Трубопроводная арматура

Реферат

Трубопроводная арматура, Виды арматуры:, По функциональному назначению:, Запорная арматура —, Спускная (дренажная) арматура —, Контрольная арматура, Регулирующая арматура

В зависимости от конкретных условий эксплуатации применяются различные виды управления регулирующей арматурой, чаще всего при этом используются внешние источники энергии и управление по команде от датчиков, фиксирующих параметры среды в трубопроводе. Используется также автоматическое управление непосредственно от рабочей среды. В современной промышленности уже редко, но все же встречается, основной способ управления управления регуляторами в прошлом — ручное управление.

В зависимости от параметров рабочей среды (давления, температуры, химического состава и др.) к каждому виду регулирования предъявляются различные требования, что привело к появлению множества конструктивных типов регулирующей арматуры. С точки зрения автоматизации промышленных предприятий каждый из них рассматривается как элемент системы автоматического управления технологическим процессом, протекающим с участием жидких и газообразных рабочих сред и регулирующимся под воздействием получаемой командной информации. В том числе:

Редукционная (дроссельная) арматура, Запорно-регулирующая арматура, Защитная (отключающая, отсечная) арматура

По своему назначению защитная арматура очень близка к предохранительной, оба вида должны предотвращать отклонения от нормального течения технологического процесса и ограничивать последствия таких отклонений, не давая развиться серьёзным авариям. Главное их отличие — в принципе действия. Если предохранительная арматура открывается, обеспечивая массотвод, и, за счёт него, снижение параметров системы, то защитная — закрывается, отключая защищаемый участок системы или единицу оборудования. В том числе:

Обратная арматура, Предохранительная арматура

К предохранительной арматуре относятся:

  • предохранительные клапаны;
  • импульсно-предохранительные устройства;
  • мембранные предохранительные устройства;
  • перепускные клапаны.

Наиболее широкое распространение имеют малоподъёмные предохранительные клапаны, конструктивно простые и не требующие специальной регулировки.

Распределительно-смесительная арматура, Фазоразделительная арматура, Конденсатоотводчик, По области применения:

  • Газовая;
  • Пароводяная;
  • Газовая;
  • Нефтяная;
  • Энергетическая;
  • Химическая;
  • Судовая;
  • Резервуарная.

По принципу управления и действия:, Управляемая:

С ручным приводом;

11 стр., 5428 слов

Организация и управление эксплуатацией информационных систем

... средой, переход от внешнего знания к знаниям, релевантным внутренним решениям. Работа информационной системы так же решает задачи планирования, руководства, контроля и организации документационного обеспечения управления ... развития информационных систем из новых предложений поставщиков или из уже присутствующих на рынке изделий осуществляется с учетом накопленного опыта эксплуатации ИТ, внутренних ...

С механическим приводом:

-Электрическим приводом. Электрический привод арматуры — это устройство, являющееся видом электрических приводов, служащее для механизации и автоматизации трубопроводной арматуры, и широко применяющееся во всех отраслях промышленности, играя важнейшую роль практически во всех технологических процессах. Чаще всего электропривода используются для дистанционного управления арматурой, её открытия и закрытия, а также для определения положения арматуры. Кроме электрических приводов, существуют пневматические, гидравлические и электромагнитные арматурные привода

-Пневматическим приводом. Пневматический привод арматуры — это устройство, являющееся видом пневматических приводов, служащее для механизации и автоматизации трубопроводной арматуры, применяющееся во многих отраслях промышленности, играя важную роль в технологических системах многих производств. Чаще всего пневмопривода используются для дистанционного управления арматурой, её открытия и закрытия, а также для определения положения арматуры. Кроме пневматических приводов, существуют гидравлические, электрические и электромагнитные арматурные привода.

В отличие от электрических, пневматические привода используются в основном для защитной (отсечной)арматуры, в силу своих специфических особенностей, но также имеется возможность арматуру с пневматическим приводом применять в качестве регулирующей. Пневмоприводы используются не так часто, так как требуют монтажа на предприятии специальной компрессорной системы сжатого воздуха

  • Гидравлическим
  • Электромагнитным приводом

Арматура под дистанционно расположенный привод (управляется механическим или ручным приводом, который устанавливается отдельно от арматуры и соединяется с ней передачей, состоящей из валов, подшипников, зубчатых колес или тросов)

Автоматически действующая (автономная), По конструкции присоединительных патрубков:

  • фланцевая
  • муфтовая.
  • цапковая
  • штуцерная.
  • под приварку

По способу герметизации:

  • Сальниковая —

Сильфонная, Мембранная, Шланговая

всей внутренней полости арматуры по отношению к внешней среде.

По конструкции корпуса:

  • проходная – среда не изменяет направления своего движения на выходе по сравнению с направлением на входе. Проходная арматура обычно устанавливается на прямолинейных участках трубопровода.
  • угловая – направление изменяется на 90 градусов. Угловая арматура устанавливается в местах поворота трубопровода.

Типы арматуры:

  • Задвижка —

Широкое распространение задвижек объясняется рядом достоинств этих устройств, среди которых:

  • сравнительная простота конструкции;
  • относительно небольшая строительная длина;
  • возможность применения в разнообразных условиях эксплуатации;
  • малое гидравлическое сопротивление.

Последнее качество делает задвижки особенно ценными для использования в магистральных трубопроводах, для которых характерно постоянное высокоскоростное движение среды.

6 стр., 2663 слов

Трубопроводная арматура (2)

... их отличие -- в принципе действия. Если предохранительная арматура открывается, обеспечивая массотвод, и, за счёт него, ... шпинделя различаются задвижки с выдвижным или невыдвижным (вращаемым) шпинделем. В первом случае при открытии и закрытии задвижки шпиндель совершает ... Управляются краны вручную или с помощью механического привода: электрического, пневмо и гидравлического. В шаровых кранах, ...

К недостаткам задвижек можно отнести:

  • большую строительную высоту (особенно для задвижек с выдвижным шпинделем, что обусловлено тем, что ход затвора для полного открытия должен составить не менее одного диаметра прохода;
  • значительное время открытия и закрытия;
  • изнашивание уплотнительных поверхностей в корпусе и в затворе, сложность их ремонта в процессе эксплуатации.

За редким исключением задвижки не предназначены для регулирования расхода среды, они используются преимущественно в качестве запорной арматуры — запирающий элемент в процессе эксплуатации находится в крайних положениях «открыто» или «закрыто».

Задвижки обычно изготовляются полнопроходными, то есть диаметр проходного отверстия арматуры примерно соответствует диаметру трубопровода, на который она устанавливается. Однако в некоторых случаях для уменьшения крутящих моментов, необходимых для управления арматурой, и снижения износа уплотнительных поверхностей, применяются суженные задвижки. Некоторое увеличение гидросопротивления при этом практически не влияет на работу системы, нежелательна установка таких задвижек лишь на магистральных трубопроводах больших диаметров.

Наиболее распространено управление задвижкой с помощью штурвала (вручную), также задвижки могут оснащаться электроприводами, гидроприводами и, в редких случаях, пневмоприводами. На задвижках большого диаметра с ручным управлением, как правило, устанавливают редуктор для уменьшения усилий открытия-закрытия.

По характеру движения шпинделя различаются задвижки с выдвижным или невыдвижным (вращаемым) шпинделем. В первом случае при открытии и закрытии задвижки шпиндель совершает поступательное или вращательно-поступательное движение, во втором — только вращательное.

Основные различия задвижек — в конструкции запорного органа, по этому признаку задвижки различаются на клиновые, параллельные, шиберные и шланговые.

Клапан — устройство, устанавливаемое на трубопроводе или сосуде и предназначенное для открытия или закрытия при наступлении определённых условий (повышении давления в сосуде, изменении направления тока среды в трубопроводе).

Клапаны имеют большое число конструктивных разновидностей. Клапаны могут быть односедельными и двухседельными, последние применяются обычно только как распределительные и регулирующие. В зависимости от направления потока через арматуру клапаны подразделяются на проходные, прямоточные и угловые. В проходных клапанах рабочая среда на выходе из корпуса имеет то же направление, что и на входе. Прямоточные клапаны — проходные со спрямлённой линией движения потока. Они имеют меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с проходными. В угловых клапанах направление потока среды на выходе перпендикулярно к направлению потока на входе.

10 стр., 4527 слов

Защита от коррозии арматуры в железобетонных конструкциях

... повреждения конструкции заключается в недостаточной стойкости бетона. Развитие коррозии по второй схеме начинается с арматуры, когда бетон не обладает достаточными защитными свойствами, но и не разрушается под действием среды, которая в данном ...

Клапан — устройство, пропускающее поток (ток) в одну сторону и не пропускающее поток (ток) в другую сторону. Поток (ток) может быть потоком жидкости (вода, кровь, жидкие металлы и др.), потоком газа (воздух, азот, углекислый газ и др.), потоком (током) электронов или других частиц в трубе (проводнике), в полупроводнике, в вакууме или в другой среде.

Кран — тип трубопроводной 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, суспензиями, пульпами, шламами. Они используются на магистральных газопроводах и нефтепроводах, в системах городского газоснабжения, на резервуарах, котлах и в других областях.

Краны обладают рядом достоинств, среди которых:

  • простота конструкции;
  • небольшие габариты;
  • малое время, затрачиваемое на поворот;
  • применимость для вязких и загрязнённых сред.

У различных видов кранов есть и другие достоинства и недостатки, которые будут рассмотрены ниже.

Управляются краны вручную или с помощью механического привода: электрического, пневмо- и гидравлического. В шаровых кранах, установленных на магистральных газопроводах используются также пневмогидравлические приводы, в которых на поршень в цилиндре воздействует жидкость (масло) под давлением газа, отбираемого из трубопровода, что обеспечивает плавное и безударное срабатывание привода.

По направлению потока краны могут быть проходными, то есть направление потока не меняется, угловыми, то есть направление потока меняется на 90° и трёхходовыми, то есть иметь один входной и два выходных патрубка, что позволяет смешивать потоки сред с различными параметрами. Это свойство трёхходовых кранов используется в сантехнике в устройстве под названием смеситель.

Главные различия в конструкции кранов заключаются в форме затвора, он может быть в виде шара, конуса или цилиндра. Современным и прогрессивным представителем кранов является шаровой кран, традиционным, и в силу этого всё еще часто использующимся несмотря на существенные недостатки конструкции, — конусный кран. Цилиндрические краны имеют крайне ограниченное применение.

Дисковый затвор

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 не является его собственной осью. В связи с некоторой схожестью формы затвора с бабочкой, в англоязычных странах дисковые затворы носят название butterfly valve.

Дисковые затворы, как и шаровые краны, являются одними из самых современных и прогрессивных типов арматуры, обладающий многими важными достоинствами, среди которых:

  • малые строительные длина и масса;
  • простота конструкции, малое число деталей;
  • относительная простота ремонта, возможность быстрой замены элементов уплотнения;
  • возможность применения для больших диаметров трубопроводов.

Но имеются и недостатки, например:

  • большие крутящие моменты для управления затворами больших диаметров (при ручном управлении это влечёт необходимость установки редуктора);
  • в положении «открыто» диск располагается в проходе корпуса, что ухудшает гидравлические характеристики и делает весьма затруднённой очистку трубопровода при помощи механических устройств.

Основные параметры:, Эксплуатационные:

К основным эксплуатационным параметрам относятся:

12 стр., 5800 слов

Чугун и сталь — важнейшие сплавы железа

... образованием феррита и графита). Процесс образования в чугуне (стали) графита называют графитизацией. Графит повышает износостойкость и антифрикционные свойства чугуна вследствие собственного смазочного действия и повышения прочности пленки смазочного материала. Чугуны с графитом, как мягкой и хрупкой ...

давление:

  • условное — наибольшее избыточное рабочее давление при температуре 20 °С, при котором обеспечивается длительная и безопасная работа арматуры и соединительных частей трубопроводов.
  • рабочее — наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается длительная работа арматуры и соединительных частей трубопроводов при рабочей температуре проводимой среды.
  • пробное — избыточное давление, при котором арматура и соединительные части трубопроводов должны подвергаться гидравлическому испытанию на прочность и плотность.

температура;

пропускная способность —

Используется в различных сферах:

  • в связи и информатике П.С. — количество проходящей информации;
  • в транспорте П.С. — количество единиц транспорта;
  • в машиностроении — объем проходящего воздуха (масла, смазки).

Может измеряться в различных, иногда сугубо специализированных, единицах — штуки, кБит/сек, тонны, кубические метры и т.д.

В информатике определение пропускной способности обычно применяется к каналу связи и определяется количеством переданной/полученной информации за единицу времени.

Пропускная способность — один из важнейших с точки зрения пользователей факторов. Она оценивается количеством данных, которые сеть может передать в единицу времени от одного подсоединенного к ней устройства к другому.

