Тип арматуры – Типы трубопроводной арматуры и её конструктивные разновидности. Задвижки, вентили, клапаны, краны, заслонки, регуляторы и их отличия. | Трубопроводы

Содержание

ТИПЫ АРМАТУРЫ

Выполнение одних и тех же функций может осуществляться различными типами арматуры, имеющими одну или другую принципиальную конструкцию затвора. По этому признаку выделяют следующие основные типы ТА:

•задвижки

•клапаны

•заслонки

•краны

•мембранный (диафрагмовый) клапан

•шланговый клапан

(регуляторы давления, расхода и уровня) (конденсатоотводчики)

Сравнительная характеристика различных конструкций арматуры приведена в таблице 2.1. К характеристикам различных типов арматуры, приведенным в таблице, следует подходить осторожно: в отдельных конструкциях того или другого типа указанные недостатки базового варианта или ликвидированы совсем, или существенно снижены. Так, задвижки с суженным проходом имеют значительно меньшую строительную высоту, чем полнопроходные (однако они имеют большую строительную длину и большее гидравлическое сопротивление). Шаровые краны по сравнению с кранами с конусной пробкой имеют меньший износ поверхностей и усилие на привод, более герметичны (однако сложнее в изготовлении и дороже). Прямоточный вентиль с косым шпинделем в отличие от обычного имеет малое гидравлическое сопротивление. Такая ситуация понятна: именно с целью ликвидации имеющихся недостатков и разрабатываются новые конструкции арматуры.

Регуляторы и конденсатоотводчики не входят в вышеприведенный список, как отдельный тип арматуры и не приведены в таблице. В принципе, они представляют из себя конструкцию, в составе которой в качестве регулирующей арматуры используется один их вышеперечисленных типов (чаще всего клапан). Поэтому их не следует считать самостоятельными типами арматуры по конструкции затвора. Однако они составляют самостоятельную группы по назначению, которые широко используются в системах ТГВ. Принцип их работы рассмотрен ниже.

Сравнительные характеристики различных типов арматуры

Наименование

Принципиальная

Краткая

арматуры

 

схема

характеристика

 

 

 

 

 

Затвор движется возвратно-поступательновдоль

 

 

 

 

 

уплотнительной поверхности. Большая строитель-

Задвижка

 

 

 

 

ная высота, малая строительная длина. Медленное

 

 

 

 

срабатывание. Большое усилие на привод затвора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сильный износ поверхности седла на загрязненных

 

 

 

 

 

жидкостях. Малое гидравлическое сопротивление.

 

 

 

 

 

Отсутствие противодавления рабочей среды.

 

 

 

 

 

Затвор движется по нормали к уплотнительной по-

 

 

 

 

 

верхности. Малая строительная высота, большая

Клапан

 

 

 

 

строительная длина. Быстрое срабатывание. Боль-

 

 

 

 

шое усилие на привод затвора. Большое гидравли-

 

 

 

 

 

ческое сопротивление. Наличие противодавления

 

 

 

 

 

рабочей среды. Высокая герметичность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Затвор движется вращательно на 90о вдоль уплот-

 

 

 

 

 

нительной поверхности. Малая строительная высо-

Кран

 

 

 

 

та, малая строительная длина. Быстрое срабатыва-

 

 

 

 

ние. Большое усилие на привод затвора. Сильный

 

 

 

 

 

износ поверхности седла и пробки на загрязненных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и агрессивных жидкостях. Малое гидравлическое

 

 

 

 

 

сопротивление. Отсутствие противодавления рабо-

 

 

 

 

 

чей среды.

 

 

 

 

 

Затвор движется вращательно на 90о. Малая строи-

Заслонка

 

 

 

 

тельная высота, малая строительная длина. Быстрое

 

 

 

 

срабатывание. Малое усилие на привод затвора.

 

 

 

 

 

Малая герметичность. Малое гидравлическое со-

 

 

 

 

 

противление. Отсутствие противодавления рабочей

 

 

 

 

 

среды. Применяется на газах.

 

 

 

 

 

Затвор движется возвратно-поступательнопо нор-

Диафрагмовый

 

 

 

 

мали к уплотнительной поверхности. Малая строи-

 

 

 

 

тельная высота, большая строительная длина. Бы-

(мембранный)

 

 

 

 

строе срабатывание. Малое усилие на привод затво-

клапан

 

 

 

 

ра. Применяется на агрессивных жидкостях. Боль-

 

 

 

 

 

шое гидравлическое сопротивление. Наличие про-

 

 

 

 

 

тиводавления рабочей среды.

 

 

 

 

 

Затвор движется возвратно-поступательнопо нор-

Шланговый

 

 

 

 

мали к уплотнительной поверхности. Малая строи-

 

 

 

 

тельная высота, большая строительная длина. Бы-

 

 

 

 

клапан

 

 

 

 

строе срабатывание. Малое усилие на привод затво-

 

 

 

 

 

ра. Применяется на агрессивных жидкостях. Малое

 

 

 

 

 

гидравлическое сопротивление. Наличие противо-

 

 

 

 

 

давления рабочей среды.

Задвижки имеют затвор в виде листа, диска или клина, перемещающийся вдоль уплотнительных поверхностей седла корпуса перпендикулярно оси потока среды.

Задвижки бывают полнопроходные, имеющие седло в размер диаметра трубопровода, исуженные, у которых диаметр седла меньше диаметра трубопровода, что позволяет уменьшить необходимый ход шпинделя и, как следствие, строительный размер задвижки.

Задвижки так же бывают клиновые ипараллельные. Седло клиновой задвижки представляет из себя две кольцевые поверхности, расположенные под небольшим углом по отношению к оси движения потока, образуя клиновую поверхность. Затвор представляет из себя одну или две тарелки (диска), закрепленные на шпинделе. Он бывает однодисковый или двухдисковый, упругий или сплошной. При перемещении затвора в конце хода при приближении к положению «закрыто» тарелки задвижки примыкают к седлу и за счет наличия клиновой поверхности плотно прижимаются к нему, будучи расклинены за счет усилия, создаваемого при движении шпинделя. У параллельной задвижки поверхности седел параллельны и перпендикулярны оси движения потока. Расклинивание и плотное примыкание тарелок затвора к седлам обеспечивается за счет вспомогательного клина, расположенного между тарелками.

Задвижки выпускаются с выдвижным шпинделем или штоком, и с не-

выдвижным шпинделем. Отличаются они конструкцией винтовой пары, за счет которой происходит перемещение затвора. Кроме того, задвижки с невыдвижным шпинделем имеют меньший строительный размер.

Преимуществом задвижек является то, что при перемещении рабочего органа он не преодолевает давления среды, что позволяет уменьшить усилие, необходимое для перемещения затвора. Преимуществом является так же то, что поток движется прямоточно, без поворотов, вследствие чего этот тип ТА имеет малое значение коэффициента местного сопротивления в открытом положении.

Благодаря симметричности конструкции задвижки могут эксплуатироваться при любом направлении движения потока.

Недостатком задвижек является сильное трение уплотнительных поверхностей в момент перемещения рабочего органа, большой габарит в направлении выдвижения штока (как минимум два диаметра трубопровода). Существенным недостатком задвижек является то, что в промежуточном положении затвора, когда тарелки частично перекрывают сечение седла, часть уплотнительных кольцевых поверхностей находится в зоне активного обтекания потоком и подвергается сильному абразивному износу твердыми включениями, содержащимися в рабочей среде. После работы в таком режиме уплотнительные поверхности изнашиваются настолько, что не обеспечивают достаточной герметичности при закрытии задвижки - задвижка «не держит».

Это ограничивает использование задвижки как регулирующего элемента (впрочем, этот недостаток свойственен многим видам арматуры). Кроме того, регу-

лирующие характеристики задвижек неудовлетворительны, это в принципе запорная ТА.

Задвижки используются на крупных трубопроводах диаметром более 50 мм, где требуется медленное перекрытие сечения для предотвращения возникновения гидравлического удара.

В системах вентиляции и кондиционирования воздуха аналогом задвижки является вентиляционный шибер, представляющий из себя прямоугольный металлический лист, перемещающийся в направляющих перпендикулярно оси воздуховода.

Клапаны имеют затвор в виде плоской или конусной тарелки, перемещающейсявозвратно-поступательновдоль центральной оси уплотнительной поверхности седла корпуса. В некоторых конструкциях клапанов затвор движется по дуге.

Клапаны являются самым распространенным видом ТА, как основной элемент они входят в конструкцию большинства регуляторов. Клапаны имеют большое число разновидностей (предохранительные, запорные, регулирующие и т.д.). Клапаны с затвором в виде тарелки называются тарельчатыми, а если имеют затвор в виде конусной иглы -игольчатыми. Клапаны бывают односедельные и двухседельные. В двухседельных клапанах имеется два седла, перекрываемых соответственно двумя тарелками.

Клапанами также называется ТА с упругими деформируемыми затворами - мембранные и шланговые. В мембранном клапане затвор представляет из себя упругую гибкую мембрану, которая под действием приложенного усилия прогибается в направлении, перпендикулярном оси движения потока. Седло представляет из себя край перегородки, стоящую поперек канала для протока рабочей среды. При прогибе мембрана плотно примыкает к краю перегородки и перекрывает свободное сечение для прохода потока. Вшланговом клапане сам канал для протока рабочей жидкости представляет из себя упругий деформируемый шланг, который при закрытии клапана просто пережимается специальным элементом затвора. Такие конструкции позволяют избежать наличия подвижных сальниковых уплотнений, по которым рабочая среда может перетекать наружу.

Клапан с ручным управлением, в котором затвор перемещается при помощи резьбовой пары, называется вентилем.

Вентили изготавливают как в муфтовом (резьбовом) исполнении, так и фланцевые.

Основное преимущество вентилей - отсутствие трения уплотнительных поверхностей в момент закрытия, так как затвор движется перпендикулярно, что уменьшает опасность повреждения (задиров). Высота вентилей меньше, чем у задвижек, ввиду того что ход шпинделя невелик и обычно составляет не более

четверти диаметра трубопровода. Однако строительная длина вентилей больше, чем у задвижек, так как требуется развернуть поток внутри корпуса.

Недостатком клапанов является большое гидравлическое сопротивление ввиду двукратного изменения направления потока внутри корпуса, а так же меньшего проходного сечения седла, чем у задвижек.

Кроме этого вентиль должен эксплуатироваться только при определенном направлении движения потока через него - когда поток подтекает под тарелку и в закрытом состоянии давит на тарелку со стороны седла. Тогда при открывании вентиля давление рабочей среды помогает оторвать тарелку от седла. Если же вентиль будет установлен неправильно, то в закрытом положении давление рабочей среды будет прижимать тарелку к седлу и при попытке открыть вентиль потребуется значительно большее усилие для перемещения шпинделя или штока, так как придется преодолеть давление рабочей среды, иногда весьма значительное. Это может привести к тому, что большим усилием тарелка затвора будет сорвана со штока и вентиль выйдет из строя, что потребует разборки вентиля для ремонта.

