Трубопроводная арматура. Полная классификация

Трубопровод – важнейшее изобретение человечества, позволившее вывести производственные и жилищные возможности человека на новый уровень. Сегодня нет такой отрасли, в которой бы не использовался трубопровод, ведь теперь он перемещает любые среды от воды до нефти, газа, песка. Работа трубопроводной системы во многом зависит от правильного управления, и здесь мы подходим к теме нашей статьи – трубопроводной арматуре. Мы расскажем, что это такое, дадим полную классификацию и покажем примеры инженерного оборудования для управления потоком рабочей среды по трубам.

Что такое трубопроводная арматура

Это оборудование для трубопроводов или резервуаров, управляющее потоком или несколькими потоками рабочих сред путём полного или частичного перекрытия проходного сечения для включения или выключения подачи среды, смешивания, сброса или распределения/разделения. Существует множество типов арматуры для различных трубопроводных систем, и мы поможем вам разобраться во всём её многообразии.

Различные виды трубопроводной арматуры

Какой бывает трубопроводная арматура? Классификация

Здесь мы покажем всю классификацию оборудования для трубопроводов с кратким описанием каждого типа, а ниже расскажем подробнее про каждый тип и покажем примеры.

По функциональности

• Запорная. Для открытия/закрытия потока среды без возможности регулировки.
• Регулирующая. Позволяет регулировать объем поступающей среды
• Распределительная. Распределяет поток между трубами.
• Смесительная. Смешивает потоки, поступающие из двух или более труб.
• Фазоразделительная. Отделяет друг от друга вещества в разных фазовых состояниях. Например, пар от воды.
• Предохранительная. Предохраняет от избытка давления в системе, открывая клапан и сбрасывая лишний объем среды при аварийном повышении давления.
• Защитная. Защищает трубопровод от изменений параметров потока среды, отключая часть трубопровода.
• Контрольная. Измеряет параметры проводимой среды, в том числе её уровень, давление, направление потока.

По способу управления

• Ручное управление. Маховик, вентиль, редуктор.
• Автоматическое управление. Подразделяется на типы автоматического привода.
  • Электропривод. Приводится в движение электротягой.
  • Пневмопривод. Быстро работающий привод, работающий за счет поршней и воздуха.
  • Гидропривод. Приводится в движение водой.
  • Электромагнитный привод. Он же – соленоидный клапан. Работает за счет магнитного поля.

По способу присоединения к трубе

• Фланцевое.
• Резьбовое, муфтовое.
• Приварное.
• Быстросъёмное, кламповое.
• Цапковое соединение.

Чтобы представлять себе различные типы присоединений, лучше всего увидеть их наглядно. Для этого мы подготовили статью “Типы присоединения трубопроводной арматуры. Какие бывают?”

По виду механизма для перекрытия потока

• Кран. Вращающийся вокруг своей оси запирающий механизм. Может располагаться как угодно относительно направления потока среды.
• Вентиль или запорный клапан. Золотник крепится к шпинделю, который вращаясь, перемещает его.
• Дисковый затвор. Запирающий элемент – диск, встающий то параллельно потоку, открывая его, то перпендикулярно, перекрывая.
• Задвижка. Запирающий элемент – перпендикулярный потоку среды затвор, перемещающийся вниз для запирания и вверх для открытия потока.

По виду уплотнения

• Мембранная. Уплотняется мембраной, т.е. эластичным диском.
• Сальниковая.Уплотняется различными видами сальниковой набивки – волоконные нити с пропиткой специальными веществами, фторопласт.
• Сильфонная. Для уплотнения служит сильфонный узел (гофрированная трубка).
• Шланговая. В устройство встроен шланг, пережимая который, достигается герметичное перекрытие.

