Словарь терминов трубопроводной арматуры

Трубопроводная арматура: устройство, классификация и технические аспекты

1. Общее описание и назначение

Трубопроводная арматура — это комплекс устройств, монтируемых на трубопроводах, резервуарах и агрегатах для управления потоками рабочих сред (жидкостей, газов, суспензий, пара). Её основная задача — обеспечение безопасной и эффективной эксплуатации систем за счёт:

Регулирования параметров потока (давление, температура, расход);
Полного или частичного перекрытия сечения трубопровода;
Защиты оборудования от аварийных ситуаций (избыточное давление, обратный поток).

Сферы применения: нефтегазовая промышленность, энергетика, химические производства, ЖКХ, судостроение.

2. Классификация трубопроводной арматуры

Арматура классифицируется по трем ключевым критериям:

2.1. По типу конструкции (затвора)

2.2. По функциональному назначению

Запорная — полное перекрытие потока (шаровые краны, задвижки).
Регулирующая — поддержание заданных параметров (регулирующие клапаны).
Предохранительная — сброс избыточного давления (предохранительные клапаны).
Обратная — предотвращение обратного потока (обратные клапаны).
Распределительная — разделение потока на несколько направлений.

2.3. По типоразмерам и исполнению

Типоразмер: Определяется параметрами DN (условный проход) и PN (номинальное давление). Пример: Клапан DN50 PN16.

2.3.1 Исполнение:

Материалы корпуса: Чугун (для воды), нержавеющая сталь (агрессивные среды), латунь (бытовые системы).
Тип соединения: Фланцевое (ГОСТ 12815-80), муфтовое, приварное.
Управление: Ручное (маховик, рычаг), автоматическое (электропривод, пневмопривод).

3. Технические параметры и стандарты

3.1. Условный проход (DN)

Номинальный внутренний диаметр трубопровода (в мм), стандартизированный по ГОСТ 28338-89.
Основные значения DN:

Малые диаметры: 10, 15, 20 мм (бытовые системы).
Промышленные диаметры: 100, 200, 400 мм (магистральные трубопроводы).
Специальные значения: DN63, DN160 (для гидравлики), DN2600 (исключены для общего применения).

Таблица 1. Примеры DN и областей применения

3.2. Условное и рабочее давление

Условное давление (PN) — максимальное избыточное давление при 20°C (ГОСТ 26349-84). Примеры PN: 10, 16, 25, 40 кгс/см².
Рабочее давление — зависит от температуры среды. Например, при 150°C допустимое давление снижается на 20–30%.
Пробное давление (Рпр) — испытательное значение, превышающее рабочее на 25–50%.

3.3. Геометрические параметры

Строительная длина (L) — расстояние между присоединительными элементами. Для задвижки DN100: L = 350 мм.
Строительная высота (H) — важна для монтажа в ограниченном пространстве.

Рабочие среды и материалы

4.1. Типы сред

Агрессивные: Кислоты, щелочи (требуют арматуры из нержавеющей стали или сплавов).
Высокотемпературные: Пар, нефтепродукты (материалы: легированная сталь).
Абразивные: Суспензии, пульпы (используются износостойкие покрытия).

4.2. Выбор материалов

5. Надёжность и испытания

5.1. Критерии надёжности

Герметичность: Классы по ГОСТ 9544-2015 (А — нулевая утечка, В — минимальная).
Термоударная прочность: Способность выдерживать перепады до 200°C/мин.
Цикловая долговечность: Количество циклов «открытие-закрытие» (для клапанов — до 100 000 циклов).

5.2. Испытания

Гидравлические: Проверка на герметичность под давлением 1.5×PN.
Пневматические: Обнаружение микродефектов сжатым воздухом.
Температурные: Работа в условиях от -60°C (Арктика) до +600°C (ТЭЦ).

6. Стандарты и сертификация

ГОСТ 28338-89: Ряды условных проходов (DN).
ГОСТ 26349-84: Номинальные давления (PN).
ГОСТ Р 53673-2009: Требования к предохранительным клапанам.
ISO 5208: Международные стандарты герметичности.

7. Примеры применения в промышленности

Нефтепереработка: Шаровые краны DN300 из нержавеющей стали для транспортировки сырой нефти.
Энергетика: Предохранительные клапаны PN100 для паровых котлов.
Химическая промышленность: Дисковые затворы с тефлоновым покрытием для кислотных сред.

Заключение

Трубопроводная арматура — критически важный элемент инфраструктуры, от которого зависит безопасность и эффективность промышленных объектов. При выборе арматуры необходимо учитывать: