Трубопроводная арматура. Тимирканов. КУРСОВАЯ. Трубопроводная арматура, применяемая на насосных и компрессорных станциях. Запорная арматура

Название	Трубопроводная арматура, применяемая на насосных и компрессорных станциях. Запорная арматура
Дата	09.04.2021
Размер	67.51 Kb.
Формат файла
Имя файла	Трубопроводная арматура. Тимирканов. КУРСОВАЯ.docx
Тип	Документы #192892

Учреждение частное

профессиональная образовательная организация

«Нефтяной техникум»

НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ

Проведение технологических процессов разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений
НАИМЕНОВАНИЕ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО КУРСА

«Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

ТЕМА КУРСОВОЙ РАБОТЫ:

«Трубопроводная арматура, применяемая на насосных и компрессорных станциях. Запорная арматура»
ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ Тимирканов А.Н.

^{(ФАМИЛИЯ, ИМЯ, ОТЧЕСТВО СТУДЕНТА)}

КУРСА 4 ГРУППЫ ИС17

РУКОВОДИТЕЛЬ КУРСОВОЙ РАБОТЫ Куприянов В.В.
ДАТА ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ: «___»______2021г.
Курсовую работу принял(а)

_______________________________

Дата принятия: «___»_______2021г.

Рег. №_________________________

Ижевск

2021 г.

УТВЕРЖДАЮ: Зам. директора

по учебной работе

УЧ ПОО «НЕФТЯНОЙ ТЕХНИКУМ»

___________Е. А. ВОЛОХИН

«____ »__________2020г.

Учреждение частное профессиональная образовательная организация

«Нефтяной техникум»

ЗАДАНИЕ

для выполнения курсовой работы по модулю «Планирование и организация производственных работ персонала подразделения», междисциплинарному курсу «Организация производственных работ персонала подразделения» по теме «Экономика отрасли»:

Специальность: «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

Студенту(ке) группы ____________________________________________________ ^{(фамилия, имя, отчество студента , курс, группа)}

Тема задания:_____________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Утверждена приказом по нефтяному техникуму № ____ от ____________ г.

Срок сдачи курсовой работы: до 29.03.2021 г.

Состав курсовой работы: титульный лист, задание для выполнения курсовой работы, чистый лист для рецензии, содержание, введение, основная часть, заключение

Список используемой литературы, приложения (отчетные , бухгалтерские документы , графики , схемы, чертежи…) .

Объем курсовой работы с приложениями 40 стр. печатного текста.

Содержание задания (перечень подлежащих разработке вопросов) утверждается руководителем курсовой работы по дисциплине:

Введение

________________________________________________________________________________

Характеристика предприятия___________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Основная часть (Расчетная часть)________________________________________________

________________________________________________________________________________

Предложения по улучшению работы предприятия __________________________________

Заключение______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Литература_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Графический материал_____________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Дата выдачи задания «____»____________2020г.

Руководитель курсовой работы: __________________________________________^{(фамилия, имя, отчество руководителя, подпись)}

Учреждение частное профессиональная образовательная организация

«Нефтяной техникум»
ОТЗЫВ РУКОВОДИТЕЛЯ

о курсовой работе
Студент

(Ф. И.О.)

Специальность
Группа

Наименование темы

Рецензент

(Ф. И.О.)

(место работы, должность, ученое звание, степень)
Отмеченные достоинства:

Отмеченные недостатки:

Заключение:

Рецензент

(подпись) (расшифровка подписи)

«____» _______________ 2021 г.

С рецензией ознакомлен ________________

(подпись студента)

«____» _______________ 2021 г.

Содержание.

Введение.

1.Понятие трубопроводной арматуры, история возникновения .

2.Запорная арматура .

2.1. Приводы запорной арматуры.

2.2. Обратные клапаны..

2.3. Предохранительные устройства...

2.4. Регулирующие заслонки.

Заключение.

Список используемых источников.

ВВЕДЕНИЕ

К трубопроводной газовой арматуре в обобщенном варианте относят самые разнообразные устройства, предназначенные для управления потоками среды (жидкой, газообразной, газожидкостной и т. п.), транспортируемой по трубопроводу. С помощью арматуры включают и отключают подачу, указывают и регулируют уровни жидкостей, понижают, повышают давления или меняют направления газового или жидкостного потоков, производят автоматическое удаление газов и жидкостей.

К характерным особенностям работы запорной арматуры на магистральных газопроводах и КС относятся: высокое давление транспортируемого газа (до 7,5 МПа), относительно высокая температура газа на выходе КС (60-70°С), наличие в составе газа механических примесей и компонентов, вызывающих коррозию, эрозию металла и т.д.