По назначению

• Специальная. Это узкоспециализированная трубопроводная арматура, изготавливаемая на заказ для эксплуатации в специфических условиях. Например, на атомных электростанциях, в научных лабораториях.
• Общего назначения. Серийная трубопроводная арматура, массово производимая на заводах. Используется во всех остальных отраслях промышленности, жилищно-коммунального хозяйства. Среди них:
  • Паровая, водяная. Наиболее распространенный вид арматуры. Используется для водоснабжения, отопления.
  • Газовая. Используется на газопроводах, отвечает повышенным требованиям герметичности и прочности, а также стандартам работы с взрывоопасной средой.
  • Нефтяная. Применяется не только на нефти, но и на её продуктах. Имеет повышенную стойкость к агрессивному воздействию среды.
  • Химическая. Ещё более стойкая к агрессивной среде арматура из неокисляющихся материалов.
  • Энергетическая. Заточенная под высокое давление и вибрации, возникающие вследствие работы турбин, энергокотлов.
  • Судовая. Работающая в любом положении трубопроводная арматура, стойкая к коррозии.
  • Резервуарная, дренажная. Применяется для работы со средой в резервуарах, емкостях. Для неё характерно присоединение только с одной стороны.

По условному давлению

• Вакуумная. Применяется для изоляции вакуумной камеры от системы откачки воздуха.
• Абсолютного давления (до 0,1 МПа). Служат для измерения абсолютного давления в трубопроводе.
• Малого давления (до 1,6 МПа). Бытовая трубопроводная арматура. Пластиковые, металлопластиковые затворы.
• среднего давления (до 10 МПа). Стандартная арматура, применяемая на большинстве трубопроводов.
• высокого давления (до 100 МПа). Применяется на трубопроводах, на которых возникает повышенное давление.
• сверхвысокого давления (более 100 МПа). Специальная трубопроводная арматура.

По условному диаметру

Трубопровод с арматурой, а именно – клиновой задвижкой

• Бытовая, небольшого диаметра: ДУ от 3 до 50 мм.
• Среднего диаметра: ДУ от 50 до 200 мм.
• Большого размера, промышленная: от ДУ 200 до 4000 мм.

По рабочей температуре

• Криогенная (-150^оС и ниже).
• Холодильного оборудования (от -60^оС до -150^оС).
• Низкой температуры (от -20^оС до -60^оС).
• Средней температуры (до 400^оС).
• Высокой температуры (до 600^оС).
• Жаростойкие (600^оС и выше).

По материалу

• Чугун.
  • Серый чугун.
  • Ковкий чугун.
  • Высокопрочный чугун.
  • В трубопроводной арматуре специального назначения таже применяется:
    • Кислотостойкий чугун.
    • Жаростойкий чугун.
    • Щелочестойкий чугун.
    • Антифрикционный чугун.
• Сталь.
  • Углеродистая сталь.
  • Легированная сталь.
• Цветные металлы и их сплавы.
  • Латунь.
  • Бронза.
  • Алюминиий.
  • Никель.
  • Титан.
• Неметаллические материалы.

Мы рассмотрели классификацию трубопроводной арматуры. Всего у нас получилось 10 параметров – типов разделения и 72 разновидности. Любое изделие можно охарактеризовать по этим десяти параметрам. В этом и заключается правильный подбор трубопроводной арматуры под конкретную систему. Ниже мы рассмотрим подробнее наиболее популярные типы трубопроводного оборудования.

Запорная и запорно-регулирующая трубопроводная арматура.

Самый распространённый тип трубопроводной арматуры. Запорная арматура применяется строго только для открытия/закрытия потока среды без возможности регулировки, с ограниченным количеством фаз открытия/закрытия в сутки по паспорту. Используется только в крайних положениях “закрыто” или “открыто”. Использование в средних положениях может привести к потере герметичности затвора. Запорно-регулирующая же арматура может использоваться и как запорная, и как регулирующая объем расхода среды, но всё-же в большинстве случаев не рекомендуется для применения в качестве регулирующей.