коррозионная стойкость —

время, истекшее до появления первого коррозионного очага;

  • число коррозионных очагов, образовавшихся за определённый промежуток времени;
  • уменьшение толщины материала в единицу времени;
  • изменение массы металла на единице поверхности в единицу времени;
  • объём газа, выделившегося (или поглощённого) в ходе коррозии единицы поверхности за единицу времени;
  • плотность тока, соответствующая скорости данного коррозионного процесса;
  • изменение какого-либо свойства за определённое время коррозии (например, электросопротивления, отражательной способности материала, механических свойств).

тип привода

необходимый крутящий момент для управления арматурой

время срабатывания и др.

Конструкционно-монтажные:

К основным конструкционно-монтажным параметрам относятся:

условный диаметр прохода

строительные длина и высота

3) масса

тип присоединения к трубопроводу

конструкция и размеры присоединительных фланцев

число, диаметр и расположение отверстий на фланцах

разделка под приварку к трубопроводу.

Конструкционные материалы:

Чугун.

В арматуростроении в основном используются:

Серый чугун

Серый чугун характеризуется высокими литейными свойствами (низкая температура кристаллизации, текучесть в жидком состоянии, малая усадка) и служит основным материалом для литья. Он широко применяется в машиностроении для отливки станин станков и механизмов, поршней, цилиндров.

6 стр., 2561 слов

Свойства и классификация чугуна

... - чугуны с точечными включениями графита. Кон фигурация включения графита зависит от способа полу чения серого чугуна. Промышленность выпускает серые, высокопрочные, легированные и ковкие чугуны. Серые чугуны с пластинчатым графитом ( ... излома белых чугунов. Серый цвет излому придает угле род, входящий в состав серого чугуна в свободном со стоянии в виде графита. Графит образуется в серых чу гунах ...

Кроме углерода, серый чугун всегда содержит в себе другие элементы. Важнейшие из них это кремний и марганец. В большинстве марок серого чугуна содержание углерода лежит в пределах 2,4-3,8 %, кремния 1-4 % и марганца до 1,4 %.

Ковкий чугун

Ковкий чугун, как и серый, состоит из сталистой основы и содержит углерод в виде графита, однако графитовые включения в ковком чугуне иные, чем в обычном сером чугуне. Разница в том, что включения графита в ковком чугуне расположены в форме хлопьев, которые получаются при отжиге, и изолированны друг от друга, в результате чего металлическая основа менее разобщена, и чугун обладает некоторой вязкостью и пластичностью. Из-за своей хлопьевидной формы и способа получения (отжиг) графит в ковком чугуне часто называют углеродом отжига.

Высокопрочный чугун

Графит сфероидальной формы имеет меньшее отношение его поверхности к объему, что определяет наибольшую сплошность металлической основы, а, следовательно, и прочность чугуна. Структура металлической основы чугунов с шаровидным (сфероидальным) графитом такая же, как и в обычном сером чугуне, то есть, в зависимости от химического состава чугуна, скорости охлаждения (толщины стенки отливки) могут быть получены чугуны со следующей структурой: феррит + шаровидный графит (ферритный высокопрочный чугун), феррит + перлит + шаровидный графит (феррито-перлитный высокопрочный чугун), перлит + шаровидный графит (перлитный высокопрочный чугун).

Наиболее часто применяется для изготовления изделий ответственного назначения в машиностроении, а также для производства высокопрочных труб (водоснабжение, водоотведение, газо-, нефте-проводы).

Изделия и трубы из Высокопрочного чугуна отличаются высокой прочностью, долговечностью, высокими эксплуатационными свойствами.

Значительно реже применяются:

Кислотостойкий чугун

  • Жаростойкий чугун
  • Щелочестойкий чугун
  • Антифрикционный чугун.

Сталь.

  • Углеродистая сталь
  • Легированная сталь —

Легирующие добавки повышают прочность, коррозийную стойкость стали, снижают опасность хрупкого разрушения. В качестве легирующих добавок применяют хром, никель, медь, азот (в химически связанном состоянии), ванадий и др.

Цветные металлы и сплавы.

  • Латунь
  • Безоловянная бронза
  • Алюминиевые сплавы
  • Никелевые сплавы
  • Титановые сплавы

Неметаллические конструкционные материалы.

  • Винипласт
  • Фторопласт-4
  • Полиэтилен
  • Пластикат на основе поливинилхлорида
  • Фаолит А (кислотоупорная пластмасса, изготовляемая на основе бакелитовой смолы)
  • Капрон(Капролактам)
  • Керамика кислотоупорная
  • Стекло
  • Фарфор
  • Диабаз плавленный
  • Графитные материалы
  • Текстолит
  • Древесно-слоистые пластики.