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

Запорная арматура

 Запорная арматура АРМАТЭК

Запорная арматура появилась самой первой среди всех видов трубопроводной арматуры или, правильнее сказать, тех изделий, которые позже в нее трансформировались. Долгое время она оставалась единственной и только затем, по мере ее развития, появилась предохранительная, регулирующая, обратная и другие виды трубопроводной арматуры.

На сегодняшний день запорная арматура, предназначенная для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью, является одним из самых востребованных видов трубопроводной арматуры.

Запорная арматура

Запорная арматура функционирует в режиме циклического «закрытия-открытия» рабочей полости трубопровода или в статическом режиме нормально закрытого/открытого состояния.

Устройство запорной арматуры соответствует решению ее главной задачи — обеспечить два положения рабочего органа («открыто» и «закрыто»), поэтому его промежуточное положение может не предусматриваться.

Типичная запорная арматура — это шаровые краны, задвижки, мембранные и сильфонные клапаны. Шаровые краны широко используют в различных областях техники на трубопроводах небольшого диаметра, в т. ч. при установке контрольно-измерительных приборов.

Задвижки применяют на технологических и магистральных трубопроводах диаметром от 50 до 2000 и более мм.

Установка запорной арматуры в виде мембранных клапанов эффективна, когда требуется быстрое перекрытие потока и высокая цикличность.

Сильфонные клапаны надежны в сложных условиях эксплуатации, когда недопустимы утечки во внешнюю среду, или техническое обслуживание запорной арматуры затрудненно из-за ограниченного доступа.

О комбинировании функций трубопроводной арматуры и корректном подходе к терминологии

Изготавливается несколько вариантов комбинированной арматуры, совмещающих функции запорной арматуры с функциями других видов трубопроводной арматуры.

Так, запорно-регулирующая и запорно-обратная арматура являются своего рода симбиозом запорной и, соответственно, регулирующей и обратной арматуры.

Невозвратно-запорная арматура выполняет функции обратной арматуры, будучи при этом способной осуществлять принудительное закрытие или ограничение хода запирающего элемента. Примерами ее конструктивного исполнения являются невозвратно-запорный затвор и невозвратно-запорный клапан. Запорная арматура с минимальным временем срабатывания, обусловленным требованиями технологического процесса, называется «отсечной арматурой». В «ГОСТ 24856-2014 Арматура трубопроводная. Термины и определения» использование для ее обозначения названия «быстродействующая арматура» не приветствуется. Этот же документ не рекомендует называть спускную арматуру «дренажной арматурой». (Спускная арматура — это запорная арматура, предназначенная для сброса рабочей среды из емкостей и резервуаров систем трубопроводов). Равно как и использовать в технической документации для обозначения запорного клапана слово «вентиль» из-за его неоднозначного толкования. Что, конечно же, нисколько не ограничивает применение существительного «вентиль» в повседневной речи, рекламе и СМИ для обозначения запорных клапанов, как правило, с ручным управлением.

Области применения запорной арматуры

Запорная трубопроводная арматура применяется в самых разных направлениях технологий и видах техники. В их числе имеющие огромное народнохозяйственное значение и чрезвычайно ответственные с точки зрения охраны окружающей среды атомная (и не только атомная) энергетика, химическая и нефтеперерабатывающая промышленность, трубопроводный транспорт. А также находящиеся на переднем крае научно-технического прогресса авиация, космонавтика, вакуумная техника и т. п. Монтаж запорной арматуры и ремонт запорной арматуры составляют немалую часть работ в коммунальном хозяйстве, важнейшими составляющими которого являются запорная арматура для водоснабжения, запорная арматура для отопления, газовая запорная арматура и т. д.

Области применения запорной арматуры

Входя в состав многих машин, аппаратов и оборудования, запорная трубопроводная арматура в значительной, а часто в решающей степени, как например, в случае трубопроводов, определяет их бесперебойную эксплуатацию, напрямую влияет на безопасность производственного персонала, позволяет минимизировать риски аварийных ситуаций, экономических потерь и экологического ущерба.

Больше, чем просто арматура

Невозможно переоценить роль, которую исполняет запорная арматура. Цена ее поломки может оказаться очень высокой. Сколь весомым бывает значение запорной арматуры, наглядно иллюстрируют нефтяная и газовая отрасли промышленности, в которых запорная и запорно-регулирующая арматура являются важнейшими комплектующими технологических систем, с использованием которых осуществляются добыча, транспортировка, хранение и распределение нефти и природного газа. Вышедшая из строя запорная арматура на трубопроводах ответственна за пятую часть всех аварий, приводящих к потерям сырья. В результате происшествий на нефте- и газопроводах в России ежегодно теряется несколько миллиардов м³ природного газа и примерно миллион тонн нефти и нефтепродуктов. Впрочем, перекладывать вину только на арматуру было бы неправильно, поскольку в большинстве таких аварий главную роль играет человеческий фактор, — 80%случаев потери герметичности запорной арматуры происходит из-за неудовлетворительной организации ее эксплуатации и только 20% — из-за износа или потери прочности.

