13.5 Трубопровідна арматура систем газопостачання

Трубопровідна арматура підрозділяється на такі види:

• запірна, яка використовується для періодичних підключень і відключень приладів або ділянок газопроводу;

• запобіжна, яка забезпечує випуск або перепуск газу при неприпустимих змінах тиску газу;

• зворотної дії, яка не допускає зворотні потоки газу;

• аварійна, яка забезпечує автоматичне перекриття руху газу до аварійної ділянки;

• регулююча, яка служить для керування потоком газу шляхом зміни прохідного перерізу;

• спеціальна (конденсатозбірники, температурні компенсатори тощо).

Більшість трубопровідної арматури складається із запірного або дросельного пристрою і приводу. Запірний пристрій представляє собою закритий корпус, всередині якого рухається затвор.

Перші дві цифри при маркуванні трубопровідної арматури означають тип арматури:

11 - кран;

13, 14, 15 - вентиль;

17 - клапан запобіжний;

21 - регулятор тиску;

30, 31 - засувка;

45 - конденсатозбірник;

Букви після цифр характеризують матеріал корпусу:

с - вуглецева сталь;

лс - легована;

ч - сірий чавун;

бр - бронза;

нж - нержавіюча сталь.

Цифри після букв вказують конструктивні особливості і вид приводу. Якщо одна або дві цифри - це номер моделі.

Якщо є три цифри, то перша вказує вид приводу:

3 - 5 - механічний;

6 - пневматичний;

7 - гідравлічний;

8 - електромагнітний;

9 - електричний.

Останні букви характеризують матеріал ущільнювальних поверхонь:

бр - бронза;

бт - бабіт;

р - гума;

п - пластмаса.

Для прикладу розшифруємо таке позначення 15с22нж.

Це стальний вентиль, номер моделі 22, з ручним приводом, з ущільнювальними кільцями із нержавіючої сталі.

13.5.1 Запірна арматура

Для від‘єднання окремих ділянок газопроводу, а також для під'єднання і від‘єднання технологічних установок використовують запірну арматуру. Вона може бути чотирьох типів: крани, засувки, вентилі і гідравлічні затвори.

Через великий гідравлічний опір вентилі в системах газопостачання практично не використовуються.

Запірна арматура повинна забезпечувати надійність відключення, зберігати герметичність в процесі експлуатації, створювати мінімальний гідравлічний тиск.

Запірний кран складається із корпусу і пробки. В залежності від форми пробки крани діляться на конічні і кульові (сферичні).

За конструкцією крани підрозділяються на прості поворотні і крани з примусовим змащуванням.

У залежності від способу передачі зусилля від пробки до корпусу прості поворотні крани ділять на:

• натяжні;

• сальникові;

• пружинні та інші.

Із них в газопостачанні застосовують тільки чавунні сальникові крани для газопроводів низького тиску умовним діаметром до 80 мм. В інших випадках застосовують крани із примусовим змащуванням. Вони надійні, герметичні, не вимагають великих зусиль для закриття.

З‘єднання кранів з газопроводом фланцеве або зварне. Привод кранів може бути різноманітний:

• електричний;

• пневматичний;

• гідравлічний;

• механічний.

Крім конічних кранів на газопроводах використовують кульові крани. Вони мають меншу вагу і розміри, більшу міцність і жорсткість. Такі конструкції кранів менш чутливі до неточності виготовлення, більш герметичні. Сферичні крани випускають умовним діаметром 600 мм і більше. Фланцеві сальникові крани показані на рисунку 13.1.

1 - втулка, 2 - сальник, 3 - корпус, 4 - конусна пробка,

5 – відтискувальний болт, 6 - кульова пробка

Рисунок 13.1 - Фланцеві сальникові крани (а - пробковий,

тип 11ч8бк; б - кульовий, тип 11ч37п)

Засувка - це найбільш поширений тип запірної арматури. В засувці потік газу не змінює свого напрямку. Газ через засувку може проходити в прямому і зворотному напрямі. Запірний елемент рухається поперек потоку. Перевага засувок – прямоплинність і невеликий гідравлічний опір. Недоліки - складність конструкції, втрата герметичності в процесі експлуатації, неможливість миттєвого закриття і відкриття.

3асувки випускають різного діаметра для різних тисків.

За конструкцією засувки підрозділяються на клинові і паралельні.

В клинових засувках ущільнювальні поверхні нахилені до вертикальної осі, герметичність закриття створюється притискуванням ущільнювальних поверхонь затвору і корпусу. Затвор у клинових засувках виготовляють у вигляді суцільного клина або у вигляді двох дисків, шарнірно з‘єднаних між собою. Засувки із суцільним клином більш надійні, але створюють трудність підгонки клина до корпусу. Дводисковий клин підвищує герметичність засувки.

В паралельних засувках ущільнювальні поверхні паралельні вертикальній осі. Найбільше поширення набули паралельні засувки з розпірними клинами.

На рисунку 13.2 наведені дві модифікації клинових засувок.

1 - диск (тарілка), 2 - корпус, 3 - кришка, 4 - шпиндель,

5 - грундбукса, 6 - стійка, 7- маховик, 8 - розпірний клин,

9,11 - клин (затвор), 10 - електропривод

Рисунок 13.2 – Засувки (а - клинова з висувним шпинделем,

тип 30ч7бк;б - клинова з невисувним шпинделем

і електроприводом, тип 30ч925бр;)

Основні способи приєднання арматури – фланцеве, муфтове, цапфове, зварне. Всі способи, крім зварного, роз’ємні.

Найбільш поширена фланцева арматура. Її переваги – можливість багатократного монтажу і демонтажу, надійність герметизації стиків і можливість підтягування, придатність для широкого діапазону тисків і діаметрів. недоліки - можливість ослаблення затягування з часом, великі розміри і маса.

В останні роки все більше використовують арматуру з кінцями під зварювання. Переваги – надійна герметизація з’єднання, економія металу. Недоліки – складність демонтажу і заміни запірної арматури. Приклади встановлення запірної арматури у мілких і глибоких колодязях наведені на рисунках 13.3 і 13.4.

Рисунок 13.3 – Встановлення кранів і засувок в мілких колодязях

Рисунок 13.4 – Встановлення засувок в глибоких колодязях

Гідравлічні затвори - це стальна циліндрична посудина з кришкою і патрубками для приєднання до трубопроводу. Вертикальна трубка служить для його перекриття. По ній затвор заповнюється рідиною (рисунок 13.3). Переваги пристрою - герметичність і простота конструкції. Сучасні гідравлічні затвори виконуються разом з пристроєм для вимірювання різниці потенціалів між газопроводом і землею.

1 - корпус, 2 - трубка, 3 - подушка під ковер залізобетонна,4 - муфта,

5 - пробка, 6 - прокладка, 7 - продувний патрубок, 8 - кожух,

9 - внутрішня трубка, 10 - газопровід,11 - електрод заземлення

Рисунок 13.5 - Гідравлічні затвори