Трубопроводы и арматура (стр. 3 из 4)
Рис. 6. Фланцы:
а) плоский приварной; б) приварной встык; в) свободный на приварном кольце
Фланцы трубопроводов по конструкции и способу присоединения к трубам в соответствии с ГОСТ 12815-80* подразделяются на плоские приварные, которые привариваются к трубам двумя швами; приварные встык; свободные на приварном кольце. В трубопроводах из легированных сталей применяют свободные фланцы, опирающиеся на отбортованный конец трубы. Фланцы, соединяемые с трубой на резьбе, используют преимущественно для трубопроводов высокого давления.
Для взаимозаменяемости фланцев трубопроводах различного назначения их размеры - наружный диаметр, диаметр болтовой окружности, число и диаметр болтовых отверстий - стандартизированы. Типы присоединительных литых фланцев арматуры и технологического оборудования приведены в ГОСТ 12819-80 - из серого чугуна, в ГОСТ 12818 - 80 - из ковкого чугуна, в ГОСТ 12819-90 - из стали.
Для создания герметичности разъемным соединениям между фланцами устанавливают прокладку, а соприкасающимся поверхностям фланцев придают специальную форму в зависимости от давления и свойств транспортируемого продукта. ГОСТ 12815-80 предусмотрено 9 исполнений уплотнительных плоскостей: с соединительным выпуском, с выпуском, с впадиной, с шипом, с пазом, под линзовую прокладку, под прокладку овального сечения, с шип - пазом под фторопластовые прокладки (два исполнения).
Прокладки для уплотнения фланцевых соединений должны обладать упругостью и прочностью для восприятия внутреннего давления и температурных увеличений, а также химической и тепловой стойкостью.
Общая классификация трубопроводной арматуры по технологическому назначению
Трубопроводная арматура предназначена для подачи, отключения, распределения, регулирования, сброса транспортируемых по трубопроводу продуктов. Трубопроводную арматуру класифициркют по следующим признакам: областям и условиям применения; целевому назначению; принципу действия; конструкции присоединительных патрубков; способу перемещения запорного или регулирующего органа; условному давлению; условному проходу.
По областям и условиям применения арматуру подразделяют на общетехническую и специальную. К общетехнической относят арматуру, устанавливаемую на трубопроводах, по которым транспортируют неагрессивные и малоагресивные жидкости и газы при рабочих температурах и давлении, допускающих использование для корпусных деталей чугуна. Латуни, углеродистой или легированной стали. К специальной относят арматуру трубопроводов, транспортирующих продукты с такими свойствами и параметрами, которые требуют применения высоколегированной стали, бронзы чугуна обладающих коррозийной стойкостью или жаропрочностью, защитных покрытий или неметаллических материалов.
По целевому назначению арматура бывает: запорная (краны, клапаны, задвижки, затворы) - для отключения потока продукта; регулирующая (регулирующие клапаны и задвижки) - для регулирования параметров продукта путем изменения его расхода; распределительно - смесительная - для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или смешивания потоков; предохранительная - для автоматической защиты оборудования от аварийных изменений параметров рабочего продукта; прочая - для определения уровня рабочей среды, отвода конденсата, впуска и выпуска воздуха из трубопровода и т.д.
По принципу действия арматура подразделяется на автономную и управляемую.
В зависимости от конструкции присоединительных патрубков арматура бывает: фланцевая (присоединительные патрубки с фланцами); муфтовая (присоединительные патрубки с внутренней резьбой); цапковая (присоединительные патрубки с наружной резьбой); приварная для крепления к трубопроводу. Для технологических трубопроводов наиболее часто применяют фланцевые и сварные соединения труб с арматурой. При монтаже внутренних санитарно - технических систем используют муфтовые соединения, наружных - фланцевые и сварные.
В зависимости от способа применения запорного регулирующего (рабочего) органа арматуру подразделяют на задвижки, клапаны, краны и затворы. Задвижка - арматура, в которой рабочий орган перемещается возвратно - поступательно параллельно оси потока продукта. В кране этот орган имеет форму тела вращения, которое поворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной к направлению потока транспортируемого продукта. В затворе рабочий орган поворачивается вокруг оси, не являющейся его собственной осью.
По условному давлению арматуру делят на шесть групп: вакуумную; абсолютного давления - до 0,1 МПа; малого давления - до 1,6 МПа; среднего давления - от 1,6 до 10 МПа; высокого давления - от 10 МПа до 100 МПа; сверхвысокого давления - свыше 100 МПа.
Арматура, устанавливаемая на трубопроводы различного назначения, выбирается в зависимости от транспортируемого продукта и параметров эксплуатации.
