Классификация по различным параметрам

Трубопроводная арматура подразделяется по функциональному назначению, типу соединения и герметизации. Разберу каждую классификацию отдельно.

По сфере применения

Функциональное назначение оборудования может быть разным. По сфере использования трубопроводная арматура классифицируется на:

• запорную;
• обратную;
• предохранительную;
• распределительно-смесительную;
• регулирующую;
• отключающую (защитную).

Трубопроводная арматура может быть изготовлена на заказ под определенные условия эксплуатации. Также, существуют стандартные категории.

Запорная арматура

Запорное оборудование предназначено для перекрытия потока рабочей среды с герметизацией. Арматура состоит из спускной части, которая сбрасывает среду из емкостей и трубопроводной системы, и контрольной части, предназначенной для контроля уровня среды в емкостях, забора пробы, выпуска воздуха, дренажа и других задач.

Запорная арматура применяется чаще всего при обустройстве трубопроводных систем (80%). Устройство позволяет регулировать степень герметизации при перекрытии потока окружающей среды. Здесь, герметичность и ее ресурс являются стандартными показателями качества трубопроводной арматуры.

У запорного оборудования 2 состояния (открыто или закрыто) и дополнительно 2-3 промежуточных положений. Такая арматура применяется в следующих сферах:

• морской транспорт;
• глубоководные аппараты;
• авиатехника;
• космические аппараты;
• атомная энергетика;
• магистральные газо- и нефтепроводы.

Обратная арматура

Назначение оборудования – обеспечение движения потока рабочей среды в едином направлении. Чаще обратная арматура используется для ограничения эмиссии во внешнюю среду при аварийном разрушении трубопровода.

Оборудование применяется при одновременной эксплуатации нескольких насосов для предотвращения смешивания рабочих сред. Например, в фильтрационных системах устанавливается обратная арматура, которая не дает смешаться очищенным и загрязненным материалам.

Предохранительная арматура

Устройство предназначено для защиты трубопровода от аварийного изменения температуры и других характеристик рабочей среды при автоматическом сбросе избытков.

Предохранительная арматура обеспечивает бесперебойную эксплуатацию и надежность трубопроводных систем. Оборудование устраняет критическое изменение характеристик внутреннего вещества, что может произойти по различным причинам:

• выведение из строя участка трубопровода;
• недочет сотрудников;
• внутренние изменения;
• воздействие внешних условий.

Предохранительная арматура устанавливается в трубопроводных системах транспортных установках, на объектах промышленного и энергетического назначения.

Распределительно-смесительная арматура

Устройство распределяет единый поток по отельным ответвлениям (распределительная) и смешивает различные вещества (смесительная). Стандартное использование – смешивание горячей и холодной воды для достижения требуемой температуры.

Регулирующая арматура

Устройство регулирует характеристики рабочей среды с целью экономичной и безопасной работы и формирования сложных производственных конструкций с различными компонентами.

Используя регулирующую и запорную арматуру, обеспечивается нормальное функционирование и оперативная управляемость трубопроводных систем на масштабных объектах. Такое оборудование применяется на АЭС.

Отключающая (защитная) арматура

Устройство подходит для остановки потока рабочей среды, если превышены показатели стандартной скорости течения из-за скачков давления на слабых участках.

Защитная арматура отличается от предохранительной тем, что выводит только конкретный участок. Весь остальной поток продолжает движение.

Чаще 1-2 вида трубопроводной арматуры комбинируются: запорно-регулирующая, запорно-обратная и др. конструкция зависит от конкретного случая.

По типу соединения

Существует 5 способов соединения трубопроводной арматуры с основным оборудованием.

Фланцевое соединение

Дисковой затвор предусматривает многоразовую установку, в случае чистки и ремонта арматуры. Фланцы отличаются высокой герметичностью и устойчивостью к большим скачкам давления.

Минусом фланцевого соединения является то, что при регулярных перепадах давления плотность на участках затяжки уменьшается. Герметизация ухудшается на отдельных местах. Другой недостаток фланцев – их большие габариты, по сравнению с другими деталями. Крепление регулярно проверяется, так как оно ослабевает спустя время.

Муфтовое соединение

В таких конструкциях соединяющиеся участки трубопровода имеют резьбу с внутренней стороны, с помощью которой и происходит соединение. Муфтовый метод подходит к трубам, диаметром не более 80 мм и рабочим давлением 10 атм. Этот способ применим к полипропиленовым, полиэтиленовым и металлопластиковым конструкциям. Муфтовое соединение подходит только для конструкций, предназначенных для транспортировки нейтральных и негорючих жидкостей.

Некоторые современные канализационные трубопроводы соединяются муфтовым методом без внутренней резьбы. Места стыковки уплотняются резиновыми кольцами.

Цапковое соединение

При установке применяется 1 или 2 винтовых захвата. Цапковое соединение подходит для быстрого монтажа, например, напорного пожарного рукава или водопроводной арматуры. В других случаях используются иные методы.

Цапковое соединение подходит для трубопроводов с высоким давлением рабочей среды.

Штуцерное соединение

Участки соединяются так: на одну часть устанавливается накидная гайка, на другой находится наружная резьба. Герметизация обеспечивается плотной прокладкой. Соединение арматуры с трубопроводом резьбовое.

Штуцерное соединение применяется при установке труб малого диаметра, не более 15 мм. Чаще всего, метод используется для лабораторных трубопроводов.

Приварка

Данный тип соединения считается самым надежным и долговечным. Приварка используется при обустройстве трубопровода, по которому будут протекать опасные вещества.

Детали привариваются друг к другу. Присоединительные патрубки предварительно подготавливаются к соединению.

По методу герметизации

Трубопроводная арматура подразделяется на 3 типа, в зависимости от способа герметизации:

• мембранная;
• сальниковая;
• сильфонная.

Мембранная арматура предназначена для уплотнения деталей корпуса и соединительных элементов, которые двигаются снаружи. Устройство уплотняет трубопровод в затворе.

Сальниковая арматура обеспечивает уплотнение штока (шпинделя), относительно внешней среды. Герметизация обеспечивается с помощью сальниковой набивки. Элемент устанавливается вблизи подвижного штока (шпинделя).

Сильфонная арматура выполняет ту же функцию, что и сальниковое оборудование. В качестве уплотнителя используется сильфон, силовая или чувствительная деталь.

задвижка клапан-вентиль

вентиль регулировочный

 

задвижка клиновая кран

клапаны регулирующие

запорная арматура

кран-бабочка

Смазочные материалы – это вещества с высокими антифрикционными свойствами, которые наносятся на контактирующие поверхности с целью облегчения их взаимного перемещения и уменьшения износа.ОБЩИЕ

Необходимость в применении смазочных материалов возникла еще в глубокой древности – с момента изобретения колеса. Чтобы оно легко вращалось, не скрипело и долго служило, на ось наносили животный жир или растительное масло.

По мере появления более сложных механизмов эксплуатационные требования к смазкам возрастали, в связи с чем в натуральную жировую основу начали добавлять мыло, графит, квасцы и прочие ингредиенты, снижающие коэффициент трения. Но получаемые смеси дорого стоили и имели низкую термостабильность. Поэтому во второй половине XIX века, с внедрением в производство быстроходных станков, мощного прессового оборудования, паровых машин и т.д., инженеры и химики упорно искали приемлемые по цене материалы, способные сохранять смазывающую способность при высоких температурах.

Настоящей революцией в развитии смазок стало использование продуктов нефтепереработки – минеральных масел. Сегодня на их основе создаются смазочные материалы, которые не только эффективно уменьшают силу трения, но и:

ü надежно защищают узлы и механизмы от коррозии, очищают их от загрязнений и продуктов износа, предотвращают образование царапин и задиров;

ü при механической обработке деталей отводят тепло из рабочей зоны станка, обеспечивают тщательное удаление стружки и абразивных частиц, чем продлевают срок службы инструмента и оборудования, улучшают качество продукции;

ü используются в качестве рабочего тела гидравлических приводов и амортизаторов, изолирующей и теплоотводящей среды в масляных трансформаторах;

ü герметизируют зазоры в цилиндропоршневых группах, чем повышают КПД поршневых компрессоров, двигателей внутреннего сгорания.

Смазочные материалы разделяют на виды по:

o агрегатному состоянию – на жидкие, пластичные (консистентные), твердые, газообразные;

o материалу основы – на минеральные, синтетические, полусинтетические, органические (животные и растительные);

o назначению – на индустриальные, гидравлические, моторные, трансмиссионные, компрессорные и т.д.

Основными видами смазочных материалов, используемых в промышленности для обслуживания станков, являются жидкие и консистентные индустриальные смазки на базе минеральных масел.

Спектр автомобильных смазочных материалов гораздо шире (Рис.1). Кроме того, их дополнительно классифицируют по сезонности использования на летние, зимние и всесезонные.

Рис.1Синтетические смазочные материалы для автомобилей стоят в 2 – 3 раза дороже минеральных, но имеют настолько высокие эксплуатационные показатели (Таблица 1), что владельцы автотранспорта массово переходят на их использование.

 

Основные характеристики разных видов смазочных материалов

жидкие

основными эксплуатационными характеристиками жидких смазочных материалов (масел и смазочно-охлаждающих жидкостей) являются:

o маслянистость – способность создавать на контактирующих поверхностях разделительную пленку требуемой прочности;

o вязкость и плотность – от этих показателей зависит несущая способность смазывающей пленки (их значения необходимо учитывать при нормальной, максимальной и минимальной рабочей температуре);

o индекс вязкости – чем он выше, тем шире температурный диапазон их применения;

o термоокислительная стабильность – устойчивость к окислению при нагреве до максимальных рабочих температур;

o температуры застывания, воспламенения, вспышки – это важно для обеспечения легкости холодного пуска механизмов, пожаро- и взрывобезопасности производства;

o кислотное число – определяет антикоррозионные свойства.