В данной работе большее внимание уделено запорной трубопроводной арматуре, используемой на КС. В настоящий период времени на КС используется арматура как отечественного, так и импортного производства. Поэтому в проекте рассмотрена арматура, произведенная в Российской Федерации, а также зарубежных фирм. В связи с ограниченным объемом курсового проекта большая часть зарубежных производителей только обозначена.

ПОНЯТИЕ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ. ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ.

Трубопроводную арматуру человек начал использовать давно. По отчетам историков, в 5000 году до нашей эры люди строили простые трубопроводные системы, на которых были клапаны и краны.

Но вот доказала существование арматуры в древние времена Римская Империя. Археологи, изучающие эту культуру, на раскопках нашли пробковый кран. С помощью этого устройства римляне открывали и закрывали воду. Кран отлит из бронзы.

История создания промышленной трубопроводной арматуры началась в 19 веке. Это время первых разработок паровых машин, конструкции которых требовали устройства, которое могло перекрыть поток горячего пара по трубам.

Первые заметные шаги в промышленном арматуростроении принадлежат Тимоти Хакворту и ДжосефуХопкинсону, которые разработали первую в мире клиновую задвижку.

Для России промышленное арматуростроение стало возможно благодаря работе иностранного промышленника по фамилии Грош. Он основал литейный завод (1878г.) в С.Петербурге, который занимался серийным выпуском арматуры. А через 10 лет предприятие купил немец. Предприятие получило название АО «Лангензипен и К^о». В дальнейшем, под этим именем по всей России откроется еще несколько заводов, которые начнут серийное производство:

арматуры для котельных и пожарных частей;
пожарных кранов;
насосов;
манометров;
медных труб.

После национализации, в 1922 завод Лагензипена переименовали в Петроградский арматурный завод «Знамя труда». Именно с этого момента началась история советского арматуростроения.

Устройство для управления потоком вещества в трубе называется арматурой.

Технология работы трубопровода – сложный процесс, который постоянно надо контролировать и корректировать. Особенность таких систем в:

наличии постоянного давления в трубе;
повышенных температурах вещества;
бесперебойности и большом объеме транспортировки.

Чтобы своевременно регулировать тот или иной технологический процесс, нужна трубопроводная арматура.

ЗАПОРНАЯ АРМАТУРА.

Запорная арматура предназначена, чтобы перекрывать или переключать поток рабочей среды по трубопроводу в зависимости от условий заданного технологического процесса, обслуживаемого данным трубопроводом. Также запорную арматуру применяют для регулирования параметров потока (расход, давление, скорость) или для дросселирования. Но такой режим нежелателен, так как запорная арматура более подвержена износу.

Согласно статистике, запорная арматура — это наиболее массовый тип трубопроводной арматуры, а ее потребление промышленностью достигает 80% от общего объема используемой трубопроводной арматуры в целом. Область применения запорной арматуры весьма обширна, поскольку она незаменима абсолютно на всех трубопроводах с газообразной и жидкой рабочей средой, а также в трубопроводных системах, транспортирующих самосвязывающиеся жидкости и газ.

Арматура этого типа наиболее активно используется в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей, газовой, 5 атомной, химической, металлургической, фармацевтической, пищевой промышленности и ряде других отраслей.

По конструкции запорная арматура состоит из корпуса и подвижной запорной части. В шаровых кранах роль затвора выполняет шар, по оси которого выполнено отверстие для прохода рабочей среды, а, например, в затворах это поворотный диск, закрепленный на валу в полости корпуса. Перекрытие или открытие потока рабочей среды происходит за счет вращения шара или диска.

Для обеспечения герметичности между корпусом и запорной частью применяются эластичные уплотнительные элементы. Изготавливается запорная арматура разборной (ремонтопригодной) или неразборной, с фланцевым, резьбовым, муфтовым и приварным присоединением. Запорная арматура конструктивно предельно проста, а следовательно, надежна, поэтому в подавляющем большинстве случаев обладает средним сроком списания 25 – 30 лет. Ее конструкция не предусматривает принудительных поворотов потока и имеет минимальное гидравлическое сопротивление рабочей среде при полностью открытом проходе.

Изготавливается современная запорная арматура из высокопрочных коррозионно-стойких материалов, способных работать при различных температурах рабочей среды: от нормальных температур (плюс 20-40ºС) до низких(минус 45-60ºС) и выдерживать давления в сотни кг/см2 .

