Трубопроводная арматура техническое обслуживание ревизия и ремонт

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский государственный технический университет»

В.Л. Долганов

ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА Техническое обслуживание, ревизия и ремонт

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Издательство Пермского государственного технического университета

2011

УДК 662.692 ББК 39.71

Д64

Рецензенты:

кандидат технических наук В.М. Беляев (Пермский государственный технический университет);

инженер-дефектоскопист Р.О. Трус (ООО «Уралпромбезопасность)

Долганов, В.Л.

Д64 Трубопроводная арматура: техническое обслуживание, ревизия и ремонт: учеб. пособие / В.Л. Долганов. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2011. – 41 с.

ISBN 978-5-398-00559-2

Дана классификация трубопроводной арматуры и представлены ее основные виды. Рассмотрены вопросы маркировки, ревизии, ремонта и послеремонтных испытаний. Изложены основные принципы выбора трубопроводной арматуры, даны основные материалы прокладок.

Предназначено для студентов специальности «Машины и аппараты химических производств» очной и заочной форм обучения.

УДК 662.692 ББК 39.71

1. КЛАСИФИКАЦИЯ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

Под термином «трубопроводная арматура» понимают устройства, устанавливаемые на трубопроводах, сосудах или аппаратах и предназначенные для управления (отключение, регулирование, смешение) потоками рабочих сред путем изменения площади проходного сечения.

Трубопроводную арматуру можно классифицировать по следующим основным признакам.

1)по области применения:

–промышленная трубопроводная арматура общего назначе-

ния.

Она изготавливается серийно, ей оснащаются водоводы, паропроводы и системы отопления. Используется обычно при невысоких

исредних температурах и давлениях;

–промышленная трубопроводная арматура для особых условий работы.

Предназначается для эксплуатации при высоких и низких температурах, высоких давлениях, с коррозионными, токсичными и абразивными средами. К такой арматуре относится, например, криогенная, коррозионностойкая, арматура для абразивных суспензий и сыпучих материалов;

–сантехническая арматура.

Ею оснащаются различные бытовые устройства;

2)по функциональному назначению:

–запорная арматура.

Предназначается для полного перекрытия и пуска рабочей среды в трубопроводе. По количеству применяемых единиц она составляет около 80 % от всей арматуры;

– регулирующая арматура.

Предназначается для регулирования параметров рабочей среды. Сюда можно отнести регуляторы давления, уровня, дросселирующие устройства;

4

– распределительно-смесительная.

Предназначается для распределения рабочей среды по направлениям или для смешения потоков. Например, трехходовой кран;

– предохранительная.

Предназначается для автоматической защиты оборудования от недопустимого давления. Сюда относятся предохранительные клапаны, мембранные разрывные устройства и перепускные клапаны;

– фазоразделительная арматура.

Предназначается для автоматического разделения рабочих сред (жидкой и газообразной). Сюда относятся конденсатоотводчики и маслоотделители;

3) по конструктивным типам (по конструкции):

–задвижка – трубопроводная арматура, в которой запирающий элемент, например клин, перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно направлению потока рабочей среды;

–вентиль – трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент (рабочий орган) перемещается возврат- но-поступательно параллельно оси рабочей среды;

–кран – трубопроводная арматура, в которой рабочий орган вращается вокруг своей оси, перпендикулярной к направлению потока рабочей среды;

–затвор – трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной к оси трубопровода;

4) в зависимости от давления рабочей среды:

–вакуумная (давление среды ниже 0,1 МПа абс.);

–низкого давления от 0 до 1,6 МПа изб.;

–среднего давления от 1,6 до 6,4 МПа;

–высокого давления от 6,4 до 100 МПа;

–сверхвысокого свыше 100 МПа;

5) по температурному режиму:

–криогенная (рабочая температура ниже минус 1530С);

–для холодильной техники (от – 153 до – 700С;

–для пониженных температур (от – 70 до –300С);

5

–для средних температур (до 4350С);

–для высоких температур (до 6000С);

–жаропрочная (свыше 6000С);

6)по способу присоединения к трубопроводу:

–муфтовая – присоединяется к трубопроводу с помощью муфт. Муфтовую арматуру используют на трубопроводах диаметром до 80 мм, предназначенную для транспортирования негорючих

инейтральных сред;

–арматура под приварку, которая присоединяется к трубопроводу с помощью сварки;

–фланцевая – присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью фланцев;

–цапковая – присоединяется к трубопроводу или емкости на наружной резьбе;

7)по способу герметизации:

–сальниковая.

