Класифікація трубопровідної арматури

Трубопровідна арматура є невід’ємною частиною будь-якого трубопроводу і включає в себе різноманітні компоненти, які забезпечують регулювання, контроль та безпеку роботи системи. Ця арматура може класифікуватися за різними критеріями, включаючи тип пристрою, спосіб дії, матеріал виготовлення та призначення. Давайте розглянемо основні категорії трубопровідної арматури.

По способу керування

Арматура з системою дистанційного керування відрізняється від інших тим, що не має прямого механізму керування, але може бути з’єднана з ним за допомогою різноманітних перехідних пристроїв, таких як колонки, стрижні тощо. Ця арматура оснащена приводом, що дозволяє здійснювати керування як прямо, так і віддалено.

Крім того, існують моделі з автоматичним управлінням, які виконують свої функції без прямого втручання оператора. У таких випадках керування затвором здійснюється шляхом впливу робочого середовища на затвор або через вплив на привід арматури керуючого середовища.

Ще одним варіантом є арматура з ручним управлінням, де керування відбувається безпосередньо оператором, який може використовувати як дистанційний метод, так і пряме втручання.

По способу герметизації (ущільнення) відносно зовнішнього середовища

Арматура з сальниковим ущільненням працює за принципом герметизації штока або шпинделя відносно зовнішнього середовища за допомогою еластичного елемента, що знаходиться у контакті з рухомим штоком (шпинделем) під навантаженням, що виключає витоки робочого середовища.

Арматура з мембранним ущільненням використовує мембрану як чутливий елемент. Вона може виконувати функції ущільнення корпусних деталей, рухомих елементів відносно зовнішнього середовища, а також ущільнення в затворі.

Арматура з сильфонним ущільненням використовує сильфон для герметизації рухомих деталей (штока, шпинделя) відносно зовнішнього середовища. Сильфон може бути також чутливим або силовим елементом конструкції.

Арматура з шланговим ущільненням забезпечує герметичність всієї внутрішньої полості арматури відносно зовнішнього середовища за допомогою еластичного шлангу.

Відповідно до температурного режиму, існують такі типи арматури:

Криогенна – призначена для робочих температур нижче -153 °C.

Для холодильної техніки – розрахована на робочі температури від -153 до -70 °C.

Для понижених температур – працює при температурах від -70 до -30 °C.

Для середніх температур – робочі температури до +455 °C.

Для високих температур – робочі температури до +600 °C.

Жаростійка – призначена для робочих температур вище +600 °C.

По способу приєднання до трубопроводу

Залежно від способу приєднання до трубопроводу існують наступні типи арматури:

• Муфтова – приєднується до трубопроводу або резервуара за допомогою муфт з внутрішньою різьбою.
• Цапкова – з’єднується з трубопроводом або резервуаром по зовнішній різьбі з бортиком для ущільнення.
• Під приварення – приєднується до трубопроводу або резервуара за допомогою зварювання. Перевагами є повна й надійна герметичність з’єднання, мінімальне обслуговування (не потрібне затягування фланцевих з’єднань магістралі). Недолік – підвищена складність демонтажу та заміни арматури.
• Стяжна – з’єднання вхідного та вихідного патрубків з фланцями на трубопроводі здійснюється за допомогою болтів з гайками, що проходять вздовж корпусу арматури.
• Фланцева – приєднується до трубопроводу або резервуара за допомогою фланців. Перевагою є можливість багаторазового монтажу та демонтажу на трубопроводі, хороше ущільнення з’єднань та зручність їх затягування, велика міцність і застосовність для широкого діапазону тиску і діаметрів. Недоліки – можливість ослаблення затяжки та втрата герметичності з часом, великі габаритні розміри та маса.
• Штуцерна (ніпельна) – приєднується до трубопроводу або резервуара за допомогою штуцера (ніпеля).

По умовному тиску робочого середовища

• Вакуумна – призначена для робочих середовищ з тиском нижче 1 кгс/см² абсолютного.
• Низького тиску – працює при тиску від 0 до 16 кгс/см² вище атмосферного.
• Середнього тиску – робочі тиски від 16 до 100 кгс/см².
• Високого тиску – тиск від 100 до 800 кгс/см².
• Сверхвисокого тиску – тиски вище 800 кгс/см².

