Трубопроводной арматуры: типы и виды трубопроводной арматуры

alexxlab | 05.12.1978 | 0 | Разное

типы и виды трубопроводной арматуры

Главная → Типы и виды трубопроводной арматуры

• Краны шаровые, вентили, клапаны запорные, задвижки, дисковые затворы, регуляторы давления, регуляторы температуры, элеваторы, гидроэлеваторы, фильтры, виброкомпенсаторы, грязевики абонентские, запорные устройства и рамки указателей уровня.
• Клапаны смесительные и регулирующие, краны и клапаны распределительные.
• Клапаны предохранительные и обратные, устройства импульсно-предохранительные и мембранно­разрывные.
• Обратные клапаны и затворы трехэксцентриковые, клапаны невозвратно­запорные и невозвратно-управляемые, шиберные задвижки (гильотинного типа).
• Конденсатоотводчики.

 

1.Запорнаяарматура

 

Основное назначение запорной арматуры – перекрывать поток рабочей среды в трубопроводе. Для этого применяются четыре основных типа трубопроводной арматуры: краны, клапаны, задвижки и затворы дисковые (стоит не забывать о различии между затворами, как одним из элементов запорного органа, и затвором – типом трубопроводной арматуры). Они отличаются способом перекрытия потока, т.е. формой основ­ной детали (или деталей) затвора, характером перемещения затвора относительно седла (или седел) корпуса, а также направ­лением перемещения затвора по отношению к направлению по­тока среды.

В шаровом кране затвор имеет форму тела вращения (т.е. конус, шар или цилиндр) с отверстием для пропуска среды. При перекрытии потока затвор поворачивается вокруг своей оси за один оборот.

В зависимости от формы затвора, который в шаровых кранах называют пробкой, краны делятся на конусные, шаровые и цилиндрические.

В конусных шаровых кранах нужно создавать необходимое усилие прижатия конусных поверхностей пробки и корпуса. Это возможно сделать двумя путями. Один из них – с использованием резьбовой пары (гайка навернута на резьбовой хвостовик пробки) или пружины. Такие краны называют натяжными. Второй способ – при помощи затяжки сальника, создающей прижатие пробки к конусной поверхности корпуса и одновременно перекрывающей выход рабочей среды в атмосферу. Такой кран называют сальниковым или пробко-сальниковым.

По форме проточной части можно выделить краны проходные и трехходовые.

В клапане затвор (его обычно называют золотник) перемещается возвратно-поступательно в направлении, которое совпадает с направлением потока рабочей среды через седло.

При всем разнообразии конструкций запорных клапанов отметим только их отличия по форме проточной части для прохождения рабочей среды – проходные и угловые. Среди проходных выделяются клапаны прямоточные, внешним признаком которых служит расположение шпинделя не перпендикулярно, а наклонно к оси прохода корпуса.

В задвижках запорный орган, имеет форму клина или диска (дисков), перемещается как и в клапанах возвратно-поступательно, но перпендикулярно оси потока. При этом закрывается или открывается проход рабочей среды через кольцевые седла корпуса.

В зависимости от конструкции запорного органа задвижки подразделяются на параллельные, клиновые, шланговые и шиберные.

В параллельных задвижках (30ч6бр – самый яркий представитель этого вида) седла корпуса и соответственно два диска затвора располагаются параллельно друг другу. Прижатие затвора к корпусу в положении “Закрыто” происходит, как правило, за счет клинового устройства, помещенного между дисками затвора. В клиновых задвижках (30ч39р тип МЗВ) седла корпуса расположены под углом друг к другу. Затвор выполнен в виде клина или двух дисков, расположенных под углом. Имеются также задвижки только с одним плоским запирающим элементом, работающим с использованием самоуплотнения. Такие задвижки называют шиберными (гильотинного типа) .

Клиновые и параллельные задвижки изготавливаются с невыдвижным или выдвижным шпинделем. Отличаются они расположением резьбы шпинделя – внутри задвижки или вне зоны рабочей среды. Первые – меньше по габариту, но у них менее благоприятные условия для работы резьбовой пары шпиндель – ходовая гайка.

Также существует запорная арматура, в которой перекрытие потока среды осуществляется пережатием эластичного (как правило, резинового) шланга, внутри которого проходит среда. Шланг – специальный патрубок – помещен внутри корпуса. Движение деталей, пережимающих шланг – возвратно-поступательное перпендикулярно направлению потока среды – как в задвижках . Такие изделия называются -ШЛАНГОВЫЕ ЗАДВИЖКИ .

В дисковых затворах запирающий элемент (затвор) имеет форму диска. Открывание и закрывание прохода среды через кольцевое седло в корпусе происходит путем поворота (как правило, на 90 градусов) затвора вокруг ocи перпендикулярной направлению потока среды. При этом ось вращения диска не является его собственной осью. Следует заметить, что форма диска, в середине которого проходит его ось вращения, несколько напоминает бабочку, из-за этого иногда дисковые затворы называют – “затвор типа Баттерфляй”.

Очень часто необходимо контролировать уровень жидкости в сосудах, емкостях, котлах. Для этого используются системы указания уровня, состоящие из водомерных стекол (стекла Клингера) и запорных устройств (12б1бк, 12б2бк, 12б3бк, 12с13бк, 12нж13бк, 12кч11бк). Запорные устройства указателей уровня примыкают к запорной арматуре (по назначению) и используются для выпуска воздуха при заполнении системы, а также при замене водомерного стекла.

Полный комплект запорных устройств, включает в себя верхнее и нижнее устройства (соответственно устанавливаются над и под стеклом) и спускного крана для продувки. Запорные устройства бывают кранового или вентильного типа. Вторые, как правило, имеют специальные клапаны, автоматически перекрывающие проход среды при поломке стекла. Управляются запорные устройства вручную.

 

2. Регулирующая арматура

 

Регулировка параметров рабочей среды включает в себя немало функций. Это и регулировка расхода среды, поддержание давления среды в заданных пределах, и смешивание различных сред в необходимых пропорциях, и поддержание заданного уровня жидкости в сосудах, и другие. При этом в зависимости от различных условий эксплуатации применяются разные виды управления регулирующей арматурой. Обычно, это управление с использованием внешних источников энергии по команде от датчиков, фиксирующих параметры среды в трубопроводе. Применяется также управление автоматическое непосредственно от рабочей среды.

В то же время, хотя и встречается не так часто, используется ручное управление – затвор устанавливается вручную в определенное постоянное положение относительно седла в корпусе. Этим обеспечивается заданный максимальный расход рабочей среды через проходное сечение регулирующего органа.

Требования, предъявляемые к каждому виду регулирования с учетом параметров рабочих сред (давление, температура, химический состав и др.), определяют многообразие конструктивных типов регулирующей арматуры. Наиболее часто встречаются регулирующие клапаны, регуляторы давлния прямого действия, регуляторы уровня и смесительные клапаны.

 

3. Распределительная арматура

 

Из числа наиболее часто применяемых следует назвать два типа: трехходовые краны и клапаны электромагнитные распределительные (или распределители электромагнитные).

Кран распределительный трехходовой аналогичен по основным конструктивным характеристикам крану проходному. Но если последний имеет два патрубка для присоединения к трубопроводу, то кран распределительный является трехходовым, т.е. имеет три присоединительных патрубка; один входной и два выходных. Соответственно конструкция затвора крана позволяет при его повороте направить поток рабочей среды в необходимом направлении. Управление такими кранами – как правило, ручное.

Распределительный клапан (распределитель) с электромагнитным приводом предназначается для дистанционного управления гидравлическими или пневматическими приводами арматуры, путем отбора проб воздуха из нескольких объектов и для некоторых других функций.

Серийно выпускаются четырехходовые распределители, которые имеют присоединительные патрубки для приема рабочей среды, подачи ее в нужном направлении и для выпуска отработанной среды. Применяются они для управления приводами двустороннего действия. Управление осуществляется электромагнитным приводом. Выпускаются также различные конструкции трехходовых, четырехходовых и многоходовых распределителей с различными видами электромагнитных приводов.

 

4. Предохранительная арматура

 

Для обеспечения защиты трубопровода и оборудования в системе от повышения давления сверх допустимого, применяются в основном три типа арматуры: предохранительные клапаны, импульсно-предохранительные устройства и мембранные разрывные устройства. Общий принцип их действия заключается в следующем: при нарушении режима технологического процесса в системе давление рабочей среды повышается до той величины, которая может привести к повреждению трубопровода и оборудования. В этих условиях защитные устройства автоматически срабатывают, сбрасывая избыток рабочей среды до восстановления нормального рабочего давления в трубопроводе.

Различия в способах срабатывания и соответственно конструктивных исполнениях защитных устройств определяются конкретными условиями их эксплуатации.

К предохранительной арматуре относятся также дыхательные клапаны, которые предохраняют нефтяные резервуары от недопустимого повышения или понижения давления, возникающих под действием температурных режимов окружающей среды.

Предохранительный клапан, предотвращая аварийное повышение давления, открывается и выпускает часть pабочей среды из трубопровода, после чего закрывается, восстанавливая рабочее давление. Затвор клапана в закрытом положении прижимается к седлу усилием, которое противодействует давлению на него со стороны рабочей среды. По способу создания этого усилия клапаны делятся на рыжачно-грузовые и пружины. В рычажно-грузовых клапанах давлению среды на золотник противодействует усилие, передаваемое от груза, закрепленного на рычаге. В пружинном клапане – сила пружины.

В выпускаемых клапанах предусмотрена возможность использования их в различных диапазонах давлений рабочей среды, при которых клапан должен срабатывать.

В рычажно-грузовых это осуществляется установкой груза определенной массы на соответствующем плече рычага, в пружинных – большим или меньшим поджатием (настройкой) пружины.

В рычажно-грузовых клапанах для этого используется рычаг, на котором укреплен груз. В пружинных – рычаг, специально предназначенный для этой цели.

Важной характеристикой является высота подъема золотника при срабатывании, так как этим определяется пропускная способность клапана. По этой характеристике предохранительные клапаны делятся на полноподъемные, у которых высота подъема составляет 1/4 или более диаметра седла, и малоподъемные, где этот показатель составляет не более 1/20.

Рычажно-грузовые клапаны – малоподъемные, пружинные – как мало, так и полноподъемные.

Импульсно-предохранительное устройство (ИПУ) выполняет ту же функцию, что и предохранительный клапан , но применяется для защиты систем с высокими рабочими параметрами при необходимости сброса больших количеств рабочей среды. ИПУ состоит из главного предохранительного клапана с большой пропускной способностью и импульсного клапана, управляющего приводом главного клапана.

Импульсный клапан открывается по команде от датчика при соответствующем давлении рабочей среды и направляет ее в поршневой привод главного клапана, который при этом открывается и сбрасывает избыточное количество среды. Применяются ИПУ на тепловых электростанциях для пара высоких давлений и температур, а также в системах атомных электростанций.

Мембранное разрывное устройство применяется на трубопроводах с высокой токсичностью или агрессивностью рабочей среды, когда протечка через запорный орган предохранительного клапана абсолютно недопустима. Назначение такого устройства состоит в том, чтобы при нормальных условиях работы установки надежно отделять технологическую линию от выпускной, а при возникновении аварийного давления путем разрушения мембраны открыть выход для избыточной среды. Разумеется, после срабатывания разрушенную мембрану следует заменить.

Дыхательные клапаны предназначены для предохранения резервуаров нефти и светлых нефтепродуктов от разрушений и деформаций вследствие чрезмерного повышения давления или образования вакуума.

В этих случаях клапаны автоматически обеспечивают сообщение газового пространства резервуара с атмосферой. В корпусе клапана – два седла (одно для давления, другое для вакуума). На каждом седле установлен затвор, прижатый грузами. При изменении давления в резервуаре сверх допустимых пределов, открывается проход для поступления в резервуар атмосферного воздуха при вакууме, либо для выпуска из резервуара паровоздушной смеси при избыточном давлении.

 

5. Защитная арматура

 

При работе трубопроводной системы могут возникнуть ситуации, когда на отдельных участках трубопровода происходит технологическое или аварийное падение давления, а на соседних участках рабочее давление сохраняется. В таких случаях возникает так называемый обратный поток рабочей cpeды недопустимый по отношению к оборудованию и трубопроводу (гидроудар, поломка насоса и т.п.). Для предотвращения возможности образования обратного потока среды применяются такие типы автоматически срабатывающей арматуры, как обратные клапаны и обратные затворы.

Такая арматура устанавливается, например, за насосной установкой для ее защиты от обратного потока среды.

Клапаны обратные имеют затвор в виде золотника и в редких случаях – шара, совершающего возвратно-поступательное движение вдоль направления потока среды через седло корпуса. В основном они предназначены для установки только на горизонтальных участках трубопровода. Исключение составляют клапаны с пружиной, обеспечивающей посадку золотника на седло, клапаны специально предназначенные для вертикально расположения, а также клапаны с сеткой (приемные) для установки на вертикальной всасывающей линии перед насосом.

В затворах обратных затворный элемент (затвор) поворачивается вокруг горизонтальной оси, расположенной выше оси седла клапана, как правило, за пределами проходного отверстия седла. Затвор выполнен в форме диска, часто называемого захлопкой.

Затворы обратные могут устанавливаться как на горизонтальных, так и на вертикальных трубопроводах. Имеется несколько затворов, которые устанавливаются только на горизонтальных трубопроводах больших диаметров.

Кроме срабатывающей только автоматически, имеется защитная арматура, в конструкции которой предусмотрено принудительное управление. Обратный клапан или затвор, имеющий принудительное закрытие называется невозвратно запорный клапан, а имеющий принудительно закрытие и открытие – невозвратно-управляемый клапан.

6. Фазоразделительная арматура

При работе энергетических и обогревательных установок часть пара, конденсируясь, превращается в воду. Для автоматического вывода из системы конденсата, который не участвует в рабочем или технологическом процессе, используются конденсатоотводчики.

Конденсатоотводчики бывают – термодинамические, поплавковые и термостатные.

