2020-04-12
262
Задание: Составить конспект (можете писать одним конспектом, а не двумя)
Трубопроводная арматура для газораспределительных сетей
Промышленная трубопроводная арматура — устройства, устанавливаемые на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенные для управления (отключения, регулирования, сброса, распределения, смешивания, фазораспределения) потоками рабочих сред (газообразной, жидкой, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т.п.) путем изменения площади проходного сечения.
Трубопроводная арматура характеризуется двумя главными параметрами: условным проходом (номинальным размером) и условным (номинальным) давлением. Под условным проходом (номинальным размером) DN или ДУ понимают параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей, например соединений трубопроводов, фитингов и арматуры (ГОСТ 28338–89). Условный проход не имеет единицы измерения и приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах.
|
|
|
Номинально (условное) давление PN или PУ– наибольшее избыточное рабочее давление при температуре рабочей среды 20°С, при котором обеспечивается заданный срок службы соединений арматуры и трубопровода, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках прочности при температуре 20°С. Значения и обозначения номинальных (условных) давлений должны соответствовать указанным в ГОСТ 26349-84
Номинальные (условные) давления менее 0,01 МПа следует выбирать из ряда R5, а более 100 МПа – из ряда R20 по ГОСТ 8032-84.
Допускается применять обозначение номинального (условного) давления PУ вместо PN в конструкциях соединений трубопроводов и арматуры, разработанных до 01.01.1992.
При маркировке допускается использовать обозначение PN 6 вместо PN 6,3
Рабочее давление Pр – наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры, то есть при рабочих температурах.
Пробное давление Рпр – избыточное давление, при котором должно производиться гидравлическое испытание арматуры и деталей трубопровода на прочность и герметичность водой при температуре не менее 5 и не более 70°С. Значения пробных давлений для арматуры и деталей из различных материалов определяются по ГОСТ 356–80. Для Рр до 20 МПа пробное давление примерно в 1,5 раза больше рабочего
Конструктивные типы трубопроводной арматуры
· Задвижки. Рабочий орган у них перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно потоку рабочей среды. Используется преимущественно в качестве запорной арматуры.
|
|
|
· Клапаны (вентили). Запорный или регулирующий рабочий орган у них перемещается возвратнопоступательно параллельно оси потока рабочей среды. Разновидностью этого типа арматуры являются мембранные клапаны, у которых в качестве запорного элемента используется мембрана. Мембрана фиксируется по внешнему периметру между корпусом и крышкой, выполняет функцию уплотнения корпусных деталей и подвижных элементов относительно внешней среды, а также функцию уплотнения запорного органа.
· Краны. Запорный или регулирующий рабочий орган у них имеет форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг своей оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.
· Затворы. Запорный или регулирующий орган у них имеет, как пра-вило, форму диска и поворачивается вокруг оси, не являющейся его собственной.
Нормы и классы герметичности
ГОСТ 54808-2011 устанавливает на все виды запорной трубопроводной арматуры следующие нормы герметичности затворов для всех PN в за- висимости от номинального диаметра DN и класса герметичности при испытании водой давлением Pисп = 1,1PN и воздухом давлением Pисп = 0,6 МПа (табл. 1). Рекомендации по назначению классов герметичности затворов приведены в табл. 2, 3.
| Класс герметичности | Норма герметичности затвора Q для испытательной среды | |||
| Вода при Р исп =1,1PN | Воздух при Р исп =0,6 МПа | |||
| Q, мм3/с | Q, см3/с | Q, мм3/с | Q, см3/с | |
| А | Отсутствие видимых утечек в течение времени испытания | |||
| АА | 0,006•DN | 0,0004•DN | 0,18•DN | 0,011•DN |
| В | 0,01•DN | 0,0006•DN | 0,30•DN | 0,018•DN |
| С | 0,03•DN | 0,0018•DN | 3,00•DN | 0,18•DN |
| СС | 0,08•DN | 0,0048•DN | 22,30•DN | 1,30•DN |
| D | 0,10•DN | 0,006•DN | 30•DN | 1,80•DN |
| Е | 0,30•DN | 0,018•DN | 300•DN | 18,0•DN |
| ЕЕ | 0,39•DN | 0,023•DN | 470•DN | 28,2•DN |
| F | 1,0•DN | 0,060•DN | 3000•DN | 180•DN |
