Арматура — это комплект дополнительных деталей или устройств, которые обеспечивают работу машин, оборудования или конструкций. Отдельно можно выделить трубопроводную арматуру и железобетонную арматуру, благодаря которой усиливается бетонная конструкция зданий. Основные виды арматуры, которая используется при строительстве трубопроводов, — цапковая и запорная арматура. 

Цапковая арматура

Цапковая арматура для трубопроводов отличается внешне наличием присоединительных патрубков с наружной резьбой и наличием буртика. 

Арматура с цапковым соединением используется для работы на участках с высоким давлением. Части трубопровода с цапковой арматурой получаются герметичными. 

Благодаря резьбе в местах присоединения арматуры к другим деталям, у цапковой арматуры небольшое количество присоединительных элементов. Поэтому цапковая арматура легкая по весу. Другая ее особенность — уменьшение толщины стенки трубы в месте резьбового соединения. Такой тип соединения малопригоден для труб с тонкими стенками. 

Кроме трубопроводов цапковая арматура используется для специального оборудования и приборов.

Применение такой арматуры рекомендовано в работах с технологическими трубопроводами. Например, для транспортировки материалов нейтральной и негорючей природы используется арматура из чугуна с диаметром до 50 мм. Для транспортировки любых сред можно применять стальную арматуру с диаметром до 40 мм.  

Соединение цапкового типа применяется в арматуре с невысокими показателями давления и с небольшими размерами. Именно такой вид соединения более предпочтителен во время ввинчивания в корпуса аппаратов, сосудов, различных типов установок.

В качестве распространенного примера соединения цапкового типа можно привести систему подсоединения пожарного рукава к пожарному гидранту.

Особенности строения цапковой арматуры 

В цапковой арматуре нарезка находится на наружной стороне на присоединительных концах. Арматура с таким типом соединения предназначена для использования в системах с давлением в пределах 10 МПа при показателях Dy до 200 мм.

Цапковая арматура производится с гайками накидного вида или с ниппелями для отбортовки труб, а также для приваривания к ним. У цапковой арматуры может быть муфтовый присоединительный конец и цапковый.

Герметичность цапкового соединения

Герметичность при соединении цапкового типа обеспечивается за счет дополнительного применения специальных прокладок и смазок. При затягивании прокладка сжимается в месте соединения и герметизирует стык. Дополнительно могут применяться специальные смазки.

Все виды резьбовых соединений отличаются такими преимуществами, как использование минимума присоединительных элементов, небольшой показатель металлоемкости, высокая технологичность, небольшой вес.

Качественно выполненные монтажные работы требуют полного совпадения резьбы (как внутренней, так и наружной), а также применения специальных уплотняющих материалов. 

| Читайте также: Трубопроводная арматура: затворы и заслонки

Запорная арматура 

Без запорной арматуры не строят ни одного современного трубопровода. Запорная арматура применяется для обустройства систем водоснабжения, канализаций и многих других коммуникаций. Долгое время запорная арматура была единственным видом арматуры. Затем появились регулирующая, обратная и другие виды трубопроводной арматуры.

Главное требование к запорной арматуре – это высокая надежность. На этапе проектирования трубопроводных систем крайне важно правильно определить нагрузки, которые будут приходиться на запорную арматуру, и подобрать соответствующие элементы.

Также запорная арматура должна обладать высокой герметичностью. Все элементы механизма должны быть плотно подогнаны, чтобы не было пропусков рабочей среды. Если герметичность будет утрачена, то запорную арматуру заменяют. Каждый узел и деталь механизма должны работать так, чтобы формировать соединения, через которые не может проникать транспортируемая среда в любом направлении.

Повышенные требования к герметичности запорной арматуры приходится обеспечивать в достаточно сложных условиях. Воздействие рабочих нагрузок разного характера и трение приводят к постепенному износу материалов. На этапе проведения контрольных испытаний запорной арматуры в первую очередь необходимо проверить ее герметичность и качество исполнения затворного механизма. Продукция имеет свои технические характеристики, в соответствии с которыми подбирается для последующей эксплуатации.

Конструкция запорной арматуры

Запорная арматура используется для перекрытия потока жидкости или газообразного вещества, в промышленности для установки систем коммуникаций промышленных и жилых зданий. Запорная арматура работает в циклическом ритме отпирания и запирания рабочей полости трубопровода, а также в статическом – когда она большую часть времени открыта или закрыта.

Конструкция запорной арматуры идеально продумана, когда необходимо обеспечить два положения рабочего механизма. Поэтому нередко средняя позиция запорного элемента вовсе не предусматривается. 

К запорной арматуре относятся шаровые краны, задвижки и мембранные клапаны. Краны шарового типа можно встретить в разных областях техники. Например, они используются для организации систем трубопроводов относительно небольшого диаметра, а также при монтаже измерительных и контрольных приборов.

Задвижки диаметром от пятидесяти до двух тысяч миллиметров используются на магистральных и технологических трубопроводах. Мембранные клапаны эффективны, когда нужно обеспечить мгновенное перекрытие потока, а также требуется повышенная цикличность работы механизма.

Сферы применения запорной арматуры

• Запорная арматура для трубопроводов используется в ЖКХ при строительстве отопительных систем и систем водоснабжения, а также газовых коммуникаций.

• Запорная арматура используется в атомной энергетике, нефтеперерабатывающей промышленности.

• Также запорная арматура используется в авиации, космонавтике и при создании вакуумной техники. 

