ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА

PIPELINE VALVES

Postnikov Artem Klimentievich,

student, Department of Geology and Oil and Gas Engineering, Sakhalin State University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Kalinin Vitaly Konstantinovich

student, Department of Geology and Oil and Gas Engineering, Sakhalin State University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Ivanova Tatiana Maksimovna

student, Department of Geology and Oil and Gas Engineering, Sakhalin State University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

АННОТАЦИЯ

Трубопроводная арматура служит для управления потоками рабочих сред в трубопроводных системах. Основные её типы по конструкции — задвижка, клапан, кран и дисковый затвор — отличаются принципом перемещения запирающего элемента (перпендикулярно, параллельно или вращением относительно потока). По функциональному назначению арматура подразделяется на запорную, обратную, регулирующую, предохранительную и другие классы (спускная, контрольная, отсечная, противопомпажная), каждый из которых решает определённую технологическую задачу.

ABSTRACT

Pipeline valves are used to control the flow of working media in pipeline systems. The main types by design—gate valves, globe valves, ball valves, and butterfly valves—differ in the principle of movement of the shut-off element (perpendicular to, parallel to, or by rotation relative to the flow). By functional purpose, valves are classified into shut-off, check, regulating, safety, and other types (drain, monitoring, quick-acting, anti-surge), each of which serves a specific technological purpose.

Ключевые слова: трубопроводная арматура, задвижка, клапан, кран, дисковый затвор, запорная арматура, регулирующая арматура, предохранительная арматура, обратная арматура, управление потоком, рабочие среды, конструкция арматуры.

Keywords: pipeline valves, gate valve, globe valve, ball valve, butterfly valve, shut-off valves, control valves, safety valves, check valves, flow control, working media, valve construction.

Трубопроводная арматура — устройства, устанавливаемые на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отключения, распределения, регулирования, сброса, смешивания, фазоразделения) потоками рабочих сред (жидкой, газообразной, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т. п.) путем изменения площади проходного сечения.

Задвижка — это арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды. К распространённым типам относятся клиновая и шиберная задвижки. В английском языке этому термину соответствуют gate valve, wedge gate valve, slide gate valve.

Клапан (вентиль при ручном управлении) — устройство, предназначенное для открытия, закрытия или регулирования потока. Его отличительная особенность заключается в том, что запирающий элемент перемещается параллельно оси потока. В международной практике используется обозначение valve или globe valve.

Кран — тип арматуры, у которого запирающий или регулирующий элемент имеет форму тела вращения (или его части) и поворачивается вокруг собственной оси. Эта ось может быть произвольно расположена относительно направления потока. Примерами служат шаровый, конусный (пробковый) и сегментный шаровой краны, что на английском соответствует ball valve, plug valve, segmental ball valve.

Дисковый затвор — арматура, в которой запирающий элемент выполнен в форме диска. Этот диск поворачивается вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока. Различают конструкции без эксцентриситета и с эксцентриситетом. На английском языке данный тип арматуры называется butterfly valve, с уточнением concentric или eccentric.

В зависимости от выполняемой функции, трубопроводная арматура подразделяется на несколько основных классов, каждый из которых решает определённые технологические задачи.

Запорная арматура предназначена для полного перекрытия потока рабочей среды с требуемой герметичностью. На английском языке она известна как on-off valve, shut-off valve или stop valve.

Обратная арматура служит для автоматического предотвращения обратного (реверсивного) потока рабочей среды. Её международные названия — check valve или non-return valve (NRV).

Предохранительная арматура автоматически защищает оборудование и трубопроводы от недопустимого превышения давления, сбрасывая избыток рабочей среды. К этому классу относятся safety valves и emergency depressurize valves.

Регулирующая арматура используется для управления параметрами рабочей среды (такими как давление, температура, расход) путём изменения проходного сечения. Этот класс обозначается термином control valve.

Контрольная арматура управляет поступлением среды к контрольно-измерительным приборам и аппаратуре (monitoring valves).

Отсечная (или быстродействующая) арматура — это запорная арматура с минимальным временем срабатывания, которое диктуется требованиями технологического процесса. Её английские эквиваленты — quick-acting valve, quick-operating valve, shut down valve.

Противопомпажная арматура применяется для предотвращения опасных колебаний расхода среды в компрессорных установках и известна как antisurge valve.

Спускная арматура предназначена для сброса (дренирования) рабочей среды из резервуаров, аппаратов или участков трубопровода. К ней относятся bleed valves, blow-off valves и drain valves.

Основными элементами арматуры являются:

• Бугель (yoke): Элемент конструкции арматуры, предназначенный для восприятия реакции от усилия на шпинделе (штоке), вызывающего его перемещение, а также для восприятия реакции усилия, необходимого для герметизации затвора
• Вал (shaft): Элемент конструкции привода арматуры, осуществляющий передачу крутящего момента и перемещения от привода к запирающему элементу
• Сальниковая втулка (нажимная) (gland bushing): Деталь, передающая на набивку механическое усилие от фланца или гайки сальникового уплотнения
• Золотник (disc; plug; obturator; plate; needle; piston (depending on shape)): Запирающий элемент затвора клапанов
• Затвор (trim): Совокупность подвижных и неподвижных элементов арматуры, образующих проходное сечение и соединение, препятствующее протеканию рабочей среды
• Корпус арматуры (body): Основная деталь арматуры, включающая проточную часть и присоединительные патрубки
• Крышка (bonnet; cover): Корпусная деталь арматуры, присоединяемая к корпусу, которая может служить основой для крепления привода или исполнительного механизма
• Шток (stem): Кинематический элемент арматуры, осуществляющий передачу поступательного усилия от привода или исполнительного механизма к запирающему или регулирующему элементу
• Набивка (packing): Уплотнение, включающее в себя один или несколько сопрягаемых элементов из деформируемого материала, помещаемых в коробку сальникового уплотнения, оснащенную устройством, позволяющим создавать и регулировать усилие, необходимое для обеспечения требуемой степени герметичности
• Сильфон (bellow, diaphragm): Упругая однослойная или многослойная гофрированная оболочка из металлических, неметаллических и композиционных материалов, сохраняющая плотность и прочность при многоцикловых деформациях сжатия, растяжения, изгиба и их комбинаций под воздействием внутреннего или внешнего давления, температуры и механических нагружений.

Список литературы:

1. ГОСТ 12.2.063-2015. Межгосударственный стандарт. Арматура трубопроводная. Общие требования безопасности"(введен в действие Приказом Росстандарта от 26.05.2015 N 439-ст)(ред. от 07.04.2021)
2. ГОСТ 24856-2014. Межгосударственный стандарт. Арматура трубопроводная. Термины и определения"(введен в действие Приказом Росстандарта от 26.11.2014 N 1902-ст)
3. Гуревич Д.Ф Расчет и конструирование трубопроводной арматуры. Машиностроение, 1968 г., 888 стр.