| G | 2,0•DN | 0,12•DN | 6000•DN | 360•DN |
Табл. 1 – Нормы и классы герметичности затворов запорной арматуры
| Вид арматуры | Тип арматуры | Класс герметичности затвора | |||||||||
| А | АА | В | С | CC | D | Е | ЕЕ | F | G | ||
| Уплотнение затвора «металл – металл» | |||||||||||
| Запорная | Клапаны | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
| Задвижки | + | + | + | + | + | + | + | + | |||
| Дисковые затворы | + | + | + | + | + | + | + | + | |||
| Краны | + | + | + | + | + | + | |||||
| Обратная | Затворы | + | + | + | + | ||||||
| Клапаны | + | + | + | + | + | + | |||||
| Предохранительная | Все | + | + | + | + | + | |||||
| Запорно-регулирующая | + | + | + | ||||||||
| Уплотнение затвора «мягкое» | |||||||||||
| Запорная | Клапаны | + | + | + | + | ||||||
| Задвижки | + | + | + | + | |||||||
| Дисковые затворы | + | + | + | + | + | ||||||
| Краны | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |
| Обратная | Затворы | + | + | + | + | + | |||||
| Задвижки | + | + | + | + | + | ||||||
| Предохранительная | Все | + | + | + | |||||||
| Запорно-регулирующая | + | + | + | + | + | ||||||
Табл. 2 – Рекомендации по назначению классов герметичности затворов, рабочая среда – газ
| Рекомендуемый класс герметичности | Класс герметичности затвора | |||||
| I | II | III | IV, IV-S1, IV-S2 | V | VI | |
| Конструктивное исполнение регулирующего клапана | Все | Двухседельный, клеточный разгруженный | Двухседельный, односедельный, клеточный | Односедельный, клеточный неразгруженный | Односедельный, клеточный | Односедельный с мягким уплотнением затвора |
Табл. 3 – Рекомендации по назначению классов герметичности для регулирующей арматуры
Условные обозначения и маркировка
ГОСТ 52760-2007 устанавливает нормы маркировки и отличительной окраски трубопроводной арматуры. Перечень, приведенный в п. 4.1.1 стандарта, включает 22 позиции. Из них знаки маркировки 1 (номинальный диаметр), 2 (номинальное давление), 3 (материал корпуса), 4 (товарный знак и/или наименование изготовителя) обязательные. Знак маркировки 2 может быть заменен или дополнен знаками маркировки 7 (предельная температура) и 9 (рабочее давление). Знак маркировки 5 (направление подачи рабочей среды на арматуру) является обязательным для арматуры с регламентированным направлением подачи рабочей среды. Прочие знакимаркировки обязательны только тогда, когда это определено какими-либо регулирующими документами, в других случаях указываются изготовителями в добровольном порядке.
|
|
|
ГОСТ 15150-69 устанавливает маркировку изделий по исполнениюдля различных климатических районов, категорий, условий эксплуатации и хранения в части воздействия климатических факторов внешней среды. По степени защиты изделия, обеспечиваемые оболочками, маркируются согласно ГОСТ 14254-96.
Климатические исполнения имеют следующие варианты маркировки: У1, У2, У3, Т1, Т2, Т3, УХЛ1, УХЛ4, УТ1.5. Буквы обозначают, для какого макроклиматического района предназначается изделие (тип климата), цифры – категорию (место) размещения (см. табл. 4, 5).
· У1 – изделия для эксплуатации в районах с умеренным климатом с категорией размещения 1 (на открытом воздухе).
· У2 – для эксплуатации в районах с умеренным климатом с категорией раз мещения 2 (под навесом или в помещениях со свободным доступом воздуха).
· УЗ –для эксплуатации в районах с умеренным климатом с категорией размещения 3 (в закрытых помещениях с естественной вентиляцией)
· Т1.Т2.ТЗ – для эксплуатации в районах как с сухим, так и с влажным тропическим климатом с размещением на открытом воздухе, под навесом, в закрытых помещениях с естественной вентиляцией.
· УХЛ1 – для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом с категорией размещения 1 (на открытом воздухе).
· УХЛ4 – для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом с категорией размещения 4 (в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями).
· УТ1.5 – для эксплуатации как в районах с умеренным климатом, так и в рай онах с сухим или с влажным тропическим климатом как с категорией размещения 1 (на открытом воздухе), так и с категорией размещения 5 (в по-мещениях с повышенной влажностью).
|
|
|
Индекс «Ц» в маркировке арматуры обозначает цинковое покрытие, полученное методом горячего цинкования. Буква «X» обозначает химостойкое покрытие.
