Классификация трубопроводной арматуры

Трубопроводная сеть — сложная система, состоящая из фитингов, запорной и регулирующей арматуры, клапанов, фланцев и контрольно-измерительного оборудования. Чтобы быть экономически целесообразной, она должна соответствовать строгим требованиям надежности, управляемости и безопасности. Поскольку существуют разные типы технологических процессов, то универсального решения быть не может: трубопроводы подбираются исходя из конкретных условий эксплуатации.

В статье рассмотрим возможности и виды современной трубопроводной арматуры. Классифицируем ее по различным эксплуатационным параметрам и назначению. 

Назначение и общие сведения о видах трубопроводной арматуры

Трубопроводная арматура, благодаря своей способности изменять внутреннее сечение трубопровода, позволяет эффективно управлять потоками различных типов сред. Согласно ГОСТ 52720-2007, трубопроводная арматура характеризуется двумя основными параметрами:

1. Условное давление (Ру/PN). Это давление, при котором обеспечивается безопасная и надежная работа трубопроводов и связанных с ними технических средств на протяжении заданного времени. При расчете этого параметра температура рабочей среды принимается равной 20 °C. Классификация и номинальные значения условного давления приведены в ГОСТ 26349-84.
2. Условный проход (Ду/DN). Параметр, определяющий возможность установки арматуры на трубопроводы с различными элементами. Допустимые значения условного прохода регламентированы ГОСТ 28338-89.

Важным критерием является предельное давление, определяющее возможности и сферу использования оборудования:

• До 0,1 Па. Применяется для установок получения сверхвысокого и высокого вакуума;
• 0,1 Па — 0,1 МПа. Используется в технологических трубопроводах, где образуется низкий и средний вакуум;
• 0,25-1,6 МПа. Применяется в бытовых коммуникациях с малым давлением среды;
• 2,5-10 МПа. Предназначено для трубопроводов среднего давления;
• 16-80 МПа. Используется в трубопроводных системах под высоким давлением;
• От 100 МПа. Применяется для рукавов и аппаратов сверхвысокого давления.

Базовая классификация

Типы трубопроводной арматуры классифицируются по материалу, конструкции, цене, размеру и бренду, но наиболее распространенная классификация основывается на назначении. Здесь выделяют четыре основных класса:

Запорная арматура (шаровые краны, задвижки, затворы).

 Применяется для полного перекрытия потока, обеспечивая высокую герметичность и надежность. Эти устройства необходимы для точного отключения подачи рабочей среды.

Регулирующая арматура (регулирующие, термостатические и дроссельные клапаны).

 Позволяет управлять параметрами работы трубопровода, такими как давление, температура и расход. Она включает клапаны, вентили и дроссельные устройства, которые важны для трубопроводов с высоким давлением и частыми перепадами.

Защитная арматура (обратные и сигнализационные клапаны, запорные клапаны с электроприводом).

 Используется для защиты оборудования и приборов от опасных колебаний параметров. Основная задача – полностью перекрыть участок при тревожных сигналах, предотвращая негативные воздействия и протекания в случае аварии. Включает запорные и защитные клапаны, задвижки и краны.

Предохранительная арматура (предохранительные и перепускные клапаны, мембранные предохранительные устройства).

Работает на предупреждение аварийных ситуаций, сбрасывая избыточное давление или рабочую среду. Включает предохранительные и перепускные клапаны, мембранные устройства и импульсные приспособления.

Классификация по способу применения

В зависимости от способа применения используют следующую классификацию трубопроводной арматуры:

• Универсальные изделия. Серийно производимые продукты, используемые в различных трубопроводах без учета специфики предприятия;
• Специального назначения. Изделия, изготовленные под конкретные параметры с учетом особенностей сети и особенностей эксплуатации;
• Для особых условий. Изделия, применяемые в трубопроводах с повышенными требованиями к безопасности и надежности, например, для транспортировки токсичных и взрывоопасных веществ;
• Узкоспецифичные изделия. Арматура, предназначенная для транспортных предприятий и судостроительных заводов;
• Санитарно-техническая продукция. Изделия для бытовых сетей, производимые конвейерно, с акцентом на дизайн и удобство использования и замены.

Классификация по конструктивным типам арматуры

В зависимости от расположения патрубков, трубопроводная арматура делится на проходную (присоединительные патрубки расположены соосно или параллельно) и угловую (оси входного и выходного патрубков расположены перпендикулярно или под углом друг к другу). Существуют также изделия со смещенными осями патрубков.

По методу изготовления корпусных деталей различают следующие типы:

• Литая. Изготавливается методом литья, что обеспечивает высокую прочность и точность деталей.
• Литосварная. Комбинирует литые и сварные элементы, обеспечивая надежность и экономичность.
• Литоштампосварная. Включает литые, штампованные и сварные компоненты, что позволяет достигать высокой прочности и снижать затраты.
• Штампосварная. Изготавливается из штампованных и сварных деталей, что делает ее экономичной и достаточно прочной для различных применений.

Классификация по способу крепления

Для организации эффективной магистрали, на рынке доступны следующие виды арматуры в зависимости от способа их крепления с другими элементами трубопровода:

• Муфтовая. Чугунные вентили и шаровые краны с DN до 50–80 мм, соединяются с трубами с внутренней резьбой;
• Фланцевая. Популярный из-за удобства установки и низкой стоимости вариант, монтируется фланцами, включает чугунные и стальные задвижки;
• Штуцерная. Соединяется с трубопроводом патрубками с резьбой, второй блок крепежа – штуцер с внутренней резьбой;
• Стяжная. Присоединяется шпильками и фланцевым соединением, используется с обратными клапанами и регулирующей арматурой;
• Сварная. Надежный и доступный метод, монтаж осуществляется патрубками под приварку;
• Цапковая. Используется для креплений с наружной резьбой и буртиком под уплотнитель.

Классификация по способу управления арматурой

Важным критерием современных систем является возможность автоматизации. Это позволяет избежать рисков и ошибок человеческого фактора. Тем не менее, на рынке представлены различные варианты, каждый из которых имеет свои преимущества:

• Ручное управление. Краны и задвижки, оснащенные ручками, маховиками, рычагами и штурвалами для управления вручную;
• Дистанционное управление. Устройства с адаптерами в виде рычагов, штоков или штанг, которые соединяются с пультом для удаленного управления;
• Приводная арматура. Устройства с собственным приводом (электрическим, гидравлическим, пневматическим), установленные на корпус конструкции, обычно используемые в регулирующих изделиях;
• Автоматическая арматура. Интеллектуальные устройства, подключенные к автоматическим системам и датчикам, которые активируются без участия человека, реагируя на изменения рабочей среды.