Заслонки имеют затвор в виде плоского листа круглой или прямоугольной формы, установленного внутри канала и вращающегося на оси, установленной перпендикулярно оси движения потока. Таким образом, затвор заслонки движется по дуге.

Заслонки наиболее часто используют в вентиляции и кондиционировании воздуха на воздуховодах, а так же на различных газоходах, то есть там, где имеют место большие диаметры трубопроводов, небольшие давления и невысокие требования к герметичности. Заслонки часто называют дроссельными заслонками илидроссель-клапанами.В зависимости от количества установленных пластин бывают одинарные заслонки и многостворчатые. На капельных жидкостях заслонки применяют редко, так как их конструкция не обеспечивает надежной герметичности перекрытия проходного сечения. На воздухе и газах, учитывая простоту и надежность конструкции, дроссельные заслонки применяют очень часто для регулирования и отключения расхода.

Краны имеют затвор в форме тела вращения, поворачивающийся вокруг своей оси, перпендикулярной оси потока среды. Затвор крана часто называют пробкой. Пробка крана имеет отверстие, перпендикулярное оси тела вращения, служащее для прохода потока. Если пробка крана повернута так, что ось отверстия совпадает с осью трубопровода, то кран находится в открытом положении, так как поток может протекать через отверстие. Если же пробку повернуть на 90О, то ось отверстия станет перпендикулярна оси трубопровода и кран будет закрыт. Таким образом, в отличие от вентиля и задвижки, для того, чтобы открыть или закрыть кран, требуется совершить не несколько оборотов шпинделя, а всего один поворот пробки на 90О. Поэтому краны, как правило, снабжают не

маховиком, а рукояткой. Положение рукоятки вдоль оси трубопровода соответствует открытому состоянию, а перпендикулярно оси трубопровода - закрытому.

Взависимости от числа рабочих положений пробки краны бывают двухходовыми илитрехходовыми. Принципиально могут быть краны и на большее число положений, однако они нашли применение только в лабораторной арматуре. В зависимости от формы отверстий на пробке краны могут быполнять различные функции

Взависимости от формы тела вращения, образующего затвор, краны бы-

вают:

•конусные

•цилиндрические

•шаровые

Конусные краны имеют пробку в виде усеченного конуса, в котором имеется прямоугольное или круглое отверстие. Корпус крана также имеет конусную поверхность, к которой должна плотно примыкать пробка. Для обеспечения герметичности пробка должна быть смазана, чтобы смазка заполнила микрозазоры между поверхностью пробки и корпуса. Кроме того, смазка уменьшает усилие, требуемое на поворот пробки. Кроме того, пробка должна быть постоянно прижата к поверхности корпуса. В зависимости от способа прижатия пробки различаютсальниковые инатяжные краны. В сальниковых кранах между крышкой крана и верхним торцом пробки расположена сальниковая набивка, являющаяся упругим элементом, создающим постоянное усилие, прижимающее пробку к корпусу. В натяжных кранах снизу пробки имеется стержень с резьбой, проходящий через отверстие в корпусе. Прижатие пробки осуществляется за счет пружины, одеваемой на винт и стянутой гайкой. Натяжные краны более надежны, так как в них работа крана не зависит от свойств сальниковой набивки, которая со временем теряет свои упругие свойства. Поэтому натяжные краны используют в газоснабжении.

Преимуществом конусных кранов является невысокая стоимость, малое гидравлическое сопротивление, простота конструкции и ревизии.

Недостатком таких кранов является большое усилие, требуемое на поворот пробки. По истечении некоторого срока работы (в зависимости от качества воды в системе) микрозазоры между поверхностью корпуса и пробки зарастают отложениями - пробка «прикипает». В этик условиях на поворот пробки требуется настолько большое усилие, что возможно поломка крана.

Краны изготавливают из цветных металлов (бронзы и латуни), так как требуется высокое качество обработки поверхности корпуса и пробки. Кроме того, цветные металлы меньше подвержены коррозии, что снижает возможность «прикипания» пробки.

Цилиндрические краны в основном применяют для регулирования, так как цилиндрическая пробка не обеспечивает достаточной герметичности крана, ибо не может быть плотно прижата к корпусу. Зато она имеет возможность перемещения в вертикальном направлении, что дает возможность регулировать свободную высоту прямоугольного отверстия в пробке. Так устроены краны двойной регулировки, применяемые в системах отопления. За счет перемещения пробки по высоте осуществляется монтажная регулировка системы, а после потребитель имеет возможность уменьшать расход теплоносителя через прибор за счет поворота пробки на 90О.

Шаровые краны являются наиболее совершенными по своим эксплуатационным характеристикам. В них пробка выполнена в виде полированного шара, имеющего круглое отверстие для прохода потока. Диаметр отверстия в точности равен внутреннему диаметру подсоединяемого трубопровода, поэтому данный кран практически не создает местных сопротивлений потоку. Пробка крана не касается поверхности корпуса, что исключает возможность «прикипания». Уплотнение затвора осуществляется за счет двух фторпластовых кольцевых прокладок, устанавливаемых на заводе в момент сборки крана с усилием, превышающим предел текучести фторпласта, вследствие чего он надежно заполняет зазор между пробкой и корпусом и обеспечивает высокую герметичность всего крана. Стоимость этих кранов, однако выше, чем рассмотренных ранее, так как для их изготовления требуется более высокий уровень технологии.

Мембранный клапан, называемый так же диафрагмовым клапаном или вентилем, отличается тем, что седло затвора выполнено на торце перегородки, установленной поперек оси движения потока, а роль золотника выполняет гибкая мембрана, которая под действием штока или шпинделя прогибается и перекрывает проходное сечение трубопровода. Гибкая мембрана одновременно герметизирует рабочую полость арматуры, так что не требуется наличие сальника. Мембранные клапаны применяются на агрессивных средах, солевых растворах. Используются они на тепловых станциях при перекачке растворов в системах химводоподготовки. В обычных системах ТГВ они не применяются, так как обладают меньшей герметичностью, надежностью и ремонтнопригодностью, выдерживают меньшие давления.

Шланговый клапан отличается тем, что проходной канал арматуры выполнен в виде гибкого шланга, который под действием штока или шпинделя пережимается и перекрывает проходное сечение. Гибкая шланг одновременно герметизирует рабочую полость арматуры, так что не требуется наличие сальника. Шланговые клапаны обладают малой герметичностью и применяются в основном для целей регулирования на агрессивных средах, солевых растворах. Используются они там же, где и мембранные клапаны.

В системах ТГВ широко применяется автоматическая арматура, к которой относятся регуляторы (давления, расхода и уровня) иконденсатоотводчики.

Регуляторы давления, расхода и уровня предназначены для автоматического поддерживания параметра без использования вторичных источников энергии.

Регулятор по конструкции представляет из себя клапан с пневмо или гидроприводом мембранного, сильфонного или плунжерного типа, а так же специальную установочную пружину, преденазначенную для подстройки регулятора на требуемое значение параметра. Конструкции регуляторов чрезвычайно разнообразны.

Регуляторы уровня подразделяются на регуляторы питания, в которых уровень поддерживается за счет периодического добавлением жидкости в сосуд, и регуляторы перелива,в которых происходит слив избытка жидкости. Примером регулятора уровня первого типа является шаровой кран смывного бачка унитаза.

Регулятор давления рассмотрим на примере редуктора газового баллона. Отверстие входного патрубка для подачи газа является седлом клапана, к которому прижимается тарелка клапана, закрепленная на одном конце углового рычага. Второй конец рычага соединен с подвижной мембраной, на которую с внешней стороны действует сила атмосферного давления и сила сжатия установочной пружины, а с другой стороны - сила давления газа в полости регулятора. Ось вращения рычага закреплена на днище корпуса регулятора. Если давление одна из горелок газовой плиты будет закрыта, то уменьшится расход газа, в результате чего давление газа в полости редуктора начнет повышаться. Это приведет к перемещению мембраны, которая потянет за собой конец рычага, соединенный с нею. Второй конец рычага с закрепленным на нем клапанам так же переместится и прикроет отверстие для прохода газа. В результате давление газа в полости редуктора будет практически на постоянном уровне, так как ход клапана крайне мал и усилие установочной пружины при перемещении мембраны изменится незначительно. Таким образом, регулятор будет обеспечивать пропуск требуемого расхода газа при постоянном значении давления перед горелками.

Регулятор расхода работает аналогично регулятору уровня, поддерживая постоянный перепад давления на некотором дросселирующем устройстве, например, диафрагме или регулируемом сопле. Учитывая, что коэффициент местного сопротивления дросселирующего устройства не изменяется, постоянный перепад давления означает, что скорость потока через дроссель нпостоянна и, следовательно, постоянен расход. Некоторые регуляторы имеют дроссель, конструкция которого позволяет регулировать его сопротивление, подстраивая регулятор на требуемое значение расхода. Чаще, однако, сопротивление дроссе-

лирующего устройства оставляют постоянным, а изменяют сжатие установочной пружины, что позволяет регулировать перепад давления на дросселе и, следовательно, расход через регулятор.

В регуляторах важным моментом является разгрузка клапана от одностороннего давления рабочей среды, что позволяет значительно уменьшить усилия, требуемые на перемещение рабочего органа. Наиболее совершенным вариантом разгрузки является двухседельная конструкция клапана, когда усилия, действующие на две тарелки, противоположны по направлению и взаимно компенсируются. Однако в такой конструкции корпус сложнее в изготовлении и труднее обеспечить полную герметичность закрытия двух клапанов одновременно. Тем не менее, такая конструкция очень широко применяется в современных регуляторах.

Конденсатоотводчики предназначены для вывода из паровой системы конденсата, не участвующего в рабочем или технологическом процессе. Конденсат сливается постоянно или периодически по мере его накопления в системе.

Таким образом, конденсатоотводчики должны выпускатьт воду и задерживать пар, что осуществляется за счет наличия гидравлического или механического затвора. Они должны надежно выпускать конденсат в пределах широкого интервала давлений пара, температур конденсата и скорости его поступления в конденсатоотводчик.

Конденсатоотводчики бывают клапанные ибесклапанные. Клапнные конденсатоотводчики выпускают конденсат периодически, по мере достижения определенных условий, а бесклапанные - непрерывно. В принципе конденсатоотводчики клапанного типа являются двухпозиционными регуляторами, в которых роль чувствительного элемента и привода одновременно выполняет поплавоу, термостат, биметаллическая пластина или диск.

