20 Арматура трубопровода

В зависимости от назначения арматура делится на запорную, регулирующую, предохранительную и контролирующую.  По принципу перемещения рабочего органа арматура делится на вентильную, пробковую, дроссельную, шторную (задвижки) и клапанную.

В зависимости от назначения и параметров сред арматура изготавливается из различных материалов: чугуна, стали, латуни, бронзы, пластических масс. В качестве уплотнительных материалов используют свинец, латунь, бронзу, сталь, паронит и другие материалы. Арматура по назначению делится на следующие виды: 1) запорную - пробковые проходные краны, запорные вентили, задвижки - предназначена для отключения отдельных участков материалопроводов, на блокирующих перемычках и т. д.; 2) распределительную и перепускную, с помощью которой изменяются направления подачи среды; 3) регулировочную (регуляторы расхода, давления, регулировочные вентили и т. д.). Она предназначена для регулирования расхода жидкости или газа и давления, обеспечивая необходимую гидравлическую устойчивость системы. 4) дроссельную, предназначенную для понижения давления; 5) предохранительную - предохранительные клапаны - предназначена для защиты от повышения давления в сети или оборудовании. Сюда же следует отнести обратные клапаны, предотвращающие опорожнение систем при прекращении поступления материала к всасу системы. 6) обратного действия, препятствующую возможному движению среды в направлении, обратном рабочему; 7) отсечную и аварийную, предназначенную для прекращения подачи среды при нарушении технологического режима или аварии; 8) конденсатоотводящую, с помощью которой осуществляется отвод из аппаратов и паропроводов конденсата и отделение его от пара.

Арматура состоит из исполнительного устройства и привода. Изменение проходного сечения в арматуре достигается путем перемещения затвора в корпусе. По принципу перемещения затвора арматура разделяется на следующие виды: вентили, задвижки, краны и захлопки. Привод, применяемый в исполнительном устройстве, может быть: - ручного действия с ручными маховиками или дистанционным механизмом ручного действия (цепные передачи, валы и т. д.); - дистанционного управления и автоматического действия, приводимый в движение электродвигателями, электромагнитами, пневмо- или гидроцилиндрами, мембранами. Обратные, предохранительные, редукционные клапаны, некоторые регуляторы давления приводятся в действие движением среды либо изменением ее параметров. К основной арматуре относятся краны, задвижки, вентили, обратные и предохранительные клапаны. Клапаном называется исполнительное устройство, предназначенное для регулирования расхода или других параметров путем изменения проходного сечения.

21 Вопрос проектирования и сооружения трубопроводов.

Проектирование трубопроводов включает комплекс геодезических, геологических и гидрологических исследований, и сбор географических и экономических сведений, проводимых для наработки проекта трубопровода. Специальное внимание уделяется изучению взаимодействия трубопроводов с окружающей средой при прокладке их в зоне многолетней мерзлоты и на морских пространствах. Создание проектно-сметной документации (ПСД) предшествует выполнению схем развития соответствующего трубопроводного транспорта на перспективу (не меньше чем на 15 лет), в которых определяются основные параметры трубопроводных систем, конкретных трубопроводов и отводов от них, обосновывается рациональность проектирования, определяются расчётная стоимость и примерные сроки строительства. По схемам развития ведутся технико-экономические расчёты (ТЭР) и технико-экономические обоснования (ТЭО), в которых определяется порядок наработки проектно-сметной документации: в 2 стадии - проект и рабочая документация или в одну стадию - рабочий проект (трубопроводы малой протяжённости и производительности).

Исследования для наработки проекта строительства трубопроводов включают комплексное изучение природных условий района (участка) строительства трубопровода и получение материалов, необходимых для наработки экономичных и технически обоснованных решений при его создании проекта и строительстве, и данных для составления прогноза и перемены окружающей натуральной среды в итоге строительства и использования трубопровода и сооружений, связанных с ним. К главным видам инженерных изысканий для строительства трубопроводов относятся: инженерно-геодезические, инженерно-геологические и инженерно-гидрологические. 

22. Потери напора на местных гидравлических сопротивлениях.  Несмотря на многообразие видов местных гидравлических сопротивлений, их всё же можно при желании сгруппировать: потери напора в руслах при изменении размеров живого сечения, потери напора на местных гидравлических сопротивлениях, связанных с из­менением направления движения жидкости, потери напора при обтекании преград. Внезапное расширение русла. Внезапное расширение русла чаще всего наблюдается на стыке участков трубопроводов, когда один трубопро­вод сочленяется с магистральным трубопроводом боль­шего диаметра. Величина коэффициента потерь напора в данном случае определяется с достаточной точностью на теоретическом уровне. Поток жидкости движущейся в трубопроводе меньшего диаметра d, попадая в трубу  большего диаметра, касается стенок нового участка тру­бопровода не сразу, а лишь в сечении 2-2'. На участке между сечениями 1 - Г и 2-2' об­разуется зона, в которой жидкость практически не участвует в движении по трубам, обра­зуя локальный вихревой поток, где претерпевает деформацию. По этой причине часть ки­нетической энергии движущейся жидкости тратиться на поддержание «паразитного» сра­щения и деформации жидкости. Величины средних скоростей жидкости в сечениях можно определить из условия неразрывности. Плавное расширение русла называется диф­фузором. Течение жидкости в диффузоре имеет сложный характер. Поскольку живое сечение потока постепенно увеличивается, то, со­ответственно, снижается скорость движения  жидкости и увеличивается давление. Посколь­ку, в этом случае, в слоях жидкости у стенок диффузора кинетическая энергия минимальна (мала скорость), то возможна остановка жидкости и интенсивное вихреобразование. По этой причине потери энергии напора в диффузоре будут зависеть от потерь напора на трение и за счёт потерь при расширении:  2 где:  - площадь живого сечения на входе в диффузор, S₂ - площадь живого сечения на выходе из диффузора, а - угол конусности диффузора, ^ Внезапное сужение канала. При внезапном сужении канала поток жидкости отрыва­ется от стенок входного участка и лишь затем (в сечении 2 - 2)касается стенок канала меньшего размера. В этой области потока — * образуются две зоны интенсивного вихре-образования (как в широком участке тру­бы, так и в узком), в результате чего, как и в предыдущем случае, потери напора складываются из двух составляющих (потерь на трение и при сужении).Коэффициент потерь напора при гидравлическом сопротивлении внезапного сужения потока можно оп­ределить по эмпирической зависимости, предложенной И.Е. Идельчиком: