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

Трубопроводная арматура с покрытием. Эмалированная арматура

В различных отраслях промышленности достаточно широкое распространение получила трубопроводная арматура (ТА), на внутренние полости которой или поверхности контактирующих с рабочей средой деталей (например, диски в дисковых затворах) нанесено специальное защитное покрытие толщиной в несколько миллиметров ─ т. н. арматура с покрытием.

Покрытия бывают неорганические, композиционные, полимерные (причем используют разные полимеры, как эластомеры, так и пластомеры), а трубопроводная арматура в зависимости от вида покрытия ─ эмалированная, гуммированная, футерованная.

Главная идея такого конструктивного решения ─ разделить функциональные «обязанности» между конструкционными материалами и материалами покрытия. Первые призваны служить гарантами механических свойств трубопроводной арматуры, выдерживая давление рабочей среды изнутри, вторые ─ разного рода механические нагрузки снаружи. Материалы покрытия обеспечивают защиту ТА от воздействия высоких температур и химической агрессии рабочей среды. Кстати, специальное покрытие могут иметь не только внутренние поверхности ТА; используется и наружное антикоррозийное покрытие арматуры, особенно актуальное в случае ее эксплуатации на открытом воздухе.

Прибегая к такого рода «разделению труда», функции конструктивного материала можно возлагать на прочные, но при этом недорогие чугун и углеродистую сталь, а задачу защиты от агрессивного воздействия рабочей среды ─ на механически непрочный, но химически устойчивый материал покрытия. Это позволяет добиваться высоких эксплуатационных параметров трубопроводной арматуры при ее существенном удешевлении, что чрезвычайно важно, учитывая масштабы использования ТА и увеличение по мере развития промышленных технологий числа химически активных рабочих сред.

Примером таких альтернативных «пар» являются: трубопроводная арматура из нержавеющей стали и гуммированная чугунная арматура или титановая арматура и футерованная арматура из углеродистой стали. Изготовление первого участника каждой пары обходится дороже, второго ─ дешевле, а их возможности могут быть очень близкими.

Наряду с защитными покрытиями из разнообразных полимерных материалов (футерованная арматура) и резины (гуммированная арматура) есть еще один вид трубопроводной арматуры с покрытием ─ т. н. эмалированная арматура.

Преимущества эмалированной трубопроводной арматуры

Химическая стойкость

Достоинства эмалевых покрытий ─ высокие эксплуатационные качества: химическая стойкость и стойкость к высоким и низким температурам, сравнительная экономичность изготовления, гладкая поверхность.

Нанесение на чугунную или стальную поверхность эмалевых покрытий, обладающих высокой стойкостью к самым агрессивным средам, ─ эффективный способ защиты трубопроводной арматуры. Кислототермостойкие стеклоэмалевые покрытия надежно служат десятки лет.

Температурный диапазон эксплуатации трубопроводной арматуры с эмалевым покрытием составляет, по меньшей мере, от минус 30 до плюс 140OC.

Экономичность использования эмалированной трубопроводной арматуры обусловлена ее меньшей стоимостью по сравнению с арматурой из нержавеющей стали. Впрочем, делая выбор, необходимо принимать во внимание срок службы каждого вида ТА.

Эмалирование поверхности позволяет добиться снижения коэффициента трения, что способно принести определенный экономический эффект при транспортировке жидкостей.

Есть у эмалевых покрытий и недостатки. В первую очередь ─ не очень высокая устойчивость к механическим воздействиям, поэтому эмалированные поверхности необходимо оберегать от механических повреждений.

Эмалевые покрытия не всегда легко переносят резкие изменения давления, вызывающего ударные нагрузки. Равно как и резкие колебания температуры ─ т. н. «термический удар». Даже незначительные повреждения эмалевого покрытия могут привести к быстрому выходу эмалированной трубопроводной арматуры из строя. Ремонт же дефектов в эмалевых покрытиях ─ работа ответственная и трудоемкая.

Применение эмалированной трубопроводной арматуры

Химическая промышленность

Области использования эмалированной трубопроводной арматуры определяются ее сильными сторонами, о которых сказано выше, и экономической целесообразностью выбора в ее пользу по сравнению с арматурой, выполненной из других материалов ─ титана, нержавеющей стали и т. д.

Два главных направления применения эмалированной трубопроводной арматуры ─ управление химически агрессивными средами и технологические процессы, требующие сохранения высокой чистоты продукта.

Так, эмалированную арматуру используют на предприятиях цветной металлургии для транспортировки растворов серной кислоты при температуре до 80OC. Стеклоэмалевые покрытия рабочих полостей трубопроводной арматуры позволяют ей успешно управлять перемещением таких агрессивных сред как соляная кислота, растворы фосфорной кислоты и едкого натра. Эмалированная трубопроводная арматура применяется при строительстве магистральных и технологических нефтепроводов и газопроводов. Опыты по использованию эмалированных труб нефтяного сортамента проводились в отечественной нефтяной промышленности еще в 80-е годы прошлого столетия.

Эмалированная трубопроводная арматура может устанавливаться в низкотемпературных контурах теплоэнергетического оборудования.

