Поэтому плоские фланцы ненадежны на трубопроводах
больших диаметров.
Плоские
фланцы с соединительным выступом обычно
бывают заводского изготовления, но могут
быть изготовлены и в условиях механических
цехов завода. Они широко применяются
на трубопроводах малых и средних диаметров
благодаря большей надежности. Они имеют
выступ на своей поверхности, что облегчает
центрирование прокладки. На уплотнительной
поверхности фланца может наноситься
ряд концентрических неглубоких треугольных
канавок, что резко увеличивает его герметичность.
При давлении на прокладку в момент стягивания
фланцевого соединения материал прокладки
деформируется, достигнув предела текучести,
и заполняет собой углубления канавок,
препятствуя образованию непрерывных
радиальных щелей в месте царапин поверхности.
Фланцы
с выступом или впадиной из серого
чугуна бывают только заводского изготовления.
Они соединяются так, что выступ одного
фланца входит во впадину второго, за счет
чего обеспечивается большая герметичность
соединения.
Фланцы
с шипом и пазом так же бывают
только заводского изготовления. Они соединяются
так, что шип одного фланца входит в паз
второго, за счет чего обеспечивается
большая герметичность соединения.
Для
арматуры больших и сверхбольших
диаметров присоединительные концы
подготавливают под приварку, то есть
они представляют из себя просто отростки
трубы, концы которых подготовлены под
сварку — выровнена и зашлифована поверхность,
снята требуемая фаска. При монтаже такие
присоединительные патрубки просто привариваются
к трубопроводу.
Как
указывалось выше, размеры присоединительных
концов для муфтовой арматуры ГОСТированы
и зависят только от условного диаметра
ТА.
Размеры
присоединительных фланцев могут
быть различными даже при одинаковом
диаметре трубопроводов, в зависимости
от назначения арматуры и рабочего
давления. Поэтому, при присоединении
трубопровода к арматуре важно на
трубопроводе установить именно такой
фланец, который имеется на арматуре. Диаметры
самих фланцев, размеры прокладок, размеры
и количество отверстий под болты на фланцах
приводятся в специальной литературе:
справочниках проектировщика, справочниках
по трубопроводной арматуре, каталогах
арматуры. В некоторых случаях, когда не
удается найти описание фланца для арматуры,
единственным способом является натурный
обмер фланца арматуры и изготовление
ответного фланца по эскизным чертежам.

Рефераты:  роль физической культуры в сохранении здоровья - Скачать Реферат - Научные работы - Xasan555

Материалы,
применяемые для арматуры

Материалы,
применяемые в ТА, можно по назначению
разделить на следующие группы:

корпусные

уплотнительные

прокладочные

герметизирующие (набивные)