В термодинамическом конденсатоотводчике затвором является тарелка, свободно лежащая на седле корпуса. Тарелка поднимается над седлом, открывая выход конденсата, и прижимается к седлу после его выхода. Этот процесс происходит автоматически при изменениях давлений под тарелкой и над ней, что вызывается различиями плотностей и температур пара и конденсата.

Некоторые термодинамические конденсатоотводчики снабжены устройством (обводом) для принудительного открывания и продувки.

В поплавковом конденсатоотводчике (иногда его называют “Конденсационный горшок”) по мере накопления конденсата поплавок всплывает, управляя выпуском конденсата.

В термостатном конденсатоотводчике затвор открывает отверстие для выпуска конденсата под воздействием сильфонного термостата или биметаллического элемента, paбота которых основана на использовании расширения тел при нагревании и разности температур между паром и конденсатом. Применение тех или иных типов конденсатоотводчиков определяется конкретными условиями установок и их эксплуатации.

Отправить заявку на данное оборудование можно на электронный адрес: [email protected] или воспользовавшись формой обратной связи.

Позвоните по телефону +7 (812) 406-85-21, чтобы получить консультацию наших специалистов.

Цены, характеристики и таблицы аналогов продукции на сайте носят исключительно информационный характер и не являются публичной офертой.

Назначение, устройство и классификация промышленной трубопроводной арматуры

Промышленная трубопроводная арматура — устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отключения, регулирования, сброса, распределения, смешивания, фазораспределения) потоками рабочих сред (газообразной, жидкой, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т. п.) путем изменения площади проходного сечения.

Существует ряд государственных стандартов, регламентирующих требования, предъявляемые к трубопроводной арматуре.

В частности, основные параметры кранов необходимо смотреть по ГОСТ 21345-2005.

Требования к проектированию, изготовлению и испытаниям — по ГОСТ 12.2.063-81.

Типы, присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей фланцев — по ГОСТ Р 54432-2011.

Муфтовые концы — по ГОСТ 6527-68.

Разделку концов патрубков под приварку — по ГОСТ 16037-80.

Требования надежности — по ГОСТ 27.003-90.

Маркировку и окраску — по ГОСТ 4666-75.

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) (табл. 3.1). Условный проход не имеет единицы измерения и приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах.

Таблица 3.1

Условный проход по ГОСТ 28338-89
2,5; 3 4 5 6 8 10 12 15 16* 20 25 32	40 50 63* 65 80 100 125 150 160* 175** 200 250	300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000 1200 1400	1600 1800 2000 2200 2400 2600** 2800 3000 3200** 3400 3600** 3800**; 4000

* Допускается применять для гидравлических и пневматических устройств.
** Не допускается применять для арматуры общего назначения.

Таблица 3.2

Обозначение номинального (условного) давления	Значение номинального (условного) давления, МПа (кгс/см2)	Обозначение номинального (условного) давления	Значение номинального (условного) давления, МПа (кгс/см2)
PN 0,1 PN 0,16 PN 0,25 PN 0,4 PN 0,63 PN 1 PN 1,6 PN 2,5 PN 4 PN 6,3 PN 10 PN 16 PN 25 PN 40	0,01 (0,1) 0,016 (0,16) 0,025 (0,25) 0,040 (0,40) 0,063 (0,63) 0,1 (1,0) 0,16 (1,6) 0,25 (2,5) 0,4 (4,0) 0,63 (6,3) 1,0 (10,0) 1,6 (16,0) 2,5 (25,0) 4,0 (40,0)	PN 63 PN 80 PN 100 PN 125 PN 160 PN 200 PN 250 PN 320 PN 400 PN 500 PN 630 PN 800 PN 1000	6,3 (63,0) 8,0 (80,0) 10,0 (100,0) 12,5 (125,0) 16,0 (160,0) 20,0 (200,0) 25,0 (250,0) 32,0 (320,0) 40,0 (400,0) 50,0 (500,0) 63,0 (630,0) 80,0 (800,0) 100,0 (1000,0)

Условное (номинальное) 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 их при температуре 20 °С. Значения и обозначения номинальных (условных) давлений должны соответствовать указанным по ГОСТ 26349-84 в табл. 3.2.

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 01.01.92.

При маркировке допускается применять 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.

Трубопроводную арматуру можно классифицировать по нескольким признакам.

Область применения

— Промышленная трубопроводная арматура общего назначения. Предназначена для использования в различных отраслях промышленности (в т. ч. в системах газораспределения) и изготавливается большими сериями.

— Промышленная трубопроводная арматура для особых условий работы. Предназначена для использования в энергетических установках с высокими параметрами, а также для трубопроводов, транспортирующих абразивные, агрессивные и высокотоксичные среды.

— Специальная арматура. Относят арматуру для АЭС, судовых энергетических установок, для объектов Министерства обороны и т. д. Специальная арматура конструируется и поставляется по отдельным заказам.

— Судовая и транспортная арматура. Выпускается для работы в специфических условиях эксплуатации на транспортных средствах, в том числе на судах речного и морского транспорта. К ней предъявляют повышенные требования по массогабаритным параметрам, условиям работы в различных климатических условиях и ряду других параметров.

— Сантехническая арматура. Предназначена для оснащения различных бытовых устройств, имеет небольшие диаметры, проста в управлении. Предъявляются повышенные требования по дизайну. Выпускается, как правило, на поточных линиях специализированных предприятий.

Функциональное назначение (вид)

— Запорная. Предназначена для полного перекрытия (или полного открытия) потока рабочей среды в трубопроводе в зависимости от требований технологического режима.

— Регулирующая (редукционная). Предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения ее расхода. К ней относятся: регуляторы давления, регулирующие клапаны, регуляторы уровня жидкости, дросселирующая арматура и т. п.

— Распределительно-смесительная (трехходовая или многоходовая). Предназначена для распределения рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков среды. Сюда относятся клапаны и краны.

— Предохранительная. Предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого давления посредством сброса избытка рабочей среды. Сюда относятся: предохранительные клапаны, импульсные предохранительные устройства, мембранные разрывные устройства, перепускные клапаны.

— Защитная. Предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого или не предусмотренного технологическим процессом изменения параметров или направления потока рабочей среды и для отключения потока без выброса рабочей среды из технологической системы. Сюда относятся обратные и отключающие клапаны.

— Фазоразделительная. Предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от их фазы и состояния. Сюда относятся конденсатоотводчики, маслоотделители, газоотделители, воздухоотделители.

Конструктивные типы

— 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 возвратно-поступательно 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 правило, форму диска и поворачивается вокруг оси, не являющейся его собственной.

Условное давление рабочей среды

— Вакуумная (давление среды ниже 0,1 МПа абс.).

— Низкого давления (от 0 до 1,5 МПа).

— Среднего давления (от 1,5 до 10 МПа).

— Высокого давления (от 10 до 80 МПа).

— Сверхвысокого давления (от 80 МПа).

Температурный режим

— Криогенная (рабочие температуры ниже –153 °С).

— Для холодильной техники (рабочие температуры от –153 до –70 °С).

— Для пониженных температур (рабочие температуры от –70 до –30 °С).

— Для средних температур (рабочие температуры до +455 °С).

— Для высоких температур (рабочие температуры до +600 °С).

— Жаропрочная (рабочие температуры свыше +600 °С).

Способ присоединения к трубопроводу

— Арматура муфтовая. Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью муфт с внутренней резьбой.

— Арматура ниппельная. Присоединяется к трубопроводу или емкости при помощи ниппеля.

— Арматура под приварку. Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью сварки. Преимуществами являются полная и надежная герметичность соединения, минимум обслуживания (не требуется подтяжки фланцевых соединений). Недостаток — повышенная сложность монтажа и замены арматуры.

— Арматура стяжная. Соединение входного и выходного патрубков с фланцами на трубопроводе осуществляется с помощью шпилек с гайками, проходящими вдоль корпуса арматуры.

— Арматура фланцевая. Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью фланцев. Преимуществом являются возможность многократного монтажа и демонтажа на трубопроводе, большая прочность и применимость для широкого диапазона давлений и проходов. Недостатки — возможность ослабления затяжки и потеря герметичности со временем, большие габаритные размеры и масса.

— Арматура цапковая. Присоединяется к трубопроводу или емкости на наружной резьбе с буртиком под уплотнение.

— Арматура штуцерная. Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью штуцера.

Способ герметизации

— Арматура мембранная. Мембрана осуществляет уплотнение корпусных деталей, подвижных элементов относительно внешней среды, а также уплотнение в затворе.

— Арматура сальниковая. Уплотнение штока или шпинделя относительно внешней среды обеспечивается сальниковой набивкой, находящейся в контакте с подвижным штоком (шпинделем).

— Арматура сильфонная. Для уплотнения подвижных деталей (штока, шпинделя) относительно внешней среды используется сильфон, который является также чувствительным либо силовым элементом конструкции.

Способ управления

— Арматура под дистанционное управление. Не имеет непосредственного органа управления, а соединяется с ним при помощи колонок, штанг и других переходных устройств.

— Арматура приводная. Управление осуществляется при помощи привода (непосредственно или дистанционно).

— Арматура с автоматическим управлением. Управление происходит без участия оператора, под непосредственным воздействием рабочей среды на затвор или на чувствительный элемент, либо посредством воздействия на привод арматуры управляющей среды, либо по командному сигналу, поступающему на привод арматуры из приборов АСУ.

— Арматура с ручным управлением. Управление осуществляется вручную.

Разновидности трубопроводной арматуры

Криогенная арматура: Арматура, предназначенная для эксплуатации на трубопроводах, транспортирующих криогенные среды, в том числе на криогенных емкостях, цистернах и т.д.

Проходная арматура (Нр. прямоточная арматура): Арматура, присоединительные патрубки которой соосны или взаимно параллельны.

Угловая арматура: Арматура, в которой оси входного патрубка и выходного патрубка расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Полнопроходная арматура: Арматура, у которой площади сечений проточной части равны или больше площади отверстия входного патрубка.

Неполнопроходная арматура (Нр. зауженная арматура): Арматура, у которой площади сечений проточной части меньше площади отверстия входного патрубка.

Отсечная арматура (Нр. быстродействующая арматура): Запорная арматура с минимальным временем срабатывания, обусловленным требованиями технологического процесса.

Сальниковая арматура: Арматура, у которой герметизация штока, шпинделя, или другого подвижного элемента относительно окружающей среды обеспечивается сальниковым уплотнением.

Бессальниковая арматура: Арматура, у которой герметизация штока, шпинделя, по отношению к окружающей среде обеспечивается без помощи сальникового уплотнения (сильфонами, мембранами или другими элементами конструкции).

Сильфонная арматура: Арматура, у которой в качестве чувствительного элемента либо силового элемента, а также для герметизации подвижных деталей (штока, шпинделя) относительно окружающей среды используется сильфон.

Мембранная арматура (Нр. диафрагмовая арматура): Арматура, у которой в качестве чувствительного или запирающего элемента применена мембрана, которая может выполнять функции уплотнения корпусных деталей, подвижных элементов относительно окружающей среды, а также уплотнения в затворе.

Бронированная арматура: Арматура, у которой неметаллические детали, работающие под давлением, заключены в металлическую оболочку.

Арматура под приварку: Арматура, имеющая патрубки для приварки к трубопроводу или емкости.

Муфтовая арматура: Арматура, имеющая присоединительные патрубки с внутренней резьбой.

Фланцевая арматура: Арматура, имеющая фланцы для присоединения к трубопроводу или емкости.

Бесфланцевая арматура: Арматура, присоединяемая к трубопроводу без помощи фланцев (приваркой, штуцерным, ниппельным или другими соединениями).

Цапковая арматура: Арматура, имеющая присоединительные патрубки с наружной резьбой и буртиком.

Штуцерная арматура: Арматура, имеющая присоединительные патрубки с наружной резьбой.

Арматура нормально-закрытая (арматура НЗ): Арматура с приводом или с исполнительным механизмом, который при отсутствии или прекращении подачи энергии, создающей усилие перестановки запирающего или регулирующего элемента, автоматически обеспечивает переключение арматуры в положение «Закрыто».

Арматура нормально-открытая (арматура НО): Арматура с приводом или исполнительным механизмом, который при отсутствии или прекращении подачи энергии, создающей усилие перестановки запирающего или регулирующего элемента, автоматически обеспечивает переключение арматуры в положение «Открыто».

Клиновая задвижка: Задвижка, у которой уплотнительные поверхности затвора расположены под углом друг к другу и запирающий или регулирующий элемент выполнен в форме клина.

Параллельная задвижка: Задвижка, у которой уплотнительные поверхности элементов затвора взаимно параллельны.

Задвижка с выдвижным шпинделем: Задвижка, при открытии которой шпиндель (шток) совершает поступательное или вращательно-поступательное движение, выдвигаясь относительно оси присоединительных патрубков на величину хода арматуры.

Задвижка с невыдвижным шпинделем: Задвижка, при открытии которой шпиндель совершает вращательное или вращательно-поступательное движение, а резьбовая его часть постоянно находится во внутренней полости корпуса арматуры.

Шиберная задвижка: Параллельная задвижка, у которой запирающий элемент выполнен в форме шибера.

Шланговая задвижка (Ндп. шланговый затвор): Задвижка, у которой перекрытие или регулирование потока рабочей среды осуществляется пережатием эластичного шланга.

Обратный затвор (Нр. захлопка): Затвор дисковый, предназначенный для предотвращения обратного потока рабочей среды.

Запорный клапан (клапан): Запорная арматура, конструктивно выполненная в виде клапана.

Обратный клапан (Нр. подъемный клапан): Обратная арматура, конструктивно выполненная в виде клапана.

Невозвратно-запорный клапан: Невозвратно-запорная арматура, конструктивно выполненная в виде клапана.

Невозвратно-управляемый клапан: Невозвратно-управляемая арматура, конструктивно выполненная в виде клапана.

Отключающий клапан: Защитная арматура, конструктивно выполненная в виде клапана, предназначенная для перекрытия потока рабочей среды в случае превышения заданной величины скорости ее течения за счет изменения перепада давления на чувствительном элементе, либо в случае изменения заданной величины давления.

Предохранительный клапан: Клапан, предназначенный для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от превышения давления свыше заранее установленной величины посредством сброса избытка рабочей среды и обеспечивающий прекращение сброса при давлении закрытия и восстановлении рабочего давления.

Предохранительный малоподъемный клапан: Предохранительный клапан, у которого ход запирающего элемента не превышает 1/20 от наименьшего диаметра седла.

Предохранительный полноподъемный клапан: Предохранительный клапан, у которого ход запирающего элемента составляет 1/4 и более от наименьшего диаметра седла.

Предохранительный пружинный клапан: Предохранительный клапан, в котором усилие, противодействующее воздействию рабочей среды на запирающий элемент, создается пружиной.

Предохранительный клапан прямого действия: Предохранительный клапан, работающий только от энергии рабочей среды, непосредственно воздействующей на запирающий элемент и не имеющий вспомогательных устройств, управляющих клапаном при его работе в автоматическом режиме.

Предохранительный рычажно-грузовой клапан: Предохранительный клапан, в котором усилие противодействующее воздействию рабочей среды на запирающий элемент создается грузом, закрепленным на рычаге.

Предохранительный клапан с мембранным чувствительным элементом (предохранительный мембранный клапан): Предохранительный клапан, в котором чувствительным элементом, воспринимающим воздействие давления рабочей среды, является связанная с запирающим элементом мембрана.

Блок предохранительных клапанов: Предохранительное устройство, состоящее из двух предохранительных клапанов и переключающего устройства в виде трехходовой арматуры, обеспечивающей постоянное соединение защищаемого от недопустимого превышения давления оборудования только с одним из предохранительных клапанов.

Регулирующий клапан (Нр. исполнительное устройство): Регулирующая арматура, конструктивно выполненная в виде клапана с исполнительным механизмом или ручным управлением.

Регулирующий односедельный клапан: Регулирующий клапан, расчетное проходное сечение которого образовано одним затвором.

Регулирующий двухседельный клапан: Регулирующий клапан, расчетное проходное сечение которого образовано двумя параллельно работающими затворами, расположенными на одной оси.

Регулирующий клеточный клапан: Регулирующий клапан, затвор которого выполнен в виде детали с профилированными отверстиями для пропуска рабочей среды и плунжера, который перемещается внутри клетки и изменяет суммарную площадь открытых сечений этих отверстий.

Регулирующий нормально-закрытый клапан (регулирующий клапан НЗ): Регулирующий клапан, в котором при отсутствии энергии внешнего источника затвор закрыт.

Регулирующий нормально-открытый клапан (регулирующий клапан НО): Регулирующий клапан, в котором при отсутствии энергии внешнего источника затвор открыт.

Распределительный клапан (Нр. распределитель): Клапан, предназначенный для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям.

Смесительный клапан: Клапан, предназначенный для смешения потоков двух и более различных по параметрам сред и/или свойствам сред.

Шаровой кран: Кран, запирающий или регулирующий элемент которого имеет сферическую форму.

Конусный кран (Нр. пробковый кран; Нр. конический кран): Кран, запирающий или регулирующий элемент которого имеет форму конуса.

Цилиндрический кран (Нр. пробковый кран): Кран, запирающий или регулирующий элемент которого имеет форму цилиндра.

Регулятор (Ндп. редуктор): Регулирующая арматура, управляемая автоматически воздействием рабочей среды на регулирующий или чувствительный элемент.

Регулятор давления «до себя»: Регулятор, поддерживающий давление рабочей среды в заданном диапазоне на участке или в контуре системы, расположенной до регулятора.

Регулятор давления «после себя»: Регулятор, поддерживающий давление рабочей среды в заданном диапазоне на участке или в контуре системы, расположенной после регулятора.

Регулятор прямого действия: Регулятор, работающий от энергии рабочей среды без использования вспомогательных устройств (импульсных механизмов и др.).

Регулятор температуры: Регулятор, поддерживающий температуру рабочей среды в сосуде (емкости) или в трубопроводе.

Регулятор уровня: Регулятор, поддерживающий уровень жидкости сосуде (емкости).

Поплавковый механический конденсатоотводчик (поплавковый конденсатоотводчик): Конденсатоотводчик, закрытие или открытие запирающего элемента которого осуществляется с помощью поплавка за счет различия плотностей водяного пара и конденсата.

Термодинамический конденсатоотводчик: Конденсатоотводчик, запирающий элемент которого управляется благодаря аэродинамическому эффекту, возникающему при прохождении рабочей среды через затвор за счет различия термодинамических свойств конденсата и водяного пара.

Термостатический конденсатоотводчик: Конденсатоотводчик, запирающий элемент которого управляется посредством изменения размера или формы термостата или биметаллической пластины за счет различия температур конденсата и водяного пара.

Виды трубопроводной арматуры

Согласно нормативным документам к трубопроводной арматуре относятся изделия, которые монтируются в трубы и изменяют параметры потока среды за счет изменения пропускной способности в определенной точке трубопровода.

Запорная арматура изготавливается в различных конфигурациях из разных материалов, свойства которых соответствуют транспортируемой среде. По этим признакам подходящие виды арматуры выбираются, исходя из свойств транспортируемой среды.

Но определяющий параметр — назначение. По этому признаку выделяют такие виды изделий:

• запорные и запорно-регулирующие;
• регулирующие;
• предохранительные;
• обратные.

В отдельных моделях арматуры предусматриваются посадочные места для аналоговых измерительных приборов и цифровых датчиков. Арматура для автоматизированного контроля снабжается переходниками для приводов, которые приводят ее в действие. Разнообразие моделей, поставляемых на рынок, постоянно расширяется.

Запорная и запорно-регулирующая арматура

Запорная трубопроводная арматура используется в быту, при создании промышленных трубопроводов и во всех остальных сферах. После, собственно, труб — это наиболее широко применяемые изделия. Она есть на каждой кухне и в каждой ванной, потому что шаровой кран — это типичный представитель вида.

Прочие виды кранов, а вместе с ними и клапаны, задвижки и дисковые заслонки тоже относятся к этому типу. Запорная арматура служит полного или частичного перекрытия потока рабочей среды.

Запорно-регулирующая арматура сочетает возможности обоих типов изделий. Такие узлы способны перекрывать поток среды, регулировать его давление, интенсивность, температуру или состав за счет изменения пропускного сечения, смешения и других методов.

Регулирующая арматура

С точки зрения конструкции регулирующая арматура схожа с предыдущим типом. Это те же краны, клапаны и затворы. Но они выполняют иные функции. Регулирующая арматура, в отличие от запорной, предназначена для изменения или поддержания определенных параметров:

• расхода;
• давления;
• смешивания;
• поддержание уровня в емкостях.

С другой стороны, некоторые устройства отлично справляются с перекрытием и ограничением потока. Это более сложные с технической точки зрения устройства. Среди трубопроводной арматуры такого типа наиболее распространены различные виды клапанов: регулирующие, запорно-регулирующие и смесительные.

Регуляторы давления и уровня могут быть механическими и электрическими. Первые управляются изменением параметров среды, которая воздействует на поплавок или заслонку. Вторые — рядом датчиков, которые считывают параметры среды и, при необходимости, отправляют управляющие сигналы непосредственно на привод или в центральный блок управления.

Предохранительная арматура

Арматура предохранительного типа предназначена для защиты трубопровода и его элементов от резкого повышения давления. Срабатывая, предохранительная арматура сбрасывает излишки среды в окружающую среду, закрытый контур с более низким давлением или специальные резервуары.

Существует три основные группы предохранительной арматуры, которые делятся по конструкции и принципу действия на клапаны, импульсные и мембранные предохранители. Согласно ГОСТам перепускные клапаны относятся не к предохранительной, а регулирующей арматуре.

Предохранительные клапаны — наиболее распространенный и разнообразный тип подобной арматуры. Они различаются конструкцией замыкающего органа и назначением. Импульсно предохранительные устройства еще сложней. Такая предохранительная арматура состоит из двух клапанов. Один из них, меньший, выполняет роль сигнального, а больший — исполнительного.

Принцип действия мембранных и мембранно-разрывных устройств построен на мембранах. Мембранно-разрывные устройства представляют собой одноразовую арматуру. Избыток рабочей среды сбрасывается через разрушаемую мембрану. После срабатывания меняется весь узел или только мембрана. Мембранно-предохранительные устройства получаются из комбинирования мембраны и клапана.

Обратная арматура

Типов обратной арматуры несколько меньше, чем запорной или предохранительной. В целом, к этой группе относятся только обратные клапаны и затворы. Функции и тех, и других сводятся к предотвращению обратного потока рабочей среды.

Обратные клапаны более сложны с конструктивной точки зрения. Поэтому они чувствительны к механическим загрязнениям среды. Песок и прочие твердые частицы могут заклинить ход запирающего элемента.

Базовый обратный затвор представляет собой простую подпружиненную заслонку, установленную на ось внутри дискового корпуса. Обратный поток среды прижимает заслонку к корпусу, предотвращая ток.

Таким образом, трубопроводная арматура — это обширный класс изделий, используемых при устройстве любых трубопроводов. Специальные типы и виды таких изделий служат для работы в различных условиях для управления разными средами.

Запорная арматура для трубопроводов – виды и классификация водозапорной арматуры

На чтение 10 мин. Просмотров 5k. Обновлено 12 июля, 2021

Запорная арматура — это средства разделения трубопровода на отдельные участки и регулирование давления в них. Является регулятором потока, создает определенный уровень герметичности. Широко распространена, составляет до 80% всей арматуры на трубопроводе. К запорной арматуре относятся: запорные краны, задвижки, поворотные затворы и краны.

Эта аппаратура предназначается для полного закрытия/открытия потока жидкостей различного характера в трубопроводе в соответствии с требованиями технологических процессов. К таким приспособлениям относят запорные клапаны, задвижки, затворы поворотные и краны. В свою очередь запорно — регулирующая арматура играет роль регулятора потока и создает герметичность в трубопроводной среде.

Запорная арматура всех видов предназначается для использования в следующих средах:

• жидкостной и газожидкостной;
• водяной;
• парообразной.

По большей части такая аппаратура предназначена только для работы в двух положениях: «открыто» или «закрыто» и, чаще всего, не используются в промежуточных положениях.

По своему предназначению арматура подразделяется на следующие виды:

• запорная – для перекрытия потока транспортируемой среды с основным условием – герметичностью;
• регулирующая – для установления определенного расхода рабочей среды способом изменения условного сечения трубопровода, как правило, управляется независимым источником энергии;
• распределительная – разделение потока по необходимым направлениям, а также для смешивания различных потоков;
• предохранительная – для предотвращения превышения допустимых параметров трубопроводов и сосудов по давлению способом сброса перекачиваемых продуктов вплоть для прекращения протока;
• фазоразделительная – используется для разделения продукта на различные фракции и состояния, к таковым относят маслоотделители, конденсато- и влагоотводчики.

Использование запорной арматуры на системах канализации стоков связано с необходимостью отключения отдельных ее участков для ремонта.

Для трубопроводных магистралей

Перекачка продуктов, чтобы быть эффективным средством транспортировки, производится на большие расстоянию при высоком давлении и с большой скоростью. Поэтому к подбору собственно труб и запорной арматуры – задвижкам, клапанам, затворам поворотным – и предъявляются особые требования.

Ее подбирают в соответствии с техническими нормативами, с проектным давлением, вязкостью среды, перепадами внутренней и наружной температуры. Имеет значение и степень автоматизации перекачки.

В системах магистральных водопроводных систем перекачиваемая жидкость всегда имеет в своем составе определенное количество агрессивных компонентов. Поэтому для арматуры используется химически стойкие материалы. Этими свойствами в полной мере обладает чугун, из которого изготавливаются все виды запорной арматуры для трубопроводов.

Их применяют в трубопроводах высоко и низкого давления и для перекачки различных сред. Этот же материал наиболее популярен при изготовлении трубопроводной арматуры для нефтепроводов.

На магистральных трубопроводах применяется запорная арматура размерами 8 – 2000 миллиметров.

Управление задвижками производится вручную при помощи маховиков, а в труднодоступных местах – с использованием электропривода дистанционно.

Большинство чугунных задвижек устроены с фланцевыми механизмами и могут выпускаться в различных конструктивных исполнениях:

1. Шиберные – с подвижным или неподвижным штоком;

Задвижка представляет собой литой чугунный корпус, в котором располагается плоский шибер с отверстием, соответствующим размеру трубы. Для управления применяются два вида привода: ручной для агрегатов, располагающихся в доступном месте, и дистанционный, если задвижка установлена в закрытом пространстве.

Ручной привод состоит из рукоятки в виде штурвала, винтовой пары и штока, прикрепляемого к шиберу. При вращении рукоятки винтовая пара преобразует вращательное движении в поступательное, которое через шток приводит в движение шибер в нужном направлении. Когда отверстие в нем совпадает с отверстие в трубе, возобновляется поток жидкости.

2. Клиновые – высокоэффективный вид запорной арматуры для трубопроводов. Форма запирающего элемента позволяет обеспечить максимальную плотность смыкания запора и седла, что увеличивает качество перекрытия.

Подъем затвора обеспечивает перемещение клина по отношению к седлу, в результате чего его отверстие совмещается с отверстием в неподвижной детали, обеспечивая прохождение рабочей среды. Вращение может производиться вручную или с использованием дистанционного управления.

3. Параллельные.

Такие устройства предназначаются для работы при давлении 2 — 200

атмосфер.

Рабочая среда и запирающие элементы прибора в виде двух пластин располагаются в камере. Пластины затвора присоединены к штоку привода. При его вращении они раскрываются, пропуская воду или пар по трубопроводу.

Все представленные задвижки имеют ряд общих параметров, среди которых:

1. Подсоединение к продуктопроводу производится с применением фланцев, муфт или сварки.
2. Задвижки не используются для регулировки напора в трубопроводе, а только закрывают или открывают его в крайних положениях.
3. Корпуса задвижек изготавливаются из чугуна способом литья, реже – из стали.
4. Во всех видах этой арматуры используются уплотнительные устройства из резины, паронита, картона и т.д.
5. В зависимости от доступности приспособления применяется ручной привод в виде маховика или дистанционное управление с использованием электропривода.

Фланцевая запорная арматура для трубопроводов используется не только на водопроводных сетях, но и при перекачке нефтепродуктов или других жидких сред.

