Основные требования к арматурам

Важным требованием для арматуры является обеспечение герметичности запорного органа в закрытом положении и сальникового уплотнения. Герметичность запорного органа регламентирует ГОСТ 9544–75, в котором предусмотрены три класса герметичности. Герметизация запорного органа осуществляется уплотнительными кольцами из металла его деталей без наплавки или наплавленными, закрепляемыми уплотнительными кольцами из коррозионностойкой стали или с наплавкой сплавом повышенной стойкости, из латуни, бронзы, резины, фторопласта. Уплотнение резиной допускается при t_p ≤ 50 – 110 ⁰C в зависимости от марки резины. При t_p < 225 ⁰C могут применяться латунь и фторопласт. При более высоких температурах применяют стеллиты и коррозионностойкие стали.

При выборе арматуры для обеспечения безопасности технологического оборудования учитывают рабочее давление среды, температуры, физические и химические свойства рабочей среды, колебания давления и температуры, периодичность выполнения циклов срабатывания или переключения, тип привода, местонахождение на открытом месте или в закрытом помещении, климатические условия и др.

При выборе арматуры необходимо учитывать технические и экономические требования. В машиностроении согласно ГОСТ 15467–79 (СТ СЭВ 3519–81) оценивается с учетом следующих показателей: назначение, работоспособность, технологичность, экономика, стандартизация, унификация, патентно – правовые данные, экономические данные.

К техническим относятся требования прочности арматуры при заданных энергетических параметрах рабочей среды (давление, температура), коррозионная стойкость материала деталей арматуры в рабочей среде, соответствие размеров условного диаметра прохода и присоединительных патрубков соответствующим размерам трубопровода, соответствие класса арматуры функциональному назначению конструкций, обеспечение требуемых гидравлических параметров и характеристик (пропускная способность, пропускная характеристика), обеспечение требуемого быстродействия, соответствие вида энергии, применяемой для управления арматурой, имеющимися источниками энергии (электричество, сжатый воздух или газ, рабочая среда и др.). Помимо приведенных оцениваются габаритные размеры арматуры, определяющие размеры необходимого для арматуры помещения (закрытое помещение, колодезь), удобство управления и способ управления (ручное или автоматическое, местное или дистанционное), параметры надежности [2, 4, 5].

К экономическим параметрам относятся стоимость арматуры, её эксплуатации, ремонта, восстановления или замены изношенных деталей и изделий, стоимость постройки помещений для установки арматуры, стоимость продуктов, потерянных через неплотности запорного органа арматуры и сальника, стоимость простоя установки или системы, вызванного необходимостью выполнения ремонта или замены арматуры.

В общем виде порядок выбора конструкции может быть следующим:

1. Уточняется назначение и определяются условия работы арматуры: состав и свойства среды, температура, давление, особые требования. Устанавливается класс арматуры.

2. Определяется условный диаметр прохода присоединительных патрубок [2, 9].

3. Уточняется метод управления арматурой и тип привода: ручной, электропривод, пневмо-, гидропривод, дистанционно расположенный, электромагнитный.

4. Выбирается материал корпусных деталей: серый чугун, ковкий чугун, углеродистая или легированная сталь, коррозионностойкая сталь, титан, бронза, латунь, пластмасса, керамика, стекло.

5. Выбирается тип арматуры. Рекомендации по выбору типа запорной арматуры приведены в таблице 1 и 2.

6. Уточняется условный диаметр прохода и диаметр отверстия в среде, для чего выявляются допустимое гидравлическое сопротивление, коэффициент пропускной способности, пропускная характеристика.

7. Определяются геометрические параметры конструкции: строительная длина, высота, тип и размеры фланцев, диаметр и число болтов. Если присоединительные патрубки не фланцевые, назначаются их размеры [2].

8. Проверяется соответствие конструкции и параметров проектируемой арматуры заданным условиям работы.

Таблица 1

Рекомендации по выбору различных типов запорной арматуры в зависимости от условий эксплуатации

 

Условия эксплуатации	Тип арматуры
Рекомендуемый	Допускаемый	Нерекомендуемый	Требуется специальная конструкция
Вязкая среда	4;5;7		2;3;6;8	4;5 с обогревом
Застывающие смеси	4;5		2;3;6;7;8	Тоже
Среды с абразивами	4;5;7	1;2	3;6;8
Сыпучие материалы	4;5	1;2;7	3;6;8	1;2;3
Коррозионная среда		1;2;3;5	4;6;8
Агрессивная среда		3;8	1;2;4;5	3;5
Среды: холодильной техники криогенной техники	2;3;5 2;3	1;6;8 1;5;6;8	4;7 4;7	— 2;3
Рабочая температура среды tp, 0C: ≤ 100 ≤ 200 ≤ 600 > 600	1;2;3;5;7;8 1;2;3;5;7;8 1;2;3	4;6 4;6;7 6;2	— — 4;5;7;8 3;4;5;7	— — — 1;4;6
Вакуум		1;5;6;7;8		1;6
Давление Рр ≥ 6,4 МПа	1;2;3;4;5	2;3	6;7	—
При закрытии создается большой перепад давления	1;4;5	2;3	6;7
Быстродействие (1/4 об.)	4;5;6;8	2;3	1;7	—
Высокая цикловая нагрузка (частое срабатывание)	2;8	1;6	3;4;5;7	—

 

Таблица 2

Рекомендации по выбору различных типов запорной арматуры в зависимости от предъявляемых монтажных и конструкционных требований

Требование	Тип арматуры
Рекомендуемый	Допустимый	Нерекомендуемый
Малая строительная длина		1;8	2;3;4;5;7
Малая высота и масса	4;5;6	7;8	1;2;3
Малое гидравлическое сопротивление	1;4;5;7		2;3;8
Полнопроходность (возможность очистки трубопровода)	1;5	—	2;3;4;6;7;8
Малый условный диаметр прохода (Dу ≤ 20 мм)	2;3;8	4;5;7	1;6
Средний условный диаметр прохода (Dу ≤ 200 мм)	1;2	3;4;5;7;8
Большой условный диаметр (Dу ≤ 500 мм)	1;6		2;3;4;7;8
Высокая герметичность по проходу и внешней среде	3;7;8	2;4;5;6
Высокая ремонтопригодность	2;4;5	3;7	1;6;8
Удобное обслуживание	3;7	4;5;6;8	1;2
Большой срок службы	2;6;8	1;4;5	3;7
Высокая надёжность	2;5;6;8	1;4	3;7
Малый ход затвора	2;3;8	4;5;6	1;7
Угловой корпус	2;3;8	—	1;4;5;6;7
Возможность подземной установки	4;5	—	1;2;3;6;7;8

 

Примечание.

В таблицах 1, 2 приняты следующие условные обозначения типов арматуры:

1. задвижка;

2. клапан (вентиль) тарельчатый сальниковый;

3. клапан (вентиль) тарельчатый сильфонный;

4. кран пробковый;

5. кран шаровой;

6. заслонка;

7. клапан (вентиль) мембранный или шланговый;

8. электромагнитный клапан.