Герметизация штока или шпинделя относительно внешней среды обеспечивается эластичным элементом, который находится в контакте с подвижным штоком или шпинделем;

– мембранная.

В качестве рабочего органа используется мембрана, которая выполняет функции уплотнения корпусных деталей и неподвижных элементов относительно внешней среды;

– сильфонная.

Для герметизации подвижных частей (шток, шпиндель) относительно внешней среды используется сильфон, который является также силовым элементом конструкции;

8) по роду привода:

–арматура с ручным приводом;

–арматура, имеющая привод (электрический, гидравлический, пневматический);

–арматура с автоматическим управлением.

6

Управление затвором происходит под непосредственным воздействием рабочей среды (без участия оператора) либо по сигналу, поступающему по команде АСУ.

Основными параметрами трубопроводной арматуры являются:

–условный диаметр (условный проход);

–условное давление.

Условный диаметр или условный проход (Dу) трубопроводной арматуры – это номинальный внутренний диаметр, присоединяемого к арматуре трубопровода.

Иначе говоря, условный диаметр – это параметр, характеризующий внутренний диаметр трубопровода, но не всегда совпадающий с ним. Например, для трубы Ø108×4 мм, имеющей условный диаметр 100 мм, внутренний диаметр равен условному. Однако такая стандартная труба может иметь различную толщину стенки – 6, 8 мм и т.д., поэтому для трубы Ø108×6 мм, например, внутренний диаметр, будет уже меньше условного.

Условное давление – величина, характеризующая пригодность данного элемента (вентиль, задвижка, кран и т.п.) для данного давления. При температуре до 2000С условное давление равно рабочему. При более высокой температуре рабочее давление при различной температурерабочей среды следует определять по ГОСТ 356 – 80.

2.ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

Взависимости от конструкции различают следующие виды трубопроводной арматуры.

2.1.Задвижки

Задвижка – это запорное устройство, в котором проход перекрывается поступательным движением затвора перпендикулярно движению потока транспортируемой среды.

Задвижки широко применяются на трубопроводах диаметром от 50 до 2000 мм при рабочих давлениях до 20 МПа. Они предназначены для работы в качестве запорных устройств для различных жидких и газообразных сред.

7

По исполнению запорного органа задвижки разделяются на

параллельные и клиновые.

В параллельных задвижках затвор состоит из двух тарелок и расположенного между ними клина, посредством которого тарелки распираются и прижимаются к уплотнительным поверхностям корпуса, обеспечивая необходимую герметичность. В клиновых задвижках затвор выполняется в виде двухдискового сплошного или упругого клина, обеспечивающего надежное уплотнение.

Управление задвижками может быть ручное (маховиком или рукояткой) или от привода.

При невысоких давлениях обычно используют параллельные задвижки, при высоких – клиновые.

73

6

5

Рис. 1. Задвижка клиновая:

1 – клин; 2 – седло; 3 – шпиндель; 4 – корпус; 5 – крышка; 6 – сальник; 7 – маховик

8

Вклиновых задвижках (рис. 1) при опускании или подъеме клина 1 он перемещается вдоль уплотнительных колец седла 2, перекрывая или открывая поток. Шпиндель 3 при вращении обеспечивает поступательное движение клина. Уплотнениешпинделя сальниковое.

Для закрытия и открытия задвижек необходимо большое число оборотов шпинделя, поэтому задвижки большого диаметра снабжают, как правило, электроприводом. Параллельные задвижки, предназначенные для водопроводов, можно выполнять с пневмоили гидроприводом.

Впараллельных задвижках (рис. 2) запорным органом является шибер, состоящий из двух симметричных тарелок 1, между которыми помещается клин 2. Последний при опускании тарелок распирает их, прижимая к уплотнительным поверхностям корпуса 3.

1

2

3

Рис. 2. Задвижка параллельная с выдвижным шпинделем:1 – тарелка; 2 – клин; 3 – корпус

9

По характеру движения шпинделя различают задвижки с выдвижным шпинделем, который при открывании задвижки перемещается поступательно, и с неподвижным шпинделем, который при работе совершает только вращательное движение. В последнем случае при вращении шпиндель вворачивается в тело клина.

По сравнению с другими видами запорной арматуры задвижки имеют следующие преимущества:

–незначительное гидравлическое сопротивление;

–возможность подачи среды в любом направлении;

–простота обслуживания.

К недостаткам относятся:

–большие габариты, громоздкость;

–возможность получения гидравлического удара;

–невысокая скорость срабатывания затвора;

–трудность ремонта изношенных уплотнительных поверхно-

стей.

На рис. 3–5 представлен общий вид задвижек.

10