смазки
Корпусные
материалы предназначены для изготовления
корпуса арматуры. Они должны обладать
достаточной прочностью, коррозионной
стойкостью, технологичностью обработки,
хорошими литейными свойствами, так как
корпуса арматуры чаще всего изготавливают
методом литья.
Уплотнительные
материалы используются в ТА для создания
и уплотнительных поверхностей седла
и затвора. Требования к ним в различной
арматуре очень противоречивы и разнообразны.
Они должны обладать упругостью, хорошо
шлифоваться, иметь неплохие антифрикционные
свойства.
Прокладочные
материалы применяются для изготовления
уплотнительных прокладок. Они должны
иметь низкую стоимость, легко обрабатываться,
изготавливаться в виде листов, выдерживать
температурные воздействия, противостоять
воздействию агрессивных жидкостей, обладать
упругостью и текучестью.
Герметизирующие
материалы применяются для герметизации
узлов прохода шпинделя или штока через
крышку корпуса. Они должны обладать упругостью,
гидрофобностью, термостойкостью, долговечностью,
низкой стоимостью.
Смазки
применяются для уменьшения трения в подвижных
деталях арматуры. В некоторых случаях
смазки применяются для уменьшения трения
прокладочных материалов в момент монтажа
арматуры. Они должны обладать термостойкостью,
низким коэффициентом трения, технологичностью
нанесения.
1.
Корпусные материалы
Чугун
представляет из себя железо с повышенным
содержанием углерода. Чугун — тяжелый
металл серого цвета. Как конструкционный
материал используется очень широко, обладает
высокой твердостью, достаточно низкой
стоимостью и хорошими литейными свойствами.
В отличие от низкоуглеродистой стали
обладает высокой коррозионной стойкостью,
что резко повышает долговечность изделий,
работающих в контакте с водой. Основным
недостатком чугуна как корпусного материала
является его хрупкость — он колется при
приложении
ударной
или растягивающей нагрузки. С
арматурой из чугуна следует обращаться
достаточно аккуратно: не подвергать ее
ударам, при навертывании резьбы не
прилагать чрезмерных усилий, не допускать
замерзания воды в корпусе арматуры
в зимнее время.
Существует
несколько видов чугуна, используемых
для изготовления корпусов арматуры:
серый чугун, ковкий чугун, высокопрочный
чугун. Серый чугун наиболее хрупкий.
Ковкий чугун хотя и не может коваться,
однако его вязкость и прочность
выше, а хрупкость меньше. Высокопрочный
чугун занимает промежуточное место
между сталью и серым чугуном,
из всех чугунов он наименее хрупкий.
Чугунная
арматура для повышения коррозионной
стойкости может изготавливаться
с внутренним защитным покрытием
из различных материалов — эмали, пластмассы,
резина.
Существует
несколько видов чугуна, используемых
для изготовления корпусов арматуры:
серый чугун, ковкий чугун, высокопрочный
чугун.
Сталь
представляет из себя железо с низким
содержанием углерода. Это очень распространенный
конструкционный материал, благодаря
хорошим литейным качествам, пластичности,
легкости обработки. Твердость стали меньше,
чем у чугуна. Сталь не обладает хрупкостью,
то есть не колется. Сталь хорошо подвергается
механической обработке — точению, сверлению,
фрезерованию, шлифованию. Стоимость стальной
арматуры достаточно низкая.
Легированная
сталь — это сталь с небольшими добавками
других металлов для получения определённых
свойств. За счет легирующих добавок повышается
прочность стали и верхний температурный
предел рабочего диапазона, повышаются
коррозионная стойкость и твердость. Как
правило, легирование осуществляется
добавками хрома, марганца, ванадия, кобальта
и других металлов. К легированным сталям
относится нержавеющая сталь, обладающая
повышенной коррозионной стойкостью,
а так же жаростойкая сталь, используемая
для арматуры, эксплуатируемой при высоких
температурах. В отличие от обычной конструкционной
стали легированные стали часто не обладают
ферромагнитными свойствами.
Латунь
представляет собой сплав меди и цинка
с небольшими добавками других металлов,
используется для арматуры, работающей
при температуре менее 250 С. Латунь
— очень пластичный металл, обладает хорошими
литейными свойствами, хорошо подвергается
механической обработке, отлично шлифуется
и полируется, что при необходимости позволяет
получить очень высокое качество поверхности.
Из латуни в технике изготавливают корпуса
различных изделий, включая точные приборы
и механизмы. Высокое качество шлифовки
позволяет изготавливать уплотнительные
поверхности седла прямо на корпусе арматуры
без нанесения слоя другого металла. Латунь
по сравнению со сталью значительно лучше
противостоит коррозии в присутствии
воды и водяных паров.
Бронза
представляет собой сплав меди и олова
с небольшими добавками других металлов.
Бронза хорошо противостоит коррозии,
хорошо обрабатывается. В отличие от латуни
бронза при точении образует не витую
стружку, а мелко крошится, однако качество
поверхности после обработки высокое.
Литейные свойства бронзы человек узнал
очень давно. Стоимость бронзы, как и латуни,
достаточно высока, она тоже применяется
для арматуры малых размеров. Из бронзы
на стальной арматуре изготавливают уплотнительные
кольца.
Алюминиевые
сплавы применяются для специальной арматуры
малых размеров, работающей при температурах
до 100 С. Алюминий обладает малой
плотностью, что делает арматуру из него
очень легкой. Это пластичный металл, хорошо
отливается, легко подвергается пластической
обработке. Недостатком является малая
прочность по сравнению с ранее рассмотренными
корпусными материалами. Температура
плавления алюминия 650 0С, однако, он теряет
прочность при значительно меньших температурах.
При температурах около 600 0С алюминий
и его сплавы становятся хрупкими, и их
можно истолочь в порошок. Коррозионная
стойкость алюминия достаточно высока
благодаря наличию защитной окисной пленки
на его поверхности. Алюминий плохо противостоит
действию щелочей.
Никелевые
сплавы представляют собой никель с добавками
различных металлов. Никель и его сплавы
обладают рядом ценных свойств: хорошо
противостоят действию морской воды, сохраняют
прочность и пластичность при низких температурах.
В интервале температур от -271 С
до 600 С свойства никеля практически
не изменяются, что позволяет использовать
его и в криогенной арматуре, и в арматуре,
работающей при повышенных температурах.
Из никелевых сплавов отметим монель,
сплав 68 % Ni , 28% Cu , 2.5 Fe , 1.5 Mn. Этот сплав широко
применяется для арматуры, эксплуатируемой
в морской воде.
Титан
— серебристо белый легкий металл, имеет
высокую температуру плавления, применяется
в авиации, а так же в технике как металл,
хорошо противостоящий коррозии. Однако
он имеет плохие антифрикционные свойства,
уплотнительные поверхности из титана
склонны к задиранию. В основном из этого
металла изготавливают химическую арматуру.
Стоимость его высока, поэтому арматура
общепромышленного назначения из него
не изготавливается.
Фарфор
— керамический материал. Как большинство
керамик, фарфор обладает высокой химической
стойкостью, отсутствием коррозии,
поэтому применяется для изготовления
химической арматуры. Недостатком фарфора
является хрупкость и малая прочность
на изгиб и растяжение, на сжатие
фарфор работает хорошо. Как правило,
арматура из фарфора не рассчитана
на высокие давления. Температурный
предел у фарфора высокий.
Пластмассы
являются органическими материалами,
они горючи и имеют низкую прочность. Из
пластмасс для изготовления арматуры
наиболее широкое применение нашли винипласт
(поливинилхлорид, полихлорвинил) и полиэтилен.
Пластмассы обладают очень высокой химической
стойкостью, что позволяет изготавливать
из них химическую арматуру. Стоимость
пластмасс невысока, поэтому в последнее
время появилась арматура малых диаметров
общего назначения, выполненная из пластмассы.
Рабочее давление этой арматуры ниже,
чем металлической, однако она может успешно
использоваться в системах, где давления
невелики. Недостатком винипласта является
его низкая морозостойкость, что не позволяет
использовать арматуру из него в уличных
условиях.
2.
Уплотнительные материалы
Уплотнительные
материалы применяются в том
случае, когда материал корпуса арматуры
не позволяет получить удовлетворительное
качество уплотнительной поверхности
седла. В этом случае производится наплавка
колец из другого материала в
пламени электрической дуги или
ацетиленовой горелки с последующей
механической обработкой поверхности
кольца. Сплавы для наплавки уплотнительных
колец должны обладать хорошими антифрикционными
свойствами, хорошо шлифоваться, обладать
коррозионной стойкостью.
Для
этих целей применяют бронзу, латунь,
нержавеющую сталь.
Уплотнительные
поверхности тарелок вентилей, клапанов
и другой арматуры малого диаметра,
где усилия на поверхности не слишком
велики, часто выполняют из неметаллических
материалов — пластмассы, резины, кожи.
Для арматуры крупных размеров неметаллические
материалы не применяют.
3.
Прокладочные материалы.
Прокладочные
материалы применяют для уплотнения
как мест соединения крышки и корпуса
арматуры, так и мест соединения
арматуры с трубопроводом, то есть присоединительных
патрубков. Выбор уплотнительных материалов
весьма широк, сюда входят как металлические,
так и неметаллические.
Резина
представляет собой продукт термической
обработки (вулканизации) смеси каучука
и серы. Это очень упругий материал, обладает
малой прочностью. Резиновые уплотнительные
прокладки могут вырезаться или штамповаться
из листовой резины, или формоваться в
процессе вулканизации. Обычная резина
выдерживает температуры до 50 С
, а специальная теплостойкая до 140 С.
Резина горюча и не должна применяться
при повышенных температурах. Резиновые
прокладки в зависимости от сорта резины
обладают средней или высокой степенью
релаксации, то есть способностью восстанавливать
свою форму
после
снятия нагрузки. Это позволяет в
некоторых случаях использовать
прокладку повторно после разборки
соединения.
Картон
целлюлозный применяется для воды и
пара низкого давления и может работать
при температурах не более 120 C и
давлении не более 0.6Мпа. Преимуществом
этого материала является низкая стоимость
и простота обработки. Он хорошо уплотняется,
обладает малой релаксацией, то есть не
восстанавливает свою форму после сжатия.
Асбест
— это неорганический природный материал
белого цвета, который применяется при
повышенных и высоких температурах. Выпускается
в виде листового материала, картона или
шнуров. Сам по себе асбест непрочный,
рыхлый материал, обладает плохими антифрикционными
свойствами. Для улучшения фрикционных
свойств прокладочный материал из асбеста
часто графитируют, то есть посыпают или
натирают порошковым графитом, который
является хорошим смазочным материалом.
Металлические
прокладки применяются как штатный
прокладочный материал. Как правило, используются
прокладки из цветных металлов. Недостатком
является невозможность самостоятельного
изготовления такой прокладки, а так же
большая релаксация напряжений. .
4.
Герметизирующие материалы
Герметизирующие
материалы обеспечивают герметичность
арматуры по отношению к рабочей
среде, препятствуя перетеканию
рабочей среды в окружающую через
зазоры а местах прохода органа управления
арматурой через корпус или крышку корпуса.
Сальниковая
набивка применяется очень широко благодаря
простоте замены, низкой стоимости, широкому
выбору материалов. Для набивки применяют
различные материалы:

