Для чого потрібна запірна арматура? Основні особливості її застосування на харчових виробництвах.

  1. Типи запірної арматури
  2. Стандарти харчової арматури
  3. Вимоги та матеріали запірної харчової арматури
  4. маркування арматури
  5. Класифікація та різновиди арматури
  6. За призначенням:
  7. За способом підключення:
  8. Крім того, арматура буває:
  9. Основні параметри арматури
  10. Пристрій харчової запірної арматури
  11. засувка
  12. Клапан (вентиль)
  13. кран
  14. Дисковий затвор (заслінка, батерфляй)
  15. обслуговування арматури

Згідно ГОСТ 24856-2014, трубопровідна арматура - це «технічний пристрій, що встановлюється на трубопроводах, обладнанні і ємностях, призначене для управління потоком робочого середовища шляхом зміни прохідного перетину». Під управлінням розуміється відкриття або закриття, а також розподіл, регулювання, поділ і змішування.

У цьому ж документі розглядаються наступні види запірної арматури:

  • Запірна. Призначена для повного перекриття трубопроводу.

  • Запірно-регулююча (не рекомендовані назва (нрк) - запірно-дросельна). Крім закриття, може впливати на характеристики робочого середовища шляхом часткового закриття прохідного перетину.

  • Запірно-зворотна. Здатна, крім повного перекриття, в автоматичному режимі запобігти зворотне протягом потоку.

  • Незворотно-запірна. Працює аналогічно попередньої, з тією відмінністю, що обмеження ходу або закриття запірного елемента може здійснюватися примусово.

  • Незворотно-керована. Визначення ідентично вороття-запірної, з доповненням: може бути ще й примусове відкриття затвора.

Останні чотири види відносяться до комбінованих.

Типи запірної арматури

За принципом дії, розрізняють чотири основні типи запірної арматури:

  • Засувка. Це пристрій, в якому замикаючий елемент переміщається перпендикулярно потоку робочого середовища.

  • Клапан (нрк - вентиль). Те ж, але паралельно. Вентилем в інформаційних текстах зазвичай називають запірний клапан з ручним керуванням. У технічних документах застосовувати дане слово не бажано, так як у нього немає однозначного тлумачення.

  • Кран. Затвор являє собою тіло обертання. Він повертається навколо своєї осі. Остання, по відношенню до потоку, може розташовуватися як завгодно (зазвичай - перпендикулярно).

  • Дисковий затвор (нрк - поворотний затвор, заслінка). Замикаючий елемент виконаний у вигляді диска. Він повертається навколо осі, яка розташовується перпендикулярно потоку або під кутом до нього.

Стандарти харчової арматури

Вимоги до запірної арматури викладені в наступних нормативних документах:

  • ГОСТ 24856-2014 Арматура трубопровідна. Терміни та визначення. Стандарт введений в дію з 1.04.2015 р Розроблено на основі ГОСТ Р 52720-2007, який в зв'язку з його прийняттям втратив чинність.

  • ГОСТ 4666-2015 Арматура трубопровідна. Вимоги до маркування. На основі ГОСТ Р 52760-2007 і ISO 5209: 1 977.

  • ГОСТ 28338-89 З'єднання трубопроводів і арматури. Номінальні діаметри. Ряди.

  • ГОСТ 26349-84 З'єднання трубопроводів і арматури. Тиску номінальні. Ряди.

Є й інші ГОСТи, що стосуються арматури для трубопроводів, або окремих типів виробів: 356-80 (СТ РЕВ 253-76), Р 53672-2009, 5762-2002, 9544-2005, 12893-2005, 21345-2005, 31294-2005 та інші.

Вимоги та матеріали запірної харчової арматури

Запірна арматура для харчової промисловості не є окремою групою, для якої є «свої» ГОСТи. Її параметри регламентуються положеннями для промислової трубопровідної арматури.

У деяких документах, наприклад, ГОСТ 33260-2015, в таблиці матеріалів вказано, що вітчизняні стали 12Х17 і 08Х18Н10Т можуть, крім інших галузей, використовуватися ще і в харчопромі. Тому вимоги щодо конструкції харчової арматури і сировини, з якого вона робиться, повинні, в основному, орієнтуватися на нормативи органів санітарно-епідеміологічного нагляду.

Після ознайомлення з СанПіН 2.3.4.551-96 «Виробництво молока і молочних продуктів», неважко зробити висновок - головні вимоги до запірної арматури в харчовій промисловості полягають в тому, що вона повинна:

  • Виготовлятися з матеріалів, дозволених органами держсанепіднагляду.

  • Мати конструкцію, яка виключає зони, в яких би застоювалася робоче середовище.

  • Робитися з високим ступенем чистоти обробки поверхонь - щоб не відкладалися забруднення, і спрощувався процес мийки.

  • Забезпечувати швидку розбирання трубопроводів, що промиваються вручну.

Кращим з матеріалів, відповідним санітарно-гігієнічним вимогам, є нержавіюча сталь. Офіційно терміна «харчова нержавійка» не існує. Пов'язано це з тим, що є багато марок хромованою стали, з різними характеристиками. А також - велика кількість різних продуктів і умов, в яких вони обробляються. В результаті, будь-який матеріал може бути придатним в одному випадку, і не підходити в іншому.

Із зарубіжних аналогів, для виготовлення обладнання харчової промисловості, найчастіше застосовуються AISI 304 і AISI 316L.

Якщо говорити в загальному про запірної трубопровідної арматури, то можна назвати ще кілька основних технологічних вимог:

  • Гідравлічний опір - мінімальне.

  • Робочий хід - досить легкий.

  • Забезпечення необхідної герметичності перекриття проходу, яка залежить від класу. У механізмах групи А затвор прилягає щільно. Для B, C і D допускаються певні протікання. Відповідність категорії має зберігатися протягом мінімум 2500 робітників циклів.

  • Конструктивна надійність по робочому тиску. Під час випробувань, пристрій повинен витримувати натиск, в 1,5 рази більший розрахункового.

маркування арматури

Запірна арматура повинна мати відповідне позначення. Вимоги до маркування викладені в ГОСТ 4666-2015.

За статусом маркування може бути трьох видів: обов'язкова, додаткова і спеціальна. До першого належать знаки, які ставляться на всі типи пристроїв. Це рік і місяць виготовлення, заводський номер, номінальний діаметр DN, номінальний тиск PN, матеріал корпусу, товарний знак, напрямок руху потоку (стрілкою), температурний діапазон, робоче або розрахунковий тиск.

До другого - для окремих типів виробів, на вимогу замовника або на розсуд виготовлювача. Це позначення: прокладки під фланець, сполучної різьблення для патрубків, арматури, футерування. А також номер плавки, місце установки на схемі, категорія обслуговування та інші. Третій показує відповідність технічним регламентам - Митного союзу, Європейського союзу, Американського інституту нафти і газу.

Класифікація та різновиди арматури

За номінальному тиску PN:

  • Низьке - до 2,5 МПа включно.

  • Середнє - від 2,5 до 10 МПа включно.

  • Високе - більше 10 МПа.

По виду покриття внутрішніх поверхонь: синтетичний (гума, каучук), футерованная (полімер), емальований і інші. Відповідно до положення запірного клапана в момент, коли відсутня керуючий вплив - нормально відкрита і нормально закрита.

За принципом управління арматура ділиться на керовану і автономну (автоматичну). До першої групи належать пристрої з ручним, механічним або дистанційним приводом. У другій - арматура може бути автоматично діюча, коли пристрій спрацьовує, безпосередньо використовуючи енергію робочого середовища. Або з автоматичним управлінням - потік впливає на приводний механізм, після чого пристрій отримує командний сигнал від спеціальної системи.

За призначенням:

  • Загальнопромислова.

  • Спеціальна. Робиться з урахуванням вимог, відповідно до умов експлуатації.

  • Для небезпечних об'єктів. При роботі з окислюючими, токсичними, вибуховими, горючими речовинами, або на обладнанні під тиском понад 0,07 МПа, або нагрівати воду більше 115 град С.

  • Санітарно-технічна.

  • Судова (корабельна).

  • Вакуумна. Працює при тисках нижче атмосферного.

  • Кріогенна. Для використання в робочому середовищі при температурах від 0 до 120 град К.

  • Відсічна. Час спрацювання - мінімальне.

  • Протипомпажного. Ставиться в компресорах, для зниження коливань витрати рідини.

  • Редукційна. Для редукування (зниження) робочого тиску, за рахунок підвищення гідравлічного опору системи.

  • З обігрівом. Корпус обладнаний «сорочкою» або електричним кабелем.

Арматура може бути повнопрохідними і неполнопроходная (нрк - звужена). У першому випадку у проточній частині площа перетину більше або приблизно дорівнює (зазвичай - не менше 90%) відповідного параметру вхідного патрубка. У другому - менше.

За способом підключення:

  • Безфланцева. З'єднується зварюванням, штуцерами і іншими способами.

  • Міжфланцеве (нрк - стяжна). Це безфланцева, яка ставиться між фланцями трубопроводу.
  • Муфтова. Патрубки із внутрішнім різьбленням. Для малих і середніх діаметрів.
  • Штуцерна. Те ж, з зовнішньої. Найпоширеніша на полімерних трубопроводах.

  • Цапкова. На патрубку арматури - зовнішня різьба і буртик. Арматура вворачивается в трубу, що має «свій» буртик і накидну гайку (рис. 1). Після цього гайка притискає буртик до патрубку. Ефективно при угвинчуванні арматури в корпус будь-якого апарату. Застосовується рідко.

  • Під приварення. Для великих діаметрів, коли потрібно особливо міцне з'єднання.

  • Фланцева.

Промислова арматура найчастіше робиться фланцевая або муфтова, побутова - Штуцерна. За типом ущільнень: безсальникові (використовуються інші види), сальниковая, мембранна або сильфонне.

Крім того, арматура буває:

  • Разової дії - в аварійної ситуації спрацьовує тільки один раз. Для повторного використання потрібне відновлення вузлів і деталей, або повна заміна.

  • Армована - корпус зроблений з неметалічної матеріалу, але зовні посилений металевою конструкцією.

  • Байпасна - розташована на обвідному (паралельному основному) трубопроводі. Служить для того, щоб основна спрацьовувала при меншому зусиллі. А також на випадок відключення для ремонту або профілактики.

  • Сейсмопрочная - під час і після землетрусу зберігає герметичність і міцність.

  • Сейсмостійка - те саме, що і попередня, плюс продовжує функціонувати.

  • Вибухозахищена. Працює у вибухонебезпечному середовищі, без загрози її займання.

  • Вогнестійка. Чим більше час, протягом якого арматура продовжує функціонувати під дією вогню, тим вище межа її вогнестійкості.

Основні параметри арматури

До основних технічних характеристик арматури відносяться:

  • Номінальна (вказане без урахування допустимих відхилень) тиск (умовний тиск) PN. Це максимальний надлишковий тиск в кгс / кв. см., при якому виріб працює протягом планового терміну служби.

  • Номінальний діаметр (номінальний розмір, номінальний прохід, умовний діаметр) DN. Параметр для приєднання, безрозмірна величина. Він приблизно дорівнює внутрішньому діаметру трубопроводу в мм. Точна цифра вибирається по найближчому значенням з лав в ГОСТ 28338-89. В арматурі, виробленої до введення в дію ДСТУ (01.01.91), дозволяється позначати умовний прохід Dy.

  • Робочий тиск Pp. Це максимальний надлишковий тиск, який може виникнути при роботі в нормальних умовах.

  • Розрахунковий тиск Р. Надмірний тиск, за яким певний запас міцності пристрою. Воно завжди одно робочому або більше його.

  • Гідравлічний опір. Це перехід кінетичної енергії потоку в теплову, обумовлений в'язким тертям рідини в проточній частині механізму. Призводить до падіння тиску (напору).

Пристрій харчової запірної арматури

Говорячи про пристрій запірної арматури для трубопроводів, слід виділити в ній три основних вузла: запірний механізм, привід і систему управління (остання - не обов'язково). Механізм розміщений в закритому корпусі, герметичність якого забезпечується ущільненнями. Для з'єднання з трубопроводом, є два патрубка (іноді - більше), впускний і випускний. Щоб перекрити рух потоку, передбачений запірний вузол. Він складається з запірного елемента (затвора) і сідла. Ці деталі стикаються між собою по поверхнях ущільнень. За допомогою приводу запірний елемент переміщається всередині механізму щодо сідла, зупиняючись в закритому, проміжному або відкритому положенні. Система управління передає на привід сигнал, після якого виконавчий механізм починає переміщати запірний вузол. Принципові відмінності різних типів запірної арматури полягають в тому, яким чином затвор пересувається щодо сідла.

засувка

Пристрій засувки показано на рис Пристрій засувки показано на рис. 2. За типом шпинделя вони бувають з висувним або невисувними штоком. В останньому випадку, різьбова частина весь час залишається всередині корпусу. Основні типи затворів: клинові і паралельні. У перших запірний елемент має форму клина різної конструкції. Поверхні ущільнень на затворі стоять під кутом один до одного. У друге - поверхні взаємно паралельні. Затвори з цільним клином повністю герметичні. Вони розраховані на високий тиск рідкої або газоподібної неагресивним середовища. Механічних домішок бути не повинно. З пружним - для великих тисків і високих температур. З складовим - для середніх тисків. Температура робочого середовища залежить від матеріалу ущільнень. Паралельні засувки менш герметичні, ніж клинові, але розраховані на більший тиск. У робочому середовищі може міститися невелика домішка металевих частинок. Однодискові добре підходять для високої температури і середніх тисків, при не дуже жорстких вимогах по герметичності. Дводискові - то ж, але щільність закриття у них набагато вище. При використанні затворів з еластичним ущільненням, температура робочого середовища повинна бути низькою, тиск - середнім. Герметичність перекриття - повна.

Гумоване покриття внутрішньої порожнини потрібно там, де має бути робота із середовищем підвищеної агресивності, при малих температурах. Байпасні пристрою ставлять на труби з високим тиском.

Переваги засувок: при повному відкритті - малий гідравлічний опір; не змінюється напрямок руху потоку; працюють з в'язкими рідинами; просте обслуговування; порівняно невеликі розміри; робоче середовище може йти в будь-якому напрямку.

Недоліки: низька швидкість спрацьовування (при ручному управлінні); малий (в порівнянні з вентилем) допустимий перепад тисків; не підходять для робочих середовищ агресивних, кристалізується або з твердими частинками; важко міняти зношені на затворі ущільнення; на кінцевий трубі магістралі можна отримати гідроудар.

Щоб підвищити швидкість спрацьовування, на засувки часто ставлять електро- або гідропривід.

Клапан (вентиль)

Пристрій показано на рис Пристрій показано на рис. 3 і 4. Затвор клапана зроблений у вигляді конусної або плоскої тарілки, або конусної голки. Крім перерахованих, бувають клапани з деформуються пружними затворами - мембранні і шлангові. У перших гнучка мембрана під дією керуючої сили, прогинається до сідла, яке зроблено у вигляді перегородки. У друге проточний канал виконаний з гнучкого шланга. При необхідності, він пережимається затворним елементом. Схематично робота тарельчатого, мембранного і шлангового клапанів показана на рис. 5.

Переваги клапана: відсутність тертя поверхонь ущільнювачів, через що задираки практично не з'являються; привід може бути малопотужним; переміщення запірного елемента паралельно потоку виключає можливість гідроудару.

Недоліки: напрямок потоку змінюється, тому гідравлічний опір підвищений; є застійні зони; довжина і вага відносно великі; конструкція корпусу складна; робоче середовище повинна рухатися в певному напрямку.

кран

кран

Пристрій показано на рис. 6 і 7. Затвор (часто називається пробка, незалежно від форми) робиться у вигляді усіченого конуса, циліндра або кулі. У ньому є отвір для потоку рідини. У відкритому положенні вісь отвору збігається з віссю трубопроводу. У закритому - вони взаємно перпендикулярні. Для зміни положення досить повернути шпиндель на 90 град, тому крани часто обладнуються НЕ маховиками, а ручками.

Для зміни положення досить повернути шпиндель на 90 град, тому крани часто обладнуються НЕ маховиками, а ручками

Застосовується для тисків до 40 кгс / кв.см. і діаметрів до 50 мм.

У конусному крані пробка повинна бути змазана. Переваги: ​​низький гідравлічний опір, низька ціна, проста конструкція, легкий ремонт. Недоліки: для повороту важеля треба докласти велике зусилля, з часом зазор між затвором і корпусом забивається отложеніямі.Ціліндріческіе крани використовують для регулювання. Вони не забезпечують великий герметічності.Шаровие крани найдосконаліші. Затвор виконаний з дуже великою точністю. Мастило не потрібна, пробка не стосується корпусу, герметичність висока. Недолік: значна вартість, так як їх треба робити на високотехнологічному обладнанні.

Дисковий затвор (заслінка, батерфляй)

Принцип дії - на рис. 8 (корпус - в розрізі). Залежно від кількості затворів, заслінки можуть бути одно- або багатостулкові. Застосовуються на різних діаметрах, аж до великих, і малих тисках. Герметизація слабка. Конструкція проста і надійна, можуть працювати із середовищем, що містить тверді включення.

обслуговування арматури

Обслуговування запірної арматури зводу до Виконання ТО и ремонтів, порядок проведення якіх прописаним в технічних регламентах. Профілактика Включає плановий огляд пристрою та перевірку его працездатності. Корпус чистять від бруду, рухомі части змащують. Засувку бажано промити, так як робоче середовище може містити тверді включення, які осідають на затворі і ущільненнях. Поточний ремонт може робитися на місці, без демонтажу, з відключенням ділянки трубопроводу. При середньому - змінюються або відновлюються деталі обмеженою номенклатури. При капітальному - будь-які, аж до базових, з метою повного або майже повного відновлення ресурсу.

Запірна арматура харчова - важливий елемент системи трубопроводів. Її правильний вибір і підтримку в працездатному стані внесе вагомий внесок в ритмічну і ефективну роботу підприємства.

© 2008 — 2012 offroad.net.ua . All rights reserved. by nucleart.net 2008