К числу преимуществ запорной арматуры следует отнести герметичность и простоту управления. В сумме эти факторы обуславливают быстрое перекрытие или открытие рабочей среды, исключая возникновение аварийных ситуаций и обеспечивая стабильную и эффективную работу любой трубопроводной системы.

Помимо ручного привода запорная арматура может оснащаться пневмо-, гидро-, электроприводами, позволяющими автоматизировать процесс управления устройством. Важно отметить, что запорная арматура не требует специального технического обслуживания.

Классификация запорной арматуры осуществляется исходя из соответствия параметрам рабочей среды, таким как физическое состояние, химический состав, давление, температура.

Сами изделия различаются по классу герметичности запорной части, диаметру прохода, способу крепления к трубопроводу, а также по составу материала корпуса, что позволяет использовать изделия в тех или иных климатических условиях, в подземном или надземном положении. По конструктивному исполнению запорная арматура бывает: краны, вентили, задвижки, запорные поворотные затворы.

Кран — тип арматуры, у которого запирающий или регулирующий элемент, имеющий форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды. Краны могут представлять собой запорные, регулирующие или распределительные устройства и предназначены для работы с газообразными и жидкими средами, в том числе вязкими и загрязнёнными. Они используются на магистральных газопроводах и нефтепроводах, в системах городского газоснабжения, на резервуарах, котлах и в других областях.

Запорный клапан (вентиль) — запорная арматура, конструктивно выполненная в виде клапана, то есть её запирающий элемент перемещается параллельно оси потока рабочей среды. Как и другие виды запорной арматуры, запорные клапаны применяются для полного перекрытия своего проходного сечения, а следовательно потока рабочей среды; то есть запирающий элемент, которым в запорном клапане чаще всего является золотник, в процессе эксплуатации находится в крайних положениях «открыто» или «закрыто». Для регулирования расхода среды путём изменения проходного сечения успешно применяются регулирующие клапаны, также существуют и запорно-регулирующие клапаны, совмещающие эти функции.

Следует заметить, что до 1982 года клапаны, в которых затвор перемещается при помощи резьбовой пары шпиндель — ходовая гайка, назывались вентилями, однако это наименование было упразднено и сейчас клапаном называют и арматуру с резьбовым шпинделем (передающим крутящий момент от привода), и с гладким штоком (передающим поступательное усилие от привода).

Клапаны вентильного типа управляются вручную или электроприводом, а клапаны с гладким штоком — гидро-, пневмо- или электромагнитным приводом. Запорные клапаны с быстродействующими поршневыми пневматическими приводами входят в состав защитной арматуры и носят название отсечные.

Клапаны широко распространены как запорная арматура, что объясняется возможностью обеспечения хорошей герметизации в запорном органе при сравнительной простоте конструкции. Клапаны применяются для жидких и газообразных сред с широким диапазоном рабочих параметров: давления — от вакуума 0,658 Па до 250 МПа, температуры — от минус 200 до плюс 600 °C.

Клапаны обычно используются на трубопроводах относительно небольших диаметров, так как в случае больших размеров приходится иметь дело с существенным возрастанием усилий для управления клапаном и усложнять конструкцию для обеспечения правильной посадки затвора на седло корпуса.

Задвижки отличаются друг от друга по форме запорного органа: клиновая, параллельная двухдисковая и параллельная однодисковая (шиберная).

Однодисковые задвижки применяют тогда, когда не требуется высокой герметичности. Жесткая конструкция затвора позволяет использовать их для довольно больших рабочих давлений и температур рабочей среды.

Данный тип задвижек наиболее распространен на линейной части российских нефтепроводов.

Двухдисковые задвижки обеспечивают достаточно хорошее уплотнение в затворе в закрытом положении, их применяют, когда требуется надежная герметизация. К клиновым относятся задвижки, затвор которых имеет вид плоского «клина».

В клиновых задвижках седла и их уплотнительные поверхности параллельны уплотнительным поверхностям затвора и расположены под некоторым углом к направлению перемещения затвора.

Существует 2 типа клина: цельный и упругий. Конструкция с цельным клином имеет ряд недостатков: повышенный износ уплотнительных поверхностей, потребность в индивидуальной пригонке седел и клина при сборе для обеспечения герметичности (это полностью исключает взаимозаменяемость клина и седел и усложняет ремонт), возможность заедания клина в закрытом положении в результате износа, коррозии или под действием температуры.

Одним из главных достоинств клиновых задвижек является меньшее усилие при управлении затвором для обеспечения его герметичности по сравнению с параллельными задвижками. Это эксплуатационное свойство порождает уменьшение мощности приводных устройств с одной стороны и значительные технологические проблемы получения высокоточного клинового соединения с другой.

Применение упругого клина обеспечивает более плотное прилегание уплотнительных поверхностей за счет упругой деформации обеих составляющих клина.

Дисковый затвор — тип трубопроводной арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды. Также эти устройства называют заслонками, поворотными затворами, герметичными клапанами, гермоклапанами.

Наиболее часто такая арматура применяется при больших диаметрах трубопроводов, малых давлениях среды и пониженных требованиях к герметичности рабочего органа, в основном в качестве запорной арматуры.

В дисковых затворах запирающий элемент, то есть затвор, имеет форму диска, который может перекрывать проход рабочей среде через кольцевое седло в корпусе путём поворота (как правило на 90°) затвора вокруг оси, перпендикулярной направлению потока среды, при этом ось вращения диска может являться его собственной осью (осевые дисковые затворы) или же не совпадать с осью (эксцентриковые дисковые затворы). При классификации арматуры в зависимости от температуры имеет значение материал изготовления.

Так арматура для низких температур (минус 60ºС) изготавливается из легированных марок стали 20ХН3Л, 09Г2С и др, арматура для средних параметров (плюс 20-40ºС) – из углеродистых сталей 20Л, 30-35Л, 45Л.

Одним из существенных параметров классификации запорной арматуры является способ ее управления. С данной точки зрения запорная арматура бывает дистанционно управляемой, с автоматическим или ручным управлением.

Маркируется запорная арматура в соответствии с техническими параметрами изделия. В отдельных случаях запорная арматура для нефтепроводов, нефтепродуктопроводов и трубопроводов сжиженных углеводородных газов большого диаметра, получает индивидуальный идентификационный номер и технический паспорт.

Выбор типа запорной арматуры обуславливается совокупной оценкой всех вышеперечисленных требований и их соответствия технологическим условиям эксплуатации.

ПРИВОДЫ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ.

Эффективное проведение автоматизации и механизации производственных процессов на промышленных предприятиях, в составе которых находятся трубопроводы и связанное с ними оборудование, невозможно без механизированного и дистанционного управления трубопроводной арматурой. Для успешного выполнения таких задач в промышленности используют механизированные приводы трубопроводной арматуры.

Электрический привод для запорной трубопроводной арматуры — это, специальное устройство представляющие один из видов приводов служащих для регулирования , механизации и автоматизирования трубопроводной арматуры, и повсеместно находящее использование во всех отраслях производства и промышленности, занимая одну из главных ролей в технологических процессах. В основном электропривода применяют для дистанционного управления арматурой, открыть и закрыть ее, а также для установления состояния арматуры.

В зависимости от источника тока приводы выпускаются с электродвигателями имеющими переменный ток или с двигателями постоянного тока. Они изготавливаются с ограничительными силовыми устройствами или могут быть без него. По принципиальному устройству приводы классифицируются на фрикционно-кулачковые, электро-механические, фрикционные, электромагнитные, электрические, электронные.

Силовое ограничительное устройство предназначено для предотвращение выхода из строя или перегрузки арматуры. Эпизодично выполнено с тормозным устройством (депфирующим), для устранения воздействия на арматуру инерционных сил движущиихся деталей. Путевые выключатели предназначены для определения положения привода, выключения источника энергии от двигателя, сопряженности работы электродвигателя с работой других устройств.

Редуктор предназначен для трансформации вида и скорости подачи выходных элементов двигателя в соответствии с предназначением управляемой арматуры.

Крепление привода к арматуре как правило имеет в своем составе фланцевое соединение, жестко прикрепляющего корпус привода и трубопроводной арматуры, муфты, связывающей ось привода и арматуры.

Ручной дублер служит для управления арматурой при ремонтных работах, а также в тех случаях когда отсутствует питание двигателя. Комплектуется переключателем в ручное положение для недопущения травмирования обслуживающего рабочего состава, если привод в этот момент подключен к сети во время ручной регулировки.

Указатель положения необходим для местных показаний степени открытости арматуры в нужные моменты времени.

Датчик положения привода применяются на запорной арматуре для дистанционного показания степени открытия,положения арматуры в текущий момент времени и как компонент обратной связи (по положениям регулирующих органов арматуры).

Электрические присоединения — к ним подводится кабель электропитания для запорной арматуры, а также кабель, по которому подаются сигналы от разнообразных устройств и датчиков арматуры.

