4. Арматура трубопроводов

Арматура предназначена для перекрытия потока жидкости трубопроводе. Она разделяется на следующие виды: запорную, регулирующую и предохранительную.

К запорной арматуре относятся задвижки, клапаны, краны и обратные клапаны, к регулирующей - регуляторы давления, расхода, уровня жидкости, температуры и т. д., к предохрани­тельной арматуре — предохранительные и перепускные клапаны, фильтры различных назначений. В зависимости от вида соединения с трубопроводами арма­тура делится на: 1) фланцевую; 2) резьбовую — с внутренней резьбой (муфтовая арматура) и наружной резьбой (цапковая ар­матура); 3) раструбную, имеющую на концах присоединительные раструбы; 4) сварную с концами, привариваемыми к трубопрово­дам

Рис. 4.1. Чугунная задвижка: Рис. 4.2. Клиновая задвижка 30ч930бр с

1 – поршневой привод, 2 – шпиндель, невыдвижным шпинделем и с

3 – крышка, 4 – корпус, 5 – затвор. электроприводом.

Вся арматура, согласно ГОСТ 9544-93 «Арматура трубо­проводная запорная. Нормы герметичности затворов», делится на приводную и самодействующую. Приводная приводится в дейст­вие при помощи ручного, электрического, гидравлического или пневматического привода, а самодействующая — потоком жидкости или газа. К приводной арматуре относятся задвижки, кла­паны, краны; к самодействующей предохранительные и обратные клапаны и др.

Задвижки являются наиболее распространенным видом за­порной арматуры, так как обладают незначительным гидравличе­ским сопротивлением и отличаются простотой конструкции. Они могут выполняться для трубопроводов любых размеров, рабо­тающих при различных давлениях. По конструкции задвижки де­лятся на параллельные (рис. 4.1) и клиновые (клинкетные), с вы­движным и невыдвижным (рис. 4.2) шпинделями. В параллель­ных задвижках плоскости затвора параллельны между собой; в клиновых — проходное отверстие закрывается клином.

Рис. 4.3. Задвижка с гидроприводом Рис. 4.4. Задвижка клиновая с

червячным редуктором для ручного

управления.

В зависимости от рабочего давления в трубопроводе применяются чугунные или стальные задвижки; чугунные — для давлений до 1,6 МПа, а стальные — свыше 1,6 МПа.

Основными недостатками задвижек являются трудность пришлифовки трущихся поверхностей, большой вес и высокая стоимость.

Задвижки на подземных трубопроводах устанавливаются в бетонных, железобетонных или кирпичных колодцах. Приварные задвижки можно устанавливать непосредственно в грунте, устраивая над маховиком задвижки металлический кожух с крыш­кой.

Задвижки снабжаются гидравлическим (рис. 4.3), механи­ческим (рис. 4.4), пневматическим или электрическим (рис. 4.2) приводами. Последние три типа приводов сокращают время от­крывания и закрывания задвижек и позволяют осуществлять ав­томатическое и дистанционное управление.

Клапаны применяются на трубопроводах малого диаметра (до 150 мм). В отличие от задвижек, проходное отверстие в кла­панах перекрывается не шибером, а золотником, перемещаю­щимся поступательно при вращении шпинделя. Клапаны изго­тавливаются бронзовыми, чугунными и стальными, а также из винипласта. По конструкции они делятся на муфтовые, фланце­вые, проходные, угловые и прямоточные. В проходных клапанах (рис. 4.5) шпиндель с клапаном расположен перпендикулярно к оси трубопровода, в угловых (рис. 4.6) — по оси входа жидкости или газа в клапан,

Рис. 4.5. Клапан проходной Рис. 4.6. Клапан угловой

в прямоточных (рис. 4.7) – наклонно к оси трубопровода.

Рис. 4.7. Запорный прямоточный клапан с пневмоприводом двухстороннего действия

Поток жидкости или газа в клапанах, в зависимости от давления и величины золотника, направляют либо сверху на золотник, либо снизу под золотник. По сравнению с задвижками и клапаны обладают большими гидравлическими сопротивлениями.

Краны, имеют более ограниченное применение, чем за­движки и клапаны. Они используются главным образом для тру­бопроводов малых диаметров. Изменение величины прохода в кранах достигается враще­нием запорной конической пробки относительно кор­пуса. По конструкции кра­ны делятся на две большие группы: сальниковые и на­тяжные (рис. 4.8).

В натяжных кранах продольное усилие на пробке создается затяжкой гайкой на хвостовике пробки. В сальниковых кранах поджатие пробки осуществляется

Рис. 4.8. Краны проходные:

а – сальниковый; б – натяжной.

затягиванием сальника, через набивку которого передается осевая нагрузка на пробку крана.

Краны изготавливают из латуни, бронзы, чугуна, стали, пластмасс и других неметаллических материалов.

Пробковые краны могут быть проходные (одноходовые), трехходовые и четырехходовые, в зависимости от числа присо­единяемых к крану трубопроводов. К достоинствам кранов отно­сятся: простота конструкции, компактность, небольшое гидрав­лическое сопротивление и малая стоимость. Недостатками кра­нов являются: защемление пробок и трудность притирки трущих­ся поверхностей.

Краны применяются на раздаточных трубопроводах, в разливочных, на газопроводах, где необходимо быстрое их закрыва­ние.

Обратные клапаны предназначены для отключения трубо­проводов при изменении направления движения потока и для ус­тановки на всасывающих линиях центробежных насосов, чтобы держать их под заливом. Клапаны открываются под действием напора движущейся жидкости (рис. 4.9), а закрываются при пре­кращении движения жидкости, под действием собственного веса или пружины (рис. 4.10).

Рис. 4.9. Обратный клапан поворотный Рис. 4.10. Обратный подъемный клапан

с пружиной возврата