В распределительных сетях на трубопроводах Ду100 и менее водоснабжения часто используются клапаны и краны с муфтовыми соединениями. Такие устройства менее габаритны и технологичны при монтаже. Соединения производятся наворачиванием на резьбу сопрягаемой детали.

Герметичность такого стыка обеспечивается применением различных уплотнителей: льняное волокно, лента ФУМ (фторопластовый уплотнительный материал), уплотняющие шнуры и силиконовый герметик специального назначения. Такое соединение менее надежно, чем фланцевое, но и устранение протечек на нем осуществляется быстрее и проще.

Запорная муфтовая арматура для трубопроводов применяется на внутридомовых распределительных сетях при размерах менее Ду 50 при давлении в трубопроводе от 0,6 атмосфер.

Водозапорная арматура для распределительных сетей

Такие изделия различных видов и назначения предназначаются для доставки воды от питающей емкости до конечной точки потребления. Ее основное назначение — это закрытие или открытие потока жидкости в трубопроводе, а также регулировка давления в сети. Проще говоря, любой из этих механизмов, будь то кран или клапан, позволяет отсечь или возобновить подачу воды.

Устройство отсечной арматуры довольно простое. Основой является чугунная или латунная труба. В нее вставляется клапан, который может частично или полностью перекрывать просвет в трубе, что приводит к изменению давления в трубопроводе или прекращению потока. Управление  механизмом производится при помощи рычажного крана произвольной формы.

Функциональное предназначение устройств

Арматура на сети водопровода устанавливается не только в каждом доме, но и в каждой квартире. Она служит для регулировки давления во внутри домовом водопроводе и распределения воды по всем помещениям квартиры, где это предусмотрено проектом.

Смотреть видео

Обучающий фильм о запорной арматуре » Все о транспорте газа

Watch this video on YouTube

Такие приборы устанавливаются и в производственных зданиях и помещениях, где использование воды предусмотрено технологией производства, а также для санитарно-технических нужд. Для этой цели применяются трубы из специальных материалов, отличных от тех, которые применяются в жилищном строительстве.

Запорная арматура для водопровода функционально предназначена для того, чтобы запереть жидкость в трубе и, при необходимости, подать ее к месту назначения в нужном количестве.

Материалом для изготовления запорных механизмов могут быть различные вещества, но чаще других это такие, как:

1. Чугун различных модификаций.
2. Латунь.
3. Сталь нержавеющая, способная безболезненно пропускать химически активные жидкости, которые также нередко перекачиваются по трубопроводам.

О преимуществах и недостатках  различных классификаций приспособлений

Благодаря высоким эксплуатационным качествам и эстетичному внешнему виду, задвижки из латуни или нержавейки наиболее популярны в настоящее время. Такие изделия в водопроводной сети могут служить до полутора десятков лет.

Несмотря на это исследования по повышению стойкости водопроводной арматуры с использованием новых материалов ведутся постоянно. В результате появились приспособления из полимерных материалов, которые могут эксплуатироваться неопределенно долгое время, если к ним не применяются нелояльные способы механического воздействия.

Смотреть видео — классификация и виды

Школа арматурного профессионализма. Клиновая задвижка. Особенности, достоинства и недостатки.

Watch this video on YouTube

Для водопроводных труб из пластика арматура применяется из подобного материала. В противном случае на стыке с различными материалами износ будет неодинаков. А общий срок службы системы определяется наиболее быстроизнашиваемым материалом.

Одним из достоинств пластиковых водопроводов является тот факт, что они не имеют резьбовых соединений. Элементы стыкуются пайкой на специальном оборудовании или с применением клеевых составов. Такие стыковки максимально надежны и могут быть нарушены только с использованием грубой силы.

Для магистральных сетей на воду в основном применяются полиэтиленовые трубы размером 820 – 1020 миллиметров. С ними используется пластиковая арматура для водопроводов системы водоснабжения. Такие трубы легко выдерживает принятое для воды давление, в большинстве случае составляющие не более 20 атмосфер.

Металлические трубы соединяются такими же фитингами. Но, поскольку резьбовые соединения менее надежны, нужно использовать уплотняющие материалы и герметики.

Рассмотрим виды и классификации

Конструкций клапанов и кранов для водопровода множество. Наиболее популярными из них являются:

1. Краны с кран-буксой.

Запирание потока воды по трубе производится при закручивании штока его воздействием на резиновую прокладку, которая садится на седло и перекрывает проход. Слабым местом в этой системе является прокладка, которую периодически приходится заменять. Наличие в доме запасной прокладки при таких кранах является объективной необходимостью. Корпуса таких кранов изготавливаются из латуни, реже – из чугуна.

2. Краны и клапаны с керамическими вставками

Такая конструкция водопроводной запирающей арматуры уже стала привычной ввиду высокой надежности пропускного узла.

Пропуска воды из трубы производится поворотом рукоятки на угол порядка 180 градусов. При этом совмещаются проемы в двух керамических пластинах, и открывается проход для воды из водопроводной трубы. Ввиду высокой прочности поверхности пластин, их износ производится очень медленно, а использование подпирающей резиновой прокладки в нижней (неподвижной части) кран-буксы обеспечивает компенсацию износа и герметичность соединения. Детали кран-буксы (и самого крана) выполняются из латуни.

3. Шаровые краны.

В качестве запирающего элемента в таких устройствах используется шар, изготавливаемый из латуни с высоким качеством поверхности. Она обрабатывается полировкой с использованием алмазной пасты и последующим никелированием или хромированием. Отверстие в шаре соответствует размеру прохода. При вращении рукоятки штока шар поворачивается на 90 градусов и закрывает/открывает отверстие. В качестве уплотнения используются тефлоновые кольца, устойчивые к износу. Не предназначен для регулировки напора.

Кроме указанных видов запорной арматуры производится много других:

• краны для сброса воздушных пробок в системе отопления;
• клапаны аварийного сброса давления, устанавливаемые на сосудах;
• вентили для регулировки напора в системе внутреннего водоснабжения.

Для перекрытия трубопровода в экстренных случаях используются шаровые клапаны.

Технология и способы производства

Изготовление трубопроводной арматуры – это сложный технологический процесс, включающий в себя ряд последовательных действий, обеспечивающих производство надежной и продаваемой продукцией.

Смотреть видео

Технология производства запорной арматуры для трубопроводов предусматривает следующие действия:

1. Маркетинг на рынке соответствующей продукции с целью определения эффективного (продаваемого) спектра изделий.
2. Проектно – изыскательские работы для создания моделей и типов эффективной продукции как по качеству, так и по затратам на изготовлении.
3. Разработка технологии производства, определение оптимального состава оборудования.
4. Разработка методов эффективного неразрушающего контроля качества продукции.
5. Разработка эффективной рекламы своей продукции.
6. Логистика и сбыт продукции.

Технология производства запорной арматуры для трубопроводов может быть представлена следующим образом:

1. Закупка сырья для производства. Входной контроль качества сырья и комплектующих изделий.
2. Производство заготовок для изготовления арматуры способом литья из чугуна, латуни и других подходящих материалов.
3. Термообработка литых заготовок для придания им необходимых механических свойств.
4. Механическая обработка рабочих поверхностей до необходимых параметров плоскостности и чистоты поверхности. Токарная обработка резьбовых соединений.
5. Нанесение защитного покрытия гальваническим способом. Обычно применяется никелировка.
6. Сборка водопроводной арматуры с применением деталей собственного производства и комплектующих изделий закупленных по кооперации.
7. Финишный контроль качества готовых изделий и передача на склад готовой продукции. Нужно отметить, что промежуточные контрольные операции в ходе изготовления арматуры производятся после каждой технологической ступеньки. Например, после литья и гальваники обязательно производится ультразвуковой контроль на предмет выявления раковин и других несплошностей.
8. Сбыт готовой продукции.

Предприятиям, которые намерены реализовать свою продукцию за рубеж, необходимо аттестовать ее по ИСО 9001. Важно, что в соответствии с требованиям этого стандарта, регламентируется не только конечный результат (изделия), но и весь процесс организации производства, начиная от документооборота.

Смотреть видео

Техническая документация

Производство запорной арматуры для трубопроводов и нефтепроводов в части общих требований регламентируется ГОСТом Р 53673-2009. Эксплуатационные правила и особенности установки рассматриваются рядом СНиПов в части соответствующих требований.

Происхождение трубопроводной арматуры – Cайт ООО «Армкомплексснаб»

Как показывают недавние археологические раскопки в древних культурно развитых странах, уже 5-6 тысяч лет назад древние инженеры с успехом применяли трубопроводную и запорную арматуру. Например, в сохранившихся описаниях древних египетских сооружений для организации водоснабжения использовались поворотные и дисковые клапаны, ставшие прототипами современных поворотных и подъемных обратных клапанов. Римляне же в качестве запорной арматуры в главных и распределительных системах водоснабжения использовали бронзовые и латунные пробковые краны.  Один из них, найденный при раскопках остатков дворца императора Тиберия на Капри. Также римляне прославились своей системой водоснабжения – акведуками, которые являлись аналогом современного трубопровода. 

Известны эскизы Леонардо да Винчи по разработке каналов, ирригационных систем и насосов, включающие арматуру. Особенно заметный вклад внес инженер Тимоти Хакворт, который установил регулируемые пружины вместо грузов на паровом предохранительном клапане. 1862 год ознаменовался выдачей патента на первую в истории клиновую задвижки, но уже в 1886 году Джозеф Хопкинсон предложил параллельную задвижку, в которой уплотнение осуществлялось давлением среды на диск. Каждый новый проект требовал новой арматуры. Водопроводы городов, фонтаны загородных парков Версаля, Потсдама, Петродворца, Царского Села, гидроэлектростанции вызывали потребность в трубопроводной арматуре. Так, строительство в 1842 году Кротонской водопроводной станции для подачи воды Нью-Йорку на расстояние 35 миль вызвало к жизни строительство водопроводов для других городов и создание нескольких арматуростроительных компаний. 

В течение последних 70 лет было разработано много новых видов арматуры для обслуживания появившихся опасных технологических процессов. Традиционные задвижки и запорные клапаны совершенствовались в связи с появлением новых материалов, применением пластмасс и синтетического каучука. Были разработаны пробковые краны со смазкой, мембранные клапаны, шаровые краны и дисковые поворотные затворы, которые развивались и совершенствовались для удовлетворения растущих требований промышленного производства. Конусные краны со смазкой получили широкое развитие в период начала XX века благодаря усилиям Свена Нордстрома, шведского инженера, который стремился исключить протечки и залипание в обычных конусных кранах. Мембранные (диафрагмовые) клапаны были впервые созданы в Южной Америке инженером Саундерсом, который, работая на золотых рудниках, столкнулся с чрезмерной утечкой сжатого воздуха в сальниках клапанов. В 1929 году он предложил использовать мембрану для того, чтобы защитить исполнительный механизм и обеспечить герметичность в запирающем элементе, что обусловило широкое применение и развитие этих клапанов.

Краны с шаровыми пробками – относительно новый вид арматуры – впервые были применены в топливных системах самолетов в период Второй мировой войны. В послевоенные годы их конструкция совершенствовалась. В течение последних 40 лет появилось много разнообразных видов кранов. Новые улучшенные проекты способствовали применению шаровых кранов фактически во всех производствах. Впервые Джеймс Уатт использовал дисковый поворотный затвор в своем паровом двигателе. В первом автомобиле «Мерседес», собранном в 1901 году, дисковый поворотный затвор, названный «дроссельная заслонка», с приводом от педали акселератора был применен в топливной системе. Вначале в дисковых поворотных затворах уплотнение осуществлялось «металл по металлу», но после Второй мировой войны, благодаря появлению современных марок резин из синтетического каучука, их применение во многих отраслях промышленности существенно расширилось. В последние двадцать лет дисковые поворотные затворы стали использоваться на более высокие давления температуры. Эти конструкции известны как дисковые поворотные затворы для тяжелых условий работы.

Классификация трубопроводной арматуры

1. По области применения

Промышленная трубопроводная арматура общего назначения используется в различных отраслях народного хозяйства. Изготавливается она серийно в больших количествах и предназначается для сред с часто применяемыми значениями давлений и температуры. Этой арматурой оснащаются водопроводы, паропроводы, городские газопроводы системы отопления и т.д. 

Промышленная трубопроводная арматура для особых условий работы предназначается для эксплуатации при относительно высоких давлениях и температурах, при низких температурах, на коррозионных, токсичных, радиоактивных, вязких, абразивных, и сыпучих средах. К этой арматуре относится: энергетическая, арматура высоких энергетических параметров, криогенная, коррозионностойкая, фонтанная, арматура с обогревом, арматура для абразивных гидросмесей и для сыпучих материалов. 

Специальная арматура разрабатывается и изготавливается по отдельным заказам на основании особых технических требований. Часто такая арматура изготавливается, например, для экспериментальных или уникальных промышленных установок. 

Судовая арматура выпускается для работы в специфических условиях эксплуатации ее на судах речного и морского флота с учетом промышленных требований в отношении минимальной массы, вибростойкости, повышенной надежности, особых условий управления и эксплуатации. 

Сантехнической арматурой оснащаются различные бытовые устройства: газовые плиты, ванные установки, кухонные раковины и др. Изготавливается эта арматура в больших количествах на специализированных предприятиях, имеет небольшие проходные диаметры и в своем большинстве управляется вручную, за исключением регуляторов давления и предохранительных клапанов для газа. 

2. По функциональному назначению (виду) 

Запорная арматура предназначена для полного перекрытия рабочей среды в трубопроводе и пуска среды в зависимости от требования технологического процесса. Основное назначение запорной арматуры – перекрывать поток рабочей среды по трубопроводу и снова пускать среду в зависимости от требований технологического процесса, обслуживаемого данным трубопроводом, обеспечивая герметичность, как в затворе, так и по отношению к внешней среде. Запорная арматура по количеству применяемых единиц составляет 80% всей арматуры. 

Регулирующая арматура предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения ее расхода. К ней относятся: регулирующие клапаны, регуляторы давления, регуляторы уровня жидкости, дросселирующая арматура и т.п. 

Распределительно-смесительная (трехходовая или многоходовая) арматура предназначена для распределения рабочей среды по определенным направлениям или для смешения потоков среды. Сюда относятся распределительные клапаны и краны. 

Предохранительная арматура предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого давления посредством сброса избытка рабочей среды. Сюда относятся: предохранительные клапаны, импульсные предохранительные устройства, мембранные разрывные устройства, перепускные клапаны. 

Защитная арматура предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимых или предусмотренных технологическим процессом изменений параметров или направления потока рабочей среды и для отключения потока без выброса рабочей среды из технологической системы. Сюда относятся: обратные клапаны, отключающие клапаны. 

Фазоразделительная арматура предназначена для автоматического разделения рабочих сред от и фазы и состояния. Сюда относятся конденсатоотводчики, воздухоотводчики и маслоотделители. 

3. По конструктивным типам

Задвижка – трубопроводная арматура, в которой запирающий элемент перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно направлению потока рабочей среды. Используется преимущественно в качестве запорной арматуры: запирающий элемент находится в крайних положениях “открыто” и “закрыто”. 

Клапан – трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды в седле корпуса арматуры. 

Кран – трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент имеет форму тела вращения или его части; поворачивается вокруг своей оси, перпендикулярно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды. 

Затвор (затвор дисковый) – трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска и поворачивается вокруг оси, перпендикулярной к оси трубопровода. 

4. В зависимости от условного давления рабочей среды

Вакуумная (давление среды ниже 1 кгс/см2 абс) 

Низкого давления (от 0 до 16 кгс/см2 избыт.) 

Среднего давления (от 16 до 100 кгс/см2) 

Высокого давления (от 100 до 800 кгс/см2) 

Сверхвысокого давления (от 800 кгс/см2). 

5. По температурному режиму

Криогенная (рабочие температуры ниже –153 С) 

Для холодильной техники (рабочие температуры от –153 С до –70 С) 

Для пониженных температур (рабочие температуры от –70 С до –30 С ) 

Для средних температур (рабочие температуры до +455 С) 

Для высоких температур (рабочие температуры до +600 С) 

Жаропрочная (рабочие температуры свыше +600 С) 

6. По способу присоединения к трубопроводу 

Арматура муфтовая 

Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью муфт с внутренней резьбой. 

Арматура цапковая

Присоединяется к трубопроводу или емкости на наружной резьбе буртиком под управление. 

Арматура под приварку

Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью сварки. Преимуществами являются полная и надежная герметичность соединения, минимум обслуживания. Недостаток – повышенная сложность демонтажа и замены арматуры. 

Арматура фланцевая

Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью фланцев. Приемуществом является возможность многократного монтажа и демонтажа на трубопроводе., хорошая герметичность стыков и удобство их подтяжки, большая прочность и применимость для широкого диапазона давления и проходов. Недостатки – возможность ослабления затяжки и потеря герметичностисо временем, большие габаритные размеры и масса. 

Арматура штуцерная 

Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью штуцера (ниппеля). 

7. По способу герметизации 

Арматура сальниковая

Герметизация штока или шпинделя относительно внешней среды обеспечивается эластичным элементом, находящимся в контакте с подвижным штоком (шпинделем) под натяжкой, исключающей протечку рабочей среды. 

Арматура мембранная 

В качестве чувствительного элемента применена мембрана. Она может выполнять функции уплотнения корпусных деталей, подвижных элементов, относительно внешней среды, а также уплотнения в затворе. 

Арматура сильфонная

Эластичный шланг обеспечивает Для герметизации подвижных деталей (штока, шпинделя) относительно внешней среды используется сильфон, который является также чувствительным либо силовым элементом конструкции. 

Арматура шланговая

Эластичный шланг обеспечивает герметичность всей внутренней полости арматуры по отношению к внешней среды. 

8. По способу управления

Арматура под дистанционное управление

Не имеет непосредственного органа управления, а соединяется с ним при помощи колонок, штанг, и других переходных устройств. 

Арматура приводная 

Управление осуществляется при помощи привода (непосредственно или дистанционно). 

Арматура с автоматическим управлением

Управление затвором происходит без участия оператора под непосредственным воздействием рабочей среды, на затвор или на чувствительный элемент, либо посредством воздействия на привод арматуры управляющей среды, либо по командному сигналу, поступающему на привод арматуры из приборов АСУ. 

Арматура с ручным управлением

Управление осуществляется оператором вручную дистанционно или непосредственно. 

ТРУБКА HOWELL | Поставщик трубопроводной арматуры и фитингов

HOWELL PIPE | Поставщик трубопроводной арматуры и фитингов

HOWELL

Труба и трубка – углерод, нержавеющая сталь и сплав

---

Труба, Услуги с добавленной стоимостью Труба – углеродистая сталь, нержавеющая сталь и сплав Труба – углеродистая сталь, нержавеющая сталь и сплав Пластиковые трубы, фитинги и клапаны Рифленые фитинги и клапаны Фитинги и наковальни из кованой стали Медные трубы, трубки и фитинги Сварные фитинги и фланцы из углеродистой стали Латунные и бронзовые трубы и фитинги Алюминиевые трубы, трубки и фитинги Предохранительные запорные клапаны с плавкой вставкой Обратные клапаны Howell Wafer Клапаны из чугуна и ковкого чугуна Бронзовые запорные, шаровые, угловые и обратные клапаны Фланцевые прокладки, болты и гайки

Развертки для пластиковых трубных фитингов Clean Ream Extreme®

1

PPR75	04521	Складки 3/4 “Sch.40 Фитинги из ПВХ, ХПВХ и АБС	Шестигранник 1/4 “	.12	.05
PPR100	04522	Пачки 1″ Sch. 40 Фитинги из ПВХ, ХПВХ и АБС	Шестигранник 1/4 “	,14	.06
PPR125	04523	Пачки 1 1/4″ Сорт. 40 Фитинги из ПВХ, ХПВХ и АБС	3/8 “шестигранник	. 30	.13
PPR150	04524	Пачки 1 1/2″ Sch.40 Фитинги из ПВХ, ХПВХ и АБС	3/8 “шестигранник	.40	. 18
PPR200	04525	Пачки 2″ Sch. 40 Фитинги из ПВХ, ХПВХ и АБС	Шестигранник 3/8 “	.60	.27
PPR250 [1]	04532	Пачки 2 1/2″ Сорт. 40 Фитинги из ПВХ, ХПВХ и АБС	3/8 “шестигранник	0,70	0,32
PPR300	04526	Пачки 3″ сорт.40 Фитинги из ПВХ, ХПВХ и АБС	Шестигранник 3/8 “	1,2	.52
PPR400	04527	Пачки 4″ Сорт. 40 Фитинги из ПВХ, ХПВХ и АБС	Шестигранник 3/8 дюйма	2,0	.89
PPRK4	04528	Комплект с PPR150, PPR200, PPR300, PPR400 в жестком пластиковом ящике	См. Диаграмму	7,6	3,5
PPRK5	04520	Комплект с PPR125, PPR150, PPR200, PPR300, PPR400 в жестком пластиковом футляре	См. Диаграмму	7.8	3,5
PPRK6	04529	Комплект с PPR75, PPR100, PPR150, PPR200, PPR300, PPR400 в жестком пластиковом футляре	См. Диаграмму	7,9	3,6
PPRS	Удлинительный вал 11,5 дюйма	Шестигранник 3/8 дюйма	,38	,17

Трубные фитинги, переходники и выпускные отверстия Перечень продуктов

Victaulic – ваш ведущий производитель трубопроводной арматуры, предлагающей сотни фитингов для труб из материалов, включая алюминий, углеродистую сталь, нержавеющую сталь, высокопрочный чугун, медь, полиэтилен высокой плотности и ПВХ / ХПВХ.Специализируясь на поставке фитингов, адаптеров и выпускных отверстий высочайшего качества различных размеров, изделия Victaulic не только удовлетворяют, но и превосходят потребности клиентов, решая даже самые сложные проблемы соединения труб. Посмотреть больше

Применение трубных фитингов

Фитинг или адаптер создают соединение между двумя прямыми участками трубы для увеличения длины или изменения направления потока в системе трубопроводов. Его также можно использовать для соединения труб или компонентов двух разных размеров в зависимости от требований конструкции системы.Подходит для труб с давлением от 0 до 4000 фунтов на квадратный дюйм / 276 бар и размеров труб от “до 60 дюймов / от DN20 до DN1500. Продукция Victaulic может удовлетворить требования строительных проектов от самых глубоких шахт до самых высоких небоскребов. Наши фитинги рекомендуются для использования в различных областях коммерческого и промышленного строительства, в том числе:

• Противопожарная защита
• HVAC
• Питьевая вода
• Очистка сточных вод
• Горное дело
• Нефть и газ
• Энергетика
• Пар
• Погребальные службы
• Коммерческие здания
• Опреснение
• Морские системы

Типы трубопроводной арматуры

Трубные фитинги Victaulic, разработанные для обеспечения долговечности и эффективности, эффективно внедряются в любой проект.От колена фитинга под углом 45 градусов до анкера для труб – найдите тип фитинга, необходимый для вашей системы, в ассортименте фитингов Victaulic, включая:

• Фитинги для труб
• Анкеры для труб
• Фитинги, готовые к установке
• Фитинги с гладким концом
• Фитинги с заплечиками
• Переходная арматура
• Тройник дождевателя
• Розетки
• Адаптеры

Преимущества использования трубопроводных фитингов Victaulic

Как и в случае со всеми другими продуктами и системами Victaulic, при использовании трубных фитингов Victaulic вы экономите время и увеличиваете прибыль, выигрывают все.

• Более быстрое время установки = меньше человеко-часов и меньше рисков
• Соблюдайте строгие графики проекта и превышайте его с помощью запатентованных технологий соединения труб
• Повышение безопасности на рабочем месте – соединение труб без использования пламени
• Снижение риска с визуальной проверкой целостности соединения
• Сократите время простоя при модернизации, расширении и ремонте системы
• Фитинги Victaulic разработаны, спроектированы и произведены специалистами

Если вы не можете найти то, что ищете, или вам нужна помощь в проектировании системы трубопроводов, свяжитесь с нами, мы можем помочь! Посмотреть меньше

Влияние жидкости на уплотнение и сборку трубопроводной арматуры на основе многомасштабной модели конечных элементов

Трубопроводная арматура с манжетами применяется для соединения секций гидравлических трубопроводов в самолетах, и их надежность и стабильность имеют большое значение.Эта статья направлена ​​на исследование влияния внутренней жидкости на характеристики уплотнения трубопроводной арматуры с использованием многомасштабной модели. Изучаются изменения характеристик уплотнения, вызванные переключателем давления жидкости, а также исследуется метод сборки под внутренней жидкостью. Результаты расчетов показывают, что многомасштабная модель может точно отражать изменения в области уплотнения, а жидкость под высоким давлением может повысить надежность уплотнения. По сравнению с площадью контакта давление жидкости оказывает большее влияние на изменение площади зоны высокого напряжения.Кроме того, невосстановленная площадь уплотнения увеличивается с увеличением максимального давления жидкости, и изменение площади зоны высокого напряжения значительно больше, чем изменение площади контакта. Кроме того, оптимальное монтажное положение манжеты уменьшается с увеличением давления жидкости, что обеспечивает превосходные характеристики уплотнения.

1. Введение

Крайне важно разработать гидравлическую систему с высоким давлением, большой мощностью и легкостью [1]. Повышение давления жидкости в системе обеспечивает эффективный способ снизить вес системы.Однако жидкость под высоким давлением может вызывать радиальную деформацию трубопровода в виде циклических изменений, что приводит к образованию циклической нагрузки на стенку трубопровода. Кроме того, это приводит к внезапному изменению состояния жидкости с образованием гидравлического удара, когда гидравлическая система запускается, останавливается или выполняет большой маневр. Эти нагрузки могут повлиять на герметичность трубопроводной арматуры, где часто происходит утечка жидкости. Следовательно, на характеристики уплотнения трубопроводной арматуры влияет жидкость под высоким давлением, и очень важно исследовать изменение характеристик уплотнения трубопроводной арматуры, вызванное переключением давления жидкости.

Много наработок сделано по уплотнению трубопроводной арматуры. Например, Ся [2] подробно рассмотрел классификацию и применение трубопроводной арматуры. Михсейн и Сеймур [3] смоделировали состояние сборки трубопроводной арматуры на основе моделирования методом конечных элементов и подтвердили точность результатов моделирования с помощью технологии рентгеновской фотографии. Ян и др. [4] изучили принцип герметизации трубопроводной арматуры и предложили способ сборки трубопроводной арматуры. Основываясь на предыдущих исследованиях, большинство стратегий касается состояния герметичности трубопроводной арматуры.

В настоящее время мало отчетов посвящено влиянию внутренней жидкости на герметизирующие характеристики трубопроводной арматуры. Однако существует множество исследований, связанных с тем, что давление жидкости влияет на характеристики уплотнения другой конструкции уплотнения. Ли и др. [5] проанализировали влияние рабочего давления на состояние контакта и напряжение торцевой поверхности торцевого уплотнения. Metcalfe et al. [6] представили три типа испытаний полной смазки водой под высоким давлением для уплотняющих частей крупногабаритных циркуляционных насосов и провели анализ прогнозирования утечек и прогиба.Willenborg et al. [7] использовали экспериментальный метод для определения влияния числа Рейнольдса и степени сжатия на рабочие характеристики ступенчатого лабиринтного уплотнения. Ли и др. В [8] определено влияние степени сжатия и зазора уплотнения на характеристики утечки жидкости в сотовом ступенчатом лабиринтном уплотнении. Гибсон и др. [9] изучали влияние взаимодействия между полями давления от верхнего ряда лопаток и нижнего ряда лопаток на проникновение горячего газа для реалистичной геометрии обода уплотнения двигателя.Как правило, в большинстве предыдущих исследований использовалась макромодель уплотняющей конструкции для изучения влияния давления жидкости на уплотняющие характеристики, что имеет многочисленные ограничения.

В последнее время исследования уплотнительных характеристик в основном основываются на модели контакта с шероховатыми поверхностями. Кухарский и Старжинский [10] исследовали характеристики контакта шероховатой поверхности с жесткой плоской плоскостью на основе экспериментальных и численных методов. Zhao et al. [11] исследовали упруго-пластический контакт между шероховатыми поверхностями с помощью контактной теории Герца.An et al. [12] использовали новый метод спектральной интерполяции для упругопластического моделирования контакта с шероховатой поверхностью. Guo et al. [13] установили теоретическую модель контакта поворотных соединений с плоской шероховатой поверхностью. Более того, в других отчетах [14–18] в основном обсуждается модель контакта с шероховатой поверхностью с учетом других различных влияющих факторов. Таким образом, модель контакта с шероховатыми поверхностями в первую очередь основана на простой принципиальной модели, хотя она демонстрирует некоторые ограничения для анализа характеристик уплотнения.Из-за ограничений модели контакта с шероховатой поверхностью многомасштабная модель постепенно становится наиболее подходящей стратегией для изучения характеристик уплотнения. Например, Wenk et al. [19] проанализировали контактные и деформационные характеристики конструкции радиального манжетного уплотнения с помощью трехмерной (3D) многомасштабной модели. Pérez-Ràfols et al. [20] разработали контактные свойства между шероховатыми поверхностями и потоком жидкости между шероховатыми пустотами на основе шероховатых металлических поверхностей. Jia et al. [21] спрогнозировал скорость откачки вращающегося манжетного уплотнения от воздушного конца к жидкостному концу, используя многомасштабную модель конечных элементов.Zhang et al. [22] использовали 3D-модель для расчета прохода и скорости утечки между шероховатыми поверхностями с помощью классического метода. Тэтт и Салант [23] создали многомасштабную модель для изучения влияния вязкоупругости на уплотняющие свойства штока гидравлического поршня. Мари и др. [24] модифицировали многомасштабную модель контакта на основе скорости утечки конструкции уплотнения, полученной в результате испытания, чтобы получить более практичную и прикладную многомасштабную расчетную модель. Далее точность модели была проверена на реальном тестовом моделировании.

Как важный компонент гидравлического уплотнения и соединения трубопровода, герметизирующие характеристики трубопроводной арматуры очень важны для трубопроводной системы. В период эксплуатации площадь контактного уплотнения и распределение контактных напряжений трубопроводной арматуры являются важными показателями для измерения характеристик уплотнения трубопроводной арматуры. Эффективное гидравлическое уплотнение может быть обеспечено только при наличии достаточной площади уплотнения и равномерного распределения контактных напряжений. Кроме того, из-за действия жидкости под высоким давлением в области уплотнения появится область высокого напряжения (область пластической деформации), которая является ключевой линией защиты для обеспечения герметичности жидкости.Таким образом, на основе измеренных данных о шероховатости зоны уплотнения трубопроводной арматуры в данной статье предлагается многомасштабная модель трубопроводной арматуры для более точного расчета и анализа изменения характеристик уплотнения трубопроводной арматуры. На основе макро- и микродеформации зоны уплотнения и распределения контактных напряжений трубопроводной арматуры подробно анализируется влияние жидкости под высоким давлением на герметизирующие характеристики трубопроводной арматуры. Кроме того, исследуется влияние внутренней жидкости на характеристики уплотнения и изменение уплотнения фитингов после реле давления жидкости.Между тем, способ сборки трубопроводной арматуры может быть получен под действием жидкости под высоким давлением.

2. Метод многомасштабного моделирования с учетом жидкости

Как показано на Рисунке 1, фитинги трубопровода имеют симметричную морфологию, включая гайки, корпус фитинга, заднюю и переднюю обжимные кольца. Металлическое уплотнение с определенным предварительным напряжением реализуется за счет того, что обе манжеты проходят через внешний диаметр трубопровода. Поверхностные характеристики конструкции трубопровода существенно влияют на напряженное состояние поверхностей.В этом исследовании проводится многомасштабное моделирование трубопроводной арматуры с использованием давления жидкости в качестве основного влияющего фактора. Модель учитывает фактические характеристики поверхности зоны уплотнения и анализирует состояние уплотнения между фитингами трубопровода и трубопроводом в среде под высоким давлением, что дает механистическое объяснение изменения характеристик уплотнения фитингов трубопровода.

Эта статья и ссылка [25] относятся к части систематического исследования герметизирующих характеристик трубопроводной арматуры, а различия и нововведения заключаются в следующем: (1) Основан на методе многомасштабного моделирования трубопроводной арматуры в ссылке [ 25], в данной статье подробно и подробно анализируется влияние нагрузки флюида под высоким давлением на характеристики уплотнения трубопроводной арматуры с помощью более точных методов количественной оценки и анализа характеристик уплотнения различных материалов трубопроводной арматуры.Можно сделать вывод, что жидкость под высоким давлением оказывает значительное влияние на состояние контакта в области уплотнения трубопроводной арматуры, а жидкость под высоким давлением может улучшить надежность уплотнения трубопроводной арматуры. (2) Принимая во внимание модуль упругости материала трубопроводной арматуры, уплотняющие характеристики трубопроводной арматуры анализируются в процессе повышения и падения давления, а механизм утечки трубопроводной арматуры определяется после перехода с высокого давления на низкое. .(3) Поскольку пульсирующая нагрузка жидкости под высоким давлением серьезно влияет на характеристики уплотнения трубопроводной арматуры в эксплуатации, более научный и эффективный метод сборки трубопроводной арматуры достигается под действием жидкости под высоким давлением.

2.1. Генерация многомасштабной модели

На основе теста Zygo для данных топографии поверхности трубопровода и наконечника в этой статье создана многомасштабная модель трубопроводной арматуры, которая может одновременно отражать микроскопические и макроскопические размеры зоны уплотнения трубопроводной арматуры.На рис. 2 представлены данные топографии поверхности наконечника и трубопровода. Пиковое значение гофры колеблется в диапазоне ± 5 мкм м и ± 2 мкм м. Из-за оптической интерференции необходимо фильтровать интерференционный сигнал, проводя вейвлет-анализ, чтобы получить результат постобработки, который можно напрямую использовать в модели. На рисунке 2 показаны результаты вейвлет-анализа, необходимого для последующего обратного моделирования.

На основе процесса обратного моделирования строится многомасштабная модель трубопроводной арматуры.Он импортируется в программу конечных элементов ANSYS и привязан к SOLID186. Размер ячейки 0,2 мкм мкм. На рисунке 3 представлены многомасштабные конечно-элементные модели наконечника и трубопровода. При расчете методом конечных элементов муфта, трубопровод и корпус фитинга изготовлены из нержавеющей стали. В таблице 1 приведены данные о характеристиках материалов.

Символ Единица Значение Плотность нержавеющей стали ρ кг 7930 Модуль Юнга нержавеющей стали E Па 1.95 × 10 11 Коэффициент Пуассона нержавеющей стали μ 0,247 Предел текучести нержавеющей стали МПа 208 74 2.2. Граничные условия многомасштабной модели После затяжки фитингов трубопровода трубопровод, обжимная муфта и корпус фитинга плотно прилегают друг к другу, и давление жидкости в трубопроводе непосредственно воздействует на внутреннюю поверхность трубопровода.Кроме того, форма действия внутреннего давления в основном представляет собой внутреннюю поверхность трубопровода. Сила осевого давления жидкости игнорируется при экструзии с радиальным расширением. Между тем, сила давления жидкости передается от трубопровода к муфте и корпусу фитинга. Благодаря равномерному давлению жидкости и стабильности расчета методом конечных элементов давление жидкости прикладывается к внутренней поверхности трубопровода, тем самым реализуя приложение нагрузки жидкости под высоким давлением. Поскольку многомасштабная модель трубопроводной арматуры основана на определенной области уплотнения в окружном направлении трубопроводной арматуры, осесимметричное граничное условие принимается в многомасштабной модели.А именно, узлы, перпендикулярные круговой плоскости, фиксируются для ограничения кругового смещения модели, а узлы, перпендикулярные радиальной плоскости, фиксируются для ограничения радиального смещения модели. Кроме того, тот же метод ограничения используется для осевой поверхности манжеты. Как показано на рисунке 4, многомасштабная модель без внутренней жидкости используется для моделирования процесса затяжки трубопроводной арматуры путем приложения смещения на манжете. Когда манжета затягивается в определенном положении, на внутреннюю поверхность трубопровода прикладывается общее значение давления гидравлической системы.Без учета соединения конструкции жидкости соответствующая нагрузка давления жидкости прикладывается ко всем узлам внутренней поверхности трубопровода, чтобы моделировать влияние давления жидкости на фитинги трубопровода. На рисунке 4 показано положение приложения давления жидкости, а на рисунке 3 представлена ​​многомасштабная конечно-элементная модель трубопроводной арматуры. В таблице 1 представлены материалы трубопроводной арматуры. 3. Результаты и обсуждение 3.1. Анализ герметичности фитингов во время сборки На рисунке 5 (а) показано распределение напряжений в трубопроводных фитингах в процессе сборки.Поскольку передний конец манжеты можно рассматривать как контакт между плоскостью и корпусом фитинга, зона высокого напряжения сначала создается в этом месте. При непрерывном развитии упруго-пластической деформации зона высокого напряжения постепенно расширяется к задней части манжеты, как показано на Рисунке 5 (a) (A). Когда скорость расширения пространства клина меньше, чем скорость подачи манжеты, вся манжета подвергается деформации продольного изгиба, и зона высокого напряжения перемещается в концентрации напряжений, вызванной продольным изгибом, как показано на Рисунке 5 (b) (B). .Когда манжета достигает положения, показанного на Рисунке 5 (c) (C), передний конец манжеты отделяется от клинового действия, и деформация продольного изгиба постепенно уменьшается и исчезает. Кроме того, зона высокого напряжения снова распределяется вблизи контактной поверхности. Вышеупомянутые результаты обеспечивают плотное соединение между компонентами и эффективное уплотнение фитингов. На рис. 5 (б) показано напряженное состояние на поверхности трубопровода в процессе сборки. Зона эквивалентных напряжений на поверхности трубопровода непрерывно полосчатая.На начальном этапе сборки средняя часть поверхности трубопровода всегда находится в напряженном состоянии. Когда происходит коробление, напряжение достигает максимального значения для всего процесса. Однако это не основная область уплотнения трубопровода, и значение напряжения уплотнения не является чрезвычайно высоким. Когда передний конец манжеты отделяется от клиновидной поверхности, состояние его коробления исчезает. Передний конец интерфейса муфта-трубопровод достигает благоприятного напряженного состояния, и микровыпуклые тела полностью сплавлены.В результате достигается благоприятное состояние герметичности трубопроводной арматуры. На рис. 5 (c) показано распределение напряжения на нижней поверхности манжеты. Из-за деформации продольного изгиба втулки во время процесса сборки напряжение не имеет регулярного полосчатого распределения, что указывает на неравномерную степень контакта и плохое уплотнение. Когда состояние продольного изгиба манжеты исчезает, в середине манжеты появляется регулярное полосчатое распределение напряжений. В качестве основной зоны уплотнения передняя часть обладает высокой величиной напряжения и большой зоной покрытия напряжением.В заданном монтажном положении деформация может быть сосредоточена на передней части, что приводит к очевидной упругой деформации или даже пластической деформации локальных положений. Учитывая, что выпуклые тела между контактными поверхностями сливаются на больших площадях, трубопроводная арматура может достичь желаемого состояния уплотнения. На рисунке 6 показано правило изменения герметизирующих характеристик трубопроводной арматуры. На рисунке 6 (а) показано правило изменения уплотнения эффективной площади уплотнения, занимаемой контактной площадью поверхности трубопровода в процессе сборки.Очевидно, что осевое смещение наконечника и площадь контакта положительно коррелируют. Кроме того, чтобы показать точность многомасштабной модели, результаты сравниваются с помощью модели с гладкой поверхностью и модели с шероховатой поверхностью, как показано на рисунке 6 (b). По сравнению с моделью с гладкой поверхностью, модель с шероховатой поверхностью может более точно отражать состояние контактного уплотнения, что может значительно повысить точность расчета герметизирующих характеристик трубопроводной арматуры. При анализе характеристик уплотнения трубопроводной арматуры следует также учитывать площадь уплотнения и распределение контактных напряжений в трубопроводной арматуре.Арматура трубопровода должна не только достигать определенной площади уплотнения, но и иметь состояние равномерного распределения контактных напряжений. Таким образом, микровыпуклые тела на шероховатой поверхности трубопроводной арматуры после полной оптимизации находятся в состоянии наилучшего контакта. Например, когда осевое смещение манжеты достигает 0,338 мм, все части трубопроводной арматуры находятся в состоянии высокого напряжения после процесса затяжки трубопроводной арматуры, что оптимизирует микровыпуклые тела на уплотнительной поверхности трубопроводной арматуры.При равномерном высоком напряжении уплотняющая поверхность может лучше обеспечивать эффективное уплотнение текучей среды под высоким давлением в трубопроводе. 3.2. Анализ состояния уплотнения 3.2.1. Состояние уплотнения под жидкостью под высоким давлением Гидравлический трубопровод часто находится под действием жидкости под высоким давлением. По результатам сборки трубопроводной арматуры типичное положение манжеты выбрано как начальное напряженно-деформационное состояние для анализа воздействия жидкости под высоким давлением.Чтобы проанализировать влияние жидкости под высоким давлением на состояние герметичности трубопроводной арматуры, на внутренней поверхности трубопровода используются различные давления жидкости 7, 14, 21, 28, 35 и 56 МПа соответственно. В соответствии с изменением состояния контактного уплотнения трубопроводной арматуры в процессе сборки в качестве начального состояния сборки выбрано состояние контакта с осевым смещением манжеты 0,23 мм. Распределение напряжений в трубопроводной арматуре при различных давлениях жидкости показано на Рисунке 7 (а).Это показывает, что под действием более низкого давления вся арматура трубопровода в сборе не подвергается значительной упругопластической деформации. При увеличении давления жидкости зона высокого напряжения увеличивается, и энергия деформации в основном поглощается трубопроводом и обжимным кольцом. Соответственно, между обжимным кольцом и корпусом фитинга не происходит значительного изменения напряженного состояния. Когда давление достигает 21 МПа, площадь зоны высокого напряжения и максимальное значение напряжения дополнительно увеличиваются, в то время как степень изменения напряженного состояния между манжетой и корпусом фитинга немного уменьшается.Когда давление увеличивается до 56 МПа, зона контакта находится в состоянии максимального напряжения. Из-за ограничения механических свойств материала максимальное значение напряжения перестает расти с повышением давления жидкости в ограниченном диапазоне. Напряженное состояние между обжимным кольцом и корпусом фитинга существенно меняется. Кроме того, изменение напряжения между наконечником и корпусом фитинга также достигает конечного состояния из-за поглощающей энергии деформации наконечника, и трубопровод достигает состояния насыщения. Очевидно, что с увеличением давления жидкости между обжимным кольцом и корпусом фитинга, а также обжимным кольцом и трубопроводом существует очевидная зона высокого напряжения.Кроме того, зона высокого напряжения и максимальное значение напряжения постоянно увеличиваются. Чем больше контактное напряжение на одной и той же контактной поверхности, тем лучше характеристики уплотнения. Высокое давление жидкости улучшит герметичность трубопроводной арматуры. Для дополнительной проверки состояния герметичности изучается распределение напряжений на поверхности трубопровода. Согласно рисунку 7 (b), с увеличением давления жидкости область высокого напряжения на поверхности трубопровода постепенно увеличивается, а площадь покрытия и пиковое напряжение постоянно увеличиваются.Когда давление достигает 28 МПа, распределение напряжений в полосах становится очевидным, а пиковое напряжение находится в середине каждой полосы. При повышении давления область пикового напряжения расширяется от точки к линии и перпендикулярна осевому направлению. Формирование группы полос с высоким напряжением приводит к многочисленным уплотняющим линиям между обжимным кольцом и трубопроводом, которые могут постепенно поглощать энергию давления жидкости и эффективно предотвращать утечку жидкости. На рис. 7 (c) показано распределение напряжений на поверхности манжеты (которая подходит к трубопроводу) при различных давлениях жидкости.В соответствии с рисунком 7 (b), распределение напряжений на поверхности манжеты постепенно представляет собой полосовой закон распределения с повышенным давлением жидкости, и область зоны высокого напряжения непрерывно расширяется. В эффективной зоне уплотнения поверхности манжеты полоса высокого напряжения изначально расположена с левой стороны. Когда давление жидкости увеличивается, полоса высокого напряжения постепенно смещается вправо, и в конечном итоге с правой стороны образуется основная уплотнительная полоса высокого напряжения. Подобно распределению напряжений на поверхности трубопровода, здесь может быть сосредоточена деформация микровыпуклых тел, что приводит к образованию основной магистрали утечки.Если переднее уплотняющее напряжение снимается, задний конец может до определенной степени упруго деформироваться. Энергетическая добавка показывает, что высокое давление жидкости увеличивает эффективность герметизации и надежность трубопроводной арматуры. 3.2.2. Состояние уплотнения при различных положениях сборки Вышеупомянутое исследование показывает влияние жидкости под высоким давлением на состояние уплотнения трубопроводной арматуры, когда осевое смещение манжеты составляет 0,23 мм. Поскольку монтажное положение влияет на уплотнение трубопроводной арматуры во время эксплуатации, жидкость под высоким давлением следует рассматривать для исследования оптимального осевого монтажного положения, которое могло бы гарантировать надежность уплотнения трубопроводной арматуры. Значение внутреннего давления используется в качестве входной переменной многомасштабной модели, а также проводится анализ и расчет состояния герметичности трубопроводной арматуры при различных осевых положениях сборки. Давление жидкости 21 МПа вводится в многомасштабную модель, и осевое положение в сборе наконечника изменяется, которое составляет S = 0,23, 0,286 и 0,338 мм соответственно. Распределение напряжений трубопроводной арматуры показано на рисунке 8. На рисунке 8 (a) различные напряженные состояния трубопроводной арматуры показаны при различных осевых положениях сборки.Общая тенденция состоит в том, что когда максимальное значение зоны высокого напряжения увеличивается, диапазон высоких напряжений увеличивается. Между тем, сравнивая результаты S = 0,23, 0,286 и 0,338 мм, деформация на поверхности каждого компонента может продвигаться вперед под жидкостью под высоким давлением. Когда манжета расположена в положении сборки, в котором состояние изгиба только что исчезло ( S = 0,338 мм), на переднем конце контакта манжета с трубопроводом генерируется высокоэнергетический набор.В средней области очевидна микроупругопластическая деформация материала, увеличивается схождение микровыпуклых тел между контактными поверхностями. Следовательно, он может гарантировать надежность уплотнения в тяжелых условиях работы (например, при сильных и продолжительных вибрациях). В этом исследовании анализируется распределение напряжений на поверхности трубопровода в жидкости под высоким давлением и закон развития напряженного состояния наряду с осевым смещением манжеты. Радиальный угол наблюдения и анализа применяется для проверки вышеупомянутой теории.Под действием давления жидкости, когда манжета перемещается к положению окончательной сборки, зона высокого напряжения сначала формируется в середине зоны уплотнения на поверхности трубопровода. Когда наконечник перемещается вперед, зона высокого напряжения расширяется вперед и назад. Из-за влияния клиновой конструкции зона высокого напряжения на поверхности трубопровода распространяется быстрее вперед, чем назад, что приводит к распределению напряжений, как показано на Рисунке 8 (b) (C). Основная зона уплотнения – это зона высокого напряжения на поверхности трубопровода.Среди них передняя часть имеет наивысшее среднее значение напряжения, что также является наиболее сложной областью для обеспечения герметичности. На Рисунке 8 (c), когда осевое положение сборки манжеты изменяется, тенденция развития распределения напряжения на поверхности манжеты идентична таковой на поверхности трубопровода. По сравнению с состоянием без давления скорость расширения зоны высокого напряжения на поверхности манжеты увеличивается на 5,1%, а пиковое значение увеличивается на 7,2%, когда давление жидкости составляет 21 МПа.В процессе сборки наконечника из исходного положения в конечное положение максимального контактного напряжения на поверхности наконечника перемещается слева направо. Наконец, он остается в передней части зоны уплотнения, где создается благоприятное напряженное состояние уплотнения. Кроме того, в средней и задней частях области уплотнения также сформирована регулярно расположенная полоса распределения напряжений в форме полосы, которая также может передавать энергию деформации в основную область уплотнения для обеспечения надежности уплотнения. Можно видеть, что текучая среда под высоким давлением трубопровода обеспечивает более прекрасное состояние уплотнения между компонентами фитингов трубопровода. Без учета влияния нагрузки, такой как вибрация и температура, жидкость под высоким давлением может улучшить состояние герметичного контакта трубопроводной арматуры. Состояние герметичности также обеспечивает надежность герметизации арматуры во время эксплуатации. 3.3. Характеристики уплотнения в среде высокого давления Расчет многомасштабной модели используется для получения эффективной площади контакта уплотнения.То есть определенная степень упругопластической деформации между контактирующими материалами вносит вклад в площадь распределения микроконвексного плавления. Как показано на рисунке 9, соответствующее соотношение между давлением жидкости и эффективной площадью контакта уплотнения рассчитывается в соответствии с состоянием уплотнения поверхности трубопровода. Можно обнаружить, что площадь контакта имеет тенденцию к увеличению с повышением давления жидкости, что предполагает линейную корреляцию между ними (коэффициент корреляции R 2 = 0.96). В диапазоне давления жидкости (7 ~ 56 МПа) процент площади контакта изменяется от 56 до 72%, а диапазон колебаний составляет менее 16%. Следовательно, воздействие жидкости под высоким давлением оказывает небольшое влияние на эффективную площадь контакта уплотнения между трубопроводом и обжимным кольцом. На основании приведенных выше расчетов и анализа можно узнать, что жидкость под высоким давлением не оказывает значительного влияния на эффективную площадь контакта уплотнения между трубопроводом и манжетой. Однако это может значительно увеличить коэффициент распределения пика напряжения и высокого напряжения контактной поверхности.Согласно рисунку 9 можно получить изменение площади зоны высокого напряжения на поверхности трубопровода с увеличением давления жидкости. При повышенном давлении жидкости в трубопроводе площадь зоны повышенного напряжения на поверхности трубопровода увеличивается, что демонстрирует значительную линейную корреляцию (коэффициент корреляции R 2 = 0,975). Между тем, в пределах диапазона изменения давления жидкости на рисунке площадь зоны повышенного напряжения на поверхности трубопровода изменяется более чем на 50%.Эти результаты показывают, что давление жидкости сильно влияет на распределение участков с высоким напряжением на контактной поверхности между трубопроводом и обжимным кольцом. Во время эксплуатации трубопроводной арматуры зона высоких напряжений обеспечивает эффективность и надежность гидравлического уплотнения трубопроводной арматуры. В то же время это важно для безопасной эксплуатации трубопроводной системы. Кроме того, при давлении жидкости 56 МПа разница между площадью контакта и зоной высокого напряжения составляет 10%, что указывает на то, что почти вся поверхность контакта уплотнения находится под высоким напряжением. На основе линейной подгонки точек данных области контакта и области высокого напряжения получены две соответствующие прямые линии, представляющие правило изменения области контакта и области высокого напряжения. На Рисунке 9 две фитинговые линии имеют одну точку пересечения при 72 МПа, демонстрируя, что площадь контакта и область высокого напряжения одинаковы, и вся зона контакта находится под высоким напряжением. При рабочем давлении трубопроводной системы 72 МПа оптимальное монтажное смещение манжеты равно 0.23 мм. Таким образом, давление жидкости оказывает большее влияние на зону распределения высокого напряжения, чем на зону контакта. Эти две области равны под давлением 72 МПа. Согласно приведенному выше анализу уплотнительного механизма трубопроводной арматуры, жидкость под высоким давлением может играть положительную роль в обеспечении надежности уплотнения трубопроводной арматуры. Более того, когда вся контактная зона находится под высоким напряжением, могут быть достигнуты отличные герметизирующие характеристики. 3.4. Влияние переключателя высокого давления Управление полетом и регулировка положения будут переключать гидравлическую систему между состояниями нагрузки высокого, низкого и без давления, заставляя авиационную гидравлическую трубопроводную систему работать при высоком и низком давлении. переменная среда с сильной жидкой нагрузкой. Такое чередование высокого и низкого давления будет влиять на характеристики уплотнения фитингов, и утечка может происходить, особенно при низком давлении или его отсутствии. Поэтому необходимо изучить герметичность арматуры трубопроводов после реле высокого давления и получить правила изменения герметизирующих характеристик арматуры. Упругопластическое поведение микровыпуклых тел в зоне уплотнения при чередовании нагрузок высокого и низкого давления можно описать следующими формулами. Выражения для номинальной деформации и напряжения выражаются следующим образом: где относится к переменной длины образца, обозначает начальную длину образца, представляет силу нагрузки и является начальной площадью нагрузки. Чтобы правильно отобразить изменение площади поперечного сечения во время большой деформации, соотношение между истинной деформацией, истинным напряжением и номинальной деформацией, номинальным напряжением выражается следующим образом: Во время процесса затяжки фитинга деформация, создаваемая уплотнением Материал арматуры состоит из пластической деформации и упругой деформации. Из-за разницы в давлении жидкости ползучесть материала фитингов трубопровода разная. Таким образом, выполняются три набора моделирования роста и падения давления. В процессе расчета давление жидкости повышается с 7 МПа до 35, 56 и 72 МПа соответственно. Затем постепенно разгружается до 7 МПа. На основании результатов расчетов правила изменения уплотнительных характеристик фитингов показаны на рисунке 10. Примечательно, что можно видеть, что площадь контакта между трубопроводом и наконечником увеличивается с увеличением давления жидкости.Когда давление жидкости сбрасывается, площадь контакта и площадь зоны высокого напряжения не могут быть полностью восстановлены до исходного состояния уплотнения. Когда давление жидкости снижается с высокого до низкого давления, невосстановленная область увеличивается с увеличением максимального давления жидкости. Более того, изменение площади зоны высокого напряжения больше, чем площади контакта. Это явление можно объяснить упругопластическим поведением микровыпуклых тел уплотнительных поверхностей арматуры.Когда деформация металлического материала мала, материал в основном демонстрирует линейно-упругое поведение. Однако предел текучести материала увеличится, и возникнет явление деформационного упрочнения. Когда давление жидкости в трубопроводе снимается, структура стенки трубопровода восстанавливается до состояния без давления, и сила упругости почти равна давлению во время сжатия. Однако, поскольку эта сила не может восстановить уже затвердевший материал, происходит изменение состояния контакта между уплотнительными поверхностями.Кроме того, из-за большего напряжения и деформации во время переключения давления большая пластическая деформация возникает в микровыпуклых телах в зоне высокого напряжения, что приводит к большему изменению площади по сравнению с зоной уплотнения. 3.5. Метод сборки с учетом давления жидкости Хороший контакт между металлом и металлом является предпосылкой для эффективного уплотнения. После сборки трубопроводной арматуры микровыпуклые тела зоны уплотнения находятся в определенном контактном состоянии.В течение периода эксплуатации жидкость под высоким давлением изменит состояние контакта между микровыпуклыми телами зоны уплотнения трубопроводной арматуры. В зоне уплотнения жидкость под высоким давлением заставит микровыпуклые тела более тесно контактировать, и будет образована зона с высоким напряжением. То есть выпуклые тела создают упруго-пластическую деформацию, и эффективная площадь контакта между двумя поверхностями увеличивается, тем самым дополнительно обеспечивая эффективное уплотнение между металлами. Однако из-за изменения нагрузки повторяющаяся упругопластическая деформация микровыпуклых тел приводит к ползучести материала, вызывая уменьшение контактной герметичности между микровыпуклыми телами и снижение герметизирующих характеристик трубопроводной арматуры.Следовательно, трубопроводная арматура под действием жидкости под высоким давлением требует разумных и научных методов сборки, чтобы гарантировать стабильность герметизирующих характеристик трубопроводной арматуры. На герметичность трубопроводной арматуры влияет производственный процесс. Другой важный фактор, влияющий на сборку. При разных положениях сборки и одинаковом давлении рабочей жидкости характеристики уплотнения фитингов рассчитываются для получения оптимального положения сборки манжеты.Чтобы показать процесс расчета метода сборки, давление жидкости 21 МПа применяется в качестве максимального рабочего давления для расчета оптимального положения сборки манжеты. Посредством расчета состояния уплотнения фитингов на Рисунке 8, соотношение между смещением манжеты и площадью контакта можно исследовать на Рисунке 11. Диаграмма показывает, что эффективная площадь контакта уплотнения увеличивается с увеличением осевого положения манжеты в сборе, что указывает на линейный закон изменения.За счет воздействия давления жидкости площадь контакта увеличивается на 13%. Кроме того, когда манжета находится в состоянии деформации продольного изгиба ( S ≈0,29–0,335 мм), наклон кривой немного увеличивается из-за влияния давления жидкости. Когда состояние потери устойчивости исчезает, уклон немедленно возвращается к исходному значению. С увеличением давления жидкости область высокого напряжения продолжает увеличиваться, и тенденция изменения кривой зависимости эквивалентна разбросу площади контакта на Рисунке 11.Однако, по сравнению с диапазоном изменения площади, давление жидкости оказывает большое влияние на зону высокого напряжения в зоне уплотнения. Кроме того, площадь контакта равна площади высокого напряжения при смещении 0,286 мм, что является разумным монтажным положением манжеты при давлении жидкости 21 МПа. По сравнению с расчетом на Рисунке 11, разумное монтажное положение манжеты составляет 0,23 мм при давлении жидкости 72 МПа. Короче говоря, с повышенным давлением жидкости оптимальное смещение манжеты будет уменьшаться для достижения превосходных характеристик уплотнения. В сочетании с анализом состояния контакта зоны уплотнения трубопроводной арматуры, состояния микроконтактности уплотнительной поверхности стыка и количественным анализом уплотняющих характеристик, закон влияния жидкости под высоким давлением на уплотняющие характеристики трубопроводной арматуры ясно раскрывается. При этом раскрывается феномен «утечки высокого давления и утечки низкого давления» трубопроводной арматуры, а также предлагается способ сборки трубопроводной арматуры под действием жидкости высокого давления.Согласно расчетам и анализу, ползучесть является основной причиной изменения герметизирующих характеристик трубопроводной арматуры. Ползучесть материала, вызванная изменением нагрузки жидкости, неизбежна. Следовательно, ползучесть материала трубопроводной арматуры может быть ограничена только более научным и разумным методом сборки и подбором материала трубопроводной арматуры, чтобы обеспечить надежность уплотняющих характеристик трубопроводной арматуры в течение периода обслуживания. 4.Заключение Это исследование направлено на изучение влияния жидкости под высоким давлением на трубопроводную арматуру и переключение жидкости под высоким давлением. Выводы представлены следующим образом: (1) В соответствии с распределением напряжений на уплотняемых поверхностях многомасштабная модель могла бы более точно отражать изменение площади уплотнения по сравнению с моделью с гладкими поверхностями. Зона высокого напряжения может оптимизировать микровыпуклые тела уплотнительной поверхности во время сборки и повысить надежность уплотнения под давлением жидкости.(2) Давление жидкости может повысить эффективность герметизации и надежность трубопроводной арматуры. Когда давление жидкости увеличивается, площадь контакта и зона высокого напряжения увеличиваются, в то время как диапазон колебаний площади контакта невелик. Между тем, зона повышенного напряжения значительно варьируется. Кроме того, когда давление составляет 72 МПа, площадь контакта равна площади зоны высокого напряжения, что является отличным герметичным состоянием. (3) Под действием жидкости под высоким давлением, когда высокое давление жидкости составляет После удаления, как область контакта, так и зона высокого напряжения не могут быть полностью восстановлены до исходного состояния.Разница в площади увеличивается с увеличением давления жидкости, и разница в высокой зоне больше, чем в зоне контакта. Это можно объяснить тем, что из-за большего напряжения и деформации во время переключения давления в микровыпуклых телах участков с высоким напряжением возникает большая пластическая деформация, что приводит к большему изменению площади по сравнению с областью уплотнения. (4) Герметизирующие характеристики фитингов являются линейный под действием постоянного давления жидкости и различных положений затяжки.Сравнивая уплотняющие характеристики фитингов в различных условиях с давлением жидкости и без него, можно сделать вывод, что жидкость под высоким давлением может улучшить уплотняющие характеристики фитингов при различных смещениях сборки, а зона высоких напряжений значительно увеличивается. Кроме того, смещение 0,286 и 0,23 мм является приемлемым монтажным положением манжеты для давления жидкости 21 и 72 МПа. При повышенном давлении жидкости оптимальное смещение муфты в сборе будет уменьшено для достижения превосходных характеристик уплотнения. Номенклатура Истинная деформация : Область начальной нагрузки : Модуль упругости : Сила нагрузки : Начальная длина образца : : : 900 Переменная длина образца R 2 : Коэффициент корреляции S : Смещение : Номинальная деформация : : Упругая деформация : Пластическая деформация : Номинальное напряжение : Истинное напряжение : Коэффициент Пуассона : Плотность. Доступность данных В статье доступны все данные, использованные для подтверждения результатов исследования. Конфликт интересов Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов в отношении настоящего исследования, и у них нет никаких коммерческих или ассоциативных интересов, связанных с конфликтом интересов, связанным с представленной работой. Выражение признательности Это исследование было выполнено при финансовой поддержке Лаборатории садоводства при университетах в программе Шаньдун (№№.2018YY057 и 2018YY004). Фурнитура из черного чугуна | Фитинги для труб из черного чугуна оптом О трубных фитингах из черного чугуна Существует множество причин, по которым для вашей установки требуются фитинги для труб из черного чугуна , и когда это произойдет, обратитесь к специалистам по сантехнике в PlumberStock за отличными ценами. Черный чугун отлично подходит для обогрева и охлаждения приложений. Независимо от того, что вам нужно, вы сможете найти здесь подходящую фурнитуру . Черное железо – один из самых жестких материалов из доступных , поэтому он может быть немного дорогим, даже с нашей отличной ценой. Арматура из черного чугуна может выдерживать давление и опасности, связанные с прокладкой газопровода к вашему дому. Black Iron Использует Обычно называемая стальной трубой (хотя и не технически точной), черная железная труба (BIP) может применяться различными способами. Черный чугун совместим как с водой, так и с газом. Он наиболее широко используется в спринклерных системах пожаротушения , поскольку трубопроводы устойчивы к высоким температурам.Хотя когда-то более популярным, чем сегодня, вы все еще найдете черные железные трубы / фитинги в сантехнике и системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в домах и коммерческих местах по всей стране. Вода разъедает черный чугун , поэтому он не идеален для сантехники. Преимущество черного чугуна в том, что, в отличие от стали, трубопроводы и фитинги не нужно сваривать вместе . Типы фитингов из черного чугуна Ниже приводится список наиболее распространенных фитингов, с которыми вы столкнетесь: Колено – эта деталь позволяет сгибать линию подачи и перенаправлять ее.PlumbersStock предлагает отводы под 45 и 90 градусов различных размеров. Тройники – при покупке тройника из черного железа можно выбрать один из двух основных типов. Есть тройники, которые соединяют трубы одинакового диаметра, а есть тройники, которые соединяют меньшие линии с большими. Убедитесь, что вы получили нужную деталь. Втулка редуктора – этот штуцер позволяет удлинить трубопровод, но уменьшает его в процессе. Муфты – эти фитинги из черного чугуна соединяют две трубы вместе и могут быть «переходными».Муфта изготовлена ​​из цельного куска черного чугуна Муфты – очень похожи на муфты, муфты отличаются тем, что они идеально подходят для быстрого обслуживания. Вы можете легко подсоединить или отсоединить линию, не поворачивая резьбу на место (что непреднамеренно затягивает трубу с другой стороны соединения муфты). Штуцеры – это очень надежные формы соединительной трубы. Заглушки – также называемые «заглушками», они буквально заглушают конец трубопровода. Фитинги BIP могут быть относительно дорогими, но мы рекомендуем вам снизить затраты двумя способами: (1) покупать в PlumbersStock лучшие цены на сантехнику в Интернете; (2) стратегически спланируйте свою систему, чтобы сократить количество черных железных труб и фитингов, необходимых для ее завершения. Что такое ковкий чугун? В этом контексте гибкие фитинги закалены, чтобы гарантировать, что они выдержат экстремальное давление, возникающее при скручивании деталей на место.Их нельзя сгибать, и попытка сделать это может привести к растрескиванию. Эти гибкие трубные фитинги также не предназначены для сварки. Купить Фитинги для труб из черного чугуна оптом Вы можете использовать фильтры в левой части страницы, чтобы отсортировать результаты продуктов в соответствии с вашим поиском. Это позволит вам быстро найти лучшую арматуру из черного железа для вашего проекта по благоустройству дома. Опять же, если у вас возникли проблемы с навигацией по сайту или вам нужен ответ на вопрос, не стесняйтесь обращаться к нашему дружелюбному персоналу, и член нашей команды может указать вам правильное направление.Магазин сантехникиЗапас для непревзойденной экономии на трубной арматуре из черного чугуна. Ресурсы: О сантехнической арматуре PSS Industrial Group – поставщик энергетического и промышленного рынка Внимание к разнообразию рынка PSS Industrial использует проверенные решения для цепочки поставок в широком спектре отраслей. Наши обширные знания, опыт и послужной список позволяют нам устанавливать прочные отношения и стать надежным партнером. Ознакомьтесь с нашими специальностями на рынке Midstream Обладая более чем 30-летним опытом строительства трубопроводов и широкой сетью знающих и опытных профессионалов в области трубопроводов, мы являемся лидером отрасли на рынках строительства трубопроводов для нефти и природного газа и обеспечения целостности трубопроводов. Ознакомьтесь с нашими специальностями на рынке Переработка и переработка Наша цель – предоставить клиентам товары, услуги и решения для удовлетворения растущих потребностей в нефтегазоперерабатывающих, нефтехимических и химических предприятиях. Ознакомьтесь с нашими специальностями на рынке Утилиты Мы понимаем, что время – деньги. На протяжении нескольких десятилетий мы помогаем подрядчикам выполнять свою работу, предоставляя промышленную продукцию высочайшего качества и поддерживая каждый аспект их проекта.От начала до конца мы поможем вам в каждом проекте, независимо от его размера и объема. Ознакомьтесь с нашими специальностями на рынке Строительство Мы гордимся тем, что предоставляем нашим клиентам первоклассные услуги, сохраняя при этом качественные линейки продукции по конкурентоспособным ценам. Чтобы удовлетворить потребности наших клиентов, мы поставляем широкий спектр расходных материалов, включая ручной и электроинструмент, геотекстиль и экологические товары, геодезическое и защитное оборудование, а также многое другое. Ознакомьтесь с нашими специальностями на рынке Муниципалитеты Наш успех – это результат неизменной ориентации на простые принципы; относитесь ко всем клиентам с уважением и предоставляйте им продукты и услуги, необходимые для развития их бизнеса.Мы предлагаем продукцию высокого качества, превосходное обслуживание и конкурентоспособные цены, гарантируя, что у клиентов есть товары, в которых они нуждаются. Ознакомьтесь с нашими специальностями на рынке Upstream Обладая более чем 50-летним опытом, мы являемся лидером на рынке разведки и добычи нефти и газа и крупнейшим в мире OEM-дистрибьютором оборудования Ingersoll Rand. Мы поставляем продукцию, включая трубы, клапаны и фитинги, а также средства защиты фрезерного инструмента на береговые и морские рынки. Ознакомьтесь с нашими специальностями на рынке Данные о неисправности механической арматуры от операторов газораспределения Данные о неисправностях механической арматуры от операторов газораспределения Начиная с 2011 года PHMSA начала сбор отчетов о неисправностях механической арматуры (MFF) по форме PHMSA F-7100.1-2. В правиле реформирования регулирования газопровода (PHMSA 2018-0046-0063) PHMSA прекратила сбор информации о MFF, чтобы облегчить нормативное бремя строительства, обслуживания и эксплуатации газораспределительных систем без отрицательного воздействия на безопасность. Дата вступления в силу правила – 21 марта 2021 года. Анализируя формы отчетов MFF, полученные за последнее десятилетие, PHMSA понимает, что цели этого требования к отчетности были реализованы: анализ PHMSA данных из отчетов MFF подтвердил его ожидания в отношении характеристик и причин MFF. , а операторы конвейеров стали гораздо более чувствительны к MFF.Хотя отдельные отчеты MFF больше не требуются, форма годового отчета по распределению газа PHMSA F-7100.1-1 будет включать количество отказов механических соединений, приведших к опасной утечке, начиная с отчетов за 2021 календарный год. Раздел 49 Свода федеральных правил (49 CFR, части 191, 192) требует, чтобы операторы газораспределительных трубопроводов ежегодно представляли отчеты обо всех опасных утечках, связанных с механической арматурой (форма DOT PHMSA F-7100.1-2). CFR определяет опасную утечку, а также критерии для подачи отчетов в Управление безопасности трубопроводов.Были собраны следующие виды информации: Основная информация отчета Информация о дате и местонахождении Тип механического фитинга Соответствующая информация Видимая причина утечки информации Информация производителя Отчеты использовались для определения долгосрочных и краткосрочных тенденций на национальном уровне, уровне штата и на уровне конкретного оператора. Частота, причины и используемые приспособления позволили получить представление о показателях безопасности, которые в настоящее время используются PHMSA, государственными партнерами и другими заинтересованными сторонами в области безопасности трубопроводов, включая трубопроводную отрасль и широкую общественность.PHMSA также использует данные для планирования проверок и оценки рисков. Требования к отчетности о неисправностях механической арматуры (MFFR) Как получить доступ к файлам ZIP-файл справа содержит различные файлы; файлы, содержащие описания полей / столбцов, и файлы, содержащие данные. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Винторезные станки Вопросы и ответы Карусельные станки Советы мастера Станок 1М63 Токарные станки Фрезерные станки Разное