Повсеместное использование электропривода для регулировки арматуры мотивируется рядом его преимуществ и достоинств в сравнении с другими типами и видами приводов:

— электропривод допускает и обеспечивает централизованное регулирование любыми видотипами и классами арматуры;

— может управлять арматурой разнообразных размеров так называемого условного прохода, от минимального размера до максимального;

— электроприводу нужно подключение только одного из видов энергии, а при сборке схемы управления приводом присутствует мало вынесенных, а также несложных электрических соединений;

— электропривод в отличие от многих других приводов может монтироваться не только просто на арматуре, но и на разных удалениях от неё;

— электропривод может демонтирован с действующей арматуры (для ремонтных работ), при этом не возникает опасности самопроизвольного изменения положения рабочей конструкции;

— есть возможность его применения для механизации рабочих арматурных устройств, снабженных маховиком ручного управления, без конструктивных изменений последней;

— электрические источники питания свободны от недочетов, наблюдающихся в других сетях (засорение, замерзание и т. п..).

— используют один вид энергии, электропривода обеспечивают местную и удаленную сигнализацию, как на конечных положениях, так и на промежуточных;

— подается сигнал на пульт управления в случае блокировке движущихся частей арматуры или попадания каких либо предметов в её конструкцию;

Электрические приводы содержат и некоторые недостатки:

— привод имеет самотормозящий звено (червячная пара) с невысоким КПД . Поэтому ресурс червячных пар не превосходит нескольких тысяч циклов, что конечно недостаточно, для управления регулирующей трубопроводной арматурой средних и максимальных условных проходов;

— детали конструкции электроприводов подвергаются износу в большей мере, чем детали других приводов, в следствии этого они требуют регулярное обслуживание, уход;

Не всегда допустимо использовать электропривод для регулирования отсечной быстродействующей арматурой, так как это сочленено с трудностью уменьшения воздействия на арматуру инерции привода. Не всегда можно использовать электропривод в тех случаях, когда питание подается от автономного источника энергии. Недопустимо использовать электропривод, если управляемая арматура по условиям эксплуатации, должно занимать одно из конечных положений при отсутствии энергии. Не всегда устанавливается электропривод для использования на объектах с особой взрывоопасностью.

Пневматический привод запорной арматуры — это специальное устройство, которое является видом пневматических приводов, служат для механизации и автоматизирования трубопроводной арматуры, нашли свое применение во многих видах промышленности, занимая важную роль в технологических процессах многих производств. Более всего пневмопривода применяют для дистанционного управления запорной арматурой, открытия и закрытия, и для определения положений арматуры.

Пневматические привода применяют в основной массе для защитной (отсечной)арматуры, так как имеет свои специфические особенности, и кроме того имеется возможность применять арматуру с пневматическим приводом в форме регулирующей.

Пневмоприводы применяются не так часто, из за того, что требуются монтаж на производстве специальной компрессорных систем сжатого воздуха.

Пневматические приводы представляют из себя цилиндр, внутри которого под действием сжатого воздуха или пружины передвигается поршень. Они используются для управления арматурой различных видов: задвижек, клапанов, кранов и вентилей.

Наиболее существенными особенностями пневматических приводов являются:

— быстрое действие при использовании в качестве управляющего компонента сжатого воздуха или разных газов под разными давлениями.

— возможность получения максимальных ходов и больших напряжений прямом ходе штока;

— простота исполнения конструкции и небольшое число используемых деталей;

— ограничение усилений добиваются наиболее несложным способом — ограничением в приводе давления.

Пневматические приводы делятся:

— по циклу отрабатывания на приводы пневматические одностороннего действия , а также приводы пневматические двустороннего действия;

— по движениям выходных звеньев на прямоходные и поворотные;

— с присутствием шатуна и неподвижным статическим цилиндром, без шатунов с поворачивающимся (качающимся) цилиндром;

— по способу компоновки в форме отдельного устройства (пневмоцилиндра) или могут также быть вмонтированы в конструкцию запорной арматуры.

Основными преимуществами пневматического привода одностороннего действия есть возможность ходов под действием пружин при отсутствии среды управления и быстродействие при исполнении этого цикла, а к его недостаткам можно отнести необходимость всегда иметь привод больших размеров как по длине (для расположения пружины, как правило последовательно за поршнем), так и по диаметрам, так как при прямом ходе помимо работы полезной и преодоления сил трения нужно преодолевать усилия на сжатие пружины возврата.