| Климатическое исполнение | |
| У | С умеренным климатом. Средняя из ежегодных абсолютных максимумов температура воздуха равна или ниже +40°С, средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура – выше -45°С. Диапазон рабочих температур при эксплуатации – -45...+40°С |
| ХЛ | С холодным климатом. Средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура – ниже -45°С. Диапазон рабочих температур при эксплуатации – -60...+40°С |
| УХЛ | С умеренным и холодным климатом. Диапазон рабочих температур при эксплуатации – -60...+40°С |
| Т | Тропический климат |
| ТВ | С влажным тропическим климатом. Сочетание температуры, равной или выше +20°С, и относительной влажности выше 80% наблюдается 12 и более часов в сутки за непрерывный период более 2 месяцев (концентрация хлоридов – менее 0,3 мг/м2•сут., сернистого газа – 20-250 мг/м2•сут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации – +1...+40°С |
| ТС | С сухим тропическим климатом. Средняя из ежегодных абсолютных максимумов температура воздуха – выше +40°С (концентрация хлоридов – менее 0,3 мг/м2•сут., сернистого газа – 20-250 мг/м2•сут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации – -10...+50 °С |
| О | Общеклиматическое исполнение (за исключением морского). Для макроклиматических районов на суше, кроме района с очень холодным климатом (концентрация хлоридов – 0,3-30 мг/м2•сут., сернистого газа – 20-250 мг/м2•сут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации – -60...+50°С |
| М | Морской умеренно-холодный климат |
| МО | Общеклиматическое морское исполнение |
| В | Всеклиматическое исполнение. Для макроклиматических районов на суше и на море, кроме района с очень холодным климатом (концентрация хлоридов – 0,3-300 мг/м2•сут., сернистого газа – не более 250 мг/м2•сут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации – -60...+50°С |
Табл. 4 –Климатическое исполнение
| Категория размещения | |
| 1 | Для работы на открытом воздухе |
| 2 | Для работы в помещениях, где колебания влажности воздуха не очень отличаются от колебаний на открытом воздухе, например: в палатках, кузовах, прицепах, металлических помещениях без теплоизоляции, а также в кожухах комплектных устройств категории 1 или под навесом (отсутствует прямое действие солнечной радиации и атмосферных осадков на изделие) |
| 3 | Для работы в закрытых помещениях с природной вентиляцией, без искусственного регулирования климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха, а также действие песка и пыли значительно меньше, чем снаружи, например: в металлических с теплоизоляцией, каменных, бетонных, деревянных помещениях (значительное уменьшение действия солнечной радиации, ветра, атмосферных осадков, отсутствие росы) |
| 4 | Для работы в помещениях с искусственно регулируемым микроклиматом, например: в закрытых обогреваемых и вентилируемых производственных и других, в том числе подземных, помещениях с хорошей вентиляцией (отсутствие прямого действия атмосферных осадков, ветра, а также песка и пыли внешнего воздуха) |
| 5 | Для работы в помещениях с повышенной влажностью |
Табл. 5 - Категория размещения
Особые требования к материалу арматуры в связи с низкими температурами эксплуатации предъявляет умеренный и холодный климат (УХЛ). Поэтому очень важно, чтобы изделия, предназначенным для эксплуатации в районах с УХЛ1, были изготовлены из материалов, сохраняющих свои свойства при температуре до -70°С.
Необходимо понимать, что арматура, например, предназначенная для эксплуатации в районах с умеренным климатом категории размещения 1, может также эксплуатироваться в районах с умеренным климатом категорий размещения 2, 3 или 4, но не наоборот
Аналогично: изделия с маркировкой УТ1.5 могут замещать изделия с маркировкой У1, У2, УЗ, Т1.Т2.ТЗ
Диапазоны рабочих и предельных рабочих температур для разных вариантов климатического исполнения арматуры приведены в табл. 6.
Принятое в арматуростроении условное обозначение арматуры – классификация Центрального конструкторского бюро арматуростроения (ЦКБА) – состоит из цифр и букв (рис. 1). Первые две цифры обозначают тип арматуры.
Буквы за цифрами – материал, применяемый для изготовления корпуса
Одна или две цифры после букв – номер модели, при наличии трех цифр первая из них обозначает вид привода, а две следующих – номер модели.
Последние буквы – материал уплотнительных поверхностей или способ нанесения внутреннего покрытия корпуса.
| Исполнение | Категория размещение | Температура воздуха | ||||
| Рабочая | Предельная рабочая | |||||
| max | min | Средняя | max | min | ||
| У | 1,2 | +40 | -45 | +10 | +45 | -50 |
| 3 | +40 | -10 | +10 | +45 | -10 | |
| ХЛ | 1,2 | +40 | -60 | +10 | +45 | -60 |
| 3 | +40 | -10 | +10 | +45 | -10 | |
| УХЛ | 1,2 | +40 | -60 | +10 | +45 | -60 |
| 3 | +40 | -10 | +10 | +45 | -10 | |
| ТВ | 1,2 | +25 | +1 | +27 | +50 | +1 |
| 3 | +45 | +10 | +20 | +40 | +1 | |
| Т, ТС | 1,2,3 | +45 | -10 | +27 | +55 | -10 |
| 4 | +45 | +1 | +27 | +55 | +1 | |
| O | 1,2 | +45 | -60 | +27 | +55 | -60 |
| M | 1 | +40 | -45 | +10 | +45 | -50 |
| TM | 1 | +40 | +1 | +27 | +50 | +1 |
| OM | 1 | +45 | -60 | +27 | +55 | -60 |
| B | 1 | +45 | -60 | +27 | +55 | -60 |
Табл. 6 – Диапазон рабочих и предельных рабочих температур для разных вариантов климатического исполнения арматуры
Изделие без вставных или наплавленных колец, то есть с уплотнительными поверхностями, выполненными непосредственно на корпусе или затворе, обозначается «бк» (без колец).
Наряду с системой ЦКБА используют код, полученный путем сокращения названия изделия, например, КШ-16/15 – кран шаровой с условным давлением 16 кг/см2 и условным проходом 15 мм. Некоторые конструкции обозначаются только номером чертежа, по которому они изготавливаются, иногда в обозначение изделия добавляется буква названия завода-изготовителя.
