Металлические материалы для трубопроводов, резервуаров, газгольдеров и других конструкций

1.

Дисциплина – Сооружение
газонефтепроводов и
газонефтехранилищ
Тема 1.1. Металлические материалы
для трубопроводов, резервуаров,
газгольдеров и других конструкций.
Лекция 8. Материалы для
запорной и регулирующей
арматуры.

2.

Учебный вопрос:
1. Назначение и устройство
запорной арматуры

3.

Запорная арматура применяется в различных отраслях,
имеющих дело с трубопроводами газообразных веществ,
нефтесодержащих субстанций и других жидкостей.
Основное назначение запорной арматуры – надёжно
отключить участок трубопровода или связанных с ним иных
трубопроводов и устройств от потока транспортируемой по ним
среды, обеспечивая безопасность запланированных работ.
Кроме отключения (отсечения) циркулирующей в системе
среды, с помощью арматуры поток жидкости можно:
регулировать (дозировать);
распределять;
смешивать;
удалять.

4.

Виды запорных устройств:
• задвижки с чугунными и стальными корпусами;
• запорные или запорно-регулирующие вентили;
• краны различных типов и устройств;
• дисковые затворы;
• регулирующая арматура;
• предохранительные и защитные изделия.

5.

Все запорные устройства схожи по конструкции. Они
представляют собой герметически закрытый корпус с размещённым
в нём запорным узлом. Этот узел должен герметично перекрывать
трубопровод, на котором установлен, деля его на части – участки
до задвижки по ходу среды и после неё.
В состав запорного узла входят два основных рабочих элемента:
седло и механизм запорного органа. Эти два устройства,
соприкасаясь своими уплотнительными поверхностями, создают
препятствие для движения используемой в трубопроводе среды.
Кроме запорной части, арматура имеет детали соединения с
трубопроводом:
• фланцы,
• патрубки с резьбой,
• гладкие патрубки для сварного соединения.

6.

Запорная арматура,
общие элементы:
1) корпус;
2) запорный узел;
3) детали соединения с
трубопроводом

7.

Учебный вопрос:
2. Назначение, устройство и виды
регулирующей арматуры

8.

•Регулирующая. В этот вид устройств входят:
всевозможные регулирующие клапаны (регуляторы):
давления среды,
• уровня жидкости в сосудах,
• перепадов давления между различными средами,
дросселирующая арматура.
Регулирующие клапаны чисто запорными органами не
считаются, поэтому обычно применяются с запорным узлом,
состоящим из задвижек или вентилей, устанавливаемых как
до регулятора, так и после него.

9.

• Размещение
запорной
арматуры на трубопроводе
и
регулирующей

10.

11.

Учебный вопрос:
3. Используемые материалы для
изготовления запорной арматуры
и комплектующих деталей

12.

Материалы и комплектующие
Используемые материалы для изготовления запорной
арматуры и комплектующих деталей должны соответствовать
общим
техническим
условиям
согласно
стандартам
Центрального конструкторского бюро арматуростроения
(ЦКБА) «Арматура трубопроводная. Общие технические
условия», введённым в действие с января 2006 года, а также
действующим национальным стандартам и отраслевым ТУ.
Главный критерий в выборе материала для корпуса любой
арматуры – его прочность. Корпус является основой для
установки в него всех других деталей. Это как фундамент в
строительстве – несущая конструкция для целого здания.

13.

Корпуса большинства трубопроводных запорных
устройств
изготавливают
чугунными
или
стальными. Иногда применяются для этого и другие
металлические
материалы:
бронзовые,
медные,
алюминиевые и латунные краны и вентили для бытовых
устройств.
Арматура из цветных металлов и их сплавов имеет хорошую
особенность – она не подвержена коррозии и имеет хороший
внешний вид, но на магистральных газонефтепроводах
применяется редко из-за высокой стоимости. Чаще
используется на распределительных газопроводах.

14.

Задвижка со стальным корпусом

15.

Самый экономичный материал для арматуры –
пластмасса, объединяющая под своим общим названием
изделия из ПВХ (поливинилхлорида), полипропилена,
полиэтилена
и
других
искусственных
сплавов
пластического материала. Но такая арматура не может
выдержать высокого давления и температур, так как не
отличается прочностью.
Но для труб небольшого диаметра и низких давлений
это вполне подходящая альтернатива металлическим
изделиям. Кроме дешевизны, трубопроводы и арматура из
пластмассы ценны своей стойкостью к коррозии – главного
бича однотипных устройств из стали.

16.

Для литья корпусов арматуры в зависимости от области и
условий применения применяют чугун:
ковкий,
серый
высокопрочный.
Арматура с чугунным корпусом из-за своей хрупкости не
применяется в трубопроводах:
при высоких давлениях;
там, где возможно возникновение гидравлических ударов;
резких перепадов температуры.
В таких ситуациях чугунный корпус может просто лопнуть.

17.

• Задвижка с
чугунным
корпусом

18.

Стальные корпуса выполняются из различных марок стали:
легированной;
жаропрочной;
углеродистой.
Для изготовления корпусов арматуры, устанавливаемой на
трубопроводах с агрессивными веществами или имеющей особо
чистую рабочую среду, используют нержавеющую сталь с высокой
стойкостью к коррозии.
Корпуса из жаропрочной стали используются для арматуры,
работающей в условиях повышенных температур рабочей среды.
Использование того или иного материала, а также конструкция
и тип фланца обусловлены рядом факторов, основные из которых
следующие:
• условный диаметр трубопроводов;
• давление рабочей среды;
• направление потока;
• температурные условия.

19.

Затвор арматуры нередко выполняется из того же
материала, что и корпус, но чаще его изготовляют из
другого
металла,
основываясь
на
высокой
износоустойчивости и параметрах рабочей среды.
Материал уплотняющих
поверхностей
должен
обеспечивать для затвора:
герметичность;
долговечность.

20.

Уплотнительным материалом служат:
• металлические изделия в виде колец, обладающие
коррозионной устойчивостью, антифрикционными свойствами,
хорошо обработанные (сталь, латунь, бронза, монель);
• наплавления из различных твёрдых сплавов: стеллит (сплав
кобальта), сормайт (сплавы на основе железа);
• неметаллические изделия (резиновые и резинометаллические
кольца, полимерные уплотнения);
• уплотняющие
набивки
из
материала
растительного
происхождения (хлопковое и льняное волокно), талька,
стекловолокна;
• фторопласт и графит для сальниковых уплотнений в условиях
агрессивной и высокотемпературной рабочей среды;
• листовая резина, паранит и фторопласт для прокладок.

21.

Чугунная и стальная арматура, снабжённая фланцами,
имеет неоспоримые преимущества трубопроводной сети по
сравнению с бес фланцевой в части:
герметичности;
ремонтопригодности;
прочности.
Но масса и габариты такой арматуры иногда достигают
больших величин (в тоннах и нескольких метрах
соответственно). К этому ещё нужно прибавить управляющие
устройства
(ручной
маховик,
электропривод
или
пневмопривод, навешиваемые на арматуру).
Фланцы приводят к повышенным показателям расхода
металла и трудоёмкости при их изготовлении.

22.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