(812) 611-08-45
Горячая линия
+7 911 250-12-82
th@armatek.ru

Алюминиевая арматура

Арматура алюминиевая ─ возможности и перспективы

 Алюминий

Алюминий (обозначение Al) ─ химический элемент III группы периодической системы, атомный номер ─ 13, атомная масса ─ 26,98154. Едва ли какой-то другой металл удостоился такого же количества образных эпитетов. Как только не называют алюминий: крылатый металл (дань его широкому распространению в авиации; на него приходится 4/5 массы современных летательных аппаратов), легкий металл, серебристый металл, металл будущего и другие.

Алюминий в земной коре

Алюминий был получен по историческим меркам буквально вчера ─ в 1825 г. датским физиком Хансом-Кристианом Эрстедом. Но только спустя четверть века появились промышленные технологии его получения, что не помешало алюминию многие десятилетия после этого оставаться полудрагоценным металлом. И только ближе к XX столетию развитие промышленных технологий лишило его этого статуса.

Сегодня алюминийвторой после железа металл по объемам использования. В мире производится около полусотни миллионов тонн первичного алюминия.

По распространенности в земной коре с алюминием не может сравниться ни один металл. В Энциклопедическом словаре Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона, издававшемся на рубеже XIX и XX столетия, приводится забытое сегодня второе название алюминия ─ глиний, ведь большинство глин, являющихся продуктом разрушения магматических горных пород, содержат алюминий.

и трубопроводной арматуре

Но в трубопроводной арматуре доля алюминия не так велика как в земной коре. Он уступает по этому показателю не только стали и чугуну, но и медным сплавам ─ латуни и бронзе, с которых много веков назад начиналась трубопроводная арматура. Не во всяком маркетинговом исследовании, в котором обязательно будут названы стальная арматура и чугунная арматура, и, скорее всего, арматура бронзовая и латунная, отведено место алюминиевой арматуре. Тем не менее, алюминиевая арматура производится, продается, покупается, присутствуя в производственной программе многих ведущих производителей. Так, в Санкт-Петербургской компании АРМАТЭК изготавливают имеющие алюминиевый корпус шланговые задвижки с ручным управлением пневмоприводом (DN 10, 15, 20, 25). Задвижка алюминиевая шланговая имеет массу примерно вдвое меньшую, чем аналогичная чугунная или стальная. Задвижка алюминиевая шланговая может использоваться в системах водоснабжения, а также в трубопроводах, транспортирующих нефтепродукты, агрессивные среды (в т. ч. растворы кислот), абразивные пульпы. Особенность конструкции шланговых задвижек состоит в том, что рабочая среда не соприкасается с корпусом, и при установке стойкого к химической коррозии эластичного патрубка эта арматура может с успехом применяться для управления потоками растворов кислот (серной, азотной, соляной), минеральных масел, нефтепродуктов.

В компании АРМАТЭК также используют алюминиевые сплавы для изготовления других деталей трубопроводной арматуры: корпусов, поршней, крышек и стаканов пневмогидроприводов и элементов электроприводов. Из них выполняют корпуса и крышки редукторов, корпуса блоков конечных выключателей дисковых затворов, одним из основоположников производства которых в России является ЗАО «АРМАТЭК».

Шланговые задвижки  

Задвижки, клапаны, краны и дисковые затворы из алюминия

Если алюминий используют для изготовления основных деталей трубопроводной арматуры (корпусов и крышек), это дает основание называть такую арматуру алюминиевой ─ клапаны алюминиевые, краны шаровые алюминиевые, затворы дисковые алюминиевые и т. д. Достаточно широко распространен кран алюминиевый. Шаровые краны с алюминиевым корпусом применяют в качестве запорной и регулирующей трубопроводной арматуры с ручным или дистанционным управлением. Например, как запорное устройство на пунктах сбора и подготовки газа в газопроводных системах. А также при работе с такими рабочими средами, как сжатый воздух, вода (в т. ч. сточные воды), различные порошкообразные вещества и грануляты, хладагенты, жидкое топливо, смазочные масла. Помимо алюминиевого корпуса из алюминиевого сплава может быть изготовлен шар такого крана. Впрочем, в алюминиевом корпусе шарового крана может быть установлен хромированный шар из углеродистой стали или шар из легированной стали.

Из алюминия выполняют корпуса регулирующих заслонок (дисковых затворов), служащих для контроля объема газа, поступающего к газовым горелкам. Алюминиевые дисковые затворы могут применяться для дистанционного управления потоками различных газовых сред: сжатого воздуха и иных неагрессивных га­зов, углеводородных газов и газовых фаз сжиженных газов. Их также используют для перекрытия потоков вязких жидкостей и сыпучих материалов, для чего устанавливают под силосами, бункерами, специальными контейнерами и другими аналогичными устройствами. В этом качестве они находят применение в системах отопления и кондиционирования воздуха, водоочистки и водоснабжения, в нефтехимической и горной промышленности, а также целом ряде направлений пищевой промышленности, в частности, сахарной.

Широкое распространение получили клапаны из алюминия в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Клапан воздушный алюминиевый используют для регулирования расхода вытяжного, приточного и рециркуляционного воздуха. Его основные детали изготовлены из алюминиевого профиля, поэтому даже при внушительных размерах рабочего сечения масса такого устройства совсем невелика.

Использование высококачественных алюминиевых сплавов для корпусных деталей трубопроводной арматуры позволяет обеспечить ее прочность, компактность и малый вес. Сравнительно небольшая масса алюминиевой арматуры ─ следствие малой, примерно втрое меньшей, чем у стали, плотности алюминия. Конечно, алюминиевым сплавам далеко до прочности стали, они гораздо менее стойки к воздействию высоких температур ─ температура плавления стали в два с лишним раза выше, чем у алюминия. К тому же алюминий начинает заметно терять прочность задолго до того как достигнет температуры плавления (660OC), поэтому трубопроводная алюминиевая арматура не применяется для высокотемпературных рабочих сред. Верхняя граница ее рабочего диапазона обычно не превышает 140OC, а нижняя минус 60O. Зато алюминий и алюминиевые сплавы отличает высокая коррозионная стойкость, которой способствует формирование на поверхности металла оксидной пленки.

Алюминиевые сплавы применяют не только для изготовления корпусов, но и других деталей и узлов трубопроводной арматуры. Например, шаров и седел обратных клапанов, корпус которых не обязательно выполнен из алюминия. (Хотя в производственной программе отдельных производителей представлен и алюминиевый обратный клапан). Из алюминия ─ прессованного или литого ─ делают корпуса, крышки, поршни, шестерни пневмоприводов и корпуса электроприводов.

Алюминий в различных формах используется для обеспечения герметичности трубопроводной арматуры. Например, уплотняют шток арматуры прессованными кольцами наряду с другими материалами, содержащими 5% алюминиевой пудры.

Алюминий и его сплавы

Алюминий ─ технологичный материал; как и сталь он отличается таким свойством как пластичность. Благодаря его наличию алюминий и его сплавы хорошо поддаются горячей и холодной деформации. Их можно обрабатывать, используя операции волочения, гибки, ковки, прессования и т. д.

Для изготовления алюминиевых отливок, используемых в производстве корпусных деталей трубопроводной арматуры, применяют марки алюминиевых литейных сплавов на основе нескольких систем:

● «алюминий-кремний-магний» ─ АЛ 2 (АК 12), АЛ 4 (АК 9ч), АЛ 9 (АК 7ч);

● «алюминий-кремний-медь» ─ АЛ 5 (АК 5м);

● «алюминий-магний» ─ АЛ 27 (АМг10), АЛ 29 (АМг7), АЛ 13 (АМг5Мц), АЛ 13 (АМг5Мц).

Из сплавов на основе системы «алюминий-кремний-магний», т. н. силуминов, отличающихся герметичностью, высокой плотностью, хорошими литейными свойствами, можно изготавливать отливки сложной формы, предназначенные в т. ч. для изготовления деталей, испытывающих средние и большие нагрузки.

Сплавы алюминия с медью, т. н. дуралюмины, прочны, пластичны, обладают стойкостью к низким температурам, но имеют недостаточную коррозионную устойчивость.

Сплавы системы «алюминий-магний» обладают небольшой плотностью, зато они пластичны, имеют высокую коррозионную стойкость, более высокую, чем у других литейных алюминиевых сплавов. Поэтому детали из них хорошо переносят атмосферные воздействия, а также могут работать, контактируя с морской водой, растворами щелочей и целого ряда кислот.

При производстве алюминиевых отливок используют различные способы литья: по выплавляемым моделям, в песчаные формы, в кокиль и различные способы термообработки: отжиг, закалку, закалку + неполное старение, закалку + старение, закалку + стабилизирующий отжиг, закалку + отпуск. 

Алюминиевая арматура ─ трубопроводная арматура будущего?

Ответ на вопрос, насколько алюминий является металлом будущего в производстве трубопроводной арматуры, и насколько велики перспективы использования алюминиевой арматуры, во много связаны с сильными сторонами алюминия, которые проявляются в арматуре с алюминиевым корпусом. Во-первых, это небольшой вес. Этот фактор, учитывая достаточно высокую материалоемкость трубопроводной арматуры, может оказаться важным, например, при устройстве трубопроводных систем в транспортных средствах (например, на автомобилях-цистернах, мусоровозах, пожарных машинах), утяжеление конструкции которых может обернуться ростом эксплуатационных расходов.

Во-вторых, достаточно привлекательный внешний вид алюминия (можно возразить, что у медных сплавов он еще более выразительный, ─ но ведь и стоимость их существенно выше) стимулирует использование алюминиевых сплавов для изготовления санитарно-технической арматуры, например, в системах отопления. Учитывая, что их комплектуют в т. ч. нагревательными приборами, корпус которых выполнен из алюминия (пример ─ алюминиевые радиаторы), арматура, управляющая движением в них теплоносителя, также может изготавливаться из алюминия.

В-третьих, коррозионная стойкость алюминия, обусловленная появлением на его поверхности прочной и устойчивой ко многим видам коррозии оксидной пленки Al2O3, создающей инертный защитный слой, делает его предпочтительным материалом для изготовления корпусных деталей трубопроводной арматуры, транспортирующей определенные виды рабочих сред. Так, алюминиевые сплавы стойки к коррозии, вызываемой жидким углеводородным топливом. Не случайно их используют для защиты от нее стальных нефтяных резервуаров. Алюминий ─один из лучших доступных конструкционных материалов для транспортировки концентрированной азотной кислоты. Он стоек к растворам сульфатов и устойчив к разбавленной HNO3 и концентрированным растворам HNO3 и H2SO4.

Транспорт и авиа 

И все же говорить о каком-то масштабном наступлении алюминия на позиции других металлов, используемых для изготовления корпусных деталей трубопроводной арматуры, не приходится. Алюминий занял в этом качестве свою нишу и на место, принадлежащее ему в авиастроении или в производстве строительных конструкций, не претендует. Во всяком случае, пока.

ОТЗЫВЫ КЛИЕНТОВ

Компания «Взлет» приобрела  фланцевые шаровые краны с рукояткой производства АРМАТЭК.

Трубопроводная арматура