Гидравлический привод запорной арматуры.

Может применяться с арматурой широкого ряда размеров. При этом они незаменимы при работе с крупногабаритной арматурой, требующей больших усилий, которые трудно реализовать в пневмо- и электроприводах. Достоинства: при небольших габаритах устройства способны создавать значительные давления рабочей среды, плавность хода и отсутствие ударов, возможность сохранения запаса энергии для аварийной работы. Гидроприводы широко применяются на судах и морских нефтяных платформах.

ОБРАТНЫЕ КЛАПАНЫ.

Обратный клапан — такой тип защитной арматуры для трубопроводов, которая используется для предотвращения обратного направления потока перемещаемой среды в трубопроводных системах. Обладает основным свойством, впускает транспортируемую среду в трубопроводе только в одном направлении и блокирует ее течение в противоположном. Действует клапан самопроизвольно, на автомате и называется арматурой прямого действия. Данная арматура предохраняет разнообразное оборудование, такие как трубопроводная система, насосное оборудование и емкости находящиеся под давлением, кроме того может значительно сократить утечку рабочей среды при возникновении аварийных ситуаций.

В зависимости от конструкции затвора обратные клапана подразделяются на затворы обратные и собственно на обратные клапана. В обратных затворах запирающим элементом служит круглый диск, а в других золотник.
[spoiler]Обратные клапаны для воды в основном монтируются на участках трубопроводов с горизонтальным расположением, но затворы могут использоваться на горизонтальных и на вертикальных участках. Данная арматура исполнена в основном «полнопроходной», то есть направление транспортируемой среды остается неизменным. Значительно реже выполнен клапан «угловым», при трансформировании потока на 90 градусов, что не характерно для обратного затвора. Устаревшее название этих устройств – подъемный клапан, по конструкции запирающего элемента, золотника, оный производит возвратно-поступательные движения по направлению перемещаемой среды.Простота конструкции и технологии изготовления по сравнению с другими типами арматуры вместе с тем обеспечивает отличную герметичность. К недостаткам можно отнести наибольшую чувствительность к загрязнённым средам, которая может привести к заеданию клапана.Обратный клапан для канализации предназначен для местной защиты сантехнических приборов, выпуск из которых расположен ниже уровня колодца.

Для присоединения обратных клапанов к трубопроводу используются фланцевый, межфланцевый и муфтовый принцип исполнения.

Клапан обратный фланцевый — это защитная трубопроводная арматура прямого действия, оная пропускает поток перемещаемой среды только в одном направлении. Проходное сечение в этом устройстве закрывается под влиянием силы тяжести затвора автоматически, либо с применением усилия пружины или рычажно-грузового механизма. От того в каком направлении происходит течение рабочей жидкости разность давлений между выходным и входным патрубками клапана заставляет клапан закрываться либо открываться.

Клапан обратный межфланцевый в отличие от выше указанного отличается за счет отсутствия присоединительных фланцев малой строительной длинной, малым весом и малым гидравлическим сопротивлением. Это сказывается как на цене данной арматуры, так и на упрощении монтажа конструкций.

Клапан обратный муфтовый по типу присоединения могут быть выполнены с резьбой, под приварку, а также встречаются байонетные и гильзовые типы присоединений. При строительстве различных систем с перемещаемой жидкостью могут быть использованы различные виды присоединений исходя из поставленных задач и возможностей крепежа. Способ крепления этого оборудования определяется при составлении проекта будущей системы канализации или других систем трубопроводов.

Клапан обратный поворотный получили широкое применение при строительстве водоводов, теплотрасс, нефтяных магистралей, газовых магистралях, на химических комбинатах и в других отраслях промышленности. Востребованность обратных клапанов интерпретируется простотой их устройства, высокой герметичностью, безотказностью и высокоэффективным применением при эксплуатации, а также отличной ремонтопригодностью и невысокой стоимостью изделия.

Установка обратного клапана избавляет различные трубопроводы от обратного течения рабочих сред и поэтому может быть использована как при устройстве канализационных систем, так и в системах омывателя ветрового стекла автомобилей.

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА.

Предохранительный клапан — это защитный вид арматуры для трубопроводов и других типов конструкций, которые находятся под давлением рабочей среды. Основная функция их для защиты от аварийных ситуаций создаваемых избыточным давлением, что может привести к разрушению и поломке оборудования и трубопроводов. Защита происходит за счет автоматического спуска избыточного давления транспортируемой или иной среды из трубопроводной системы, а также сосудов, где давление превышает стандартное. Кроме того после восстановления рабочего давления, клапан прекращает сброс, обеспечивая нормальную работу систем при стандартном давлении.