Конденсаотводчики в зависимости от принципа действия бывают:

• поплавковые

а) закрытого типа б) открытого типа

•термостатические

•термодинамические

•лабиринтные

•сопловые

Поплавковые конденсатоотводчики в зависимости от конструкции по-

плавка бывают с закрытым поплавком, с открытым поплавком, с опрокинутым поплавком колокольного типа.

Впоплавковых конденсаотводчиках проходное сечение клапана для выпуска конденсата открывается при всплытии поплавка, с которым связан затвор клапана. Всплытие поплавка происходит в тот момент, когда уровень конденсата в корпусе конденсатоотводчика достигнет предельного значения. После открывания выпускного клапана часть конденсата выдавливается в конденсатную линию и поплавок снова опускается, перекрывая отверстие седла клапана.

Таким образом, поплавковый конденсатоотводчик в принципе работает, как регулятор уровня (регулятор перелива).

Втермостатических илитермостатных конденсатоотводчиках для управления затвором клапана используется термосильфон, расширяющийся при повышении температуры, биметаллическая пластина или диск. Работа таких кон-денсатоотвод-чиковоснована на разнице температур паровой и жидкой фазы.

Втермостатных конденсатоотводчиках сильфонного типа сильфон, представляющий из себя тонкостенную гофрированную трубку, заполнен легко испаряющейся жидкостью, испаряющейся при температуре свежего пара, но находящейся в жидкой фазе при температуре конденсата. Так, например, при удалении конденсата с температурой 85 - 90 0С используется смесь из 25% этилового спирта и 75 % пропилового спирта. Как только сильфон начнет омываться паром, жидкость испаряется, сильфон расширяется и перемещает клапан, закрывая отверстие для выпуска конденсата. В других конструкциях для этой цели применяют биметаллические пластины.

Термодинамические конденсатоотводчики являются конденсатоотводчиками непрерывного действия. Они получили в настоящее время наиболее широкое применение благодаря простоте конструкции, малым габаритам, надежности в работе, низкой стоимости, высокой пропускной способности и малым потерям пара.

Тарельчатый конденсатоотводчик такого типа имеет всего одну подвижную деталь - тарелку, свободно лежащую на седле. Проходящий конденсат приподнимает тарелку и выходит через отводной канал. При поступлении пара тарелкка прижимается к седлу в связи с тем, что высокие скорости истечения пара создают под ней зону пониженного давления.

Лабиринтные конденсатоотводчики являются конденсатоотводчиками непрерывного действия. Они содержат устройство в виде лабиринта, которое для пара создает большое гидравлическое сопротивление, а для воды (конденсата) - значительно меньшее. Благодаря этому конденсат проходит через конденсатоотводчик, а пар задерживается.

Сопловые конденсатоотводчики являются конденсатоотводчиками непрерывного действия. Они содержат устройство в виде ступенчатого сопла с расширением, которое для конденсата не создает большого гидравлического сопр отивления. Для прохода пара сопротивление сопла значительно больше, так как при этом создается внезапное расширение пара, и скорость его сооответствует критическому перепаду давления ( в то время как на конденсат действует весь

перепад давления). Благодаря этому конденсат проходит через конденсатоотводчик, а пар задерживается.

В целом конденсатоотводчики являются малонадежными и капризными устройствами и требуют частой ревизии. Более подробно о работе конденсатоотводчиков можно прочитать в учебниках по курсу «Отопление» в разделах, посвященных паровому отоплению. Следует отметить, что паровые системы отопления даже на промышленных предприятиях, имеющих собственную паровую котельную, повсеместно заменяются водяными системами, как более надежными, легче регулируемыми и более долговечными. Поэтому актуальность применения конденсатоотводчиков в настоящее время снизилась.

studfiles.net

виды, таблица, старые и новые

Содержание   

Строительство любого здания, кроме малых архитектурных форм, никак не обходится без использования арматуры.

Арматурная сталь выполняет массу задач, основная из которых – помощь в формировании железобетонных конструкций. Выпускается она в большом количестве вариаций. Классификация арматуры подразумевает деление ее на разные типы, предназначаемые для разных, иногда прямо противоположных требований.

Стальная арматура для строительных каркасов

В этой статье мы рассмотрим, что такое классы арматуры, какими они бывают, как определить правильный арматурный класс и т.д.

Особенности и назначение

Стоит понимать, что использование арматуры, классов и ее разновидностей – сфера довольно широкая. Применяют ее для разных задач, в том числе не только строительных.

Основное направление – сборка несущих каркасов железобетонных конструкций. Сама суть железобетонных конструкций заключается в сочетании арматурных каркасов и монолитного бетона.

Без внутреннего металлического стержня бетон быстро растрескивается и разрушается. Если же в нем присутствует строительная арматура, то все меняется.

Читайте также: обзор стеклопластиковой арматуры, список плюсов и минусов, сфера применения.

Прочность железобетонных конструкций в разы выше, их можно ставить в положение с разносторонне направленными нагрузками и т.д.

Также арматурная сталь и создаваемая из нее строительная арматура задействуется, когда надо выполнить какие-либо серьезные монтажные работы, что-то закрепить или зафиксировать в одном положении.

Применяется строительная арматура и в других, более специфичных целях.
к меню ↑

Классификация

Строительная сфера огромна, в ней легко запутаться даже профессионалу. Большое количество задач требует большого количества разных по своей структуре и назначению материалов, и строительная арматура – не исключение.

Классификация арматуры была придумана как раз для всевозможного упрощения и унификации процессов.

Класс арматуры или класс арматурной стали – это специальное обозначение, так называемая маркировка, обозначающая предельные прочности стержня, его допустимые размеры, определение задач и т.д.

Ориентироваться во всем том разнообразии, которое нам предлагает строительная арматура, позволяет таблица арматурных классов.

Таблица эта очень проста, и содержит в себе несколько колонок. В первой маркировка, а дальше указываются ее параметры:

  • вес;
  • предельные диаметры;
  • выдерживаемые нагрузки и сопротивление;
  • возможность или невозможность встраивать ее состав напряженных железобетонных конструкций и т.д;
  • относительное удлинение;
  • длина стержня.

Таблица арматурны классов

Таблица бывает короткой и расширенной. Таблица крупного образца может содержать в себе массу параметров, для простых обывателей совершенно незнакомых, сокращенная таблица содержит только краткий минимум необходимой информации.
к меню ↑

Классы и их различия

Арматурная сталь и стержни делятся на конкретные классы, у каждого есть своя маркировка. Есть старые и новые обозначения.

В гражданском и промышленном строительстве используется арматура:

Первой указана, так называемая старая маркировка. Основывается она на старом ГОСТ, который применялся еще в советские времена. Сейчас строители понемногу отходят от него, принимая за основу новые марки.

Читайте также: что относят к фонтанной арматуре, и для чего она необходима?

Тем более что отличий между ними, кроме конечно названия, практически нет. Рассмотрим конкретные различия между классами.

Первые два образца – монтажная арматура. Как вы уже наверняка знаете, стержни имеют разный профиль, от гладкого до рифленого или серповидного.

Гладкий профиль делается только для арматуры ненапряженной, предназначенной для монтажных работ. Устанавливать их в каркас несущих конструкций запрещено. У них не хватит прочности, да и отсутствие граней ухудшает сцепление с бетоном.

Арматура А3 с рифленым профилем

Изделия первого класса имеют диаметр от 6 до 40 мм и гладким профилем. Изделия второго класса выпускаются с рифленым профилем, диаметрам от 10 до 80 мм, а в некоторых случаях и больше.

Арматура А3 и выше выпускается с рифленым профилем. Именно класс А3 считается самым популярным.



data-ad-client="ca-pub-8514915293567855"
data-ad-slot="1955705077">

Стержни класса А3 обладают уникальным сочетанием прочности, сопротивления напряжением, а также имеют рифленый профиль. Арматурная сталь класса А3 долговечна и очень прочна, ее с лихвой хватает на покрытие большинства строительных задач.

Стоимость арматуры А3 не слишком высокая, в отличие от моделей высоких классов, что тоже хорошо выделяет ее на фоне остальных. Диапазон рабочих диаметров равен 8-40 мм.

В отличие от арматуры А3, класс А4 выдерживает больше нагрузок, и лучше справляется с ролью каркаса для сильно напряженных конструкций, к примеру, фундамента дома.

Классы А5 и А6 в гражданском строительстве своего применения не нашли. Для него они слишком дороги, если так конечно можно выражаться. Предел их рабочих характеристик превышает любые возможные требования и нормы в гражданском строительстве.

Закупают их для промышленности, где необходимо возводить прочнейшие несущие конструкции под масштабные проекты, типа огромных цехов, заводов выдерживающих массу тяжелого оборудования и т.д.

Для производства стержней всех классов в наше время используется арматурная сталь 3-5СП, если подразумеваются стандартные углеродные образцы, и  25Г2С или 35ГС, если нужна сталь легированная
к меню ↑

Дополнительная маркировка

Нами уже были рассмотрены основные виды арматуры, а также таблица классов. Однако на этом различия между ними не заканчиваются. Существуют дополнительные маркировочные знаки, обозначающие те или иные особенности конкретного стержня.

К примеру, запись типа А3К – это определение стержня арматуры класса А3 с дополнительной защитой от коррозии. Добавление марки «К», означает что сталь обработали специальными составами, она будет долговечнее, не поддастся коррозии, по крайней мере, в первое время, но и обойдется вам дороже.

Стойкая к коррозии арматура А4 на складе

Добавление буквы «С», означает что арматура легко сваривается. Различить запись очень легко, достаточно взглянуть на последнюю букву в аббревиатуре. Например, арматура класса А500С, типичный образец сварных строительных стержней.

Тут нужно понимать, что далеко не каждый класс такой арматурной продукции легко соединяется с другими металлами посредством сваривания. В некоторых ситуациях сталь плохо держит сварку, да и не всегда такие задачи перед ней стоят.

Вязка большинства арматурных каркасов сводится к соединению стержней проволокой или муфтами. Сварке в ней отводится второстепенная роль.

Это впрочем, не значит, что можно обойтись совсем без сварных изделий, для чего и придумали выпускать дополнительный подкласс, предназначенный в том числе, и для удобного сваривания с другими металлоконструкциями.

Есть и другие, менее популярные элементы аббревиатуры, но их мы рассматривать не будем. Интересующимся, поможет полная таблица классов.
к меню ↑

Классификация арматуры (видео)


к меню ↑

Другие виды

Существует и понятие, запорная или трубопроводная арматура. Это отдельная разновидность оборудования, используемая в сантехнике. В ней есть свои классы, в том числе самый важный – класс герметичности.

Класс герметичности влияет на то, насколько качественно узел отрабатывает в трубопроводе. Без герметичности невозможно осуществить сборку нормального трубопровода, поэтому на показатель герметичности, обращают серьезное внимание.