С помощью эмалированной трубопроводной арматуры поддерживают чистоту рабочей среды на технологических линиях предприятий пищевой и фармацевтической промышленности. Тем более что на многих пищевых производствах основу технологического процесса составляет обработка пищевых жидкостей, крайне негативно реагирующих на любые загрязнения, ─ молочная промышленность, пивоварение, производство растительных масел, соков, прохладительных напитков, виноделие и т. д.

Большое внимание уделяется способам присоединения эмалированной трубопроводной арматуры к трубопроводным системам, поскольку оно не должно приводить к нарушению целостности эмалевого слоя. В соответствии с не потерявшим силу нормативным документом ─ «ГОСТ 24990-81. Арматура трубопроводная с защитным покрытием. Основные параметры» ─ трубопроводную арматуру с защитным покрытием следует изготавливать с фланцевым присоединением к трубопроводу. Тем не менее, вопрос использования других способов присоединения, в частности, с помощью сварных соединений, с повестки дня не снят. Но соединение эмалированных труб и патрубков арматуры при помощи сварки остается сложной технической задачей из-за реакции эмали на неизбежное при проведении сварочных работ термическое воздействие.

Технология эмалирования трубопроводной арматуры

Эмалированием или эмалировкой называют нанесение на металлическую поверхность стеклообразного силикатного покрытия ─ т. н. эмали. Эта технология часто применяется в декоративных целях, но в трубопроводной арматуре она решает сугубо функциональные задачи. Прежде всего, обеспечивает защиту ее металлических поверхностей рабочих полостей от агрессивной рабочей среды. А, кроме того, ─ от абразивного воздействия и высоких температур. Эксплуатационные качества эмалированных изделий вообще и трубопроводной арматуры в частности зависят от состава эмали и технологии эмалирования. Эмалирование ─ сложная технология. Во всяком случае, более сложная, чем покрытие эпоксидной смолой.

Залогом высокого качества эмалевого покрытия является безукоризненное соблюдение технологического процесса эмалирования, выполнение всех предусмотренных им операций ─ травления, промывки, нейтрализации, нанесения равномерного слоя шликера требуемой толщины, обжига. Конечно же, добиться высокого качества эмалирования невозможно без применения соответствующего оборудования.

Между технологиями эмалирования различных изделий есть различия, связанные с особенностями их конструкции и неодинаковыми размерами. Рабочие полости большого диаметра эмалировать труднее, чем имеющие небольшие размеры. Трудно поддаются качественному эмалированию места со сложной конфигурацией поверхности. Качество эмалевого слоя может зависеть от состава металла, на который наносится шликер. Наличие некоторых легирующих добавок в сталях усложняет технологию эмалирования.

Технологии эмалирования трубопроводной арматуры и труб весьма схожи. Более того, при устройстве трубопроводных систем из эмалированных труб желательно применение трубопроводной арматуры, рабочие полости которой защищены близким по составу слоем эмали. Это необходимо для того, чтобы и трубы, и арматура были одинаково устойчивы к воздействию транспортируемых по трубопроводной системе жидкостям и газам, что является важным условием нормальной работы трубопроводной системы в целом.

Схожи между собой технологии эмалирования различных металлов, из которых изготавливается трубопроводная арматура, в т. ч. стали, чугуна, алюминия и титана. Но есть и различия ─ стальные поверхности эмалировать проще, чем чугунные.

Фритту ─ стекловидный продукт в форме волокон, гранул или пластинок ─ изготавливают путем гранулирования расплава, получаемого в специальных электрических или газовых плавильных печах непрерывного действия при температуре от 1000 до 1400OC. Смешивая частицы фритты с различными добавками получают эмалевый шликер. Помол гранулята для приготовления шликера выполняют в шаровых мельницах или с использованием специальных валков. Полуфабрикат для эмалирования имеет вид порошкообразного вещества или пасты. Производство эмалей обычно централизованно и осуществляется на специализированных предприятиях, тогда как процесс эмалирования выполняется на других.

Как и изготовление состава для эмалирования большое значение имеет подготовка металлической поверхности. Для загрязненных поверхностей применяют отжиг или травление. Чугун к эмалированию готовят с помощью струйной обработки.

Нанесенный на металлическую поверхность слой шликера или порошок измельченной фритты в процессе обжига под воздействием высоких температур оплавляются, формируя на металлической поверхности достаточно прочное и долговечное защитное эмалевое покрытие. Обжиг может производиться послойно, что позволяет обеспечить абсолютную сплошность эмалевого покрытия.

Существуют две принципиально отличные технологии ─ сухая и мокрая. В первом случае, предварительно раскаленную металлическую поверхность постоянно «обдувают» порошкообразным составом, тонким слоем, оседающим на поверхности. Затем поверхность обжигают. В «мокрой» технологии полуфабрикат эмали на металлическую поверхность наносят в форме пасты ровным слоем, затем он высушивается и, как в первой технологии, обжигается. «Мокрая» технология проще и сопровождается меньшими энергетическими затратами.

Эмалированная арматура ─ достаточно узкое технологическое направление. Но ее упоминание иллюстрирует многообразие технических и конструктивных решений, которым располагают и активно пользуются производители трубопроводной арматуры. И именно оно во многом обуславливает огромные возможности трубопроводной арматуры.

ОТЗЫВЫ КЛИЕНТОВ

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

Трубопроводная арматура