хлопчатобумажные материалы

пенька

асбестовый шнур

графит

тальк

стекловолокно

фторпласт
Наиболее
предпочтительно создание набивки
из ранее отформованных колец. Кольца
набивки должны укладываться так, чтобы
разрез предыдущего кольца перекрывался
следующим кольцом. Сальниковая
набивка из хлопчатобумажных материалов,
пеньки и асбеста выпускается в виде шнура
прямоугольного сечения.
Фторпласт
применяется при наличии агрессивной
среды или при повышенных температурах.
Графит используется как смазочный материал
или как самостоятельная набивка при высоких
температурах.

Промышленная
арматура промышленного
назначения

Общие сведения
Назначение
арматуры

В
зависимости от области и условий
применения промышленную трубопроводную
арматуру можно разделить на два
класса: общетехнического назначения
и для особых условий работы.
Промышленная
арматура общетехнического назначения
широко используется в промышленности,
сельском хозяйстве, строительной индустрии
и других отраслях народного хозяйства
для установки на водопроводных линиях,
газо и паропроводах, магистральных газопроводах
и т. д. К общетехнической арматуре относятся
конструкции из серого или ковкого чугуна
или латуни, углеродистой или легированной
стали, предназначенные для работы на
объектах, где рабочей средой являются
вода, пар, природный газ, нефть, масла
и другие жидкие и газообразные некоррозиониые
среды при рабочих температуре и давлении,
дот пускающих применение для корпусных
деталей указанных выше материалов. Промышленная
арматура общетехнического назначения
имеет широкую номенклатуру изделий и
обычно выпускается промышленностью в
большом количестве.

Характеристика
арматуры общетехнического назначения

В
настоящем разделе приведены
основные технические характеристики
промышленной арматуры общетехнического
назначения, ее габаритные и присоединительные
размеры, масса, а также пропускная способность
регулирующих и предохранительных клапанов,
регуляторов давления и конденсато-отводчико .
При
оценке гидравлических характеристик
арматуры использованы следующие условные
обозначения: Q
— объемный расход воды, м3/ч;
K
vy
— условный коэффициент пропускной способности,
м3/ч (численно равен объемному расходу
воды через арматуру при полном подъеме
затвора и перепаде давления 0,1 МПа;
K
vm
— коэффициент пропускной способности
при ходе затвора в 60% от полного.
Пропускная
характеристика регулирующего клапана
выражает зависимость пропускной способности
от перемещения затвора.
Порог
чувствительности регулирующего клапана
определяется отношением наименьшего
значения величины изменения командного
сигнала, при котором начинается
перемещение затвора, к диапазону
командного сигнала. В
регуляторах давления прямого действия,
в которыхкомандным сигналом является
изменение давления транспортируемой
среды, порог чувствительности может быть
задан минимальной величиной повышения
давления среды (МПа), вызывающей начало
перемещения затвора. В связи с влиянием
жесткостипружины при увеличении
хода в пружинных регуляторах давления
величина отрегулированного давления
при больших расходах выше, чем при малых.
Это определяет степень неравномерности
действия регулятора, которая оценивается
отношением величины повышения давления
к его номинальной величине.
Уплотнение
резиной (или кожей)
допускается при рабочей температуре
не свыше 50° С, фторопластом — не более
200° С. До температуры 225° С включительно
могут применяться латунные уплотнительные
кольца. При более высоких температурах
используется коррозионно-стойкая сталь
или стеллит.
Арматура
к трубопроводу наиболее часто присоединяется
при помощи фланцев. При условном диаметре
прохода Dy <: 80 мм может применяться
муфтовое (на резьбе) соединение. Стальная
арматура ответственных установок обычно
присоединяется к трубопроводу сваркой,
для чего она снабжается соответствующими
патрубками. Управление арматурой может
осуществляться вручную, при помощи электропривода
(электромагнитного или электромоторного),
пневмо-или гидропривода. Управление может
быть местным или дистанционным.

Запорная
арматура
Запорная
арматура
и запорно-регулирующие устройства
сегодня используются во многих сферах
промышленного производства. Главное
их предназначение — корректирование процесса
работы обширной системы трубопроводов,
а также контроль подачи сырья на участки
трубопровода и конечному пользователю.
Список промышленных отраслей, в которых
используется запорная арматура может
быть очень длинным. Сюда входят пищевая,
нефтяная, газовая, атомная, химическая
сферы промышленности и даже область лабораторных
исследований. В каждой из них запорная
арматура обеспечивает правильную работу
системы трубопроводов и хранилищ, в которых
имеются запасы производимого сырья. Эта одна
из важнейших составляющих, обеспечивающих
функционирование системы в целом.
Запорная
арматура — основные позиции:

Регулирующая
арматура
Регулирующая
арматура — это вид трубопроводной арматуры,
предназначенный для регулирования параметров
рабочей среды. В понятие регулирования
параметров входит регулирование расхода среды,
поддержания давления среды в заданных
пределах, смешивание различных сред в
необходимых пропорциях, поддержание заданного
уровня жидкости в сосудах и некоторые другие.
Выполнение всех своих фу
и т.д……………..

Оцените статью
Реферат Зона
Добавить комментарий