Промышленная трубопроводная арматура – наименование ряда устройств, предназначенных для монтажа на агрегатах, сосудах или трубопроводах. Главная эксплуатационная задача трубопроводной арматуры – управление (распределение, отключение, сброс, регулирование и т.п.) потоками газообразных, порошкообразных, жидкостных, газожидкостных рабочих сред при помощи увеличения или уменьшения площади проходного сечения.
Традиционно выделяют два основных эксплуатационных параметра трубопроводной арматуры: номинальный размер (условный проход) и номинальное (условное) давление.
Условный проход (DN или Ду) – параметр, при помощи которого характеризуют соединительные элементы трубопровода: условный проход (номинальный размер арматуры) выражается в миллиметрах и приблизительно равен внутренней площади диаметра присоединяемого элемента.
| Условный проход по ГОСТ 28338-89 | |||
|---|---|---|---|
| 2,5;3 | 40 | 300 | 1600 |
| 4 | 50 | 350 | 1800 |
| 5 | 63* | 400 | 2000 |
| 6 | 65 | 450 | 2200 |
| 8 | 80 | 500 | 2400 |
| 10 | 100 | 600 | 2600** |
| 12 | 125 | 700 | 2800 |
| 15 | 150 | 800 | 3000 |
| 16* | 160* | 900 | 3200** |
| 20 | 175** | 1000 | 3400 |
| 25 | 200 | 1200 | 3600** |
| 32 | 250 | 1400 | 3800**; 4000 |
* Допускается применять для гидравлических и пневматических устройств.
** Не допускается применять для арматуры общего назначения.
Номинальное (условное) давление (PN или Ру) – максимальное избыточное давление в системе при температуре рабочей среды 20° С, позволяющее обеспечить эксплуатационный срок службы отдельных элементов соединительной арматуры и трубопровода. Обозначения и значения условного давления должны соответствовать номиналам, указанным в ГОСТ 26349-84.
| Обозначение номинального (условного) давления | Значение номинального (условного) давления, МПа (кгс/см³) | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| PN 0,1 | 0,01 (0,1) | PN 63 | 6,3 (63,0) | ||
| PN 0,16 | 0,016 (0,16) | PN 80 | 8,0 (80,0) | ||
| PN 0,25 | 0,025 (0,25) | PN 100 | 10,0 (100,0) | ||
| PN 0,4 | 0,040 (0,40) | PN 125 | 12,5 (125,0) | ||
| PN 0,63 | 0,063 (0,63) | PN 160 | 16,0 (160,0) | ||
| PN 1 | 0,1 (1,0) | PN 200 | 20,0 (200,0) | ||
| PN 1,6 | 0,16 (1,6) | PN 250 | 25,0 (250,0) | ||
| PN 2,5 | 0,25 (2,5) | PN 320 | 32,0 (320,0) | ||
| PN 4 | 0,4 (4,0) | PN 400 | 40,0 (400,0) | ||
| PN 6,3 | 0,63 (6,3) | PN 500 | 50,0 (500,0) | ||
| PN 10 | 1,0 (10,0) | PN 630 | 63,0 (630,0) | ||
| PN 16 | 1,6 (16,0) | PN 800 | 80,0 (800,0) | ||
| PN 25 | 2,5 (25,0) | PN 1000 | 100,0 (1000,0) | ||
| PN 40 | 4,0 (40,0) |
Выбор номинальных давлений менее 0,01 МПа осуществляется из ряда R5, более 100 МПа – из ряда R20 (согласно ГОСТ 8032-84).
При маркировке трубопроводной арматуры, конструкция которой была разработана до 01.01.1992-го года допускается применение обозначения номинального давления Ру. Обозначение условного давления PN6 возможно применять вместо обозначения PN 6,3.
Рабочее давление Pр – максимальное избыточное давление при рабочих температурах, обеспечивающих заданный режим эксплуатации трубопроводной арматуры.
Пробное давление Рпр – избыточное давление, при котором можно проводить гидравлические испытания трубопроводной арматуры и соединительных элементов на герметичность и прочность. Значения пробных давлений определяются согласно ГОСТ 356-80. Если значение рабочего давления ниже 20 МПа, то пробное давление будет примерно в 1,5 раза выше Pр.
Классификация промышленной трубопроводной арматуры осуществляется с учетом нескольких технических, функциональных и эксплуатационных характеристик.
Область применения
В зависимости от области и сферы применения выделяют следующие виды промышленной трубопроводной арматуры: трубопроводная арматура общего назначения, арматура для особых условий работы, специальная арматура, транспортная и судовая арматура, сантехническая арматура.
- Трубопроводная арматура общего назначения выпускается серийно и предназначена для эксплуатации в любых сферах и отраслях промышленности.
- Трубопроводная арматура для особых условий работы предназначена для эксплуатации в энергетических системах, имеющих высокие технологические характеристики. Кроме этого, промышленная арматура данного типа применяется при монтаже трубопроводов, при помощи которых осуществляется транспортировка высокотоксичных и агрессивных рабочих сред.
- Разработка и производство специальной арматуры осуществляется, как правило, по специальным заказам отдельных ведомств или госпредприятий. Область применения специальной арматуры – судовые энергетические установки, объекты Минобороны, атомные электростанции и т.п.
- Транспортная и судовая арматура производится для эксплуатации в транспортной отрасли и, в частности, используется в судостроении. К арматуре данного класса предъявляются повышенные технические требования: при производстве транспортной арматуры учитываются габариты, масса изделий, возможность эксплуатации арматуры в различных климатических зонах и другие характеристики.
- Сантехническая арматура применяется для комплектации и организации функциональности различных видов бытового оборудования. Арматура данного типа, как правило, имеет небольшой диаметр и не вызывает каких-либо трудностей при эксплуатации. Производство и выпуск сантехнической арматуры осуществляется на поточных линиях. При производстве сантехнической арматуры особое внимание традиционно уделяется потребительским характеристикам и, в частности, дизайну изделий.
Функциональное назначение
В зависимости от функционального назначения выделяют следующие виды промышленной трубопроводной арматуры: запорная, регулирующая, распределительно-смесительная, предохранительная, защитная и фазоразделительная.
- Функциональное назначение запорной арматуры – полное открытие или перекрытие потока в трубопроводе. Эксплуатация запорной арматуры определяется технологическими требованиями.
- Трубопроводная арматура регулирующего типа применяется для регулирования параметров рабочих сред посредством изменения расхода. Регулирующая арматура – это различные модели регуляторов давления, регуляторы уровня жидкости, дросселирующая арматура, регулирующие клапаны и др.
- Основное предназначение разделительно-смесительной арматуры (клапаны, краны) – смешивание потоков рабочей среды, перенаправление потоков в необходимом направлении.
- Предохранительная арматура применяется для автоматической защиты трубопроводов и оборудования от избыточного давления. При эксплуатации предохранительной арматуры предупреждение аварийных ситуаций осуществляется при помощи сброса избытка рабочей среды из системы. Наиболее распространенными видами предохранительной арматуры являются импульсные предохранительные устройства, предохранительные клапаны, перепускные клапаны, мембранные разрывные устройства.
- Функциональное назначение защитной арматуры (отключающие и обратные клапаны) – автоматическая защита трубопроводов и оборудования от сбоев в технологическом процессе вследствие изменения параметров рабочих сред, изменения направления потоков. При эксплуатации защитной арматуры предупреждение аварийных ситуаций осуществляется без выброса избытка рабочей среды из системы.
- Фазоразделительная трубопроводная арматура применятся при необходимости организации автоматического разделения рабочих сред с учетом их текущего состояния и фазы. Наиболее распространенными видами фазоразделительной арматуры являются газоотделители, конденсатоотводчики, воздухоотделители и маслоотделители.
Конструктивные типы
В зависимости от конструкционных особенностей выделяют следующие типы промышленной трубопроводной арматуры: задвижки, клапаны (вентили), краны, затворы.
- Задвижка – конструктивный тип трубопроводной арматуры, перемещение рабочего органа которой осуществляется перпендикулярно в отношении направления потока рабочей среды. Как правило, наиболее часто задвижки используются в качестве запорной трубопроводной арматуры.
- Клапан (вентиль) – конструктивный тип промышленной арматуры, перемещение регулирующего или запорного органа которой осуществляется параллельно оси потока рабочей среды. Выделяют разновидность данного типа арматуры – мембранные клапаны. В конструкции мембранного клапана в роли запорного элемента выступает мембрана, которая фиксируется между корпусом и крышкой по внешнему периметру и выполняет функцию уплотнения запорного органа, корпусных деталей и подвижных элементов относительно внешней среды.
- Кран – конструктивный тип трубопроводной промышленной арматуры, регулирующий или запорный орган которой имеет форму тела вращения (или его части), поворачивается вокруг своей оси и располагается произвольно по отношению направления потока.
- Затвор – конструктивный тип трубопроводной арматуры, регулирующий или запорный орган которой имеет форму диска и поворачивается вокруг не собственной оси.
Условное давление рабочей среды
- Вакуумная арматура (давление рабочей среды ниже 0,1 МПа абс.)
- Низкого давления (0-1,5 МПа)
- Арматура среднего давления (1,5-10 МПа)
- Высокого давления (10-80 МПа)
- Трубопроводная арматура сверхвысокого давления (80 и более МПа)
Способ присоединения к трубопроводу
В зависимости от способа крепления к трубопроводу выделяют следующие виды промышленной арматуры: муфтовая, ниппельная, арматура под приварку, стяжная, цапковая, фланцевая, штуцерная.
- Присоединение муфтовой промышленной арматуры к трубопроводу осуществляется при помощи муфт, имеющих внутреннюю резьбу.
- Присоединение ниппельной арматуры к трубопроводу производится при помощи ниппеля.
- Присоединение трубопроводной арматуры, предназначенной под приварку , осуществляется при помощи сварки. Данный способ присоединения арматуры к трубопроводу имеет как преимущества, так и очевидные недостатки. В частности, качественная приварка арматуры гарантирует абсолютную герметичность соединения, не требует обслуживания (подтяжки фланцевых соединений), однако может вызвать определенные проблемы при проведении ремонтных работ, работ по замене элементов арматуры.
- Крепление стяжной арматуры к трубопроводу производится при помощи гаек и шпилек.
- .Присоединение фланцевой арматуры к трубопроводу производится при помощи фланцев. Данный метод крепления также имеет преимущества (возможность многократного монтажа и демонтажа арматуры, высокая прочность, возможность эксплуатации при условии широкого диапазона рабочих давлений и проходов) и недостатки (возможное ослабление крепления, потеря герметичности соединения, большая масса и габариты).
- Монтаж цапковой арматуры к трубопроводу производится на наружной резьбе с буртиком под уплотнение.
- Штуцерная арматура крепится к трубопроводу при помощи штуцеров.
Способ герметизации
В зависимости от способа герметизации выделяют следующие виды промышленной трубопроводной арматуры: мембранная, сильфонная, сальниковая.
- При помощи мембранной арматуры производится уплотнение элементов корпуса, подвижных соединительных элементов относительно внешней среды. Кроме этого, мембранная арматура позволяет обеспечить уплотнение в затворе.
- Сальниковая арматура позволяет обеспечить уплотнение шпинделя или штока относительно внешней среды: герметизация соединения осуществляется при помощи сальниковой набивки, находящейся в непосредственном контакте с подвижным шпинделем или штоком.
- Сильфонная арматура применяется с целью уплотнения подвижных деталей (шпинделя, штока) относительно внешней среды. В качестве уплотнителя используется сильфон, являющийся силовым или чувствительным элементом конструкции.
Способ управления
В зависимости от способа управления выделяют следующие виды промышленной трубопроводной арматуры: приводная арматура, арматура с дистанционным, автоматическим и дистанционным управлением.
- Главная особенность арматуры, предназначенной для дистанционного управления , - отсутствие органа управления. Соединение с органом управления производится при помощи переходных элементов (колонки, штанги и др.).
- Управление приводной трубопроводной арматурой осуществляется при помощи привода (дистанционно или непосредственно).
- Управление промышленной трубопроводной арматурой, предназначенной для автоматического управления , осуществляется без участия оператора. Автоматическое управление обеспечивается за счет непосредственного воздействия рабочей среды на силовой или чувствительный элемент, либо при помощи сигналов, поступающих на привод из приборов и устройств АСУ.
- Управление арматурой с ручным управлением осуществляется при помощи оператора.
Согласно ГОСТ 9544-93, для всех видов запорной арматуры (за исключением специальной арматуры и арматуры с электроприводом) установлены следующие классы герметичности соединений при условном давлении от 0,1 МПа и более.
Таблица минимальной продолжительности гидравлических испытаний затора:
Таблица зависимости величин сред и давлений для гидравлических испытаний от номинальных (условных) давлений и диаметров:
Выбор среды для гидравлических испытаний осуществляется в зависимости от функционального назначения трубопроводной арматуры и соответствия требованиям ГОСТ (вода — ГОСТ P 51232-98, воздух — классу 0 ГОСТ 17433-80). При проведении гидравлических испытаний температура испытательной среды должна быть менее 5° С, но и не более 40° С. Допустимая погрешность при измерении протечек: ±0,01 см³/мин. для протечек менее 0,1 см³/мин. и ±5% для протечек более 0,1 см³/мин.
Условное обозначение арматуры по классификации ЦКБА (таблица-фигура)
Классификации трубопроводной промышленной арматуры (классификация ЦКБА) производится на основании принятых условных обозначений, состоящих из букв и цифр. Первые две цифры в маркировке изделия указывают на тип промышленной арматуры (см. табл. 1). Буква (или комбинация букв) после первых двух цифр указывает, из какого материала изготовлен корпус изделия (см. табл. 2). После букв (или комбинации букв) следуют одна или две цифры, обозначающие номер модели. Если после буквенного обозначения указаны три цифры, то первая - это вид привода (см. табл. 3), а две последующих цифры - номер модели. Последние буквы в маркировке обозначают материал, из которого изготовлены уплотнительные поверхности, (см. табл.4) или указывают на метод, при помощи которого осуществлялось внутреннее покрытие корпуса изделия (см. табл. 5). Арматура, изготовленная без наплавленных или вставных колец, обозначается «бк».
Таблица 1
| Тип арматуры | Условное обозначение |
|---|---|
| Кран пробоспускной | 10 |
| Кран для трубопроводов | 11 |
| Запорное устройство указателя уровня | 12 |
| Клапан (вентиль) запорный | 13, 14, 15 |
| Клапан отсечной | 22, 24 |
| Клапан обратный | 16 |
| Клапан предохранительный | 17 |
| Затвор обратный | 19 |
| Клапан перепускной | 20 |
| Регулятор давления | 18, 21 |
| Клапан распределительный | 23 |
| Клапан регулирующий | 25, 26 |
| Клапан смесительный | 27 |
| Задвижка | 30, 31 |
| Затвор поворотный дисковый | 32 |
| Задвижка шланговая | 33 |
| Конденсатоотводчик | 45 |
Таблица 2
Таблица 3
Таблица 4
Таблица 5
Параллельно с системой классификации ЦКБА для классификации промышленной арматуры нередко используется система кодов, полученных в результате сокращения заводского наименования изделий. Например, для обозначения шарового крана, имеющего номинальное давление 16 кг/см³ и условный проход 15 мм, используется обозначение КШ-16/15. Для обозначения некоторых видов арматурных конструкций используется только номер чертежной документации, согласно которой они были изготовлены. Нередко при классификации изделий указывается буква, обозначающая наименование завода-производителя.
Для классификации арматуры, предназначенной для эксплуатации в таких отраслях как нефтепереработка и нефтедобыча, также используется условное обозначение из цифр и букв. Если буквы обозначают тип арматуры, то цифровое значение – эксплуатационные параметры изделия. Например, задвижка клиновая литая 2-й модификации, имеющая номинальное давление 16 кг/см³ и условный проход 200 мм, обозначается как ЗКЛ2-200-16.
Для обозначения рабочей среды в каталогах промышленной трубопроводной арматуры принято использовать сокращения (см. табл. 6).
Таблица 6
| Тип арматуры | Условное обозначение |
|---|---|
| Агрессивные | аг |
| Азот | аз |
| Аммиак | ам |
| Ацетилен | ац |
| Воздух | вз |
| Воздушно-кислородная смесь | вз-кд |
| Газы, газообразные среды | г |
| Жидкости, жидкие среды | ж |
| Кислород | кд |
| Масло, масло с растворителями | мс |
| Природный или попутный нефтяной газ | нг |
| Нефтепродукты, дизельное топливо, керосин, бензин | нп |
| Нефтегазовая смесь | нф-нг |
| Пар | п |
| Нейтральные | н |
| Неагрессивные | наг |
| Вода | вд |
| Сероводород | с |
| Углекислота | ук |
Выбор запорной арматуры для систем газораспределения
При осуществлении выбора трубопроводной запорной арматуры, предназначенной для эксплуатации в системах газораспределения, необходимо руководствоваться следующими положениями и нормативными документами: ПБ 12-529-03, СНиП 42-01-2002 и СП 42-101-2003. В сетях газоснабжения, имеющих давление до 1,6 МПа, рекомендуется (в зависимости от эксплуатационных условий) использовать типы трубопроводной арматуры, указанные в таблице:
| Тип арматуры | Область применения |
|---|---|
| 1. Краны конусные натяжные | Наружные надземные и внутренние газопроводы низкого давления, в т. ч. паровой фазы СУГ. |
| 2. Краны конусные сальниковые | Наружные и внутренние газопроводы, в т. ч. паровой фазы СУГ давлением до 0,6 МПа включительно. |
| 3. Краны шаровые | |
| 4. Задвижки | Наружные и внутренние газопроводы природного газа, а также паровой и жидкой фазы СУГ давлением до 1,6 МПа включительно. |
| 5. Клапаны (вентили) | Наружные и внутренние газопроводы природного газа, а также паровой и жидкой фазы СУГ давлением до 1,6 МПа включительно. |
При монтаже трубопроводной арматуры на наружных газопроводах в районах с холодными климатическими условиями необходимо использовать изделия в климатическом исполнении УХЛ1, УХЛ2, ХЛ1, ХЛ2. При проведении монтажных работ трубопроводной арматуры на внутренних газопроводах в отапливаемых помещениях необходимо выбирать изделия в климатическом исполнении У1, У2, У3, У5, УХЛ4, УХЛ5, ХЛ5, а для неотапливаемых помещений рекомендуется использовать УХЛ3, ХЛ3 (согласно ГОСТ 15150-69).
При монтаже трубопроводной арматуры на внутренних (в неотапливаемых помещениях) и наружных газопроводах в зонах с умеренно холодным климатом необходимо выбирать изделия в климатическом исполнении У1, У2, У3, УХЛ1, УХЛ2, УХЛ3 (согласно ГОСТ 15150-69).
Выбирать трубопроводную арматуру для наружных и внутренних газопроводов в неотапливаемых помещениях, учитывая рабочее давление в системе, климатические условия, материал корпуса, рекомендуется на основании данных, приведенных в таблице:
Углеродистая сталь
| Материал | Давление газа, МПа | ДУ, мм | Температура эксплуатации, °С |
|---|---|---|---|
| включительно | |||
| Серый чугун | до 0,05 до 100 до –45 | ||
| Ковкий чугун | до 0,6 | без ограничений | до –35 |
| до 0,05 | до 100 | до –45 | |
| до 1,6 | без ограничений | до –40 | |
| до 1,6 | без ограничений | до –45 | |
| Легированная сталь | до 1,6 | без ограничений | до –60 |
| Сплавы на основе меди | до 1,6 | без ограничений | до –60 |
| Сплавы на основе алюминия* | до 1,6 | до 100 | до –60 |
* Производство корпусных деталей арматуры должно осуществляться из следующих материалов: штампованные и кованые изделия – деформируемый сплав марки Д-16 (возможно применение сплава Д-1), литые изделия – гарантированного качества с механическими свойствами не ниже марки АК - 7ч (АЛ-9) (согласно ГОСТ 1583-93).
В качестве расчетной температуры эксплуатации арматуры и температуры рабочей среды принято выбирать температуру наиболее холодной недели обеспеченностью 0,92 (согласно СНиП 23-01-99).
Герметическая плотность затвора кранов и задвижек с условным (номинальным) проходом до 80 мм должна соответствовать классу В. При наличии условного прохода выше 80 мм — классу С (согласно ГОСТ 9544-93).
Герметическая плотность затвора натяжных конусных кранов с условным давлением до 0,1 МПа, на которые не распространяется действие ГОСТ 9544-93, должна соответствовать нормам класса для рабочего давления 0,1 МПа (согласно ГОСТ 9544-93).
Герметическая плотность затвора вентилей, монтаж которых осуществляется на газопроводах жидкой фазы СУГ, должна соответствовать классу А. При монтаже заторов вентилей на другие виды газопроводов — соответствие классу В (согласно ГОСТ 9544-93).
Трубопроводная промышленная арматура, задействованная в системах газоснабжения, должна иметь паспорт, в котором сделана запись, что рабочей средой для данного изделия является сжиженный или природный газ.
В ряде случаев (при условии соответствия требований, предъявляемых к герметичности изделий; при стойкости уплотнительных материалов затвора и разъемов корпуса к транспортируемому газу) эксплуатация арматуры, предназначенной для природного или сжиженного газа, возможна для пара, воды и аммиака.
Выбор рабочего и условного давления запорной арматуры осуществляется в зависимости от параметров рабочего давления в системе и должен соответствовать данным, указанным в следующей таблице:
Согласно требованиям ГОСТ 4666-75, все виды трубопроводной запорной арматуры должны иметь маркировку и отличительную окраску. Маркировка наносится на корпус изделия и должна содержать товарный знак производителя, рабочее или номинальное давление, условный проход и, при необходимости, указатель направления потока рабочей среды. Окраска крышки и корпуса запорной арматуры осуществляется в зависимости от материала.
Электрический привод запорной арматуры должен быть изготовлен во взрывозащищенном исполнении.
Пробное давление. Давление, при котором испытывается аппарат, называется пробным. Величина пробного давления при гидравлическом испытании цилиндрических, конических, шаровых и других сосудов и аппаратов определяется по ОСТ 26-291-71 (табл. 9.3.5). В таблице доп20 и доп t - допускаемые напряжения для материала сосуда и его элементов при соответственно t = 20 °С и при рабочей температуре. Отношение доп20 / доп t принимается по тому из примененных в аппарате материалов, для которого это отношение наименьшее (обечайки, днища, аппаратные фланцы, патрубки и др.).
Таблица 9.3.5. Пробное давление при гидравлических испытаниях [ 2 ]
Величина пробного гидравлического давления для сосудов и аппаратов, работающих при минусовых температурах, принимается такой же, как при t = 20 °С. Сосуды и аппараты, работающие под давлением ниже 0,07 МПа, должны испытываться при р пр = 0,2 МПа. При испытании вертикальных аппаратов в горизонтальном положении к пробному давлению прибавляется гидростатическое давление.
Многослойные рулонированные сосуды высокого давления подвергаются на заводе-изготовителе гидравлической опрессовке технологическим давлением, равным 1,5 от расчетного давления, в целях увеличения плотности многослойной стенки и проверки прочности и герметичности соединений.
Сосуды и аппараты, на которые имеются специальные ГОСТы, испытываются при давлениях, указанных в этих ГОСТах.
Гидравлическое испытание. Сосуды и аппараты с защитным покрытием или изоляцией испытываются гидравлически, до наложения покрытия или изоляции.
Гидравлические испытания водой, температура которой не должна быть ниже 5 и выше 40 °С, проводят следующим образом. Аппарат в течение определенного времени (в зависимости от толщины стенки аппарата) находится при пробном давлении, после чего давление снижается до рабочего, при котором производят осмотр аппарата и обстукивание сварных швов молотком массой 0,5 - 1,5 кг (в зависимости от толщины стенки). Повышать давление до пробного и снижать до рабочего необходимо плавно и медленно.
При испытании многослойных рулонированных сосудов высокого давления снижение давления производят со скоростью 10 МПа/мин. При этом давление, равное рабочему, поддерживается в течение всего времени, необходимого для осмотра. Для литых и многослойных сосудов независимо от толщины стенки время выдержки принимают 60 мин.
Аппараты, работающие при атмосферном давлении, должны испытываться наливом воды. Залитый водой до верхней кромки сосуд выдерживается в течение четырех часов до начала осмотра с обстукиванием сварных швов молотком. В отдельных случаях допускается производить испытание смачиванием керосином сварного шва. При испытании керосином на поверхности, покрытой мелом, не должно быть масляных пятен.
Пневматическое испытание. Контроль плотности приварки укрепляющих колец и патрубков штуцеров осуществляется пневматическим испытанием при давлении 0,4-0,6 МПа с обмыливанием швов внутри и снаружи аппарата. Кроме того, в тех случаях, когда проведение гидравлического испытания невозможно (недопустимы большие напряжения от массы воды в аппарате; трудность удаления воды; наличие внутри аппарата футеровки, препятствующей заполнению аппарата водой), разрешается, согласно ОСТ 26-291-71, заменять его пневматическим испытанием посредством воздуха или другого нейтрального газа.
Пневматическое испытание производят, принимая особые меры предосторожности, так как этот вид испытания значительно опаснее гидравлического. Поэтому пневматическое испытание допускается только при условии положительных результатов, полученных после тщательного внутреннего осмотра и проверки прочности сосуда. Обстукивание аппарата под давлением при пневматическом испытании запрещается; для проверки аппарата производят обмыливание сварных швов.
Аппараты признаются выдержавшими гидравлическое и пневматическое испытания, если в процессе испытания не замечается падения давления по манометру в течение установленного времени, течи или потения через сварные швы и фланцевые соединения и если после испытания не возникает остаточных деформаций.
Техническое освидетельствование. Каждый аппарат, подведомственный Госгортехнадзору, подвергают внутренним осмотрам и гидравлическим испытаниям не только до пуска в работу, но и периодически - в процессе эксплуатации и досрочно после ремонта. Досрочным, или внеочередным, освидетельствованиям (внутреннему осмотру и гидравлическому испытанию) аппараты подвергаются: 1) после реконструкции или ремонта, например при применении сварки или пайки частей аппарата, работающих под давлением; 2) после демонтажа аппарата и установки на новом месте; 3) перед наложением на стенки аппарата защитного покрытия (если это производит предприятие-владелец аппарата).
При ремонте (или вскрытии) аппарата, связанном с удалением из него рабочей среды, предприятия, на которых эксплуатируется аппаратура, должны производить внутренний осмотр всех аппаратов не реже чем через 12 месяцев. Исключение составляют аппараты, работающие со средой, не вызывающей коррозии металла; такие аппараты подвергаются внутреннему осмотру не реже чем через 2 года. В процессе эксплуатации в соответствии с «Правилами устройства и эксплуатации сосудов, работающих под давлением» внутренний осмотр аппаратов проводится не реже чем через четыре года. Этим осмотром выявляется состояние внутренних и наружных поверхностей аппарата и влияние среды на его стенки. Гидравлическое испытание проводится не реже чем через восемь лет с предварительным внутренним осмотром.
Гидравлическое испытание при периодическом техническом освидетельствовании производится пробным давлением (см. табл. 9.3.5). При этом для аппаратов, работающих при температуре 200-400° С, величина пробного давления не должна превышать рабочее давление более чем в 1,5 раза, а при температуре стенки свыше 400° С-более чем в 2 раза. Гидравлическое испытание многослойных сосудов высокого давления проводится на пробное давление, равное 1,25 от рабочего давления.
Основной характеристикой трубопровода является диаметр и толщина стенки труб, из которых он изготовлен. Каждая труба имеет два диаметра: внутренний D вн и наружный D н. Между внутренними и наружными диаметрами труб имеется следующая зависимость:
,
где S – толщина стенки трубы.
При изменении толщины стенки трубы изменяется внутренний диаметр трубы, при этом наружный диаметр трубы остаётся постоянным, так как его изменение неизбежно вызывает изменение размеров присоединяемых арматуры и фитингов.
Чтобы сохранить для всех элементов трубопровода (труб, арматуры и соединительных частей) значение проходного сечения, обеспечивающее расчётные условия для прохода жидкости, пара или газа, введено понятие условного прохода . Под условным проходом труб, арматуры и соединительных деталей понимают средний внутренний диаметр труб (в свету), который соответствует одному или нескольким наружным диаметрам труб. Условный проход обозначают буквами DN с добавлением величины условного прохода в миллиметрах: например, условный проход диаметром 150 мм обозначают DN 150 . Истинный внутренний диаметр труб обычно не равен и не соответствует (за редким исключением) диаметру условного прохода. Так, например, у труб с наружным диаметром 159 мм при толщине стенки 8 мм истинный внутренний диаметр составляет 143 мм, а при толщине стенки 5 мм – 149 мм, однако в обоих случаях условный проход принимается равным 150 мм.
Величины условных проходов арматуры, соединительных частей, а также всех деталей технологического оборудования приборов, к которым присоединяют трубы или арматуру, установлены ГОСТом 28338-89 «Соединения трубопроводов и арматура. Проходы условные (размеры номинальные). Ряды». Эти величины имеют следующий ряд значений:
* Допускается применять только для гидравлических и пневматических устройств
** Для арматуры общего назначения применять не допускается
Толщину стенки труб и деталей трубопроводов выбирают в зависимости от наибольшего давления среды (газа или жидкости), транспортируемой по трубопроводу, от её температуры и механических свойств металла труб.
Как известно, механическая прочность металла труб, соединительных частей и арматуры с повышением температуры изменяется. Для увязки давления и температуры среды, протекающей по трубопроводу, введено понятие «условное давление», которое обозначается буквами P у.
Согласно ГОСТ 356-80 «Давления условные пробные и рабочие. Ряды». Под условным давлением (P у) следует понимать наибольшее избыточное давление при температуре среды 293 К (20 °С), при котором допустима длительная работа арматуры и деталей трубопровода, имеющих заданные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках их прочности, соответствующих температуре 293 К (20°С).
Под пробным давлением (Р пр) следует понимать избыточное давление, при котором должно проводиться гидравлическое испытание арматуры и деталей трубопровода на прочность и плотность водой при температуре не менее 278 К (5°С) и не более 343 К (70°С), если в нормативно-технической документации не указано конкретное значение этой температуры. Предельное отклонение значения пробного давления не должно превышать ±5%.
Под рабочим давлением (Р р) следует понимать наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры и деталей трубопровода.
