Трубопроводная арматура является соединительной частью для трубопроводов. К данному виду металлопродукции относятся: бочата, кресты, муфты, отводы, сгоны, тройники, угольники, фланцы, футорки и другие. Также под термином трубопроводная арматура понимают устройства, устанавливаемые на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отключения, регулирования смешивания, фазоразделения) потоками рабочих сред (жидкой, газообразной, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т.п.) путем изменения площади проходного сечения.

Для образования соединений необходимо применение такой трубопроводной арматуры, которая обеспечивает выполнение следующих условий:

• Тип трубопроводной арматуры - классификационная единица, характеризующая взаимодействием подвижного элемента затвора с потоком рабочей среды и определяющая основные конструкционные особенности трубопроводной арматуры. Например, задвижка, клапан, вентиль и т.д.
• Вид трубопроводной арматуры - классификационная единица, характеризующая назначение трубопроводной арматуры. Например, запорная, регулирующая и т.п.
• Типоразмер трубопроводной арматуры - конструкция трубопроводной арматуры, регламентированная условным проходом и условным давлением и имеющая обозначение группового основного конструкторского документа.

Трубопроводная арматура характеризуется двумя главными параметрами:

• условный проход (номинальный размер),
• условным (номинальным) давлением.

Условный проход (номинальный размер) Dу или DN трубопроводной арматуры – это номинальный внутренний диаметр присоединяемого к арматуре трубопровода в мм. Размеры условных проходов должны соответствовать числам параметрического ряда, устанавливаемого ГОСТ 28338-89 (всего 49 показателей от 3 до 4000 мм).

Значения условных проходов по ГОСТ 28338-89

Условный проход, мм :

3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 16*, 20, 25, 32, 40, 50, 63*, 65, 80, 100, 125, 150, 160*, 175**, 200, 250, 300, 350, 400, 450**, 500, 600, 700, 800, 900**, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200, 2400, 2600**, 2800, 3000, 3200**, 3400, 3600**, 3800**, 4000.

* - допускается для гидравлических и пневматических устройств;

** - не допускается для арматуры общего назначения.

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

ГОСТ 26349-84 определяет параметрический ряд номинальных давлений, состоящих из 26 параметров от 0,1 до 800 кгс/см2.

В отличие от условного давление рабочее давление – это наибольшее избыточное давление при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры, то есть при заданной рабочей температуре.

Трубопроводная арматура изготавливается для трубопроводных систем двух основных видов – внешних сетей трубопроводов и наружных сетей трубопроводов.

В зависимости от назначения трубопроводной системы (транспортировка газа, воды, пара, нефти или других) трубопроводная арматура изготавливается из стали, чугуна или разнообразных полимеров.

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

Тип арматуры – классификационная единица, характеризующая взаимодействием подвижного элемента затвора (запирающего органа) с потоком рабочей среды и определяющая основные конструкционные особенности трубопроводной арматуры. Например, задвижка, клапан, и т.д.

Вид арматуры - классификационная единица, характеризующая назначение 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.

Рабочая среда – газообразное (пар), жидкое или сыпучее вещество, в некоторых случаях двухфазное, перемещаемое по трубопроводу, обслуживаемому арматурой.

Внешняя (окружающая) среда – атмосферный воздух или другой газ, окружающий арматуру.

Управляющая среда – жидкость или газ (пар), используемые в качестве рабочего тела в приводах арматуры.

Командная среда – жидкость или газ, используемые для передачи командных сигналов в привод арматуры.

Давление абсолютное (Рабс) – давление, измеренное с учетом атмосферного давления.

Давление избыточное (Р) – давление, измеренное без учета действия атмосферного давления – за нуль отсчета принимается атмосферное давление (Ра), Р= Рабс – Ра. При Рабс>Ра давление Р называется также манометрическим.

Вакуум (W) – положительная разность между атмосферным давлением и абсолютным – W= Ра-Рабс (когда Ра>Рабс). В инженерных расчетах обычно принимается Ра=1кгс/см2.

Давление пробное (Рпр) – избыточное давление, при котором должно производится гидравлическое испытание арматуры на прочность и плотность водой при температуре не менее 5 С и не более 70 С, если в нормативно-технической документации не указано конкретное значение этой температуры.

Рабочая температура (Тр) – 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.

Протечка (утечка) – процесс прохождения газа или жидкости через поры, трещины, рыхлости в материале детали или через зазор между деталями арматуры.