если масло используется в качестве охлаждающей среды, следует обращать особое внимание на теплоемкость – с ее увеличением возрастает эффективность охлажденияконсистентные.

К основным характеристикам консистентных смазочных материалов относятся:

o вязкость – определяет возможность заправки смазки в узлы и механизмы, холодного пуска машин, потери мощности на трение;

o предел прочности на сдвиг – наименьшая механическая нагрузка, при которой смазка начинает переходить из пластичного состояния в текучее;

o температура каплепадения – минимальная температура, при которой смазка начинает переходить в жидкое состояние (определяется в момент падения первой капли);

o число пенетрации – характеризует степень густоты смазки, от чего напрямую зависят ее вязкость, предел прочности на сдвиг и тиксотропные свойства.

Твердые

Основные требования, предъявляемые к твердым смазочным материалам:

•   малый коэффициент трения;

•   высокая адгезия к контактирующим поверхностям;

•   термичесая и термоокислительная устойчивость;

•   устойчивость к истиранию (определяется по времени работы пары трения до истирания смазывающего слоя).

Если их главной задачей является снижение коэффициента трения при умеренных рабочих температурах и давлениях, основной технической характеристикой будет смазывающая способность. Для компрессорных и моторных масел важнейшее значение имеют охлаждающие, моющие, антикоррозионные и противозадирные свойства, устойчивость к карбонизации.

Выбор вида смазочных материалов для технологического оборудования и способ их применения зависит от конструкции и условий работы (нагрузка, скорость, рабочая температура) узла трения. Например, пластичные смазки отлично подходят для высоконагруженных тихоходных механизмов, а жидкие – для смазывания скоростных трущихся пар с малой нагрузкой. Твердые смазочные материалы используются при невозможности подвода к узлу трения жидких и пластичных смазок и в тех случаях, когда он работает в условиях экстремальных температур и/или нагрузок, вакуума, радиации, в агрессивных средах.

Назначение и область применения жидких смазочных материалов легко определить по их маркировке. К примеру, индустриальные масла согласно ГОСТ17479.4-87 маркируются четырьмя группами знаков, где первая прописная буква (И) обозначает их принадлежность к индустриальным смазкам, вторая (Л, Г, Н или Т) – группу по назначению, третья (А, В, С, Д или Е) – подгруппу по эксплуатационным свойствам, а цифры – класс кинематической вязкости.

Правильно выбрать пластичную смазку по маркировке поможет ГОСТ 23258-78: первой прописной буквой обозначается группа (подгруппа) по назначению, следующими буквами – вид загустителя. Далее следует дробь, где числитель и знаменатель представляют собой значения самой низкой (без знака минус) и максимальной температуры использования, уменьшенные в 10 раз (к примеру, 2/8 означает, что данный смазочный материал можно применять при рабочих температурах от -20 до +80°С). По одной или нескольким строчным буквам после дроби можно получить информацию о виде дисперсионной среды, последние цифры – это класс консистенции.

Кроме буквенно-цифровой маркировки консистентной смазки, в технической документации указывают ее название (Литол, Фиол, Зимол, Графитол и т.д) состав, эксплуатационные характеристики (они носят рекомендательный характер, поскольку зависят от конкретных условий работы узла трения).

Для того чтобы смазочные материалы дольше сохраняли свои эксплуатационные свойства, их нужно правильно хранить, а именно:

соблюдать температурный режим, указанный производителем;

не допускать резких колебаний температуры, попадания на емкости прямых солнечных лучей;

•герметично закрывать наливные отверстия.

В соответствии с ГОСТ 1510 и СНиП 2.11.03 на производстве смазочные материалы должны храниться в сухих складах с хорошей вентиляцией, на стеллажах. Допускается их кратковременное хранение вне помещений – в этом случае емкости необходимо ставить на поддоны и защищать от осадков и солнца навесом.

Неизменными лидерами по производству смазочных материалов в России являются ПАО «ЛУКОЙЛ», ПАО «НК «Роснефть» и ПАО «Газпром нефть». Их доля на рынке составляет соответственно 45%, 20% и 14%.

В розничной продаже пользуются спросом продукты авторитетных зарубежных брендов Elf, Shell, Total, Castrol, Mannol, ZIC, Mobil и Motul, но с полок магазинов их все увереннее вытесняют бюджетные марки, среди которых - ADWA и ORLEN OIL (Польша), WEGO (Чехия).

С 2014 года в промышленности наблюдается устойчивая тенденция к отказу от дорогих импортных смазок в пользу продуктов производства России, Беларуси и Казахстана. Немалую роль в этом сыграл Технический регламент Таможенного союза ТР ТС - 030 – 2012, установившего общие требования к безопасности смазочных материалов, масел и специальных жидкостей при их производстве, транспортировке, хранении, реализации и утилизации, и обязавшего производителей предоставлять на каждую партию продукции паспорт качества.