В — вентильный; б — задвижечный; в — крановый; г — заслоночный.

Крановый (рис. 1, в), при котором затвор, представляющий собой пробку, вращается в седле вокруг своей осп. Характерной особенностью запорного устройства этого вида (типичный пример — пробковый крап) является постоянный контакт затвора с седлом. Это обусловливает относительно высокий коэффициент трения, который можно значительно снизить с помощью различного рода уплотнительных смазок.

К этой арматуре относятся и шаровые краны, в которых затвор, имеющий форму шара, находится в постоянном контакте с двумя седлами 0-образной формы.

Заслоночный (рис. 1, г), при котором затвор, представляющий собой диск, вращается вокруг оси, расположенной в проходе седла. Такой вид запорного устройства применяется в обратных клапанах.

 

Условный проходтакже является одной из основных характери­стик запорной арматуры. Под условным проходом арматуры, фитингов и трубопроводов понимают минимальный вну­тренний диаметр указанных деталей, а в запорной арматуре — мини­мальный внутренний диаметр присоединительных концов.

В стан­дарте указаны размеры резьбы для труб и арматуры применительно к условным проходам до 300 мм включительно. Условный проход обозначается Dy. Например, условный проход 100 мм мы выразим как D_y — 100. Внутренние размеры проходов в запорной арматуре определяются конструктивными соображениями и необходимостью обеспечить минимальное гидравлическое сопротивлении. Характер транспортируемого продукта и условия эксплуатации трубопровода определяют особые требования к проходному сечению арматуры.

Проходной канал арматуры имеет большое значение, если трубо­провод, на котором она смонтирована, подвергается внутренней очистке скребками. По форме и сечению проходного канала запорную арматуру можно разделить на две группы: с полностью и частично открывающимся каналом. Арматура с полностью открывающимся проходным каналом может быть полнопроходной и полнооткры­вающейся.

Полнопроходная арматура имеет цилиндрический проходной канал, соответствующий внутреннему диаметру трубопровода. Такая арматура характеризуется очень незначительным перепадом давле­ний и обуславливает минимальную турбулентность потока. Полно-проходная арматура меньше загрязняется твердыми включениями, содержащимися в газе, и обеспечивает беспрепятственное прохож­дение скребков, шаров и других очистных устройств. Полнопроход­ными выпускаются клиновые и параллельные задвижки, большин­ство шаровых и некоторые модели пробковых кранов.

По сравнению с полнопроходной полнооткрывающаяся арматура имеет канал, отличающийся по конфигурации или площади попереч­ного сечения от канала трубопровода. Сюда относится большинство пробковых кранов, вентилей, некоторые модели шаровых кранов и задвижек, а также арматура с проходным каналом в виде трубки Вентури. Применение арматуры этого вида целесообразно в том случае, если повышенный перепад давления, связанный с уменьше­нием сечения проходного канала по сравнению с сечением присоеди­нительных концов, не влияет на эксплуатационный режим газо­провода.

Примером частично открывающейся арматуры является трех­ходовой обратный клапан.

Условное давлениеустанавливается по ГОСТ в зависимости от рабочего давления, на которое рассчитано исполнительное устройство, температуры среды и свойств материала запорной арма­туры. Запорная арматура и соединительные части трубопроводов должны изготавливаться на следующие условные давления. кгс/см² (избыточные): 1; 2.5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 64; 100; 100; 200; 250; 320; 400; 500; 640; 800 и 1000.

За условное давление принимается наибольшее допустимое рабочее давление среды при температурах (°С): для стали — до 200, для чугуна, бронзы и латуни — до 120.

С повышением температуры среды допускаемое рабочее давление снижается примерно пропорционально изменению механических свойств металла. Прочность запорной арматуры, соединительных частей и трубопроводов должна проверяться пробным давлением, т. е. избыточным давлением, при котором арматура подвергается гидравлическому испытанию на прочность и плотность материала водой при температуре ниже 100° С. Величина пробного давления p_ПР устанавливается в зависимости от условного давления р_пр = 1,5р_у. В особых случаях эксплуатации, когда арматура может испытывать динамические нагрузки (гидравлические удары, сотрясения, пуль­сирующие давления), а также при движении по трубопроводу среды, которая в силу своих специфических свойств (ядовитость, коррозион­ная активность и др.) требует особых мер предосторожности, вели­чина рабочего давления устанавливается органами технического надзора по специальным техническим условиям с поправочными коэффициентами.

Методы испытаний арматуры на прочность и герметичность, их продолжительность, возможность замены воды другими средами, а также величина испытательного давления на герметичность уста­навливаются стандартами на изделия или техническими условиями.

Соединениетруб с аппаратом, сосудом или запорной арматурой может быть разъемным и неразъемным. К разъемным соединениям относятся муфтовые и фланцевые, к неразъемным — сварные. Сварка является наиболее дешевым способом присоединения арматуры, так как требует меньше всего материалов и самое простое оборудо­вание. Сварное соединение достаточно надежно с точки зрения прочности и герметичности. Однако к арматуре, присоединяемой сваркой, предъявляются особые требования: максимальный срок службы при минимальном (по количеству и стоимости) текущем ремонте и свободный доступ к наиболее изнашивающимся узлам.

Самым распространенным соединением арматуры с аппаратурой и трубопроводами является фланцевое. Размеры таких соединений, предназначенных для условных давлении до 200 кгс/см², устанавли­ваются в соответствии с ГОСТ 1234-87*.

Пределы применения и размеры фланцев па серого чугуна уста­навливаются поГОСТ 1235—87. Фланцы литые из серого чугуна применяются для условных давлений 2,5; 6; 10 и 25 кгс/см² в зави­симости, от температуры транспортируемой среды. ГОСТ 12821—87 распространяется на стальные литые фланцы для условных давле­нии 16; 25; 40; 64; 100; 160 и 200 кгс/см². Этим стандартом устанавливаются пределы применения фланцев в зависимости от величины условного давления и температуры рабочей среды.

Фланцы стальные плоские приварные изготавливаются для условных давлений р_у = 2,5; 6; 10; 16 и 25 кгс/см² по ГОСТ 1255—87. Фланцы стальные приварные встык изготавливаются для условных давлений р_у = 16; 25; 40; 64; 100; 160 и 200 кгс/см² и должны соответ­ствовать ГОСТ 12830—87.

Арматура с разъемным соединением другого вида (муфтовая) применяется в двух вариантах: резьбовая — с внутренней (труба ввинчивается в арматуру) или наружной резьбой (присоединитель­ные концы арматуры ввинчиваются в трубу) и присоединяемая быстросъемными накидными муфтами. Муфтовая арматура резьбовая применяется в том случае, когда в схеме монтажа предусматривается достаточное пространство для работы с гаечными или газовыми клю­чами. Арматура со специальными накидными быстросъемными муфтами чаще всего применяется для соединения тонкостенных труб, где практически нельзя использовать муфтовые или фланцевые соединения. Муфтовый соединения применяют в основном для трубопроводов и арматуры небольшого диаметра (до 50 мм).

Приводарматуры может быть ручным, электрическим, пневматическим, гидравлическим и электромагнитным (соленоидным).

Арматура с ручным приводом применяется па трубопроводах небольших диаметров или при редком открытии и закрытии се в процессе эксплуатации. При этом в зависимости от требуемого усилия и скорости срабатывания запорного устройства привод осуществляется через шестеренчатый червячный комбинированный редуктор или без него.

На трубопроводах больших диаметров при дистанционном упра­влении или синхронизации работы арматуры и основного оборудо­вания (на компрессорных станциях), т. о. при автоматическом упра­влении, используются механические приводы других типов. Арма­тура с электрическим, пневматическим или гидравлическим приводом применяется и при раздельной и при групповой схеме управления. Электромагнитный (соленоидный) привод обычно используется на арматуре небольшого условного прохода (до 50 мм) для обвязки различных приборов и трубопроводов.

Применяемые материалыопределяются условиями эксплуата­ции и характером транспортируемого продукта. Значение свойств .материалов настолько велико, что часто именно они играют реша­ющую роль при выборе арматуры. При классификации арматуры по материалам учитываются различные требования, предъявляемые к корпусу, крышке, затвору, седлам и т. д. Наибольшее распростра­нение получили углеродистая сталь, ковкий чугун, латунь, бронза, специальные сплавы.

Углеродистая сталь и настоящее время является наиболее широко распространенным материалом для изготовления литых корпусов и крышек, так и кованых — для работы при высоких давлениях и температурах, гидравлических ударах и вибрации арматуры.

Для работы в условиях ударных нагрузок наибольшее приме­нение получили корпусы и крышки из ковкого чугуна. Чугунные корпусы и крышки чаще используются для арматуры небольших условных проходов. Однако чугун повышенной прочности можно использовать для арматуры больших размеров, в частности для различных моделей клиновых задвижек.

Из латуни и бронзы и основном изготовляются корпусы арматуры условным проходом менее 50 мм для низконапорных трубопроводов при температуре значительно ниже 150° С. Корпусы и крышки арма­туры, предназначенной для работы в осложненных условиях (высокое давление, очень коррозионная среда), изготовляются из специальных сплавов, нержавеющей стали, легированных молибденовых, вана­диевых и хромистых сталей.

Детали запорного устройства изготовляются из различных спе­циальных сталей, в том числе высокоуглеродистых, хромистых и молибденовых. При содержании в транспортируемой среде абра­зивных включений некоторые детали запорного устройства изгото­вляются из твердых сплавов, например стеллита. В некоторых слу­чаях материалом уплотнительных поверхностей могут быть кожа, эбонит, резина, винипласт, пластмассы и другие материалы. Для изготовления фланцев, шпинделей, клиньев и других частей запор­ной арматуры применяют углеродистую и легированную стали, серый и ковкий чугун.