Условные обозначения трубопроводной арматуры

Модуль 13

«ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА»

Введение

Под трубопроводной арматурой понимают разнообразные устройства, предназначенные для управления потоками рабочей среды (жидкой, газообразной, газожидкостной, порошкообразной, суспензиями и т. п.), транспортируемой по трубопроводам.

Арматуру классифицируют по основным признакам; ее назначению, условиям работы - давление, температура, агрегатное состояние, химическая активность и токсичность транспортируемой среды, температура и особые свойства (например, взрывоопасность окружающей среды), по диаметру условного прохода (номинальный размер арматуры).

По назначению арматуру делят на основные классы:

1. запорная, предназначенная для полного перекрытия потока среды;

2. предохранительная, обеспечивающая частичный выпуск или перепуск рабочей среды при повышении давления до значения, угрожающего прочности системы, а также предотвращающая недопустимый по технологическим соображениям обратный поток среды;

3. регулирующая, назначение которой управлять рабочими параметрами потока среды (давлением, расходом, температурой) путем изменения проходного сечения;

4. контрольная, определяющая уровень рабочей среды;

5. прочая, предназначенная для различных конкретных операций (отвод конденсата, выпуск воздуха из трубопровода и впуск воздуха в него, приемо-раздаточные операции, выпуск подтоварной воды из резервуаров и т. п.).

К арматуре предъявляют следующие требования. Это прежде всего прочность, герметичность и надежность работы, взрывобезопасность и коррозионная стойкость. Требуемая прочность арматуры диктуется в основном рабочим давлением и температурой. Рабочие давления и температуры практически могут иметь любые значения из довольно широких диапазонов в зависимости от технологии конкретных производств. Поэтому с целью стандартизации и унификации арматуры принята следующая система условных давлений.

По величине условного давления арматуру можно разделить на три основные группы: низкого давления на р_у до 10 кгс/см², среднего давления на р_у от 16 до 64 кгс/см²; высокого давления на р_у от 100 до 1000 кгс/см².

Кроме того, можно выделить вакуумную арматуру и арматуру сверхвысокого давления (более 1000 кгс/см²), которую изготовляют на рабочее давление или вакуум по специальным техническим условиям.

Схема изучения материала

№	Тема занятия	Тип занятия	Вид (форма) занятия	Количество часов
1.	Основные сведения по трубопроводной арматуре. Условные обозначения трубопроводной арматуры. Способы присоединения арматуры к трубопроводу. Техническое обслуживание и ремонт запорной арматуры. Выбор типа запорной в зависимости от условий работы.	Изучение нового материала	Лекция
2.	Задвижки. Вентили. Краны. Дисковые поворотные затворы. Исполнительные устройства регулирования. Регулирующие заслонки. Предохранительные клапаны и устройства. Обратные клапаны.	Изучение нового материала	Лекция
3.	Расчет пропускной способности предохранительного клапана типа СППК.	Углубление и систематизация учебного материала	Практическое занятие
4.	Подбор основного оборудования насосной станции.	Предварительный контроль	Курсовой проект

2. Основы научно-теоретических знаний по модулю «Трубопроводная арматура»

2.1. Основные сведения по трубопроводной арматуре

Под трубопроводной арматурой понимают разнообразные устройства, предназначенные для управления потоками рабочей среды (жидкой, газообразной, газожидкостной, порошкообразной, суспензиями и т.д.), транспортируемой по трубопроводам.

Арматуру классифицируют по основным признакам: ее назначению, условиям работы – давление, температура, агрегатное состояние, химическая активность и токсичность транспортируемой среды, температура и особые свойства (например, взрывоопасность окружающей среды), по диаметру условного прохода (номинальный размер арматуры).

По назначению арматуру делят на основные классы:

- запорная, предназначенная для полного перекрытия потока среды;

- предохранительная, обеспечивающая частичный выпуск или перепуск рабочей среды при повышении давления до значения, угрожающего прочности системы, а также предотвращающая недопустимый по технологическим соображениям обратный поток среды;

- регулирующая, назначение которой управлять рабочими параметрами потока среды (давлением, расходом, температурой) путем изменения проходного сечения;

- контрольная, определяющая уровень рабочей среды;

- прочая, предназначенная для различных конкретных операций (отвод конденсата, выпуск воздуха из трубопровода и впуск воздуха в него, приемо-раздаточные операции, выпуск подтоварной воды из резервуаров и т.д.)

К арматуре предъявляются следующие требования. Это, прежде всего прочность, герметичность и надежность работы, взрывобезопасность и коррозионная стойкость. Требуемая прочность арматуры диктуется в основном рабочим давлением и температурой. Рабочее давления и температуры практически могут иметь любые значения из довольно широких диапазонов в зависимости от технологии конкретных производств. Поэтому с целью стандартизации унификации принята следующая система условных давлений.

По величине условного давления арматуру можно разделить на три основные группы: низкого давления на P_Y до 10 кгс/см², среднего давления на P_Y от 16 до 64 кгс/см²; высокого давления на P_Y от 100 до 1000 кгс/см².

Кроме того, можно выделить вакуумную арматуру и арматуру сверхвысокого давления (более 1000 кгс/см²), которую изготавливают на рабочее давление или вакуум по специальным техническим условиям.

Условное давление P_Y является единственным параметром для изготавливаемой арматуры, гарантирующим ее прочность и учитывающим как рабочее давление, так и рабочую температуру. Условное давление соответствует допустимому для данного изделия рабочему давлению при нормальной температуре. При повышении температура механические свойства конструкционных материалов ухудшаются. Поэтому для арматуры с высокой рабочей температурой допустимые рабочие давления ниже, чем условные. Это снижение зависит от материала деталей арматуры и температурной зависимости прочностных свойств этого материала. Чем выше рабочая температура, тем ниже максимальное рабочее давление при одном и том же условном. Соотношения условных и наибольших допустимых (в зависимости от температуры) рабочих давления стандартизировано ГОСТ 356-68 для трех групп материалов – чугунов (серого и ковкого), бронзы и латуни, сталей. ГОСТ 356-68 распространяется на арматуру и соединительные части трубопроводов при температуре рабочей среды выше 0 ⁰С и давлении 0,5 кгс/см² и выше. Как правило, давления, указываемые для арматуры, избыточные. Абсолютные давления оговариваются специально.

До пуска в эксплуатацию арматуру необходимо испытать водой при температуре ниже 100 ⁰С, на прочность и плотность материала – пробным давлением. Это давление также нормировано ГОСТ 356-68. Для условных давлений до P_y=200 кгс/см² пробное давление P_пр.=1,5P_у; при более высоких P_у превышение пробного давления над условным постепенно снижается до 25%.

Рабочей температурой считается наивысшая длительная температура перекачиваемой по трубопроводам среды (без учета кратковременных повышений температуры, допускаемых техническими условиями).

Если арматура в условиях эксплуатации работает при пульсирующих давлениях, частых гидравлических ударах, переменных температурах, особых свойствах среды, ограниченном сроке службы (не более 20 тыс. ч.), то при определении допустимого рабочего давления следует учитывать поправочный коэффициент к стандартным значениям. ГОСТ допускает превышение фактического рабочего давления над указанным до 5%.

Рабочее давление в зависимости о температуры и марки материала разделяют на ряд ступеней. Таких температурных ступеней для чугуна – 6, для бронзы и латуни - 3, для стали – 14.

Основной параметр арматуры – диаметр условного прохода D_у – номинальный внутренний диаметр трубопровода, на котором устанавливают данную арматуру. Различные типы арматуры при одном и том же условном проходе могут иметь разные проходные сечения (например, полнопроходный шаровой кран, конический кран с трапециевидным проходом и дроссельный игольчатый клапан).

Не следует путать диаметр условного прохода с диаметром проходного сечения в арматуре, последний часто меньше D_у (арматура с сужением прохода) или больше D_у (затворы с кольцевым проходным сечением). В то же время условный проход арматуры не совпадает и с фактическим проходным диаметром трубопровода. Так, трубопровод из трубы размером 325… 16 мм имеет фактический внутренний диаметр (без учета допусков) 293 мм, а номинальный диаметр – 300 мм.

По размеру условного прохода различают арматуру малых проходов (D_у<40 мм), средних проходов (D_у=50…250 мм) и больших проходов (D_у>250 мм).

 

Условные обозначения трубопроводной арматуры

ГОСТ предусматривает условные обозначения арматуры, состоящее из наименования, номера конструктивного типа (римская цифра I, II и т.тд.) и исполнения (заглавная буква – А, Б, В и т.д.), условного прохода в мм, условного давления в кгс/см² и номера ГОСТ. Например, вентиль II-A-50-40 ГОСТ 9659-66. Эти стандартные обозначения часто используются проектировщиками.

 

Таблица 13.1