Вам же нужно знать только то, что уровень герметичности узла указывается в его характеристиках, которые можно просмотреть при покупке.
к меню ↑

Определение на глаз

Любая армированная строительная конструкция, так или иначе, состоит из арматуры. Дабы не путаться в типах конструкций и их каркасах, желательно уметь различать стержни на глаз, хотя бы их основные характеристики.

Пример гладкой арматуры класса А1

Такое умение поможет вам в будущем. К тому же, развить его не так сложно. Строительная арматура сильно отличается от промышленной, а стержни первых классов с их отличием в профиле и вовсе распознаются без какого-либо труда.

Все что от вас требуется – запомнить несколько правил, и дальше следовать им каждый раз, когда от вас требуется распознать, что же за продукция лежит под ногами.

В первую очередь смотрим на профиль стержня. Гладкий профиль – это всегда первый, реже второй класс. Изделия третьего и выше класса с гладким профилем не выпускаются вообще. Соответственно, рифленый профиль – свидетельство того, что перед вами арматура класса А3 или выше.

Дальше смотрим на диаметр, вес и протяжность. Образцы класса А3 и А4 имеют сходные диаметры, но последний, как правило, крупнее, делается из более качественной стали.

Промышленные изделия классов А5 и А6 легче определить, когда вы их уже видели. Но в общих чертах и можно описать, как укрупненная сталепрокатная продукция, с большой длиной и укрупненным серповидным или кольцевым профилем.

Выучив эти простые правила, вы научитесь отличать один класс от другого, без привлечения документации. Все остальное придет с опытом.

Статьи по теме:

   

Портал об арматуре » Арматура » Виды » Что нужно знать о маркировке и видах арматуры?

armaturniy.ru

Классификация арматуры: виды, классы и группы

 

Стальная арматура выполняет в строительство огромное количество задач, иногда даже противоположных, но больше всего она получила востребованность в сооружении железобетонных конструкций. При кажущейся однообразности арматурных стержней они сильно отличаются по конструктивным особенностям, потому что для каждой бетонной конструкции предназначаются свои виды арматуры.

Классификация

В строительстве существует огромное количество операций, где присутствие арматуры обязательно. Все процессы разные, каждому предъявляются свои требования. Поэтому даже профессионалы не всегда могут сказать, где и какая арматура должна использоваться. Поэтому и была проведена классификация арматурных стержней, цель которой – упростить выбор и провести унификацию продукции.

Горячекатаная арматура

Стальная арматура делится на классы в зависимости от разных параметров.

  1. По технологии изготовления она относится к категориям горячекатаной, холоднодеформированной и катаной.
  2. По типу профиля: рифленая и гладкая. К первой относятся классы А2, А3, А4 и А5, ко второй А1.
  3. По эксплуатационным условиям: напрягаемая и ненапрягаемая. В первом случае сооружения каркаса или армирующей сетки арматуру натягивают, заливают бетоном, а после его высыхания освобождают. Происходит сжатие стали, которая сжимает и бетонную конструкцию.
  4. По ориентации в арматурных каркасах она может быть продольной или поперечной. В продольных рядах арматурные стержни класса А1 устанавливать не рекомендуется. И подвергать ее сварке нельзя.

Технология производства холоднодеформированной арматуры

Отдельно в классификации стоит  разделение по химическому составу металла (стали). Три позиции:

  1. В основе лежит класс прочности. Он разделяется на несколько позиций. Существует разные обозначения типов арматуры, поэтому иногда потребители путаются. К примеру, класс А1, он же АI или А240. Соответственно А2-AII-А300; А3-АIII-А400; А4-АIV-А500; А5-АV-А600 и так далее.
  2. Производители выпускают термически упрочненную арматуру, в маркировку которой входит буква «т». Здесь шесть классов. Ат400, Ат500, Ат600, Ат800, Ат1000, Ат1200. Если просто, то в процессе производства арматурных стержней при горячей деформации производят дополнительное быстрое охлаждение, за счет чего увеличиваются прочностные характеристики металла.
  3. По степени окисления: СП – спокойная, КП – кипящая, ПС – полуспокойная. В основе разделения лежит технология производства. К примеру, кипящая сталь получила название, потому что в процессе заливки из нее бурно выделяются газы, она кипит. Это самая низкосортная сталь за счет образования внутри большого количества пор от выделяющегося газа. Из трех групп при сооружении арматурных каркасов и сеток лучше выбирать спокойную.

При выборе обращайте внимание на арматурные классы. Они определяют в какую конструкцию какую арматуру надо укладывать. По классам четко проведено разделение основных параметров и характеристик стального профиля. А именно диаметра, предела прочности на разрыв и исходного материала, из которого изделие выпускается. Ниже приведена упрощенная таблица, в которой параметры разбросаны в зависимости от класса арматурных стержней.

Таблица арматурных классов

Различия классов

В строительной сфере существует такой термин, как монтажная арматура. К этой группе относится класс А1 (старая маркировка, от которой сегодня отходят, применяя А240). Монтажную разновидность можно использовать только в ненагружаемых сооружениях. Устанавливать ее в армирующие каркасы несущих конструкций запрещено. Чаще всего ее и подвергают сварке.

А300 и А400 сегодня используют в несущих конструкциях гражданского и промышленного строительства. Это распространенные типы арматуры, применяемые повсеместно.

И еще один момент, все, что касается классов от 1 до 4, относится к строительной арматуре. Более высокие классы считаются промышленными.

Дополнительная маркировка

Производители в маркировке арматурных стержней указывают буквами дополнительные свойства и качества изделия. К примеру:

  • буква «К» обозначает, что прутки были обработаны антикоррозийными составами;
  • «С» — свариваемая арматура.

Обозначения ставят после цифрового показателя текучести стали в МПа. Для примера марка А300С – горячекатаная арматура с пределом текучести 300 МПа, которую можно использовать для сварки. Буква «А» обозначает, что стальные прутки относятся к категории горячекатаной. В маркировке холоднодеформированной арматуры ставится буква «В», катаная – буква «К».

Подвергать сварке можно только тип с обозначением «С». В арматурных каркасах, которые будут использованы для несущих конструкций из бетона, применяют стандартный материал. Здесь сварка не используется, а элементы каркаса соединяются вязальной проволокой. Прочность соединения не вызывает сомнения, при этом проволока дает возможность стержням свободно перемещаться относительно друг друга в пределах 1-2 мм. Подвижность элементов каркаса не нагружает стыки в процессе заливки и схватывания бетона.

Форма профиля

У класса А240 профиль в виде гладкого стержня. Остальные имеют рифленую поверхность, в которых рисунок выступов разный. Сегодня производители пускают в основном три рисунка:

  1. Кольцевой, выпускаемый по ГОТС 57-81. Это старый советский стандарт, соответственно большинство отечественных производителей выпускают этот тип арматуры.
  2. Серповидный. Пришел он с запада, на рынке стержни с таким рисунком присутствуют, даже некоторые отечественные заводы предлагают данный тип арматуры. Сегодня заводы стран СНГ решают задачи вхождения на мировые рынки с учетом требований мировых стандартов. А серповидный профиль – мировой стандарт.
  3. Смешанный. Это новый подход к решению задачи, связанной с повышением прочности конструкций из бетона. Используют профиль только для стержней выше А500.

Виды профилей

Композитная арматура для бетона

Сегодня главное разделение арматурных стержней производится по материалу, из которого они изготавливаются. Два вида:

  • стальная;
  • композитная.

Второй вид – современное изделие, которое изготавливается из волокон разного происхождения, заливаемых связующими полимерными составами. Используется три вида волокон: стекловидные, базальтовые и углеродные. Соответственно сама арматура называется стеклопластиковой, базальтопластиковой и углепластиковой.

Стеклопластиковая арматура используется в строительстве чаще. У нее высокая прочность и небольшой удельный вес. Главное преимущество – высокий предел прочности на разрушение. Показатель в 2,5 раза выше, чем у стали. Поэтому равная замена стальной на композитную в зависимости от нагрузок определяется меньшим диаметром: сталь – 6 мм, стеклопластик 3, 57 мм (внутренний диаметр).

Базальтопластиковая и углепластиковая разновидности отличаются повышенной стойкостью к агрессивным средам. Стоят они дороже первого вида, поэтому арматура из стеклянных волокон применяется в строительных операциях чаще. У композитного материала низкая огнестойкость. Пластик начинает плавиться при температуре +160С.

Используют композитные арматурные стержни в сооружении фундаментов и других несущих конструкций редко. Допускается применение, если фундамент из бетона заливается на прочную основу, которая сама сможет выдержать большие нагрузки. Чаще композитные модели используют для армирования кирпичной кладки, в качестве каркаса для бетонных труб и других ненагружаемых изделий, как сетки для обшивки стен и других поверхностей. Основное применение они нашли в цементных стяжках. Их укладывают в виде сетки, связывая элементы вязальной проволокой. По понятным причинам сварке такой материал не подлежит.

Заключение по теме

Виды арматуры, обозначенные выше, это классификация, которая делает удобным точный подбор материала под необходимые требования сооружаемых конструкций или железобетонных изделий. Поэтому важно разобраться в типах и видах арматурных стержней, особенно по чисто внешнему виду. Он дает возможность определить, к какому классу выбираемый материал относится. А внешних различий, как было обозначено выше, много. Здесь не только вид профиля, но даже диаметр прутков. Все остальные параметры можно узнать в сертификате качества, выдаваемого на каждую партию продукции.

 

viascio.ru

Трубопроводная арматура — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 апреля 2016; проверки требуют 6 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 апреля 2016; проверки требуют 6 правок. У этого термина существуют и другие значения, см. Арматура.

Трубопроводная арматура — устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отключения, распределения, регулирования, сброса, смешивания, фазоразделения) потоками рабочих сред (жидкой, газообразной, газожидкостной, порошкообр

ru.wikipedia.org

Трубопроводная арматура. Классификация - виды, типы, разновидности.

Каталог трубопроводной арматуры АРМАТЭК

Мир трубопроводной арматуры огромен и разнообразен, и при первом знакомстве может показаться хаотичным и малопонятным.

Но если разобраться в принципах его классификации, предложенной в нормативных документах, он станет хорошо структурированным и упорядоченным. Классификация ─ очень удобный и полезный инструмент, отводящий каждому изделию свое место и позиционирующий его относительно других изделий, задач, которые он должен решать, принципиального устройства, особенностей конструктивного исполнения, использованных в нем материалов и т. д.

Применительно к трубопроводной арматуре можно говорить о двух основных принципах классификации ─ видах и типах трубопроводной арматуры.