Какими бы причинами не была вызвана неэффективная работа запорной арматуры, ущерб от этого огромный, а порой, без преувеличения, — катастрофический. Это не только прямые финансовые издержки в результате самопроизвольных утечек, но и порой куда большие косвенные — следствие остановки трубопровода для его ремонта. Ведь, чтобы устранить последствия отказа запорной арматуры, установленной на линейной части магистрального трубопровода, приходится останавливать транспортировку сырья, отсекать участок с неисправной запорной арматурой и стравливать его содержимое в значительных количествах. Например, из-за многокилометровых расстояний между линейными крановыми узлами на газопроводах, при отказе линейного крана в атмосферу выпускают газ из участка длиной в несколько десятков километров. Но экономический ущерб- лишь часть проблемы. Порой куда большую опасность представляют урон, наносимый окружающей среде, и угроза создания взрывоопасной обстановки.

Требования к запорной арматуре: надежность и герметичность

Базовое требование к запорной арматуре — надежность. Правильное определение показателей надежности арматуры — задача № 1 при проектировании трубопроводных систем.

Надежность для запорной, как и для любой другой трубопроводной арматуры, — это, в первую очередь, герметичность — способность элементов и соединений арматуры препятствовать газовому или жидкостному обмену между разделенными полостями. Потеря герметичности – основное проявление отказа запорной арматуры. Узлы и детали арматуры должны взаимодействовать так, чтобы образовывать соединения, делающие невозможным проникновение через них сред в любом направлении или хотя бы ограничивающие его до заданной степени герметичности.

Степень герметичности — количественная характеристика герметичности.

Жесткие требования к герметичности запорной арматуры приходится обеспечивать в чрезвычайно сложных условиях эксплуатации, под воздействием широкого комплекса нагрузок, обуславливающих процессы трения, износа, усталости и старения. Поэтому при всех видах контрольных испытаний арматуры обязательно проводятся ее испытания на герметичность по отношению к окружающей среде и испытания герметичности затвора.

Основной груз ответственности за обеспечение герметичности запорной арматуры лежит именно на затворах — совокупности подвижных и неподвижных деталей, образующих проходное сечение и соединение, препятствующее протеканию рабочей среды. На затворы приходится примерно половина всех отказов запорной арматуры, тогда как на корпусные элементы - не более 15%.

Герметичность затвора — главный функциональный признак запорной арматуры. Он характеризует его способность препятствовать обмену между разделенными полостями, обеспечивая эффективное и безотказное перекрытие потока рабочей среды независимо от ее термодинамического состояния. Затворы трубопроводной арматуры имеют тот или иной класс герметичности.

Обеспечение функциональной надежности затворов закладывается еще на стадии проектирования, поскольку, как показывает опыт, причиной немалой части отказов, связанных с нарушением герметичности, являются конструкторско-технологические дефекты. Причины отказа запорной арматуры могут быть разными, но чаще других — это износ и недостаточная плотность контакта трубосопряжений; ослабление функциональной надежности системы «трубопровод — запорная арматура».

Герметичность затвора обеспечивается максимальным сближением гладких совпадающих по геометрии уплотнительных поверхностей. Чтобы добиться нужного результата, приходится решать целый ряд сложных технических задач. Например, добиваться уменьшения шероховатости подвижных сопряжений поверхностей запорной арматуры. Для этого в технологический процесс включаются доводочные операции: полировка, притирка и проч. Но у этой стороны «медали» есть обратная сторона: получение поверхности с максимально высоким классом чистоты может оказаться экономически нецелесообразным, а, помимо этого, контакт однородных очень чистых поверхностей часто сопровождается их «прилипанием» — схватыванием за счет молекулярного взаимодействия.

Еще один путь добиться высокой герметичности — деформирование уплотнительных поверхностей в процессе работы. Благодаря упругим или пластическим деформациям, появляющимся вследствие усилий уплотнения, нагружающих конструкцию затвора, неровности на сопрягаемых поверхностях уменьшаются. Использование при изготовлении затворов неметаллических материалов, обладающих низким уровнем упругости, позволяет эти «коррекционные» нагрузки снизить и тем самым не «перегружать» арматуру требованиями к ее прочности, массе и габаритам.

В числе мер, призванных предупредить сбои в работе запорной арматуры, упоминания заслуживает не только качество запорной арматуры, ответственность за которое несут производители запорной арматуры, но ее эффективное обслуживание — своевременная замена запорной арматуры и ревизия запорной арматуры.

При разговоре о запорной арматуре невольно напрашивается аналогия с двоичной системой счисления. Подобно тому, как в той используются только две цифры — 0 и 1, функционирование запорной арматуры сводится к двум положениям запирающего органа — «закрыто» и «открыто». Сходство еще и в том, что как и сложная кибернетическая наука, опираясь на внешне такую простую двоичную систему, буквально перевернула современный мир, так и запорная аппаратура при, казалось бы, скупости возможностей на самом деле обладает огромным потенциалом, позволяющим ей занимать столь значимое место в мире трубопроводной арматуры.

ОТЗЫВЫ КЛИЕНТОВ

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

Трубопроводная арматура