Главная страница » Блог » Запорная арматура для трубопроводов водоснабжения

Запорная арматура для трубопроводов водоснабжения

Содержание статьи

Запорная арматура для трубопроводных систем водоснабжения и отопления — комплекс технических устройств, обеспечивающих управление потоками рабочей среды. Назначение этих механизмов – полное перекрытие или открытие прохода для транспортируемой жидкости. В домовых сетях и промышленных магистралях арматура работает при рабочих параметрах от 0,6 до 25 МПа, температурах от -60°C до +450°C. Основное применение запорных механизмов связано с необходимостью оперативного отключения участков трубопроводных сетей при аварийных ситуациях, проведении регламентных работ или замене оборудования. Устройства обеспечивают герметичность в закрытом положении с классом утечек А по ГОСТ 9544-2015.

Что такое запорная арматура

Запорные устройства – это технические изделия, встраиваемые в трубопроводные системы для изменения площади проходного сечения с целью полного прекращения движения рабочей среды. Трубопроводная арматура — устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления потоками рабочих сред путем изменения площади проходного сечения.^[1]

Определение по отраслевым нормативам характеризует эти механизмы как управляющие элементы, воздействующие на поток путем перемещения запирающего органа перпендикулярно или параллельно оси потока. Класс герметичности достигает показателей 10⁻⁶ см³/с при испытаниях гелием.

Назначение и сферы применения

Основная функция запорной арматуры – обеспечение возможности полного перекрытия транспортируемого потока с сохранением заданных параметров герметичности. В системах централизованного водоснабжения устройства монтируют на магистральных участках, вводных узлах зданий, стояках, перед водоразборными точками. В сетях отопления механизмы устанавливают перед котлами, на подающих и обратных линиях, в узлах обвязки теплообменников. Промышленная запорная арматура применяется на технологических трубопроводах химических производств, нефтеперерабатывающих заводов, энергетических объектов. К запорной арматуре относятся также устройства, используемые в котельных для управления паровыми и водяными потоками при давлениях до 4 МПа.

Из чего состоит запорная арматура

Конструкция базовых запорных механизмов предусматривает корпус, крышку, затвор, шток и управляющий привод.

Рассмотрим каждый элемент подробнее:

➔ Корпус — литая или штампованная деталь с присоединительными патрубками, внутри которой размещается проходной канал.

➔ Затворный орган – подвижный элемент, перемещающийся относительно седла и обеспечивающий перекрытие прохода.

➔ Уплотнительные поверхности изготавливают из материалов с твердостью 45-50 HRC для обеспечения износостойкости.

➔ Сальниковый узел предотвращает утечки среды через зазор между штоком и крышкой; современные конструкции используют графитовые или фторопластовые набивки с коэффициентом трения 0,08-0,12.

➔ Ручной маховик или электропривод передает усилие на шток через резьбовое соединение с шагом 5-8 мм для устройств DN 50-150.

В шаровых кранах запирающий элемент имеет сферическую форму с цилиндрическим или коническим проходом, поворачивающимся на 90° для открытия/закрытия канала.

Классификация и виды запорной арматуры

Техническая классификация трубопроводных запорных механизмов охватывает множество параметров, определяющих область применения каждого типа. Различные типы арматуры демонстрируют разницу в массогабаритных показателях, стоимости, сроке службы и требованиях к обслуживанию.

По конструкции

Щитовая арматура (задвижки) использует плоский или клиновой затвор, перемещающийся перпендикулярно потоку:

➔ Клиновые задвижки с углом заострения 5-8° обеспечивают надежное уплотнение при давлениях до 25 МПа, применяются на магистральных водопроводах DN 50-1200.

➔ Параллельные задвижки со сдвижными дисками подходят для сред с взвешенными частицами, имеют строительную длину на 15-20% меньше клиновых аналогов.

Дисковая поворотная (дисковые затворы, заслонки) оснащена диском, вращающимся вокруг оси на 90°; компактная конструкция позволяет монтаж на трубопроводах DN 50-2000 с давлением до 1,6 МПа.

Клапаны (вентили) имеют запирающий элемент, движущийся параллельно потоку; ход штока составляет 0,25-0,35 DN, что увеличивает время срабатывания по сравнению с кранами.

Шаровые краны с полнопроходной конструкцией обеспечивают минимальное гидравлическое сопротивление (коэффициент местного сопротивления ζ = 0,05-0,1 в открытом положении), время поворота затвора – 2-5 секунд.

По способу установки

Фланцевая арматура предусматривает присоединение через болтовые фланцы по ГОСТ 33259-2015 с уплотнительными прокладками из паронита или терморасширенного графита.

Фланцевое соединение применяется для DN 50-1200, обеспечивает возможность демонтажа без резки трубопровода.
Муфтовые устройства имеют внутреннюю резьбу (коническую или цилиндрическую) для соединения с резьбовыми патрубками; распространены размеры 1/2″-4″ для бытовых сантехнических систем.
Штуцерная отличается наружной резьбой на присоединительных патрубках, требует применения накидных гаек для фиксации.
Приварная предназначена для стационарного монтажа путем сварки встык или внахлест; обеспечивает максимальную надежность соединений на ответственных участках.

Межфланцевые (стяжные) устройства размещаются между фланцами трубопровода без собственных присоединительных фланцев, что снижает массу узла на 40-60% и уменьшает монтажную длину.

По давлению и диаметру

Условное давление PN (номинальное давление) определяет максимально допустимое рабочее давление при температуре 20°C. Для водопроводных сетей используют арматуру PN 10 (1,0 МПа), PN 16 (1,6 МПа), PN 25 (2,5 МПа). Системы отопления многоэтажных зданий требуют применения устройств PN 16-25.

Условный проход DN (номинальный диаметр) характеризует пропускную способность; для квартирной сантехники применяют DN 15-25, для внутридомовых стояков – DN 20-50, магистральных труб – DN 100-1200. Полнопроходные шаровые краны обеспечивают площадь прохода, равную 100% площади сечения трубопровода, стандартнопроходные – 70-80%. Разница в пропускной способности критична для систем с высокими расходами рабочей среды.

По типу привода

Ручной привод использует маховик или рукоятку для создания крутящего момента на штоке; применяется для арматуры DN до 300 мм с усилием открытия до 400 Н. Редукторный привод с передаточным отношением 20:1 — 100:1 снижает требуемое усилие оператора для устройств DN 300-800. Пневматический привод работает от сжатого воздуха 0,4-0,7 МПа, обеспечивает время срабатывания 3-15 секунд для DN 50-300. Электрический привод (электропривод) с мощностью 0,25-7,5 кВт позволяет дистанционное управление и автоматизацию процессов; крутящий момент достигает 2000 Нм для арматуры DN 500-800. Гидравлический привод применяется для особо крупных устройств DN 1000-2000, развивает усилия до 100 кН при давлении рабочей жидкости 10-16 МПа.

По принципу действия

Сальниковая арматура использует сальниковое уплотнение штока с набивкой из асбестографитовых, фторопластовых или графитовых колец; требует периодической подтяжки гайки сальника через 6-12 месяцев эксплуатации.

Сильфонная арматура оснащена металлическим сильфоном, герметично соединяющим шток с крышкой; исключает утечки через сальниковое уплотнение, обеспечивает класс герметичности А по ГОСТ 9544-2015.

Мембранная арматура использует эластичную мембрану из резины или фторопласта для перекрытия прохода; применяется для агрессивных сред, загрязненных жидкостей.

Отсечная (быстродействующая) обеспечивает время закрытия менее 2 секунд при срабатывании автоматических систем защиты. Перекрыватели с пневмо- и гидроприводом достигают скорости движения затвора до 0,5 м/с, что критично для аварийного отключения участков.

По материалам и условиям эксплуатации

Основные виды:

· Чугунная арматура (СЧ 20, ВЧ 50) применяется для воды температурой до 225°C, давлением до 2,5 МПа; масса изделий DN 100 составляет 12-18 кг.

· Стальная углеродистая арматура (Ст20, Ст25) работает при температурах -40…+425°C, давлениях до 16 МПа; используется в системах отопления, горячего водоснабжения.

· Нержавеющая (12Х18Н10Т, 08Х18Н10) устойчива к коррозии, применяется для питьевой воды, химически активных сред.

· Латунная арматура (ЛС 59-1) распространена в бытовой сантехнике благодаря коррозионной стойкости, легкости обработки, массе на 60% ниже стальных аналогов.

· Полимерная (ПВХ, полипропилен) используется для холодного водоснабжения с температурой до 70°C, не подвержена коррозии, имеет срок службы до 50 лет.