К запорной и запорно-регулирующей трубопроводной арматуре относятся:

Подробнее ознакомиться с устройством, принципом работы каждого вида запорной и запорно-регулирующей арматуры вы можете по ссылкам выше, либо на странице с информацией о запорно-регулирующей арматуре.

Регулирующая трубопроводная арматура

Применяется для регулировки расхода среды в трубопроводе. Зачастую для наиболее эффективного управления потоком регулировку расхода нужно осуществлять постоянно, внося микроизменения. Чтобы сотруднику не дежурить рядом с вентилем регулировочного клапана, такие устройства укомплектовывают различными типами автоматических приводов. Вкупе с датчиками и правильно настроенными алгоритмами регулировки, они способны сами регулировать расход и управлять запорным механизмом полностью без участия человека. Чаще всего для регулировки потока применяют электроприводы или пневмоприводы.

Шиберные задвижки – пример регулировочной арматуры

Электроприводные регулирующие клапаны чаще всего встречаются в отопительных трубопроводных системах, т.к. в них допускается некоторая погрешность при регулировке и инертность. По сравнению с пневматическими клапанами электрические – более плавные, а значит щадящие к клапану и не вызывающие гидроударов. Но отсюда вытекает их недостаток – маленькая скорость работы, клапан будет медленно менять свое положение.

Пневмопривод применяется вместе с регулировочными клапанами, когда трубопровод является частью технологического процесса, когда нужна высокая точность и скорость работы клапана. Пневмопривод позволяет быстро менять его положение в зависимости от характеристик потока рабочей среды и поддерживать нужную проходимость клапана. Отсюда его недостаток – отсутствие плавности в работе.

Регулирующие клапаны производства АСТА (Россия) в компании РУ100

Фазоразделительная трубопроводная арматура

Как мы уже говорили, это оборудование для отделения вещества, находящегося в одном агрегатном состоянии, от вещества, находящегося в другом. Как правило, возникает потребность отделения газа от жидкости. Основная масса фазоразделительной трубопроводной арматуры – это конденсатоотводчики (паровые ловушки). Также к ней относятся воздухоотводчики. Часто встречаются конденсатоотводчики со встроенной функцией отвода воздуха.

Конденсатоотводчики применяются в паровых отопительных системах. Они помогают повысить эффективность трубопроводной системы в целом за счёт увеличения теплоотдачи, следовательно экономии на топливе, а также за счет снижения рисков гидроударов. В паровой системе неизбежно скапливается конденсат при остывании пара. Он скапливается в трубах и снижает проходное сечение, а также способствует более быстрому остыванию пара. Для работы отопительной системы на должном уровне конденсатоотводчики устанавливают через каждые 50-70 м труб, в зависимости от температуры окружающей среды. А также в местах подъема, провисания, на изгибах трубопровода, перед фильтрами.

Более подробную информацию вы можете увидеть в каталоге конденсатоотводчиков.

Предохранительная трубопроводная арматура

К ней относятся предохранительные клапаны. Они защищают трубопроводную систему (в том числе котлы, резервуары, накопительные баки) от аварийного превышения давления. При превышении заданной отметки давления клапан автоматически открывается и выводит часть рабочей среды по отводному патрубку, либо прямо в атмосферу. По принципу действия выделяют пружиныые и рычажно-грузовые клапаны. Первым задают предельное давление натяжением пружины, а вторым – с помощью рычага, на котором закреплен груз. Также делятся на клапаны прямого действия и импульсные.

Более подробная информация – в каталоге предохранительных клапанов.

Виды механизмов для перекрытия потока среды

Рассмотрим подробнее типы трубопроводной арматуры по принципу действия механизма, перекрывающего поток среды.

Вентили

В вентилях регулирование и перекрытие потока среды происходит за счет запорного элемента (золотника), соединенного с вращающимся шпинделем. При вращении маховика происходит перемещение золотника относительно седла с уплотнителем параллельно потоку рабочей среды. Вращение может происходить как вручную, так и с помощью автоматических приводов.

Есть два вида механизма вентилей в трубопроводной арматуре. Первый  – когда запирающий элемент напрямую соединен с маховиком и перемещаясь, вращается вместе с ним. Во втором случае вращение маховика приводит к перемещению шпинделя, соединённого с запирающим элементом. Вращение золотника в этом случае не происходит.

Преимущества вентилей

• Большинство моделей подходят не только для перекрытия, но и для регулировки потока среды.
• Простота конструкции.
• Прочность и надежность, защищённость от внешних воздействий.
• Не требуется специальное обслуживание и высококвалифицированный персонал.
• Относительно малый вес и габаритные размеры.
• Большой диапазон рабочих температур и давлений, в зависимости от материалов уплотнителей.

Недостатком вентилей относительно другой трубопроводной арматуры является зависимость от направления потока среды. Его нужно устанавливать строго по инструкции, не в любом положении.

В компании РУ100 широко представлены клапаны и вентили польской фирмы Zetkama различных размеров. Ознакомиться с ними вы можете в каталоге вентилей.

Задвижки

Классический вид трубопроводной арматуры, стоявший у её истоков. Запирающим элементом служит клин, выполненный из металла, который в отдельных моделях покрывают резиной для лучшего уплотнения. Клин ктепится к шпинделю (он же шток), который соединён с приводом, находящимся снаружи задвижки. Это может быть маховик, штурвал, либо автоматический привод. Задвижки применяют только для открытия/закрытия и не применяют для регулировки потока среды. Причина проста – клин становится перпендикулярно потоку среды. При частичном его нахождении на пути потока среды она начинает разрушать клин, что приводит к ухудшению герметичности закрытия. Если нужна задвижка с возможностью регулировки, то это шиберная задвижка.

Задвижки бывают с выдвижным и невыдвижным штоком. В первом случае шток с резьбой находится снаружи задвижки, и при открытии потока выдвигается наружу. Во втором случае механизм находится внутри и габаритные размеры задвижки остаются неизменными в зависимости от положения клина.

Штурвал задвижки прикреплён к шпинделю, связанному с запорным клином. При вращении штурвала вращение передается на шпиндель, который за счёт резьбы поднимается или опускается (в зависимости от направления вращения), перемещая клин. Обычно при повороте штурвала по часовой стрелке клиновая задвижка закрывается, а при повороте против часовой – открывается. На задвижках заводом-изготовителем маркируется направление вращения для закрытия или открытия по стандартам техники безопасности.

Преимущества задвижек

• Простейшая конструкция, а значит надёжная.
• Устанавливается независимо от направления потока среды.
• В открытом положении клин не находится внутри задвижки, как например диск в поворотных дисковых затворах. Это позволяет применять более широкий спектр способов очистки трубопровода, а также снижает гидравлическое сопротивление.
• Конструкция позволяет изготовить задвижку любого размера (Ду). У нас вы можете купить клиновые задвижки от Ду 32 (1,1/4″) до Ду 1000 (40″). По запросу можем изготовить и больше.
• Универсальность. Механизм задвижки применим практически для любой среды в любой отрасли.

Недостаток задвижек – большие габаритные размеры, особенно для моделей с выдвижным штоком.

В компании РУ100 вы можете купить клиновые задвижки производителя ABRA (Китай), Rushwork (Россия), Zetkama (Польша), Genebre (Испания), а также шиберные задвижки от бренда CMO (Испания).

Дисковые поворотные затворы

В поворотных дисковых клапанах запирающим элементом служит диск, соединенный с рукоятью или автоматическим приводом. В закрытом положении диск находится перпендикулярно потоку рабочей среды, прилегая к седлу и герметично перекрывая поток. В открытом положении диск стоит параллельно потоку, открывая ему путь. Диск вращается вокруг оси – штока, проходящего через его центр, либо с небольшим смещением от центра для лучшего прилегания затвора к седлу. Часто применяются с автоматическими приводами – электроприводом, пневмо- и гидроприводом, а также редукторами.

Преимущества дисковых поворотных затворов

• Лишены трения каких-либо элементов в процессе открытия/закрытия, как например в шаровых кранах.
• Быстрое открытие и закрытие потока среды. Ещё более быстрое оно у моделей с автоматическим приводом или редуктором.
• Могут устанавливаться независимо от направления потока рабочей среды.
• Малые габаритные размеры и вес относительно задвижек.

Недостатки тоже есть. Дисковые затворы делают невозможным очистку трубопровода с помощью фрез, корщеток, так как запирающее устройство всегда остается внутри. Модели, в которых дисковый затвор состоит полностью из металла, не обеспечивают нужный уровень герметичности. Однако модели с уплотнителями лишены этого недостатка.

В компании РУ100 вы можете заказать поворотные дисковые затворы от производителей надёжного оборудования, таких как Genebre (Испания), Rushwork (Россия), ABRA (Китай). Ознакомьтесь с нашими предложениями в каталоге дисковых затворов!

Шаровые краны

Это тип запорно-регулирующей арматуры, где управляющим элементом служит шар с отверстием, соединённый штоком с ручкой. Когда мы вращаем ручку крана, вращение передаётся по штоку на шар, который поворачивается к потоку среды отверстием для открытия потока, либо глухой стороной для перекрытия. Шар скользит по уплотнительным материалам, таким как фторопласт. Диаметры шаровых кранов (ДУ, DN) варьируется в основном от 8 до 150 мм. и выше. Широко применяются в бытовой сантехнике, а также в промышленности, ЖКХ. Бытовые шаровые краны, как правило, изготавливаются из латуни. Промышленные модели – это чугун или нержавеющая сталь.

Достоинства шаровых кранов

• Удобство в работе.
• Относительно низкая цена.
• Быстрая работа.
• Простая конструкция, не требующая обслуживания в течение продолжительного времени.
• Отличные показатели герметичности при использовании как запорной арматуры.
• Небольшие габаритные размеры.
• Отсутствуют застои или завихрения рабочей среды, как например в вентилях.
• Могут устанавливаться независимо от направления потока рабочей среды.
• Конструкция позволяет применять шаровые краны даже для вязких и грязных потоков в канализации, нефтегазовой промышленности.

Недостатки шаровых кранов незначительны: это тот факт, что ручке для поворота нужно место в пространстве. Также шаровые краны ограничены по максимальной температуре рабочей среды до 180-200˚С. Они обусловлены материалами уплотнений. Но в большинстве случаев этого вполне достаточно даже для паровых отопительных систем.

Компания РУ100 предлагает широкий выбор шаровых кранов от российской компании LD, Испанской Genebre, а также отдельные модели фирм ADCA (Португалия) и Zetkama (Польша). Ознакомиться с ними вы можете в каталоге шаровых кранов.

Как правильно подобрать тип трубопроводной арматуры для системы?

Подбор оборудования должен осуществляться квалифицированными инженерами с учётом всех характеристик системы – давления, пропускной способности трубопровода, рабочей среды, температуры, диаметра и многих других. Доверьте эту задачу специалистам РУ100!

• Наши инженеры работают в отрасли с 2008 года. Мы знаем, что продаём, и с удовольствием поможем вам выбрать нужную модель.
• Доставим ваш заказ по России! Либо возможен самовывоз с нашего склада в Москве.
• Оформить заказ очень просто.
• Работаем как с физическими, так и с юридическими лицами.
• Предоставляем полный комплект документов.
• Принимаем оплату наличными, безналичными, банковскими картами (при самовывозе)

Остались вопросы? Возможно, ответ уже есть в разделе FAQ. А если нет, то спросите нас:

• по телефонам 8 800 707 16 86, 8 985 570 35 05;
• по электронной почте info@py100.ru.

Оцените удобство работы с компанией РУ100!