По конструктивним типам

Залежно від конструктивних типів, арматура поділяється на наступні види:

1. Засувка – трубопровідна арматура, в якій запірний елемент рухається зрізно-прямолінійно перпендикулярно напрямку потоку робочого середовища. Зазвичай використовується як запірна арматура, де запірний елемент перебуває у крайніх положеннях “відкрито” і “закрито”. Шлангові засувки є одним з варіантів цього типу арматури, де перекриття потоку середовища здійснюється за допомогою запірного органу, який стискає еластичний шланг, всередині якого транспортується робоче середовище.
2. Клапан – трубопровідна арматура, в якій запірний або регулюючий елемент рухається зрізно-прямолінійно паралельно вісі потоку робочого середовища в кільцевій частині корпуса арматури. Клапан, де запірний елемент рухається за допомогою гвинтової пари та керується вручну, називається вентилем. Сьогодні ця назва застаріла. Мембранний клапан є одним з варіантів цього типу арматури, де в якості запірного елемента використовується мембрана. Мембрана фіксується по зовнішньому периметру між корпусом та кришкою, виконує функцію ущільнення корпусних деталей та рухомих елементів відносно зовнішнього середовища, а також функцію ущільнення запірного органу.
3. Кран – трубопровідна арматура, в якій запірний або регулюючий елемент має форму тіла обертання або його частини; обертається навколо своєї вісі, перпендикулярно розташованій відносно напрямку потоку робочого середовища.
4. Затвор (дисковий затвор) – трубопровідна арматура, в якій запірний або регулюючий елемент має форму диска і обертається навколо вісі, перпендикулярної до вісі трубопровода.

По функціональному призначенню (виду)

Залежно від функціонального призначення, арматура поділяється на наступні види:

1. Запірно-регулююча арматура використовується для перекриття потоку робочого середовища в трубопроводі та регулювання його подачі відповідно до вимог технологічного процесу (відкрито-закрито). Основне призначення – забезпечення герметичності та керування потоком робочого середовища відповідно до вимог технологічного процесу. Запірно-регулююча арматура становить близько 80% загального асортименту виробів.
2. Регулююча арматура призначена для регулювання параметрів робочого середовища шляхом зміни його витрати. До неї відносяться регулюючі клапани, регулятори тиску, регулятори рівня рідини, дросельна арматура тощо.
3. Розподільно-змішувальна (триходова або багатоходова) арматура призначена для розподілу робочого середовища в певних напрямках або для змішування потоків середовища (наприклад, холодної та гарячої води). Сюди відносяться розподільні клапани та крани.
4. Запобіжна арматура призначена для автоматичного захисту обладнання та трубопроводів від недопустимого тиску шляхом відведення надлишку робочого середовища. До неї відносяться запобіжні клапани, імпульсні запобіжні пристрої, мембранні розривні пристрої, відпускні клапани.
5. Захисна арматура призначена для автоматичного захисту обладнання та трубопроводів від недопустимих або передбачених технологічним процесом змін параметрів або напрямку потоку робочого середовища та для відключення потоку без викидання робочого середовища з технологічної системи. До неї відносяться зворотні клапани, відключні клапани.
6. Контрольна арматура використовується для перевірки наявності та визначення рівня рідини в котлах, резервуарах та ємностях, а також для підключення контрольно-вимірювальних приладів в гідро- та пневмосистемах. До неї відносяться пробні-спускні крани, індикатори рівня, крани та клапани для манометрів.
7. Фазороздільна арматура призначена для автоматичного розділення робочих середовищ залежно від їх фази та стану. Сюди відносяться конденсато-відводники, повітря-відводники та відсікателі мастил.

По області застосування

Енергетична арматура: Використовується в системах з високими енергетичними параметрами, такими як високі тиски і температури води та пару. Зазвичай вона є паровою арматурою, призначеною для високих тисків і температур. Використовується в енергетичних об’єктах, у тому числі на атомних станціях, в холодильних установках, технологічних лініях для транспортування, переробки нафти та газу, на підприємствах вугільної промисловості. Експлуатується за тиском 300 або більше атмосфер і температурою пару понад 500 градусів Цельсія.

Промислова трубопровідна арматура: Використовується у різних галузях економіки для різноманітних середовищ з часто зустрічними значеннями тиску та температури. Оснащує водопроводи, паропроводи, газові мережі, системи опалення тощо. Призначена для роботи за високих тисків і температур, низьких температур, в корозійних, токсичних, радіоактивних, в’язких, абразивних або сипучих середовищах.

Спеціальна арматура: Розробляється та виготовляється на замовлення відповідно до специфічних технічних вимог. Часто виготовляється для експериментальних або унікальних промислових установок, включаючи атомні електростанції.

Суднова арматура: Виготовляється для роботи в специфічних умовах експлуатації на судах річкового та морського флоту з урахуванням підвищених вимог до мінімальної маси, вібростійкості, підвищеної надійності, спеціальних умов управління та експлуатації.

Сантехнічна арматура: Оснащує різноманітні побутові пристрої: газові плити, ванни, кухонні мийки тощо. Виготовляється на спеціалізованих підприємствах, має невеликі діаметри проходу та в більшості своїй керується вручну, за винятком регуляторів тиску та запобіжних клапанів для газу.

Кожна категорія трубопровідної арматури має свої властивості, переваги та області застосування. Наприклад, металева арматура може мати високу міцність та стійкість до корозії, а пластикова арматура може бути легшою та менш витратною у виробництві. Вибір конкретного типу арматури залежить від вимог конкретної системи трубопроводів та умов експлуатації.