· Бронзовая арматура (БрАЖ 9-4) обладает высокой прочностью, коррозионной стойкостью, применяется в морской воде, агрессивных средах.

Как выбрать подходящую запорную арматуру

Подбор трубопроводной арматуры требует анализа технических характеристик рабочей среды, условий монтажа и эксплуатации системы. Необходимо учитывать:

● температуру транспортируемой жидкости;

● максимальное рабочее давление;

● диаметр трубопровода;

● частоту циклов открытия/закрытия.

Для водоснабжения жилых зданий оптимальны муфтовые латунные шаровые краны DN 15-32, PN40 с резьбовым соединением.

Магистральные сети требуют применения фланцевой стальной или чугунной арматуры DN 100-800, PN 10-16 с редукторным или электрическим приводом. В котельных устанавливают стальную арматуру из жаропрочных сплавов для воды и пара температурой до 350°C.

Маркировка и стандарты

Условное обозначение российской арматуры формируется по ГОСТ 4666-2015 и предусматривает буквенно-цифровой код, отражающий технические параметры изделия.

Первая цифра маркировки указывает тип привода:

● 0 – ручной;

● 1 – электрический;

● 2 – пневматический;

● 3 – гидравлический.

Буквенный код обозначает вид арматуры: З – задвижка, К – кран, В – вентиль (клапан), Д – дисковый затвор. Вторая цифра определяет конструктивный тип: для кранов 1 – пробковый, 5 – шаровый, 6 – шаровый полнопроходный. Буква материала корпуса: С – сталь, Ч – чугун, Л – латунь. Следующие цифры – порядковый номер разработки. Пример расшифровки: 11Б3БК DN 80 PN 16 – кран шаровый с ручным приводом, стальной корпус, условный проход 80 мм, давление 1,6 МПа.

Условные обозначения

В технической документации используются сокращенные буквенные коды для быстрой идентификации параметров. Обозначение ВП (вентиль прямоточный) указывает на клапан с прямым проходом, минимизирующий гидравлическое сопротивление. Код МЛ – межфланцевая литая арматура между фланцами трубопровода без собственных присоединительных элементов.

Маркировка 45° обозначает угол наклона шпинделя вентиля к оси прохода. Штуцерные соединения маркируются кодом ШТ с указанием диаметра резьбы (например, ШТ-25). Накидные гайки в обозначениях фигурируют как НГ с размером под ключ. Сальниковые уплотнения называются СУ с материалом набивки (СУ-Г – графитовая, СУ-Ф – фторопластовая). Водоразборные краны маркируются ВР с диаметром присоединения.

Преимущества арматуры от БАЗ

Продукция предприятия обладает рядом технических преимуществ:

● Соответствие актуальным стандартам ГОСТ и ТУ обеспечивает взаимозаменяемость с импортными аналогами по присоединительным размерам.

● Завод выпускает арматуру DN 15-50. PN40 для рабочих температур от -20 +150, что охватывает большинство применений в коммунальном хозяйстве и промышленности.

● Использование латуни марки ЛС58-2 и ЛЦ40

● Контроль герметичности на испытательных стендах с давлением 1,5 PN подтверждает класс утечек А по ГОСТ 9544-2015.

● Наличие сертификатов Ростеста, разрешений Ростехнадзора позволяет применение на объектах повышенной опасности.

● Техническая поддержка, расчет параметров, подбор аналогов, консультации по монтажу и эксплуатации.

Продукция БАЗ представлена муфтовыми задвижками с шаровой задвижкой для водоснабжения и водоотведения, муфтовыми вентилями для бытовых систем, дисковыми затворами поворотными для вентиляции и кондиционирования. Шаровые полнопроходные краны с ручным и редукторным приводом применяются на магистральных трубопроводах жилых комплексов. Перечень изделий предусматривает также обратные клапаны, предохранительные устройства, смесительные узлы для котельных.

Заключение

Экономия на качестве трубопроводного оборудования оборачивается многократными расходами на устранение аварий и внеплановые ремонты. Особенно критична ситуация при скрытой прокладке труб в стенах и перекрытиях, где замена арматуры требует разрушения строительных конструкций. При выборе запорных устройств следует ориентироваться на репутацию производителя, наличие сертификатов и подтвержденный ресурс изделий.