Герметичность – свойство соединения (разъемного, неразъемного с подвижным или неподвижным контактом) препятствовать возникновению протечки.

Непроницаемость – свойство материала детали, характеризующееся отсутствием трещин, рыхлостей, газовых включений, через которые может возникнуть протечка.

Надежность – комплексное свойство: в зависимости от назначения арматуры может включать такие требования, как безотказность в работе, долговечность деталей, узлов и систем, ремонтопригодность, конструкций и деталей, сохраняемость в условиях эксплуатации, складского хранения и транспортировки. Эти требования могут рассматриваться в отдельности или входить в виде определенного сочетания в оценку надежности арматуры или ее отдельных узлов и деталей.

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 поступлении в арматуру высоко нагретой жидкости).

Термоцикловая прочность – свойство материала сохранять прочность при воздействии термоударов.

Отводы крутоизогнутые 90° (60°, 45°, 30°)

По сути, отводы представляют собой небольшую по размеру трубу особой конфигурации. Отводы используются на определенных участках трубопровода для изменения направления потока рабочей среды. Чаще всего отводы стальные различной конфигурации, в том числе отводы крутоизогнутые применяются на магистральных трубопроводах нефтегазовой и химической промышленности. При этом угол изгиба отводов гнутых может варьироваться от 10 до 90 градусов, а рабочее давление транспортируемой среды достигать 16 МПа, как, например, в отводах крутоизогнутых ГОСТ 30753-2001 или отводах ГОСТ 17375-2001. Применение отводов данного вида возможно при рабочем температурном разбросе среды, который варьируется в широких пределах от минус 70 до плюс 450 градусов по Цельсию.

Отводы стальные, бесшовные, приварные наружным диаметром Dн от 45 мм до 630 мм, с радиусом кривизны R = 1 Dу и R = 1,5 Dу (Dу - условный диаметр) из сталей 20, 09Г2С - по ГОСТ 17375-01, ГОСТ 17380-01; из сталей 15Х5М, 12Х18Н10Т (08Х18Н10Т), 10Х17Н13М2Т - по ТУ 1468-001-17192736-01. Предназначены для соединения труб при строительстве трубопроводов различного назначения, включая подконтрольные органам Госгортехнадзора и Госатомнадзора России.

Отводы крутоизогнутые ГОСТ 30753-01. Заготовка: труба по ГОСТ 8731-74 (группа В), ГОСТ 8733-74 (группа В), ТУ 14-3-1652-89, ТУ 14-3-1745-90, ТУ 14-3-460-75, ТУ 14-3-4520-75. Материал: сталь марки 10, 20 по ГОСТ 1050-88, 10Г2 по ГОСТ 4543-71, 20ЮЧ по ТУ 14-3-420-75, 09Г2С по ГОСТ 19281-89. Бесшовные приварные отводы из углеродистой и низколегированной стали типа 2D с R~DN ф=45°, ф=60°, ф=90°, изготавливают из труб методом протяжки по рогообразному сердечнику.

Переходы эксцентрические и концентрические

Переход - деталь, предназначенная для плавного изменения диаметра трубопровода. Переходы применяются на любых типах трубопроводов; на предприятиях энергетической, нефтяной, газовой и химической промышленности, для соединения труб в местах изменения диаметра.

Переходы подразделяются на концентрические и эксцентрические. Концентрические переходы применяются для соединения двух труб по центральной оси симметрии трубопровода; эксцентрические переходы применяются для соединения труб по нижней образующей линии.

Переходы штампованные бесшовные, приварные концентрические наружным диаметром Dн от 45 х 32 мм до 530 х 426 мм и эксцентрические наружным диаметром Dн от 57х32 мм до 325х273 мм из сталей 20, 09Г2С по ГОСТ 17378-01, ГОСТ 17380-01, из сталей 15Х5М, 12Х18Н10Т (08Х18Н10Т), 10Х17Н13М2Т - по ТУ 1468-120-1411419-93 предназначены для соединения труб при строительстве трубопроводов различного назначения, включая подконтрольные органам Госгортехнадзора и Госатомнадзора России.

Переходы стальные бывают двух типов: переход стальной эксцентрический и переход стальной концентрический. В большинстве случаев используют переходы из углеродистых и низколегированных сталей (сталь 20, 09Г2С и т.п.). В качестве материала для изготовления переходов применяются также жаростойкие и коррозионностойкие стали (15Х15М, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т и др.).

Тройники прямые и переходные

Приварные тройники стальные (равно проходные и переходные) из углеродистой и легированной стали по ГОСТ 17376-2001. Условное давление – 16 МПа, наружный диаметр – до 426 мм, рабочая температура от минус 70 до плюс 450 градусов, материал - сталь 20, 17Г1С, 09Г2С

Диаметр бесшовных тройников стальных исполнения 2 от 45 до 426 мм.

Пример условного обозначения равнопроходного тройника стального исполнения 2, диаметр 76 мм, Т = 7 мм из стали 20:

Тройник стальной 76x7 ГОСТ 17376-01

То же из стали 09Г2С для трубопроводов, подконтрольных органам надзора:

Тройник стальной П 76x7 09Г2С ГОСТ 17376-01

Тройники прямые и переходные из ковкого чугуна с цилиндрической резьбой являются соединительной частью для трубопроводов (трубопроводной арматурой) и изготовляются согласно ГОСТ 8944-75.

Сортамент тройников должен соответствовать:

• прямых — ГОСТ 8948-75;
• переходных — ГОСТ 8949-75.

Тройники изготовляют из чугунных отливок по ГОСТ 1215-79.

Фланцы стальные плоские приварные и приварные встык

Проведение любого трубопровода неизбежно сталкивается с необходимостью надежного соединения труб между собой, обычно для этих целей используются фланцы стальные. По общепринятой классификации фланцы стальные являются вспомогательными деталями при соединении встык труб трубопроводов различных рабочих сред. Сами по себе фланцы стальные не являются скрепляющими элементами трубопровода, однако играют роль несущих для крепежных деталей. К трубопроводу фланцы стальные крепятся при помощи сварки. По способу крепления различают фланцы стальные плоские приварные и фланцы стальные приварные встык (их еще называют воротниковыми фланцами).

Фланцы стальные плоские приварные и фланцы стальные приварные встык являются соединительной частью для трубопроводов (трубопроводной арматурой) и изготовляются согласно ГОСТ 12816-80.

Сортамент фланцев должен соответствовать:

• фланцы стальные плоские приварные — ГОСТ 12820-80;
• фланцы стальные приварные встык — ГОСТ 12821-80.

Фланцы изготовляются с уплотнительными поверхностями и присоединительными размерами по ГОСТ 12815-80. Фланцы изготовляют из полосового проката ковкой, штамповкой, гибкой или другими методами с последующей сваркой стыка.

Плоские приварные фланцы используют для арматуры, соединительных частей, машин, приборов, аппаратов, резервуаров и трубопроводов на условное давление Ру от 0,1 до 2,5 МПа и температуру рабочей среды от -70°С до 450°С.

Приварные встык фланцы используют для арматуры, соединительных частей, машин, приборов, аппаратов, резервуаров и трубопроводов на условное давление Ру от 0,1 до 20 МПа и температуру рабочей среды от -253°С до 600°C.

Кресты переходные

Кресты переходные из ковкого чугуна с цилиндрической резьбой являются соединительной частью для трубопроводов (трубопроводной арматурой) и изготовляются согласно ГОСТ 8944-75.

сортамент крестов должен соответствовать ГОСТ 8952-75.

Кресты переходные изготовляют из чугунных отливок по ГОСТ 1215-79.

Муфты компенсирующие

Муфты компенсирующие из ковкого чугуна с цилиндрической резьбой являются соединительной частью для трубопроводов (трубопроводной арматурой) и изготовляются согласно ГОСТ 8944-75.

Сортамент муфт должен соответствовать ГОСТ 8956-75.

Муфты компенсирующие изготовляют из чугунных отливок по ГОСТ 1215-79.

Угольники проходные и переходные

Угольники проходные и переходные из ковкого чугуна с цилиндрической резьбой являются соединительной частью для трубопроводов (трубопроводной арматурой) и изготовляются согласно ГОСТ 8944-75.

Сортамент угольников должен соответствовать:

• проходных — ГОСТ 8946-75;
• переходных — ГОСТ 8947-75.

Угольники изготовляют из чугунных отливок по ГОСТ 1215-79.

Футорки

Футорки из ковкого чугуна с цилиндрической резьбой являются соединительной частью для трубопроводов (трубопроводной арматурой) и изготовляются согласно ГОСТ 8944-75.

Сортамент футорок должен соответствовать ГОСТ 8960-75.

Футорки изготовляют из чугунных отливок по ГОСТ 1215-79.