Запорная арматура: краны

Краны относятся к запорной арматуре, они применяются для управления силой потока рабочей среды. Также с помощью крана можно снижать подачу потока или отключать его совсем.

В тех случаях, когда трубопровод проводит газ, пар или воду, на нем необходимо устанавливать краны. Краны компактные и имеют низкие показатели сопротивления. Пробковый и шаровой виды являются наиболее распространенными. Для герметизации применяют два способа: сальниковый и натяжной.

Устройство крана

Все устройства схожи по своей конструкции. У них есть корпус закрытого типа, который защищен от внешних воздействий. Внутри корпуса находится узел арматуры. Внутри корпуса находятся два конца, благодаря которым кран крепится к трубопроводу.

Основной задачей узла считается разделение системы на несколько частей. С помощью уплотнительных поверхностей орган для запора и седло соприкасаются друг с другом.

Крепление кранов обеспечивается с помощью муфты или сварки. Муфтовые краны из чугуна устанавливают на трубопроводах, которые используются для транспортировки газа. Чтобы кран был надежно закреплен, используют резьбовую муфту. Они могут эксплуатироваться в среде до 50 градусов по Цельсию. Уровень давления не может превышать 0,1 МПа.

Сальниковые муфтовые краны 

Они способны выдержать повышенную нагрузку. Их сфера применения – транспортировка газа и воды. Детали таких конструкций изготовлены из чугуна. Резину или пеньку используют для дополнительной набивки. Максимальная температура жидкости внутри крана не может превышать 100 градусов, а давление 1 МПа.

Шаровые краны

Они обладают самыми компактными размерами. Их используют для больших трубопроводов, поскольку они обладают высокой надежностью. Сам кран отливают из чугуна, дополнительно устанавливаются кольца для уплотнения, которые производят из фторопласта-4.

Фланцевые краны из стали 

Они присоединяют к трубопроводу с помощью фланцев. Дополнительная установка червячного редуктора требуется в тех случаях, когда кран обладает большими габаритами.

Иногда в конструкции крана может использоваться маховик. Он служит для регулирования потока. Управление такими кранами выполняется с помощью маховика или дистанционно. Важно отметить, что для такого типа крана допускается только вертикальная установка.

| Читайте также: Проектирование и монтаж трубопроводов

Запорная арматура: клапаны

Клапан считается самой популярной запорной арматурой. Клапаны применяют в различных инженерных системах. Они необходимы для эксплуатации в специальных условиях и подходят для общего применения. Клапан может регулировать интенсивность потока и закрывать или открывать его при необходимости.

Устройство клапана

Клапан представляет собой деталь с затвором. Сам затвор может иметь форму конуса или плоскую форму. Вентиль – один из видов клапанов. У него движение затвора происходит, благодаря резьбе.

Запорные вентили получили высокую популярность. Их используют для установки на трубопроводы определенного типа. Ручная регулировка проводится с использованием маховика, дистанционная – через электропривод.

Кольца, которые могут быть произведены из различных материалов, обеспечивают прочность уплотнения. Чтобы соединить клапан с трубой, необходима установка резьбовой муфты. Заполняют клапан асбестовой набивкой. В ее состав входят нити из асбеста, которые пропитываются антифрикционно.

Если рабочая температура жидкости не более 50 градусов, возможна установка муфтового запорного вентиля. Установка выполняется в любом положении. Сам вентиль отливают из чугуна, а для изготовления уплотнительных колец используют кожу, для прокладок – паронит.

Запорная архитектура с электрическим приводом может использоваться в трубопроводе, где уровень температуры жидкости составляет 45-50 градусов. Обязательно устанавливать его таким образом, чтобы он направлялся наверх. Корпус отливают из чугуна. Для изготовления золотника и крышки применяют сталь. Вентилем можно управлять дистанционно или вручную.

Запорная арматура: заслонки

Заслонки используется в разных трубах, сечение которых не превышает 2200 мм.  Отличительная особенность заслонок — простой монтаж, маленький вес, небольшой размер. 

Современные заслонки регулируются или вручную, или с помощью электропривода. Электроприводные заслонки применяются в системах с сечением трубы от 300 до 1600 мм. и с давлением рабочей среды 1 МПа. 

Для трубопроводов, которые осуществляют транспортировку воды, используются бесфланцевые заслонки с резиновым уплотнителем. 

Заслонки крепятся вручную, с помощью электропривода или привариваются. 

Запорная арматура: задвижки

Данная арматура используется в магистральных трубопроводах. Конструкция задвижки содержит специальный элемент — шпиндель.  

Шпиндели могут быть выдвижными и невыдвижными. Изготавливаются шпиндели из чугуна и других металлов. Их монтируют на трубопровод с помощью фланцев.  

Шпиндели применяются для трубопроводов, транспортирующих топливный газ, нефть, масло, коксовый газ. 

Применение задвижек 

Задвижки для трубопроводов, переносящих топливный газ, должны выдерживать температуру рабочей среды до 100 градусов по Цельсию, их регулируют только вручную. Форма таких задвижек клиновидная двухдисковая с невыдвижным шпинделем. 

На трубопроводы, переносящие коксовый газ, устанавливаются задвижки с выдвижным шпинделем. Регулируются они с помощью электропривода. 

Для трубопроводов, переносящих нефть и масло, используются стальные задвижки с выдвижным шпинделем. 

| Читайте также: Трубопроводная арматура: сферы использования и виды

Изображения: Pixabay