Для того чтобы безошибочно подобрать тип материал арматуры, проконтролировать правильность применения на монтаже трубопроводных систем, её маркируют условными обозначениями по ГОСТ 4666-75*. Маркировку выполняют на корпусе путем отливки выпуклых знаков или нанесением клейма. В зависимости от материала корпуса и уплотнительных поверхностей арматура окрашивается в определенный цвет и маркируется. На лицевой стороне корпуса арматуры или фирменной табличке, приклепанной к арматуре, наносятся условное давление или рабочее давление и температура; диаметр условного прохода; стрелка - знак направления потока среды (арматура, предназначенная для подачи среды в любом направлении, а также имеющая выпускные концы, не должна иметь стрелу-указатель). Арматура с корпусом из латуни и бронзы и водоразборная, туалетная и смесительная в отличительные цвета не окрашивается.
По условиям ГОСТ 4666-65 арматура окрашивается в следующие цвета:
Материал корпуса Цвет отличительной окраски
Серый и ковкий чугун ……………….… черный
Сталь углеродистая …………………… серый
Сталь коррозиостойкая …………..…… голубой
Сталь легированная …………………… синий
Для указания материала уплотнительных поверхностей затвора маховик или рукоятка также имеют отличительную окраску:
Бронза или латунь……………………………. красный цвет
Кожа или резина……………………………. коричневый цвет
Эбонит или фибра…………………………… зеленый цвет
Пластическая масса…………………………. серый цвет с синими полосами по периметру
Условное обозначение арматуры состоит из последовательно повторяемых цифр и букв.
Например, задвижку параллельную с выдвижным шпинделем фланцевую чугунную с уплотнением поверхности без вставных колец обозначают: 30ч7бк, где 30 соответствует группе изделия - задвижка; буква "ч" указывает материал корпуса - чугун серый; цифра 7 характеризует разновидность задвижки; буквы "бк" указывают, что затвор уплотняется без вставных колец.
Задвижка. Общее устройство, достоинства и недостатки, область применения, материалы
Задвижки широко используются в системах водоснабжения, технологических линиях нефти - газопереработки, в энергетических системах на трубопроводах с диаметром условных проходов от 50 до 2000 мм при рабочих давлениях 0,4 - 20 МПа и температурах среды до 600єС. В ряде случаев изготавливаются специальные задвижки и на более высокие давления. На трубопроводах с Dу ≥150 мм задвижки применяются чаще других типов запорной арматуры.
Задвижка (рис.1) состоит из корпуса 1 и крышки 6 изготовляются литьем из углеродистой стали, а уплотнительные поверхности корпуса - наплавкой нержавеющей сталью. Запорный орган задвижки выполнен в виде клинового затвора с двумя самоустанавливающими тарелками и с двумя седлами, вваренными в тело корпуса. Тарелки закреплены в обойме двумя тарелка держателями и распираются специальным грибком. Обойма жестко связана со шпинделем и направляется ребрами корпуса. Шпиндель5 соединен с обоймой и совершает поступательное движение при вращении втулки 7, установленной в верхней части крышки задвижки на двух упорных шарикоподшипниках. Соединение крышки с корпусом фланцевое. Уплотняется паронитовой прокладкой.
Управление задвижкой осуществляется маховиком, надетым на втулку шпинделя, либо через цилиндрический или конический редуктор. К валику приводной головки может быть присоединен посредством шарнира ручной дистанционный привод или колонковый электропривод.
Открытие задвижек производится полностью до упора буртика шпинделя в крышку, а закрытие - крутящим моментом, не превышающий величину, указанную в таблице.
Задвижка обладает следущими достоинствами: относитенльно небольшой строительной длиной, прямоточностью, низким коэффициентом гидравлического сопротивления, возможностью подачи рабочей среды в любом направлении, эфективность применения для больших Dу, достаточной герметичностью запорного органа, возможностью применения в широком диапозоне рабочих сред, температур и различных условий эксплуатации.
Рис.1 Задвижка: 1-корпус; 2-тарелка; 3-обойма; 4-тарелкодержатели; 5-шпиндель; 6-крышка; 7-втулка; 8-маховик.
Недостатки задвижек являются: большая строительная высота, в корпусе и клине. обусловленная требуемой величеной полного хода клина (S ≥ Dс), значительное время открытия и закрытия, неэфективновсть эксплуатации при неполном открытии, изнашивание уплотнительных поверхностей при перемещении клина или дисков и трудность их ремонта при эксплуатации, сложность применения сильфона вместо сальников, значительная масса.