Значения условных давлений арматуры и деталей трубопровода должны соответствовать следующему ряду: 0,10 (1,0); 0,16 (1,6); 0,25 (2,5); 0,40 (4,0); 0,63 (6,3); 1,00 (10); 1,60 (16); 2,50 (25); 4,00 (40); 6,30 (63); 10,00 (100); 12,50 (125); 16,00 (160); 20,00 (200); 25,00 (250); 32,00 (320); 40,00 (400); 50,00 (500); 63,00 (630); 80,00 (800); 100,00 (1000); 160,00 (1600); 250,00 (2500) МПа (кгс/см 2).
Для арматуры и деталей трубопровода, производство которых освоено до введения в действие ГОСТ 356-80, допускаются условные давления 0,6 (6); 6,4 (64) и 8,0 (80) МПа (кгс/см 2).
Производство гидравлических испытаний пробным давлением необходимо для проверки надёжности работы трубопровода в условиях эксплуатации, поэтому пробное давление всегда больше рабочего и условного давления в 1,25-1,5 раза, если нормативная документация не устанавливает ещё большие значения пробного давления.
Что такое DN, Ду и PN ? Эти параметры нужно знать сантехникам и инженерам обязательно!
DN – Стандарт обозначающий условный внутренний диаметр.
PN – Стандарт обозначающий номинальное давление.
Что такое Ду?
Ду – образовано от двух слов: Диаметр и Условный. Ду = DN. Ду тоже самое что DN. Просто DN более международный стандарт. Ду – русскоязычное представление DN. Сейчас категорически нужно отказаться от такого наименования Ду.
Что такое DN?
DN - Cтандартизованное представление диаметра. ГОСТ 28338-89 и ГОСТ Р 52720
Номинальный диаметр DN (диаметр условного прохода; условный проход; номинальный размер; условный диаметр; номинальный проход): Параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей арматуры.
Примечание - Номинальный диаметр приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах и соответствующему ближайшему значению из ряда чисел, принятых в установленном порядке.
В чем обычно измеряется DN?
По условиям стандарта вроде бы она не имеет строгой привязки к единице измерения (написано в документах). Но она обозначает именно размер диаметра. А диаметр измеряется длиной. И потому что единица измерения длины может быть разным. Например, дюйм, фут, метр и тому подобное. Для Российских документов мы просто по умолчанию измеряем в мм. Хотя в документах написано, что она все таки измеряется в мм. ГОСТ 28338-89. Но не имеет единицу измерения:
Как это не имеет, если имеет? Можете написать в комментариях, как понять эту фразу?
Кажется дошло… DN (порядковый номер диаметра выраженный в милиметрах). То есть он не имеет единицу измерения, а как бы содержит константные значения (цифровые дискретные значения типа: 15,20,25,32...). Но нельзя обозначить например, как DN 24. Потому что цифры 24 нет в ГОСТ 28338-89. Там идут строгие значения по порядку как: 15,20,25,32… И только их нужно выбирать для обозначения.
DN измеряется диаметром условного прохода в мм.(миллиметр=0,001 м.). И если в российских документах вы увидите DN15 то это будет обозначать внутренний диаметр примерно 15 мм.
Условный проход – говорит о том, что это внутренний диаметр трубы, выраженный в миллиметрах - условно. Термин «Условно» говорит о том, что значение диаметра не точное. Условно мы принимаем, что оно примерно равно некоторым значениям стандарта.
Под условным проходом (номинальным размером) понимают параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей, например соединений трубопроводов, фитингов и арматуры. Условный проход (номинальный размер) приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах.
По стандарту из: ГОСТ 28338-89 принято выбирать те цифры, о которых договорились. И свои цифры с запятыми придумывать не стоит. Например, DN 14,9 будет ошибкой обозначения.
Номинальный диаметр приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах и соответствующему ближайшему значению из ряда чисел, принятых в установленном порядке.
Вот эти цифры:
Например, если реальный внутренний диаметр равен 13 мм, то пишем как: DN 12. Если внутренний диаметр 14мм. то принимаем значение DN 15. То есть выбираем ближайшее по значению число из списка стандарта: ГОСТ 28338-89.
Если в проектах следует обозначить и диаметр и толщину стенки трубы, то нужно указывать так: ф20х2.2 где наружный диаметр равен 20 мм. А внутренний диаметр равен на разницу толщины стенки. В данном случае внутренний диаметр равен 15,6мм. ГОСТ 21.206–2012
Увы, но нам приходится подчиняться чужим стандартам
Любые привозимые материалы из-за рубежа чаще всего были разработаны с помощью другой размерности длины: Дюйм
Поэтому чаще всего размеры бывают ориентированы на Дюйм. Обычно за место слова дюйм пишут кавычку.
1 дюйм = 25,4 мм. Что тоже самое 1” = 25,4 мм.
Таблица размерностей. Обычно за место слова дюйм пишут кавычку.
1/2 “ = 25.4 / 2 = 12,7. Но в реальности такой размер 1/2 “ равно проходу 15 мм. Точнее может быть 14.9мм. для стальной трубы. В общем, размеры могут отличаться на несколько мм. Поэтому в таких случаях для точных расчетов нужно узнавать внутренний диаметр у конкретной модели отдельно.
Например, размер 3/4” = 25,4 х 3/4 = 19 мм. Но пишем в документах “условно” DN20 – примерно внутренний диаметр равен 20мм.
Вот собственно размеры, которые чаще всего соответствуют в Российском переводе.
В таблице указан внутренний диаметр в мм.
Номинальное давление PN: Подробнее в ГОСТ 26349 и ГОСТ Р 52720.
Имеет единицу измерения: кгс/cм2. Обозначение кгс означает кг х с (килограмм умноженное на с). с=1. с характеризует как бы коэффициент силы. То есть умножая килограмм(массу) на силу мы конвертируем массу в силу. Это такая поправка для дотошных физиков. Если Вы обозначите кг/cм2 в принципе тоже не ошибетесь, если будите полагать что массу мы воспринимаем как силу. Также такая единица как кг/cм2 ошибочна тем, что давление образована из двух единиц (сила и площадь). Масса это другой параметр. Потому что масса только на поверхности земля создает ту силу которая давит на землю(сила тяготения). Значение с=1 на поверхности земля. И если Вы улетите на другую планету, то сила гравитации будет другая, и масса будет создавать другую силу. И на другой планете коэффициент с=1 будет равен другому значению. Например, с=0,5 создаст давление в два раза меньше.
Для чего нужен PN ?
Значение PN нужно для того, чтобы указать прибору предел давления, которое нельзя превышать для нормальной работы прибора, для которого это значение задано. То есть при проектировании, проектант должен за ранее знать, на какое максимальное давление рассчитан прибор.
Например, если прибору дали значение PN15 это означает, что прибор рассчитан на эксплуатацию с давлением не превышающим 15 кгс/см2. Что примерно равно 15 Бар.
1 кгс/см2 = 0.98 Бар. Грубо говоря значение PN примерно равно Бару или атмосфере.
Например, если прибору дали значение PN10 то оно рассчитано на давление не превышающую 10 Бар.
Определение PN по стандарту
Наибольшее избыточное рабочее давление при температуре рабочей среды 293 К (20 °С), при котором обеспечивается заданный срок службы (ресурс) корпусных деталей арматуры, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках прочности их при температуре 293 К (20 °С).
Российские нормы: ГОСТ 26349-84, ГОСТ 356-80, ГОСТ Р 54432-2011
Европейские нормы: DIN EN 1092-1-2008
Американские нормы: ANSI/ASME B16.5-2009, ANSI/ASME B16.47-2006
|
Если Вы желаете получать уведомления о новых полезных статьях из раздела: Сантехника, водоснабжение, отопление, то оставте Ваше Имя и Email. |
||
| Комментарии (+) [ Читать / Добавить ] |
Серия видеоуроков по частному дому
Часть 1. Где бурить скважину?
Часть 2. Обустройство скважины на воду
Часть 3. Прокладка трубопровода от скважины до дома
Часть 4. Автоматическое водоснабжение
Водоснабжение
Водоснабжение частного дома. Принцип работы. Схема подключения
Самовсасывающие поверхностные насосы. Принцип работы. Схема подключения
Расчет самовсасывающего насоса
Расчет диаметров от центрального водоснабжения
Насосная станция водоснабжения
Как выбрать насос для скважины?
Настройка реле давления
Реле давления электрическая схема
Принцип работы гидроаккумулятора
Уклон канализации на 1 метр СНИП
Схемы отопления
Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления
Гидравлический расчет двухтрубной попутной системы отопления Петля Тихельмана
Гидравлический расчет однотрубной системы отопления
Гидравлический расчет лучевой разводки системы отопления
Схема с тепловым насосом и твердотопливным котлом – логика работы
Трехходовой клапан от valtec + термоголовка с выносным датчиком
Почему плохо греет радиатор отопления в многоквартирном доме
Как подключить бойлер к котлу? Варианты и схемы подключения
Рециркуляция ГВС. Принцип работы и расчет
Вы не правильно делаете расчет гидрострелки и коллекторов
Ручной гидравлический расчет отопления
Расчет теплого водяного пола и смесительных узлов
Трехходовой клапан с сервоприводом для ГВС
Расчеты ГВС, БКН. Находим объем, мощность змейки, время прогрева и т.п.
Конструктор водоснабжения и отопления
Уравнение Бернулли
Расчет водоснабжения многоквартирных домов
Автоматика
Как работают сервоприводы и трехходовые клапаны
Трехходовой клапан для перенаправления движения теплоносителя
Отопление
Расчет тепловой мощности радиаторов отопления
Секция радиатора
Зарастание и отложения в трубах ухудшают работу системы водоснабжения и отопления
Новые насосы работают по-другому…
Регуляторы тепла
Комнатный термостат - принцип работы
Смесительный узел
Что такое смесительный узел?
Виды смесительных узлов для отопления
Характеристики и параметры систем
Местные гидравлические сопротивления. Что такое КМС?
Пропускная способность Kvs. Что это такое?
Кипение воды под давлением – что будет?
Что такое гистерезис в температурах и давлениях?
Что такое инфильтрация?
Что такое DN, Ду и PN ? Эти параметры нужно знать сантехникам и инженерам обязательно!
Гидравлические смыслы, понятия и расчет цепей систем отопления