Виды трубопроводной арматуры

Своего рода водоразделом между различными видами арматуры является ее функциональное назначение, в зависимости от которого она распадается на несколько крупных сегментов: запорная, обратная, предохранительная, распределительно - смесительная, регулирующая, отключающая.

***

Запорная арматура является одним из наиболее распространенных и востребованных видов трубопроводной арматуры. Благодаря ее использованию, удаётся той или иной степенью герметичности полностью перекрывать поток рабочей среды. Поэтому герметичность и ресурс герметичности служат базовыми показателями функциональности и качества запорной трубопроводной арматуры.

Применительно к запорной арматуре говорят о двух состояниях – «открыто» и «закрыто». Промежуточное положение рабочего органа может не предусматриваться.

Сфера ее применения чрезвычайно широка и охватывает морской транспорт, глубоководные аппараты, авиационную и космическую технику, атомную энергетику и, конечно же, кровеносные сосуды российской экономики ─ магистральные нефте- и газопроводы.

Современный трубопровод представляет собой сложный комплекс инженерных сооружений, любые сбои в работе которых, чреватые нарушением нормального хода технологического процесса, могут привести к тяжелейшим экономическим и экологическим последствиям.

Повсеместное распространение запорной арматуры ярко иллюстрирует тот факт, что по умолчанию слова «запорный», «запорная» в сочетании с типом (подробнее о типах будет сказано ниже) арматуры не применяют. Например, не говорят «запорная задвижка», хотя именно задвижки являются самым распространенным типом запорной арматуры.


***
Обратная арматура (называть ее арматура обратного действия не рекомендуется) служит для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды.
***
Задача предохранительной арматуры ─ защитить оборудование от аварийного превышения давления или иных параметров рабочей среды посредством автоматического сброса ее избытка. Пожалуй, одним из самых ярких примеров предохранительной арматуры является предохранительный клапан, установленный на паровом котле.

Предохранительная арматура вносит весомый вклад в обеспечение безотказной работы и общей надежности систем трубопроводного транспорта, промышленных и энергетических установок. Она сводит на нет последствия выхода параметров рабочей среды за границы допустимого, по какой бы причине они не происходили: поломка оборудования, ошибка обслуживающего персонала, внутренние физические процессы или воздействие сторонних факторов.
***
С помощью распределительно-смесительной арматуры происходит распределение потока рабочей среды по определенным направлениям и его смешивание. Впрочем, возможно полное «разделение труда». В этом случае трубопроводная арматура, предназначенная только для распределения потока, называется распределительной, а только для его смешивания ─ смесительной.
***
Очень важное место в общей номенклатуре трубопроводной арматуры занимает регулирующая арматура, обеспечивающая точное и надежное регулирование параметров рабочей среды, без чего невозможна организация экономичных и безопасных технологических процессов и формирование сложных многокомпонентных производственных цепочек.
Регулирующая арматура в своем «чистом» виде и в комбинации с запорной обеспечивает условия нормального функционирования оборудования и его хорошую управляемость на самых ответственных объектах, включая АЭС. На фоне усложнения условий работы в электроэнергетике (повышение начальных параметров теплоносителей, рост единичной мощности энергетических установок) ее актуальность только возрастает.
***
Отключающая арматура (иногда ее называют защитной) предназначена для перекрытия потока рабочей среды при превышении заданной, непредусмотренной технологическим процессом, величины скорости его течения за счет изменения перепада давления на чувствительном элементе. Отличие от предохранительной трубопроводной арматуры в том, что поток не стравливается, а лишь отключается конкретный элемент.
К комбинированной относится арматура, сочетающая функции вышеупомянутых видов. Они носят «говорящие» названия, из которых следует, функции каких видов арматуры они совмещают. Например, запорно-регулирующая арматура (не рекомендуется называть запорно-дроссельная) или запорно-обратная арматура.
Невозвратно-запорная и невозвратно-управляемая арматура выполняют функцию обратной арматуры, в которой может быть осуществлено принудительное закрытие или ограничение хода запирающего элемента, а в невозвратно-управляющей ─ еще и ограничение его хода.

Типы трубопроводной арматуры

Основных типов арматуры еще меньше, чем видов ─ всего четыре: задвижка, клапан, кран, дисковый затвор. Принадлежность к каждому из них определяется конструктивными особенностями, выражающимися в направлении перемещения запирающего или регулирующего элемента относительно потока рабочей среды.

Тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно к оси потока рабочей среды, носит название задвижка.

Клапан (лучше не называть его вентилем из-за неоднозначности и расплывчатости этого термина) ─ тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается параллельно оси потока рабочей среды.
В кране запирающий (регулирующий) элемент, выполненный в форме тела вращения или его части, поворачивается вокруг собственной оси (этому может предшествовать возвратно-поступательное движение) произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.
В дисковом затворе имеющий форму диска запирающий (регулирующий) элемент поворачивается вокруг оси, расположенной перпендикулярно или под углом к направлению потока рабочей среды.
Каждый из этих типов поддается более детальному структурированию. Так, задвижки в зависимости от конструкции седла и затвора бывают клиновыми и параллельными, с выдвижным или невыдвижным штоком (шпинделем).
Клапаны с затвором в форме тарелки называют тарельчатыми, а в виде конусной иглы ─ игольчатыми. Кроме того, клапаны могут быть односедельными и двухседельными.
Краны разделяют на конусные, цилиндрические, шаровые.
У каждого из перечисленных типов трубопроводной арматуры свои преимущества и недостатки, а в соответствии с ними – более и менее предпочтительные области применения.
Так, особенностью задвижек являются значительная строительная высота (размер от горизонтальной оси проходного сечения корпуса арматуры до верхнего торца шпинделя, штока или привода при полном открытии арматуры), малая строительная длина (линейный размер арматуры между наружными торцевыми плоскостями ее присоединительных частей к трубопроводу или оборудованию), малое гидравлическое сопротивление, большое усилие на привод затвора, достаточно неторопливое срабатывание, а при загрязненных жидкостях – износ поверхности седла. Задвижки гораздо лучше справляются с ролью запорной арматуры, нежели регулирующей.
В отличие от задвижек самый распространенный вид трубопроводной арматуры ─ клапаны ─ обладают малой строительной высотой, большой строительной длиной, быстрым срабатыванием, значительным гидравлическим сопротивлением, высокой герметичностью.  Клапаны входят в конструкцию большинства регуляторов.
Краны, так же как и клапаны, имеют малую строительную высоту и быстрое срабатывание. И как задвижки ─ малую строительную длину.
У дискового затвора (от названия «заслонка» правильнее воздержаться) малые строительная высота, строительная длина, усилие на привод затвора, гидравлическое сопротивление и быстрое срабатывание.

Разновидности трубопроводной арматуры


Подобно тому, как в математике множества распадаются на подмножества, виды арматуры можно структурировать на разновидности.


● разновидности по назначению и области применения


Самое большое из этих «подмножеств» ─ разновидности по назначению и области применения.
В качестве классификационных признаков могут быть использованы особенности эксплуатации – вакуумная арматура, криогенная арматура; или особенности функционирования, например, отсечная арматура (запорная арматура с минимальным временем срабатывания). Основанием для разделения также являются: место установки (приемная арматура ─ обратная арматура, устанавливаемая на конце трубопровода перед насосом) и наличие дополнительных опций (арматура с обогревом).
Но наиболее весомая причина разделять трубопроводную арматуру на разновидности ─ ее назначение: контрольная арматура, противопомпажная арматура, редукционная арматура, спускная арматура, пробно-спускная арматура и т. д.
Области применения трубопроводной арматуры не могут не накладывать на нее особые требования. Арматура, используемая в газовом хозяйстве, должна быть герметичной в связи с высокой пожаро- и взрывоопасностью являющегося в данном случае рабочей средой ─ газа.
Трубопроводная арматура для нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей из-за достаточно высокой химической агрессивности нефти должна обладать повышенной коррозионной стойкостью. Еще более агрессивная среда, включая концентрированные кислоты и щелочи, воздействует на трубопроводную арматуру, применяемую в химической промышленности.


***


● разновидности по присоединению к трубопроводу


По этому признаку арматуру разделяют на фланцевую, бесфланцевую, межфланцевую (т. е. бесфланцевую, устанавливаемую между фланцами трубопровода). Муфтовая арматура снаряжена присоединительными патрубками с внутренней резьбой. Арматура под приварку – патрубками для приварки к трубопроводу. Присоединительные патрубки есть и у штуцерной арматуры.


***

● разновидности по конструкции и формообразованию корпуса


Исходя из положения патрубков, можно говорить о проходной арматуре (присоединительные патрубки соосны или взаимно параллельны) или угловой арматуре (оси входного и выходного патрубков расположены перпендикулярно или не параллельно друг другу). Производится также арматура со смещенными осями патрубков.

Если площадь сечения проточной части меньше площади отверстия входного патрубка ─ это неполнопроходная арматура. Если примерно равна или больше ─ полнопроходная арматура.
По методу изготовления корпусных деталей выделяют арматуру литую, литосварную, литоштампосварную, штампосварную.


***

● разновидности по типу уплотнений

 Арматура, у которой герметизация штока, шпинделя или иного подвижного элемента относительно окружающей среды обеспечивается сальниковым уплотнением, носит название сальниковая арматура.

 Арматура, у которой для герметизации сальниковое уплотнение не применяется, называется бессальниковой арматурой. В этот разряд попадают сильфонная и мембранная арматура.

Алфавиты большинства языков мира содержат по несколько десятков букв. Но это не помешало им накопить сотни тысяч слов, с использованием которых написаны миллионы книг. Так и с трубопроводной арматурой ─ ее невероятное разнообразие складывается из сравнительно небольшого, измеряемого единицами, иногда десятками, количества классификационных единиц. И появилось оно не случайно, а в силу необходимости дать ответ на огромное количество вопросов, найти алгоритм решения большого числа задач.
Трубопроводной арматуре предъявляется столь широкий набор требований, что зачастую технические решения, с помощью которых можно добиться их выполнения, вступают в конфликт между собой, и появление большого числа разнообразных конструкций является одним из путей его преодоления. А классификация ─ лучший способ в этом разнообразии не потеряться.

armatek.ru

ТИПЫ АРМАТУРЫ

Выполнение одних и тех же функций может осуществляться различными типами арматуры, имеющими одну или другую принципиальную конструкцию затвора. По этому признаку выделяют следующие основные типы ТА:

•задвижки

•клапаны

•заслонки

•краны

•мембранный (диафрагмовый) клапан

•шланговый клапан

(регуляторы давления, расхода и уровня) (конденсатоотводчики)

Сравнительная характеристика различных конструкций арматуры приведена в таблице 2.1. К характеристикам различных типов арматуры, приведенным в таблице, следует подходить осторожно: в отдельных конструкциях того или другого типа указанные недостатки базового варианта или ликвидированы совсем, или существенно снижены. Так, задвижки с суженным проходом имеют значительно меньшую строительную высоту, чем полнопроходные (однако они имеют большую строительную длину и большее гидравлическое сопротивление). Шаровые краны по сравнению с кранами с конусной пробкой имеют меньший износ поверхностей и усилие на привод, более герметичны (однако сложнее в изготовлении и дороже). Прямоточный вентиль с косым шпинделем в отличие от обычного имеет малое гидравлическое сопротивление. Такая ситуация понятна: именно с целью ликвидации имеющихся недостатков и разрабатываются новые конструкции арматуры.

Регуляторы и конденсатоотводчики не входят в вышеприведенный список, как отдельный тип арматуры и не приведены в таблице. В принципе, они представляют из себя конструкцию, в составе которой в качестве регулирующей арматуры используется один их вышеперечисленных типов (чаще всего клапан). Поэтому их не следует считать самостоятельными типами арматуры по конструкции затвора. Однако они составляют самостоятельную группы по назначению, которые широко используются в системах ТГВ. Принцип их работы рассмотрен ниже.

Сравнительные характеристики различных типов арматуры

Наименование

Принципиальная

Краткая

арматуры

 

схема

характеристика

 

 

 

 

 

Затвор движется возвратно-поступательновдоль

 

 

 

 

 

уплотнительной поверхности. Большая строитель-

Задвижка

 

 

 

 

ная высота, малая строительная длина. Медленное

 

 

 

 

срабатывание. Большое усилие на привод затвора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сильный износ поверхности седла на загрязненных

 

 

 

 

 

жидкостях. Малое гидравлическое сопротивление.

 

 

 

 

 

Отсутствие противодавления рабочей среды.

 

 

 

 

 

Затвор движется по нормали к уплотнительной по-

 

 

 

 

 

верхности. Малая строительная высота, большая

Клапан

 

 

 

 

строительная длина. Быстрое срабатывание. Боль-

 

 

 

 

шое усилие на привод затвора. Большое гидравли-

 

 

 

 

 

ческое сопротивление. Наличие противодавления

 

 

 

 

 

рабочей среды. Высокая герметичность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Затвор движется вращательно на 90о вдоль уплот-

 

 

 

 

 

нительной поверхности. Малая строительная высо-

Кран

 

 

 

 

та, малая строительная длина. Быстрое срабатыва-

 

 

 

 

ние. Большое усилие на привод затвора. Сильный

 

 

 

 

 

износ поверхности седла и пробки на загрязненных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и агрессивных жидкостях. Малое гидравлическое

 

 

 

 

 

сопротивление. Отсутствие противодавления рабо-

 

 

 

 

 

чей среды.

 

 

 

 

 

Затвор движется вращательно на 90о. Малая строи-

Заслонка

 

 

 

 

тельная высота, малая строительная длина. Быстрое

 

 

 

 

срабатывание. Малое усилие на привод затвора.

 

 

 

 

 

Малая герметичность. Малое гидравлическое со-

 

 

 

 

 

противление. Отсутствие противодавления рабочей

 

 

 

 

 

среды. Применяется на газах.

 

 

 

 

 

Затвор движется возвратно-поступательнопо нор-

Диафрагмовый

 

 

 

 

мали к уплотнительной поверхности. Малая строи-

 

 

 

 

тельная высота, большая строительная длина. Бы-

(мембранный)

 

 

 

 

строе срабатывание. Малое усилие на привод затво-

клапан

 

 

 

 

ра. Применяется на агрессивных жидкостях. Боль-

 

 

 

 

 

шое гидравлическое сопротивление. Наличие про-

 

 

 

 

 

тиводавления рабочей среды.

 

 

 

 

 

Затвор движется возвратно-поступательнопо нор-

Шланговый

 

 

 

 

мали к уплотнительной поверхности. Малая строи-

 

 

 

 

тельная высота, большая строительная длина. Бы-

 

 

 

 

клапан

 

 

 

 

строе срабатывание. Малое усилие на привод затво-

 

 

 

 

 

ра. Применяется на агрессивных жидкостях. Малое

 

 

 

 

 

гидравлическое сопротивление. Наличие противо-

 

 

 

 

 

давления рабочей среды.

Задвижки имеют затвор в виде листа, диска или клина, перемещающийся вдоль уплотнительных поверхностей седла корпуса перпендикулярно оси потока среды.

Задвижки бывают полнопроходные, имеющие седло в размер диаметра трубопровода, исуженные, у которых диаметр седла меньше диаметра трубопровода, что позволяет уменьшить необходимый ход шпинделя и, как следствие, строительный размер задвижки.

Задвижки так же бывают клиновые ипараллельные. Седло клиновой задвижки представляет из себя две кольцевые поверхности, расположенные под небольшим углом по отношению к оси движения потока, образуя клиновую поверхность. Затвор представляет из себя одну или две тарелки (диска), закрепленные на шпинделе. Он бывает однодисковый или двухдисковый, упругий или сплошной. При перемещении затвора в конце хода при приближении к положению «закрыто» тарелки задвижки примыкают к седлу и за счет наличия клиновой поверхности плотно прижимаются к нему, будучи расклинены за счет усилия, создаваемого при движении шпинделя. У параллельной задвижки поверхности седел параллельны и перпендикулярны оси движения потока. Расклинивание и плотное примыкание тарелок затвора к седлам обеспечивается за счет вспомогательного клина, расположенного между тарелками.

Задвижки выпускаются с выдвижным шпинделем или штоком, и с не-

выдвижным шпинделем. Отличаются они конструкцией винтовой пары, за счет которой происходит перемещение затвора. Кроме того, задвижки с невыдвижным шпинделем имеют меньший строительный размер.

Преимуществом задвижек является то, что при перемещении рабочего органа он не преодолевает давления среды, что позволяет уменьшить усилие, необходимое для перемещения затвора. Преимуществом является так же то, что поток движется прямоточно, без поворотов, вследствие чего этот тип ТА имеет малое значение коэффициента местного сопротивления в открытом положении.

Благодаря симметричности конструкции задвижки могут эксплуатироваться при любом направлении движения потока.

Недостатком задвижек является сильное трение уплотнительных поверхностей в момент перемещения рабочего органа, большой габарит в направлении выдвижения штока (как минимум два диаметра трубопровода). Существенным недостатком задвижек является то, что в промежуточном положении затвора, когда тарелки частично перекрывают сечение седла, часть уплотнительных кольцевых поверхностей находится в зоне активного обтекания потоком и подвергается сильному абразивному износу твердыми включениями, содержащимися в рабочей среде. После работы в таком режиме уплотнительные поверхности изнашиваются настолько, что не обеспечивают достаточной герметичности при закрытии задвижки - задвижка «не держит».

Это ограничивает использование задвижки как регулирующего элемента (впрочем, этот недостаток свойственен многим видам арматуры). Кроме того, регу-

лирующие характеристики задвижек неудовлетворительны, это в принципе запорная ТА.

Задвижки используются на крупных трубопроводах диаметром более 50 мм, где требуется медленное перекрытие сечения для предотвращения возникновения гидравлического удара.

В системах вентиляции и кондиционирования воздуха аналогом задвижки является вентиляционный шибер, представляющий из себя прямоугольный металлический лист, перемещающийся в направляющих перпендикулярно оси воздуховода.

Клапаны имеют затвор в виде плоской или конусной тарелки, перемещающейсявозвратно-поступательновдоль центральной оси уплотнительной поверхности седла корпуса. В некоторых конструкциях клапанов затвор движется по дуге.

Клапаны являются самым распространенным видом ТА, как основной элемент они входят в конструкцию большинства регуляторов. Клапаны имеют большое число разновидностей (предохранительные, запорные, регулирующие и т.д.). Клапаны с затвором в виде тарелки называются тарельчатыми, а если имеют затвор в виде конусной иглы -игольчатыми. Клапаны бывают односедельные и двухседельные. В двухседельных клапанах имеется два седла, перекрываемых соответственно двумя тарелками.

Клапанами также называется ТА с упругими деформируемыми затворами - мембранные и шланговые. В мембранном клапане затвор представляет из себя упругую гибкую мембрану, которая под действием приложенного усилия прогибается в направлении, перпендикулярном оси движения потока. Седло представляет из себя край перегородки, стоящую поперек канала для протока рабочей среды. При прогибе мембрана плотно примыкает к краю перегородки и перекрывает свободное сечение для прохода потока. Вшланговом клапане сам канал для протока рабочей жидкости представляет из себя упругий деформируемый шланг, который при закрытии клапана просто пережимается специальным элементом затвора. Такие конструкции позволяют избежать наличия подвижных сальниковых уплотнений, по которым рабочая среда может перетекать наружу.

Клапан с ручным управлением, в котором затвор перемещается при помощи резьбовой пары, называется вентилем.

Вентили изготавливают как в муфтовом (резьбовом) исполнении, так и фланцевые.

Основное преимущество вентилей - отсутствие трения уплотнительных поверхностей в момент закрытия, так как затвор движется перпендикулярно, что уменьшает опасность повреждения (задиров). Высота вентилей меньше, чем у задвижек, ввиду того что ход шпинделя невелик и обычно составляет не более

четверти диаметра трубопровода. Однако строительная длина вентилей больше, чем у задвижек, так как требуется развернуть поток внутри корпуса.

Недостатком клапанов является большое гидравлическое сопротивление ввиду двукратного изменения направления потока внутри корпуса, а так же меньшего проходного сечения седла, чем у задвижек.

Кроме этого вентиль должен эксплуатироваться только при определенном направлении движения потока через него - когда поток подтекает под тарелку и в закрытом состоянии давит на тарелку со стороны седла. Тогда при открывании вентиля давление рабочей среды помогает оторвать тарелку от седла. Если же вентиль будет установлен неправильно, то в закрытом положении давление рабочей среды будет прижимать тарелку к седлу и при попытке открыть вентиль потребуется значительно большее усилие для перемещения шпинделя или штока, так как придется преодолеть давление рабочей среды, иногда весьма значительное. Это может привести к тому, что большим усилием тарелка затвора будет сорвана со штока и вентиль выйдет из строя, что потребует разборки вентиля для ремонта.

Заслонки имеют затвор в виде плоского листа круглой или прямоугольной формы, установленного внутри канала и вращающегося на оси, установленной перпендикулярно оси движения потока. Таким образом, затвор заслонки движется по дуге.

Заслонки наиболее часто используют в вентиляции и кондиционировании воздуха на воздуховодах, а так же на различных газоходах, то есть там, где имеют место большие диаметры трубопроводов, небольшие давления и невысокие требования к герметичности. Заслонки часто называют дроссельными заслонками илидроссель-клапанами.В зависимости от количества установленных пластин бывают одинарные заслонки и многостворчатые. На капельных жидкостях заслонки применяют редко, так как их конструкция не обеспечивает надежной герметичности перекрытия проходного сечения. На воздухе и газах, учитывая простоту и надежность конструкции, дроссельные заслонки применяют очень часто для регулирования и отключения расхода.

Краны имеют затвор в форме тела вращения, поворачивающийся вокруг своей оси, перпендикулярной оси потока среды. Затвор крана часто называют пробкой. Пробка крана имеет отверстие, перпендикулярное оси тела вращения, служащее для прохода потока. Если пробка крана повернута так, что ось отверстия совпадает с осью трубопровода, то кран находится в открытом положении, так как поток может протекать через отверстие. Если же пробку повернуть на 90О, то ось отверстия станет перпендикулярна оси трубопровода и кран будет закрыт. Таким образом, в отличие от вентиля и задвижки, для того, чтобы открыть или закрыть кран, требуется совершить не несколько оборотов шпинделя, а всего один поворот пробки на 90О. Поэтому краны, как правило, снабжают не

маховиком, а рукояткой. Положение рукоятки вдоль оси трубопровода соответствует открытому состоянию, а перпендикулярно оси трубопровода - закрытому.

Взависимости от числа рабочих положений пробки краны бывают двухходовыми илитрехходовыми. Принципиально могут быть краны и на большее число положений, однако они нашли применение только в лабораторной арматуре. В зависимости от формы отверстий на пробке краны могут быполнять различные функции

Взависимости от формы тела вращения, образующего затвор, краны бы-

вают:

•конусные

•цилиндрические

•шаровые

Конусные краны имеют пробку в виде усеченного конуса, в котором имеется прямоугольное или круглое отверстие. Корпус крана также имеет конусную поверхность, к которой должна плотно примыкать пробка. Для обеспечения герметичности пробка должна быть смазана, чтобы смазка заполнила микрозазоры между поверхностью пробки и корпуса. Кроме того, смазка уменьшает усилие, требуемое на поворот пробки. Кроме того, пробка должна быть постоянно прижата к поверхности корпуса. В зависимости от способа прижатия пробки различаютсальниковые инатяжные краны. В сальниковых кранах между крышкой крана и верхним торцом пробки расположена сальниковая набивка, являющаяся упругим элементом, создающим постоянное усилие, прижимающее пробку к корпусу. В натяжных кранах снизу пробки имеется стержень с резьбой, проходящий через отверстие в корпусе. Прижатие пробки осуществляется за счет пружины, одеваемой на винт и стянутой гайкой. Натяжные краны более надежны, так как в них работа крана не зависит от свойств сальниковой набивки, которая со временем теряет свои упругие свойства. Поэтому натяжные краны используют в газоснабжении.

Преимуществом конусных кранов является невысокая стоимость, малое гидравлическое сопротивление, простота конструкции и ревизии.

Недостатком таких кранов является большое усилие, требуемое на поворот пробки. По истечении некоторого срока работы (в зависимости от качества воды в системе) микрозазоры между поверхностью корпуса и пробки зарастают отложениями - пробка «прикипает». В этик условиях на поворот пробки требуется настолько большое усилие, что возможно поломка крана.

Краны изготавливают из цветных металлов (бронзы и латуни), так как требуется высокое качество обработки поверхности корпуса и пробки. Кроме того, цветные металлы меньше подвержены коррозии, что снижает возможность «прикипания» пробки.

Цилиндрические краны в основном применяют для регулирования, так как цилиндрическая пробка не обеспечивает достаточной герметичности крана, ибо не может быть плотно прижата к корпусу. Зато она имеет возможность перемещения в вертикальном направлении, что дает возможность регулировать свободную высоту прямоугольного отверстия в пробке. Так устроены краны двойной регулировки, применяемые в системах отопления. За счет перемещения пробки по высоте осуществляется монтажная регулировка системы, а после потребитель имеет возможность уменьшать расход теплоносителя через прибор за счет поворота пробки на 90О.

Шаровые краны являются наиболее совершенными по своим эксплуатационным характеристикам. В них пробка выполнена в виде полированного шара, имеющего круглое отверстие для прохода потока. Диаметр отверстия в точности равен внутреннему диаметру подсоединяемого трубопровода, поэтому данный кран практически не создает местных сопротивлений потоку. Пробка крана не касается поверхности корпуса, что исключает возможность «прикипания». Уплотнение затвора осуществляется за счет двух фторпластовых кольцевых прокладок, устанавливаемых на заводе в момент сборки крана с усилием, превышающим предел текучести фторпласта, вследствие чего он надежно заполняет зазор между пробкой и корпусом и обеспечивает высокую герметичность всего крана. Стоимость этих кранов, однако выше, чем рассмотренных ранее, так как для их изготовления требуется более высокий уровень технологии.

Мембранный клапан, называемый так же диафрагмовым клапаном или вентилем, отличается тем, что седло затвора выполнено на торце перегородки, установленной поперек оси движения потока, а роль золотника выполняет гибкая мембрана, которая под действием штока или шпинделя прогибается и перекрывает проходное сечение трубопровода. Гибкая мембрана одновременно герметизирует рабочую полость арматуры, так что не требуется наличие сальника. Мембранные клапаны применяются на агрессивных средах, солевых растворах. Используются они на тепловых станциях при перекачке растворов в системах химводоподготовки. В обычных системах ТГВ они не применяются, так как обладают меньшей герметичностью, надежностью и ремонтнопригодностью, выдерживают меньшие давления.

Шланговый клапан отличается тем, что проходной канал арматуры выполнен в виде гибкого шланга, который под действием штока или шпинделя пережимается и перекрывает проходное сечение. Гибкая шланг одновременно герметизирует рабочую полость арматуры, так что не требуется наличие сальника. Шланговые клапаны обладают малой герметичностью и применяются в основном для целей регулирования на агрессивных средах, солевых растворах. Используются они там же, где и мембранные клапаны.

В системах ТГВ широко применяется автоматическая арматура, к которой относятся регуляторы (давления, расхода и уровня) иконденсатоотводчики.

Регуляторы давления, расхода и уровня предназначены для автоматического поддерживания параметра без использования вторичных источников энергии.

Регулятор по конструкции представляет из себя клапан с пневмо или гидроприводом мембранного, сильфонного или плунжерного типа, а так же специальную установочную пружину, преденазначенную для подстройки регулятора на требуемое значение параметра. Конструкции регуляторов чрезвычайно разнообразны.

Регуляторы уровня подразделяются на регуляторы питания, в которых уровень поддерживается за счет периодического добавлением жидкости в сосуд, и регуляторы перелива,в которых происходит слив избытка жидкости. Примером регулятора уровня первого типа является шаровой кран смывного бачка унитаза.

Регулятор давления рассмотрим на примере редуктора газового баллона. Отверстие входного патрубка для подачи газа является седлом клапана, к которому прижимается тарелка клапана, закрепленная на одном конце углового рычага. Второй конец рычага соединен с подвижной мембраной, на которую с внешней стороны действует сила атмосферного давления и сила сжатия установочной пружины, а с другой стороны - сила давления газа в полости регулятора. Ось вращения рычага закреплена на днище корпуса регулятора. Если давление одна из горелок газовой плиты будет закрыта, то уменьшится расход газа, в результате чего давление газа в полости редуктора начнет повышаться. Это приведет к перемещению мембраны, которая потянет за собой конец рычага, соединенный с нею. Второй конец рычага с закрепленным на нем клапанам так же переместится и прикроет отверстие для прохода газа. В результате давление газа в полости редуктора будет практически на постоянном уровне, так как ход клапана крайне мал и усилие установочной пружины при перемещении мембраны изменится незначительно. Таким образом, регулятор будет обеспечивать пропуск требуемого расхода газа при постоянном значении давления перед горелками.

Регулятор расхода работает аналогично регулятору уровня, поддерживая постоянный перепад давления на некотором дросселирующем устройстве, например, диафрагме или регулируемом сопле. Учитывая, что коэффициент местного сопротивления дросселирующего устройства не изменяется, постоянный перепад давления означает, что скорость потока через дроссель нпостоянна и, следовательно, постоянен расход. Некоторые регуляторы имеют дроссель, конструкция которого позволяет регулировать его сопротивление, подстраивая регулятор на требуемое значение расхода. Чаще, однако, сопротивление дроссе-

лирующего устройства оставляют постоянным, а изменяют сжатие установочной пружины, что позволяет регулировать перепад давления на дросселе и, следовательно, расход через регулятор.

В регуляторах важным моментом является разгрузка клапана от одностороннего давления рабочей среды, что позволяет значительно уменьшить усилия, требуемые на перемещение рабочего органа. Наиболее совершенным вариантом разгрузки является двухседельная конструкция клапана, когда усилия, действующие на две тарелки, противоположны по направлению и взаимно компенсируются. Однако в такой конструкции корпус сложнее в изготовлении и труднее обеспечить полную герметичность закрытия двух клапанов одновременно. Тем не менее, такая конструкция очень широко применяется в современных регуляторах.

Конденсатоотводчики предназначены для вывода из паровой системы конденсата, не участвующего в рабочем или технологическом процессе. Конденсат сливается постоянно или периодически по мере его накопления в системе.

Таким образом, конденсатоотводчики должны выпускатьт воду и задерживать пар, что осуществляется за счет наличия гидравлического или механического затвора. Они должны надежно выпускать конденсат в пределах широкого интервала давлений пара, температур конденсата и скорости его поступления в конденсатоотводчик.

Конденсатоотводчики бывают клапанные ибесклапанные. Клапнные конденсатоотводчики выпускают конденсат периодически, по мере достижения определенных условий, а бесклапанные - непрерывно. В принципе конденсатоотводчики клапанного типа являются двухпозиционными регуляторами, в которых роль чувствительного элемента и привода одновременно выполняет поплавоу, термостат, биметаллическая пластина или диск.

Конденсаотводчики в зависимости от принципа действия бывают:

• поплавковые

а) закрытого типа б) открытого типа

•термостатические

•термодинамические

•лабиринтные

•сопловые

Поплавковые конденсатоотводчики в зависимости от конструкции по-

плавка бывают с закрытым поплавком, с открытым поплавком, с опрокинутым поплавком колокольного типа.

Впоплавковых конденсаотводчиках проходное сечение клапана для выпуска конденсата открывается при всплытии поплавка, с которым связан затвор клапана. Всплытие поплавка происходит в тот момент, когда уровень конденсата в корпусе конденсатоотводчика достигнет предельного значения. После открывания выпускного клапана часть конденсата выдавливается в конденсатную линию и поплавок снова опускается, перекрывая отверстие седла клапана.

Таким образом, поплавковый конденсатоотводчик в принципе работает, как регулятор уровня (регулятор перелива).

Втермостатических илитермостатных конденсатоотводчиках для управления затвором клапана используется термосильфон, расширяющийся при повышении температуры, биметаллическая пластина или диск. Работа таких кон-денсатоотвод-чиковоснована на разнице температур паровой и жидкой фазы.

Втермостатных конденсатоотводчиках сильфонного типа сильфон, представляющий из себя тонкостенную гофрированную трубку, заполнен легко испаряющейся жидкостью, испаряющейся при температуре свежего пара, но находящейся в жидкой фазе при температуре конденсата. Так, например, при удалении конденсата с температурой 85 - 90 0С используется смесь из 25% этилового спирта и 75 % пропилового спирта. Как только сильфон начнет омываться паром, жидкость испаряется, сильфон расширяется и перемещает клапан, закрывая отверстие для выпуска конденсата. В других конструкциях для этой цели применяют биметаллические пластины.

Термодинамические конденсатоотводчики являются конденсатоотводчиками непрерывного действия. Они получили в настоящее время наиболее широкое применение благодаря простоте конструкции, малым габаритам, надежности в работе, низкой стоимости, высокой пропускной способности и малым потерям пара.

Тарельчатый конденсатоотводчик такого типа имеет всего одну подвижную деталь - тарелку, свободно лежащую на седле. Проходящий конденсат приподнимает тарелку и выходит через отводной канал. При поступлении пара тарелкка прижимается к седлу в связи с тем, что высокие скорости истечения пара создают под ней зону пониженного давления.

Лабиринтные конденсатоотводчики являются конденсатоотводчиками непрерывного действия. Они содержат устройство в виде лабиринта, которое для пара создает большое гидравлическое сопротивление, а для воды (конденсата) - значительно меньшее. Благодаря этому конденсат проходит через конденсатоотводчик, а пар задерживается.

Сопловые конденсатоотводчики являются конденсатоотводчиками непрерывного действия. Они содержат устройство в виде ступенчатого сопла с расширением, которое для конденсата не создает большого гидравлического сопр отивления. Для прохода пара сопротивление сопла значительно больше, так как при этом создается внезапное расширение пара, и скорость его сооответствует критическому перепаду давления ( в то время как на конденсат действует весь

перепад давления). Благодаря этому конденсат проходит через конденсатоотводчик, а пар задерживается.

В целом конденсатоотводчики являются малонадежными и капризными устройствами и требуют частой ревизии. Более подробно о работе конденсатоотводчиков можно прочитать в учебниках по курсу «Отопление» в разделах, посвященных паровому отоплению. Следует отметить, что паровые системы отопления даже на промышленных предприятиях, имеющих собственную паровую котельную, повсеместно заменяются водяными системами, как более надежными, легче регулируемыми и более долговечными. Поэтому актуальность применения конденсатоотводчиков в настоящее время снизилась.

studfiles.net

маркировка, таблица классификации марок арматурной стали, характеристики и их применение.

Без арматуры сегодня не обходится ни один крупный строительный объект, на котором используется бетон. Ведь последний, несмотря на высокую прочность, легко повреждается при работе на изгиб и растяжение. Благодаря металлическим прутам этот недостаток устраняется, и набравший достаточную прочность материал способен выдерживать значительные нагрузки всех типов без вреда для себя. Но для каждого строительного объекта подходящим выбором станут разные материалы и, соответственно, разный класс арматуры. В одном случае стоит отдать предпочтение тонкой арматуре одной марки стали, способной без вреда для себя годами работать в агрессивной окружающей среде. А в другом понадобится толстая арматура из другой марки стали. Расскажем об этом.

Зачем используются классы арматуры?

Сегодня изготавливаются металлические пруты, различающиеся между собой по ряду факторов. Чтобы отобразить характеристики материала, являющиеся важнейшими при выборе для конкретного строительного объекта, была разработана специальная классификация арматуры. Опытному строителю или проектировщику достаточно взглянуть на марку материала, чтобы точно узнать всю необходимую информацию:

  • метод изготовления;
  • класс;
  • диаметр;
  • особые свойства.

Точно также, выполняя работы по проектированию или строительству, профессионал может легко представить все нагрузки, какие должен будет выдерживать материал и точно назвать класса арматуры, которые понадобятся для конкретного объекта. Начнем расшифровку с самого начала.

Как изготавливается арматура?

В первую очередь в маркировке арматуры упоминается метод изготовления. Например, в марке А240 литера «А» обозначает, что материал является горячекатаным или же холоднокатаным.

Ещё одна литера — «Ат». Она обозначает, что вы имеете дело с термоупрочненной арматурой. Её стоимость выше, так как в производстве она сложнее. Сначала прут разогревается до температуры в 1000 градусов по Цельсию, после чего за считанные секунды охлаждается до +500 градусов. Благодаря этому прут обладает куда большей прочностью. Поэтому он находит применение в разных сферах, начиная от строительства, когда на железобетон приходится большая нагрузка, и заканчивая машиностроением и изготовлением мебели.

Также в некоторых случаях встречается литера «В». Она указывает, что арматура является холоднодеформированной. Кроме того, существует литера «К» – канаты. Это уже другая специализация, но чтобы иметь возможность легко и быстро расшифровать класс, эту литеру также будет полезно запомнить.

Основные виды арматуры

Следующим упоминается сам класс арматурной стали. Всего существует шесть классов:

Кроме того, в некоторых случаях встречается иное обозначение – А1, А2 … А6. Но это обозначение считается устаревшим – оно применялось в Совестком Союзе и именно его использовал действующий на тот момент ГОСТ. Сегодня большинство производителей и покупателей использует иную классификацию сортамента арматуры.

А240 – единственная марка, которая выпускается с гладким сечением. Её диаметр может колебаться от 6 до 40 миллиметров. Простота изготовления снижает стоимость материала, но его нельзя использовать в качестве основного рабочего – только в качестве вспомогательного, например, при изготовлении каркаса. Гладкая поверхность ухудшает сцепление с бетоном, в результате ухудшая свойства железобетона. Временно может сопротивляться растяжению до 380 мегапаскалей.

Класс арматуры А-I(А240)

Все остальные классы имеют периодическое сечение, то есть, на поверхности находятся ребра, улучшающие качество сцепления с бетоном. Для большей наглядности сведем все их характеристики воедино – таблица позволит легко подобрать подходящий материал, а также понять значение маркировки:

КлассДиаметр, ммВременное сопротивление растяжению, МПаПредел текучести, не менее, МПа
А-210—80500300
А-36—40600400
A-410—22900600
A-510—221050800
Aт-410—40900600
Aт-510—401000800
Aт-610—2212001000
Aт-710—3214001200

Как видите, диаметр может различаться, что позволяет подобрать подходящий материал для каждого конкретного строительного объекта.

Как определить диаметр?

Важнейшим параметром является именно диаметр. От него зависит, какую нагрузку он сможет выдержать, предел тягучести и ряд других. Поэтому при обозначении марки арматуры обязательно указывается её диаметр. Целиком классификация выглядит следующим образом: А200 D30. Именно последнее число, идущее после буквы D или символа Ø показывает толщину прута.

Некоторые дотошные покупатели, выбирая подходящий материал, сверяют его реальную толщину с указанной в паспорте, используя штангенциркуль. Им нередко приходится удивляться серьёзному несоответствию – различие может составлять несколько миллиметров. Однако, стоит учитывать, что при периодическом сечении (то есть, наличии рёбер на пруте) замерить номинальный диаметр невозможно. В узких местах он будет меньше указанного значения, а на ребрах – больше. Поэтому специалисты используют усредненное значение. Его характеристики и указывают в таблицах.

Особые свойства

Также арматуру различают по назначению. В сравнительно редких случаях металлический прут должен иметь ряд свойств, делающих его подходящим для применения. Этого добиваются разными способами – путем добавления специальных примесей в сплав или же особой обработкой. В любом случае, арматура приобретает уникальные характеристики. На наличие особых свойств указывает литера, стоящая в конце кодировки. Обычно встречаются следующие обозначения:

  • С – свариваемая. Обычно при сборке из арматуры каркаса использование сварки крайне нежелательно – перегрев снижает прочность, а кроме того, снижает устойчивость перед коррозией. Но существует специальный металл, в состав которого входят добавки, повышающим его возможность противостоять негативным последствиям;
  • К – устойчивая перед коррозией. Благодаря специальным добавкам (хром, вольфрам и прочие), арматура способна на протяжении многих лет работать не только в условиях повышенной влажности, но и при контакте с агрессивной средой – щелочной, кислой, обладающей повышенным содержанием кислорода;
  • СК – арматура, обладающая обоими вышеперечисленными свойствами. Имеет высокую стоимость, поэтому используется сравнительно редко, только когда обычная не справляется со сложными условиями эксплуатации.

Конечно, на эту продукцию существует специальный ГОСТ, предъявляющий к ней особые требования.

Какая арматура самая популярная?

Опытные специалисты согласятся, что у арматуры А3(А400) есть ряд качеств, делающих её наиболее популярной.

Начать с того, что арматура класса А3 всегда выпускается с рифленой поверхностью, что позволяет использовать её как главный несущий прут в каркасе.

Класс арматуры А-III (А400)

Разные технологии производства позволяют изготовить любые разновидности материала: горячекатаную, холоднокатаную и термически упроченную. Поэтому подобрать именно тот вариант марки стали, которая нужна для выполнения конкретной работы, максимально легко.

Немаловажно, что диапазон диаметров очень велик – выпускаются металлические пруты толщиной от 6 до 40 миллиметров. Так что, использовать их можно как при армировании небольших изделий (ленточный фундамент для гаража или бани), так и при работе с огромными объемами бетона (мосты, тоннели, многоэтажные монолитные здания).

Кроме того, к важным достоинствам материала можно отнести её устойчивость перед высокой влажностью и значительным нагрузкам. Он отличается долговечностью и прочностью.

Возможность загибать пруты под углом до 90 градусов без нагрева упрощает процесс сборки угловых каркасов. Это крайне важно – угловые соединения часто доставляют строителям серьезные проблемы. Загнутая под нужным углом арматура гарантирует надежность и долговечность каркаса даже при серьезных нагрузках.

В настоящее время, при гражданском и промышленном строительстве монолитных сооружений, все больше предпочтения отдают арматуре класса А500С, благодаря её высокой прочности, свойству сваривания и способности выдерживать любые типы нагрузок.

Теперь вы можете легко ориентироваться в разработанной для арматуры классификации, знаете об основных свойствах этого ценного строительного материала, а значит, без особых проблем подберете именно ту продукцию, которая станет лучшим вариантом для конкретного объекта. Не придется переплачивать при покупке материала или жертвовать надежностью возводимой конструкции.

vseoarmature.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *