Рабочему давлению при температуре среды. По области применения

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.

Cтраница 1

Пробное давление при гидравлическом испытании трубопроводов выдерживается в течение 5 мин, после чего оно снижается до рабочего значения. При рабочем давлении трубопровод осматривают и обстукивают молотком места сварных швов для выявления дефектов сварки. Результаты испытания трубопровода считаются удовлетворительными, если при испытании не происходит падения давления по манометру, а в сварных швах, трубах, корпусах, арматуре и других элементах не обнаруживается признаков разрыва, течи и запотевания.

Пробное давление выдерживается в течение 5 мин, после чего его снижают до рабочего. При рабочем давлении трубопровод осматривают с обстукиванием сварных швов молотком массой не более 0 5 кг. Результаты гидравлического испытания считаются удовлетворительными, если давление не снизилось, а в сварных швах, трубах, корпусах арматуры и других частях не обнаружено признаков разрыва, течи и отпотевания.

Пробное давление при гидравлическом испытании трубопроводов должно выдерживаться в течение 5 мин, после чего давление должно быть снижено до рабочего. При рабочем давлении производятся осмотр трубопровода и обстукивание сварных швов молотком весом не более 1 5 кгс.

Пробное давление необходимо поддерживать в течение 5 мин, после чего его снижают до рабочего. При рабочем давлении осматривают паропровод и обстукивают сварные стыки молотком весом не более 1 5 кг. Гидравлическое испытание считается удовлетворительным, если не произошло падение давления по манометру во время выдержки пробного давления в паропроводе и его элементах (в сварных швах, корпусах арматуры, фланцевых соединениях и пр.

Пробное давление для баллонов, изготовленных из материала, отношение временного сопротивления к пределу текучести которого более 2, может быть снижено до 1 25 рабочего давления.

Пробное давление в котле должно создаваться ручным насосом. При использовании насосов с машинным приводом должно быть обеспечено постепенное и плановое повышение давления.

Пробное давление - избыточное давление, при котором арматура должна подвергаться гидравлическому испытанию водой на прочность и плотность материала при температуре не выше 100 С.

Пробное давление при гидравлических испытаниях принимают 1 25 рраб, но не менее рраб 3 кгс / сма.

Пробное давление при гидравлическом испытании выбирается в соответствии с условным давлением. На все трубы, а также арматуру, фланцы и шпильки, поставляемые на монтаж, завод-изготовитель составляет заводской сертификат, в котором указываются их конструктивные характеристики и марка примененной стали.

Пробное давление для баллонов, изготовленных из материала, отношение временного сопротивления к пределу текучести которого более 2, может быть снижено до 1 25 от рабочего давления.

Пробное давление, определенное по этой таблице при температуре от 200 до 400 С, не должно превышать рабочее более чем в 1 5 раза, а при температуре стенки свыше 400 С - более чем в 2 раза. При испытании высоких аппаратов необходимо учитывать гидростатическое давление столба жидкости, поэтому, например, когда колонны испытывают гидравлически до монтажа в горизонтальном положении, то к значению давления гидравлического испытания, определенного по табл. 3, прибавляют гидростатическое давление, которое будет при заполнении колонны водой в вертикальном положении. Во всех случаях напряжения в стенках сосуда при гидравлическом испытании не должны составлять более 90 % от предела текучести материала при 20 С.

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.

СОСУДЫ И АППАРАТЫ

Нормы и методы расчета на прочность

Vessels and apparatus.

Norms and methods of strength calculation

МКС 71.120.01

Дата введения 01.01.90

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химического и нефтяного машиностроения

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18.05.89 № 1264

3. ВЗАМЕН ГОСТ 14249-80

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 596-86, СТ СЭВ 597-77, СТ СЭВ 1039-78, СТ СЭВ 1040-88, СТ СЭВ 1041-88

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. ИЗДАНИЕ (апрель 2003 г.) с Поправкой (ИУС 2-97)

Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность цилиндрических обечаек, конических элементов, днищ и крышек сосудов и аппаратов из углеродистых и легированных сталей, применяемых в химической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности, работающих в условиях однократных и многократных статических нагрузок под внутренним избыточным давлением, вакуумом или наружным избыточным давлением и под действием осевых и поперечных усилий и изгибающих моментов, а также устанавливает значения допускаемых напряжений, модуля продольной упругости и коэффициентов прочности сварных швов. Нормы и методы расчета на прочность применимы при соблюдении «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденных Госгортехнадзором СССР, и при условии, что отклонения от геометрической формы и неточности изготовления рассчитываемых элементов сосудов и аппаратов не превышают допусков, установленных нормативно-технической документацией.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Расчетная температура

1.1.1. Расчетную температуру используют для определения физико-механических характеристик материала и допускаемых напряжений.

1.1.2. Расчетную температуру определяют на основании теплотехнических расчетов или результатов испытаний.

За расчетную температуру стенки сосуда или аппарата принимают наибольшее значение температуры стенки. При температуре ниже 20°С за расчетную температуру при определении допускаемых напряжений принимают температуру 20°С.

1.1.3. Если невозможно провести тепловые расчеты или измерения и если во время эксплуатации температура стенки повышается до температуры среды, соприкасающейся со стенкой, тоза расчетную температуру следует принимать наибольшую температуру среды, но не ниже 20°С.

При обогреве открытым пламенем, отработанными газами или электронагревателями расчетную температуру принимают равной температуре среды, увеличенной на 20°С при закрытом обогреве и на 50°С при прямом обогреве, если нет более точных данных.

Рабочее, расчетное и пробное давление

1.2.1. Под рабочим давлением для сосуда и аппарата следует понимать максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета гидростатического давления среды и без учета допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана или других предохранительных устройств.

1.2.2. Под расчетным давлением в рабочих условиях для элементов сосудов и аппаратов следует понимать давление, на которое проводится их расчет на прочность.

Расчетное давление для элементов сосуда или аппарата принимают, как правило, равным рабочему давлению или выше.

При повышении давления в сосуде или аппарате во время действия предохранительных устройств более чем на 10%, по сравнению с рабочим, элементы аппарата должны рассчитываться на давление, равное 90% давления при полном открытии клапана или предохранительного устройства.

Для элементов, разделяющих пространства с разными давлениями (например, в аппаратах с обогревающими рубашками), за расчетное давление следует принимать либо каждое давление в отдельности, либо давление, которое требует большей толщины стенки рассчитываемого элемента. Если обеспечивается одновременное действие давлений, то допускается проводить расчетна разность давлений. Разность давления принимается в качестве расчетного давления также для таких элементов, которые отделяют пространства с внутренним избыточным давлением от пространства с абсолютным давлением, меньшим чем атмосферное. Если отсутствуют точные данные о разности между абсолютным давлением и атмосферным, то абсолютное давление принимают равным нулю.

Главные параметры

Под термином «арматура трубопроводная» понимают устройство, устанавливаемое 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.

Трубопроводная арматура характеризуется двумя главными параметрами:

условным проходом (номинальным размером),
условным (номинальным) давлением.

Условный проход (номинальный размер) (D y или DN) - это 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. Значения условных проходов должны соответствовать числам параметрического ряда, устанавливаемого ГОСТ 28338-89 (всего 50 показателей от 2,5 до 4000) .

Условный проход или номинальный размер указывается с помощью обозначения Dу или DN и числового значения, выбранного из ряда. Например, условный проход (номинальный размер) 200 должен обозначаться: Dy 200 или DN 200.

Условное (номинальное) давление (Р у или PN) - наибольшее избыточное рабочее давление при температуре рабочей среды 20°С, при котором обеспечивается заданный срок службы соединений трубопроводов и арматуры, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках прочности их при температуре 20°С.

ГОСТ 26349-84 определяет параметрический ряд номинальных давлений, состоящий из 27 параметров от 0,1 до 1000 кгс/см 2

Условные (номинальные) давления менее 0,1 кгс/см 2 определяется по ГОСТ 8032-56 .

В отличие от условного давления различают давления пробное и рабочее.

Пробное давление (Р пр) - это избыточное давление, при котором должно производиться гидравлическое испытание арматуры и деталей трубопровода на прочность и плотность водой при температуре не менее 5°С и не более 70°С, если в нормативно-технической до кументации не указано конкретное значение этой температуры.

Рабочее давление (Р) - это наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры и деталей трубопроводов, то есть при заданной рабочей температуре. Температура среды должна приниматься равной температуре, при которой происходит длительная эксплуатация изделия без учета кратковременных отклонений, допускаемых соответствующей нормативно-технической документацией.

Рабочие давления равны условным для арматуры из углеродистой стали при температуре среды от -20 до +200°С, для арматуры из серого чугуна от -15 до +120°С, для арматуры из ковкого чугуна от -30 до +120°С, для арматуры из латуни и бронзы от -30 до +120°С, для титановых сплавов от -40 до +50°С. При повышении рабочей температуры среды допускаемое рабочее давление снижают в зависимости от материала корпусных деталей арматуры. Из углеродистой стали арматуру производят для рабочих температур до 445°С, из серого чугуна - до 300°С, из ковкого чугуна - до 400°С, из бронзы и латуни - до 250°С, из титана - до 350°С.

Значение пробного давления для арматуры и деталей трубопровода, предназначенных на рабочее давление менее 1кгс/см 2 и для работы в вакууме принимается равным:

при рабочем давлении менее 1 кгс/см 2 Р пр = Р + 1 кгс/см 2
при вакууме Р пр = 1,5 кгс/см 2

Примеры обозначений по ГОСТ 356-80

условного давления 40 кгс/см 2 - Р у 40 или PN 40
пробного давления 60 кгс/см 2 - Р пр 60
рабочего давления 250 кгс/см 2 при температуре 530°С - Р 250 t 530

Общие основные термины и понятия

Наряду с перечисленными главными понятиями в арматуростроении наиболее часто применяются следующие термины, отражающие специфические элементы, объекты и параметры выпускаемых изделий.

Тип арматуры - классификационная единица, характеризующаяся взаимодействием подвижного элемента затвора (запирающего органа) с потоком рабочей среды и определяющая основные конструкционные особенности трубопроводной арматуры. Например, задвижка, кран, клапан и т. д.
Вид арматуры - классификационная единица, характеризующая функциональное на значение трубопроводной арматуры. Например, запорная, регулирующая и т. п.
Типоразмер арматуры - конструкция трубопроводной арматуры, регламентированная условным проходом и условным давлением и имеющая обозначение группового основного конструкторского документа (основного исполнения изделия).
Исполнение арматуры - конструкция одного из типов трубопроводной арматуры, регламентированная, кроме условного прохода и условного давления, переменными данными: материалом основных деталей, присоединением к трубопроводу, видом управления и др., о чем информация содержится в одном групповом или базовом конструкторском документе. Исполнение соответствует конкретному коду ОКП.
Конструктивный ряд - трубопроводная арматура одинаковой конструкции, отличающаяся только условными проходами.
Параметрический ряд - конструкции трубопроводной арматуры различных условий проходов, имеющие одинаковые номинальные параметры.
Номинальные параметры - давление и температура рабочей среды, указанные для учета отклонений по допускам.
Рабочая среда - жидкость, газ, пульпа или их смеси и другие вещества, для управления которыми (отключения, распределения, регулирования, сброса, смешивания, фазоразделения), предназначена трубопроводная арматура.
Внешняя (окружающая) среда - атмосферный воздух, газ, жидкость или иные вещества, окружающие трубопроводную арматуру.
Управляющая среда - жидкость, газ или иные вещества, используемые в качестве pабочего тела в приводах арматуры, то есть создающие перестановочное усилие на запирающем или регулирующем элементе.
Командная среда - жидкость, газ или иные вещества, используемые для передачи командных сигналов в привод арматуры.
Давление абсолютное (Р абс) - давление, измеренное с учетом атмосферного давления.
Давление избыточное (Р) - давление, измеренное без учета действия атмосферного давления - за нуль отсчета принимается атмосферное давление (Р, а), Р = Р абс - Р а. При Р абс > Р, а давление Р называется также манометрическим.
Вакуум (W) - положительная разность между атмосферным давлением и абсолютным - W = Р, а - Р абс (когда Р, а > Р абс). В инженерных расчетах обычно принимается Р, а = 1кгс/см2.
Рабочая температура (Т р, °С) - максимальная температура рабочей среды, действующая при нормальном ходе технологического процесса без учета случайных кратковременных повышений.
Строительная длина арматуры (L) - линейный размер арматуры между наружными торцевыми плоскостями ее присоединительных частей (фланцев, муфт, штуцеров, ниппелей, патрубков под приварку).
Строительная высота арматуры (Н) - расстояние от оси проходных патрубков корпуса арматуры до наивысшей точки конструкции (шпинделя или привода) при открытом положении изделия.
Коэффициент гидравлического сопротивления - отношение потерянного давления к скоростному (динамическому) давлению в условленном (принятом) проходном сечении.
vПроходное сечение - площадь, образованная при взаимном расположении подвижного и неподвижного элементов затвора.
Протечка (утечка) - объем или вес рабочей среды, проходящей через закрытый номинальным давлением затвор в единицу времени при заданных параметрах (давлении, температуре, плотности).
Герметичность - свойство соединения (разъемного, неразъемного, с подвижным или неподвижным контактом) препятствовать возникновению протечки.
Класс герметичности для запорной арматуры указывают в технических условиях на конкретный вид арматуры. Значения протечек соответствуют случаю истечения в атмосферу. При определении протечек номинальный диаметр принимают в миллиметрах.
Непроницаемость - свойство материала детали, характеризующееся отсутствием трещин, рыхлостей, газовых включений, через которые может проникать рабочая среда.
Надежность - свойство трубопроводной арматуры выполнять заданные функции, сохраняя во времени установленные значения эксплуатационных показателей в требуемых пределах и с учетом режима её работы, условий её использования и технического обслуживания, а также с учетом ремонтов, хранения и транспортирования. Свойство комплексное, включает такие требования как безотказность, долговечность и т. д. Эти требования могут рассматриваться в отдельности или входить в виде определенного сочетания в оценку надежности арматуры или ее отдельных узлов и деталей.
Безотказность - единичный показатель надежности трубопроводной арматуры, характеризующий способность арматуры сохранять работоспособность непрерывно в течение некоторого времени или некоторой наработки.
Долговечность - единичный показатель надежности, характеризующий способность арматуры сохранять работоспособность до наступления предельного состояния с необходимыми перерывами, определенными установленной системой технического обслуживания и ремонтов. Показателем долговечности служит срок службы или ресурс.
Работоспособность - состояние, при котором трубопроводная арматура может выполнять заданные функции.
Наработка - продолжительность работы трубопроводной арматуры во времени или в количественном выражении в виде циклов срабатывания «закрыто-открыто». Наработка может продолжаться непрерывно или с перерывами, в последнем случае учитывается суммарная наработка.
Цикл - перемещение запирающего элемента из исходного положения («закрыто», «открыто») в противоположное и обратно, связанное с выполнением основной функцией данного вида арматуры.
Срок службы - календарная продолжительность эксплуатации арматуры от её начала или возобновления после среднего или капитального ремонта до наступления предельного состояния арматуры.
Ресурс - наработка арматуры от начала эксплуатации либо её восстановления после среднего или капитального ремонта до наступления предельного состояния, оговоренного нормативно-технической документацией.
Предельное состояние - состояние трубопроводной арматуры, при котором она выполняет свои функции, но не может быть использована для дальнейшей эксплуатации, которая должна быть прекращена из-за неустранимого нарушения требований безопасности. Предельное состояние может наступить или в результате ухода заданных параметров за установленные пределы, или в связи с необходимостью проведения среднего или капитального ремонта, а также в связи со снижением эффективности эксплуатации арматуры.
Длительная прочность - способность материала детали сохранять прочность при длительном действии в нем напряжений (особо важно при высоких температурах).
Цикловая прочность - способность материала детали сохранять прочность при периодическом возникновении в нем напряжений.
Термоудар - внезапное действие на металл высокой температуры (при внезапном по ступлении в арматуру высоко нагретой жидкости, например, металлического теплоносителя).
Термоцикловая прочность - свойство материала сохранять прочность при воздействии термоударов.
Пожароопасная, взрывоопасная или токсичная среда - газ или жидкость, способные воспламеняться, взрываться или оказывать вредное воздействие на человека или животных.

Условные обозначения

Применение системы условных обозначений арматуры позволяет в краткой форме фиксировать некоторые из основных технических параметров изделия. Применение системы индексов обеспечивает возможность правильного выбора арматуры, использование её по назначению и повышает возможность контроля арматуры при монтаже. Наибольшее pacпространение получила система ЦКБА (Центральное конструкторское бюро арматуростроения) содержащая цифровой и буквенный код основных данных арматуры. По системе ЦКБА индекс изделия включает пять элементов, расположенных последовательно (при отсутствии привода индекс изделия состоит из четырех элементов).

Первые две цифры обозначают тип арматуры (таблица 1), буквы за ними - материал корпуса (таблица 2) , одна или две цифры после букв - номер модели (конструктивные особенности изделия), при наличии трех цифр: первая из них обозначает вид привода (таблица 3) , а две следующие - номер модели; последние буквы - материал уплотнительных по верхностей (таблица 4) или способ нанесения внутреннего покрытия корпуса (таблица 5) .

В отдельных случаях после букв, обозначающих материал уплотнительных поверхностей, добавляют цифру, которая обозначает вариант исполнения данного изделия или изготовление его из другого материала. Изделие без вставных или наплавленных колец, то есть с уплотнительными поверхностями, выполненными непосредственно на корпусе или затворе, обозначается буквами"«бк» (без колец).

Например:

15с922нж Клапан стальной запорный проходной фланцевый с электроприводом
15 - по таблице1 - клапан запорный
с - по таблице 2 - из углеродистой стали
9 - по таблице 3 - с электроприводом
22 -номер модели
нж - по таблице 4 - уплотнительные поверхности, наплавленные коррозионностойкой сталью

Для арматуры с электроприводами во взрывозащищенном исполнении в конце условного обозначения добавляют букву Б (например, 30ч906брБ), а в тропическом исполнении - букву Т (например, 30ч906брТ). Буквы Б и Т указывают при заказе.

Наряду с системой ЦКБА пользуются кодом, полученным путем сокращения названия изделия, например, КТС - кран трехходовой стальной и т. д. Отдельные конструкции обозна чаются только номером чертежа, по которому они изготавливаются. Иногда в обозначение вводится буква, указывающая завод-изготовитель арматуры.

Условное обозначение арматуры, предназначенной для нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности, состоит из букв и цифр. Буквы обозначают тип арматуры, цифры за буквами - параметры изделия, например, ЗКЛ-200-16 - задвижка клиновая литая с условным проходом 200 мм, на условное давление 16 кгс/см 2 или ЮЛ-160 - клапан питательный на условное давление 160 кгс/см 2 . Изделия, не имеющие условного обозначения, обозначаются номером чертежа.

В настоящее время появилось много новых условных обозначений арматуры, которые не поддаются какой-либо систематизации. Эти обозначения приводятся в справочнике так, как их принял завод-изготовитель (или разработчик)

Таблицы!

Классификация арматуры

1. По области применения:

Промышленная трубопроводная арматура общего назначения - используется в различных отраслях народного хозяйства. Изготавливается она серийно в больших количествах и предназначается для сред с часто применяемыми значениями давлений и температуры. Этой арматурой оснащаются водопроводы, паропроводы, городские газопроводы, система отопления и т. п.
Промышленная трубопроводная арматура для особых условий работы - предназначается для эксплуатации при относительно высоких давлениях и температурах, при низких температурах, на коррозионных, токсичных, радиоактивных, вязких, абразивных или сыпучих средах. К этой арматуре относятся: энергетическая арматура высоких энергетических параметров, криогенная, коррозионностойкая, фонтанная, арматура с обогревом, арматура для абразивных гидросмесей и для сыпучих материалов.
Специальная арматура разрабатывается и изготавливается по отдельным заказам на основании особых технических требований. Часто такая арматура изготавливается, например, для экспериментальных или уникальных промышленных установок, в том числе и для атомных электростанций.
Судовая арматура выпускается для работы в специфических условиях эксплуатации ее на судах речного и морского флота с учетом повышенных требований в отношении минимальной массы, вибростойкости, повышенной надежности, особых условий управления и эксплуатации.
Сантехнической арматурой оснащаются различные бытовые устройства: газовые плиты, ванные установки, кухонные раковины и др. Изготавливается эта арматура в больших количествах на специализированных предприятиях, имеет небольшие диаметры прохода и в большинстве своем управляется вручную, за исключением регуляторов давления и предохранительных клапанов для газа.

2. По функциональному назначению (виду):

Запорная арматура предназначена для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе и пуска среды в зависимости от требований технологического процесса (цикл «открыто-закрыто») . Основное назначение запорной арматуры - перекрывать поток рабочей среды по трубопроводу и снова пускать среду в зависимости от требований технологического процесса, обслуживаемого данным трубопроводом, обеспечивая герметичность как в затворе, так и по отношению к внешней среде. Запорная арматура по количеству применяемых единиц составляет 80% всей арматуры.
Регулирующая арматура предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения ее расхода. К ней относятся регулирующие клапаны, регуляторы давления, регуляторы уровня жидкости, дросселирующая арматура и т. п.
Распределительно-смесительная (трехходовая или многоходовая) арматура предназначена для распределения рабочей среды по определенным направлениям или для смешения потоков среды (например, холодной и горячей воды). Сюда относятся распределительные клапаны и краны.
Предохранительная арматура предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого давления посредством сброса избытка рабочей среды. Сюда относятся предохранительные клапаны, импульсные предохранительные устройства, мембранные разрывные устройства, перепускные клапаны.
Защитная арматура предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимых или предусмотренных технологическим процессом изменений параметров или направления потока рабочей среды и для отключения потока без выброса рабочей среды из технологической системы. Сюда относятся обратные клапаны, отключающие клапаны.
Контрольная арматура используется для проверки наличия и определения уровня жидкости в котлах, резервуарах и сосудах, а также для подключения контрольно- измерительных приборов в гидро- и пневмосистемах. Сюда относятся пробно-спускные краны, указатели уровня, краны и клапаны для манометров.
Фазоразделителъная арматура предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от их фазы и состояния. Сюда относятся конденсатоотводчики, воздухоотводчики и маслоотделители.

3. По конструктивным типам:

Задвижка - трубопроводная арматура, в которой запирающий элемент перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно направлению потока рабочей среды. Используется преимущественно в качестве запорной арматуры: запирающий элемент находится в крайних положениях «открыто» и «закрыто». Разновидностью этого типа арматуры являются шланговые задвижки, у которых перекрытие потока среды осуществляется запорным органом, пережимающим эластичный шланг, внутри которого проходит транспортируемая рабочая среда.
Клапан - трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды в седле корпуса арматуры. Клапан, в котором запирающий элемент перемещается с помощью винтовой пары и управляется вручную, называется вентилем. Сейчас это название устарело. Разновид ностью этого типа арматуры является мембранный клапан, у которого в качестве запорного элемента используется мембрана. Мембрана фиксируется по внешнему периметру между корпусом и крышкой, выполняет функцию уплотнения корпусных деталей и подвижных элементов относительно внешней среды, а также функцию уплотнения запорного органа.
Кран - трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент имеет форму тела вращения или его части; поворачивается вокруг своей оси, перпендикулярно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.
Затвор (затвор дисковый) - трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска и поворачивается вокруг оси, перпендикулярной к оси трубопровода.

4. В зависимости от условного давления рабочей среды:

вакуумная (давление среды ниже 1 кгс/см абс),
низкого давления (от 0 до 16 кгс/см 2 избыт.),
среднего давления (от 16 до 100 кгс/см 2),
высокого давления (от 100 до 800 кгс/см 2),
сверхвысокого давления (от 800 кгс/см 2).

5. По температурному режиму:

криогенная (рабочие температуры ниже -153°С),
для холодильной техники (рабочие температуры от -153 до -70°С),
для пониженных температур (рабочие температуры от -70 до -30°С),
для средних температур (рабочие температуры до +455°С),
для высоких температур (рабочие температуры до +600°С),
жаропрочная (рабочие температуры свыше +600°С).

6. По способу присоединения к трубопроводу:

Арматура муфтовая . Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью муфт с внутренней резьбой.
Арматура цапковая . Присоединяется к трубопроводу или емкости на наружной резьбе с буртиком под уплотнение.
Арматура под приварку . Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью сварки. Преимуществами являются полная и надежная герметичность соединения, минимум обслуживания (не требуется подтяжки магистральных фланцевых соединений). Недостаток - повышенная сложность демонтажа и замены арматуры.
Арматура стяжная . Соединение входного и выходного патрубков с фланцами на трубопроводе осуществляется с помощью шпилек с гайками, проходящими вдоль корпуса арматуры.
Арматура фланцевая . Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью фланцев. Преимуществом являются возможность многократного монтажа и демонтажа на трубопроводе, хорошая герметизация стыков и удобство их подтяжки, большая прочность и применимость для широкого диапазона давлений и проходов. Недостатки - возможность ослабления затяжки и потеря герметичности со временем, большие габаритные размеры и масса.
Арматура штуцерная (ниппельная) . Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью штуцера (ниппеля).

7. По способу герметизации (уплотнения) относительно внешней среды:

Арматура сальниковая . Герметизация штока или шпинделя относительно внешней среды обеспечивается эластичным элементом, находящимся в контакте с подвижным штоком (шпинделем) под нагрузкой, исключающей протечки рабочей среды.
Арматура мембранная . В качестве чувствительного элемента применена мембрана. Она может выполнять функции уплотнения корпусных деталей, подвижных элементов относительно внешней среды, а также уплотнения в затворе.
Арматура сильфонная . Для герметизации подвижных деталей (штока, шпинделя) относительно внешней среды используется сильфон, который является также чувствительным либо силовым элементом конструкции.
Арматура шланговая . Эластичный шланг обеспечивает герметичность всей внутренней полости арматуры по отношению к внешней среде.

8. По способу управления:

Арматура под дистанционное управление . Не имеет непосредственного органа управления, а соединяется с ним при помощи колонок, штанг и других переходных устройств.
Арматура приводная . Управление осуществляется при помощи привода (непосредственно или дистанционно).
Арматура с автоматическим управлением . Управление затвором происходит без участия оператора под непосредственным воздействием рабочей среды на затвор или на чувствительный элемент, либо посредством воздействия на привод арматуры управляющей среды, либо по командному сигналу, поступающему на привод арматуры из приборов АСУ.
Арматура с ручным управлением . Управление осуществляется оператором вручную дистанционно или непосредственно.