Данное устройство представляет собой арматуру прямого действия, действующую напрямую от рабочей среды, как и большинство регуляторов давления и устройств защитной арматуры. Аварийное сверхштатное давление может сформироваться в системе, как в результате неправильной работы оборудования, так и вследствие воздействия сторонних факторов, кроме того и внутренние физические процессы могут повышать давление, которые не предусмотрены штатной эксплуатацией устройств.

Предохранительный клапан монтируется в местах, где может возникнуть излишнее давление, превышающее штатное, то есть собственно на любом оборудовании, где происходит работа, связанная с рабочей средой находящейся под воздействием давления, но особенно они необходимы при эксплуатации трубопроводных систем и емкостей, работающих под давлением.

Наличествуют и другие типы предохранительной арматуры, но клапаны применяются больше всего, так как по конструкции очень просты, обладают несложной настройкой, имеют широкий спектр видов и типов конструкций.
Устройство предохранительного клапана состоит из двух главных компонентов, это непосредственно сам запорный орган и задатчик, служащий для силового действия на чувствительную часть, связанную с запорным элементом клапана. Запирающий элемент включает в себя седло и затвор. Самая распространенная конструкция, где затвором служит золотник, а пружина является задатчиком. При помощи задатчика происходит настройка клапана таким образом, чтобы сила давления пружины на золотник приводила, за счет плотного прижатия к седлу запорного органа, к препятствию выхода рабочей среды, часто для этого используется регулировочный винт.

При закрытом клапане на затвор действует сила от рабочего давления в системе, которая непосредственно защищается и старается открыть его и противоположная сила от задатчика, противодействующая открытию. При появлении избыточного давления, идет на убыль и сила препирания золотника к седлу. При уравновешивание противоположных сил, запорный элемент переходит в стадию открытия. При возрастании давления, клапан открывается, что и приводит к сбросу избыточного давления. Когда давление понижается за счет выпуска излишнего давления, запорный орган под воздействием задатчика возвращается в исходное положение, клапан закрывается.

Сила давления для закрытия часто оказывается на 5-10 % больше рабочего давления, связано это с тем, что для обеспечения герметичности запорного элемента, после включения нужно усилие, существенно большее, чем, то, которого было необходимо для обеспечения герметичности устройства перед открытием. Повышение давления, обусловленное отставанием закрытия запирающего органа, также связанно с влиянием на него динамических сил от перекрываемой среды, кроме того влияние сил трения, дополнительно требует усилий для закрытия конструкции.

Предохранительный клапан давления применяется во многих пневмогидравлических устройствах, и называются автоматически действующими конструкциями, поэтому, используя терминологией теории автоматического регулирования, необходимо их делить на клапаны непрямого и прямого действия. Главным отличием клапанов непрямого и прямого действия заключается в том, что в первом случае под влиянием рабочей среды, ее давлением, передвигается усилитель, который в свою очередь командует подачей различной энергией в привод для запирания либо открытия. Во втором случае движение запирающего элемента производится силой, возникающей от воздействия давления рабочей среды.

Сбросной предохранительный клапан служит для отвода газов и пара в атмосферу при возрастании давления в трубопроводных сетях и емкостях сверх допустимого штатного значения. Кроме того, клапан предназначен для обеспечения защиты теплосетей от превышения рабочего давления сверх расчетного, Которая определена для каждой системы отдельно. Клапан может быть защищен от перестройки показаний выпускного давления опрессовкой предохранительной крышки. Различные модификации разрешают устанавливать предохранительный клапан для котла в различном положении, как в самой высокой точке котла или на трубопроводе подающим рабочую среду в самом близком расстоянии от котла. Для предохранения систем водоснабжения и отопления часто используется мембранный сбросной клапан, он также защищает разнообразные системы под давлением, от превышения их значений. При производстве этой арматуры изготовителем закладываются стандартные значения выпускного давления, которые, как правило, приравниваются, например – 10, 8. 6. 4 бар и так далее.

Клапан предохранительный пружинный наиболее распространенный вид данной арматуры. Главная особенность заключается в том, что противодействует рабочему давлению сила сжимаемой пружины, которая в свою очередь и задает значения, при которых клапан открывается для сброса избыточного давления.

По способу отвода рабочей избыточной среды предохранительные клапаны делятся:

1) открытые клапана, этот тип работает без противодавления, и отводят излишнее давление, то есть рабочую среду, в окружающую атмосферу.

2) закрытые клапана, этот тип отводит рабочую среду инверсионно в трубопроводную магистраль или емкость и работает с противодавлением.

В обусловленности от пропускной способности данная арматура делится:

1) низкоподъемные (малоподъемные) с высотой подъема золотника 0,06 диаметра седла. Используются такие клапаны, в основном, в устройствах, где рабочая среда является жидкостью и не нужна пропускная способность большой.

2) полноподъемные с высотой подъема золотника более 0,26 диаметра седла. Используются данные клапаны, как правило, в тех устройствах, где рабочая среда находится в газообразном состоянии. Клапана переходят в состояние открытия на полный ход золотника.

Данная арматура изготавливается с ручным дублером (устройством для ручного открытия) или без такой функции.

Регулируемый предохранительный клапан предназначен для управления давлением, при котором клапан открывается, а также для изменения направлений потоков рабочих сред в промышленных и бытовых емкостях, трубопроводах. Выбирается конструкция исходя из условий задач, эксплуатации и характеристик защищаемой системы. Регулировка происходит за счет использования электромагнита или зубчатой пары. Данная арматура может быть изготовлена с электрическим исполнительным механизмом либо с мембранным исполнительным механизмом.

Предохранительно запорный клапан — арматура которая находится в открытом состоянии при ее эксплуатации. Отвод рабочей среды через нее прекращается при условии, когда в контролируемой точке системы давление подходит к значениям верхнего или нижнего предела настройки клапана.

РЕГУЛИРУЮЩИЕ ЗАСЛОНКИ.

Дисковый затвор — тип трубопроводной арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды. Также эти устройства называют заслонками, поворотными затворами, герметичными клапанами, гермоклапанами. Наиболее часто такая арматура применяется при больших диаметрах трубопроводов, малых давлениях среды и пониженных требованиях к герметичности рабочего органа, в основном в качестве запорной арматуры.

В дисковых затворах запирающий элемент, то есть затвор, имеет форму диска, который может перекрывать проход рабочей среде через кольцевое седло в корпусе путём поворота (как правило на 90°) затвора вокруг оси, перпендикулярной направлению потока среды, при этом ось вращения диска может являться его собственной осью (осевые дисковые затворы) или же не совпадать с осью (эксцентриковые дисковые затворы). При классификации арматуры в зависимости от температуры имеет значение материал изготовления. Так арматура для низких температур (минус 60ºС) изготавливается из легированных марок стали 20ХН3Л, 09Г2С и др, арматура для средних параметров (плюс 20-40ºС) – из углеродистых сталей 20Л, 30-35Л, 45Л.

Одним из существенных параметров классификации запорной арматуры является способ ее управления. С данной точки зрения запорная арматура бывает дистанционно управляемой, с автоматическим или ручным управлением. Маркируется запорная арматура в соответствии с техническими параметрами изделия. В отдельных случаях запорная арматура для нефтепроводов, нефтепродуктопроводов и трубопроводов сжиженных углеводородных газов большого диаметра, получает индивидуальный идентификационный номер и технический паспорт. Выбор типа запорной арматуры обуславливается совокупной оценкой всех вышеперечисленных требований и их соответствия технологическим условиям эксплуатации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ.

Мустафин Ф. М. Трубопроводная арматура. Учебное пособие для вузов. – Уфа: ГУП РБ УПК, УГНТУ, 2007. – 326 с
Трубопроводная арматура, запорная арматура – общие требования [электронный ресурс], режим доступа http:// vark.ru, свободный, 30.10.09г.
Трубопроводная арматура – техническая информация электронный ресурс], режим доступа http:// vkomplekt.spb.ru › tech_info/tech_info_trub.htm, свободный, 21.11.09 г.
Выбор электропривода для запорной арматуры [электронный ресурс], режим доступа http:// valve-industry.ru › pdf_site/40/40_filipov, свободный, 07.01.10 г
Парамонова Н. Л. «Трубопроводная арматура специалистам. Сборник лекций». - М.: ИРЦ Газпром, 1999 – 212с.
Техническая документация клапанов запорных стальных PN 16 МПа (160 кгс/см2) РN 0,1 МПа (1,0 кгс/см2), Pр 0,01 МПа (0,1кгс/см2), изготовитель Пензенский арматурный завод, Россия, г. Пенза
Гуревич Д.Ф., Заринский О.Н., Кузьмин Ю.К. Справочник по арматуре для газо- и нефтепроводов. - Л.: Недра, 1988 - 463с.

Литература: