Kde se používají potrubní armatury?

Výrobky podniků vyrábějících uzavírací ventily jsou velmi žádané v různých oblastech lidské činnosti. Prvky uzavíracích ventilů jsou široce zastoupeny v odvětvích, jako je výroba a rafinace ropy a plynu, chemie, petrochemie, elektrická energie a veřejné služby. V tomto článku vám prozradíme, v jakých dalších oblastech se uzavírací armatury používají a používají – klapky, kohoutky, filtry, ventily a šoupátka.

Celulózový a papírenský průmysl

Celulózový a papírenský průmysl ve své činnosti široce využívá uzavírací ventily. Podniky vyrábějící papír jsou doslova nacpané odshora dolů nejrůznějšími armaturami – od jednoduchých klínových ventilů a kulových kohoutů až po ultramoderní elektrické pohony ovládané na dálku.

Na výrobky armaturního průmyslu v papírnách jsou kladeny přísné požadavky, čemuž se nelze divit – pro výrobu papíru se často používají velmi agresivní materiály a prostředí, které způsobují korozi kovových prvků zařízení. Hlavním materiálem pro armatury v těchto podnicích je vysoce kvalitní nerezová ocel.

S rostoucím používáním chloridových sloučenin v technologických procesech výroby celulózy však podnikoví dodavatelé stále častěji upřednostňují armatury vyrobené ze slitin obsahujících nikl – jsou méně náchylné k agresi technologického prostředí.

Celulózky a papírny obsahují také kalové linky, které vyžadují speciální armatury – šoupátka. Konstrukce šoupátek s jejich blokovacím prvkem ve tvaru „nože“, který umožňuje řezání pevných částic v suspenzi, je vynikající pro použití na takových linkách.

Celulózky nejsou omezeny na použití těchto prvků. Stejně jako v každém jiném high-tech moderním podniku zde můžete najít téměř jakýkoli prvek uzavíracích ventilů, který se v současné době používá.

Říční a námořní flotila

Lodní uzavírací ventily provádějí na námořních plavidlech celou řadu operací, bez kterých se neobejde ani jedna loď – civilní ani vojenská, nákladní či osobní. Moderní loď je vybavena velkým množstvím typů a typů uzavíracích ventilů.

Účel těchto zařízení na lodích je jiný. Za prvé je to samozřejmě palivový systém lodi. Lodní armatury regulují dodávku paliva z palivových nádrží do elektráren a také plnění těchto nádrží z pobřežních skladovacích zařízení. Při provádění těchto operací jsou nutné časté úkony k zablokování průtoku média, což znamená vysoce kvalitní uzavírací prvky a zařízení. Zde neexistují žádné výjimky, tento typ provozu se provádí na všech plavidlech – od jaderných letadlových lodí až po přístavní remorkéry a rybářské nevody.

Ale kromě toho existují také lodní balastovací systémy, odsolovací zařízení, systémy zásobování sladkou vodou a hasicí systémy. Čím větší nádoba, tím větší počet prvků uzavíracího ventilu spotřebuje. Na moderních obřích supertankerech může být délka lodního potrubí pro různé účely desítky i stovky kilometrů.

V zásadě jsou průměry těchto prvků lodních uzavíracích ventilů malé a jsou určeny pro ruční ovládání – tak, aby je bylo možné otevřít rukama členů posádky. Množství těchto prvků však může být docela působivé, nicméně zde vše závisí také na velikosti lodi.

Na základě těchto údajů je výběr kování pro vybavení námořních plavidel vážnou a odpovědnou záležitostí. V dnešní době na lodích, stejně jako v high-tech podnicích, najdete kování téměř jakéhokoli typu. Klínové ventily, kulové ventily, zpětné ventily, klapky, klapky, všechny jsou široce používány na lodích.

Vzhledem k tomu, že prostředí, se kterým se flotily potýkají, jsou poměrně agresivní – mořská voda, horká pára, ropné produkty, jsou kladeny přísné požadavky na materiály, ze kterých jsou armatury vyrobeny.

Například mořská voda způsobuje oxidaci kovů. A i když je možné použít uhlíkovou ocel pro systémy skladování a dodávky sladké vody, je nežádoucí ji používat v systémech zabývajících se mořskou vodou kvůli možné korozi. Armatury pro mořskou vodu jsou vyrobeny z bronzu nebo slitin mědi a niklu. Používá se také nichrom nebo titan. Hliníkový bronz je také oblíbený díky své dobré odolnosti proti korozi a rozumné ceně.

Pivovarnictví a výroba potravin

Jednou v každém pivovaru můžete vidět spoustu lesklých trubek a tanků z potravinářské oceli, vybavených různými druhy kohoutů a ventilů. To vše jsou součásti technologických zařízení určených pro destilaci a výrobu alkoholických nápojů.

Ventily a potrubí pro tento účel jsou podobné biofarmaceutickým ventilům v tom, že musí být čisté, s leštěným vnitřním povrchem, na kterém nebudou ulpívat organické částice. Důležitou vlastností armatur pro takové instalace je absence vnitřních dutin, kde by se mohly hromadit organické částice. Takové armatury pracují při nízkém tlaku a jsou vyrobeny z nerezové oceli, mědi nebo bronzu.

Dalším jedinečným aspektem armatur v takových instalacích je jejich snadné čištění a stejný nedostatek zbytečných kapes a dutin. Například čtvrtotáčkové ventily ztrácejí na oblibě šoupátka a šoupátka kvůli obtížnému čištění. Tyto ventily jsou méně oblíbené než šoupátka, která nemají prakticky žádné kapsy nebo oblasti pro hromadění organických nečistot.

solární energie

Velkými spotřebiteli uzavíracích armatur v oblasti solární výroby jsou tepelné solární instalace (kolektory)

Solární kolektory koncentrují tepelnou energii slunečních paprsků a využívají ji k výrobě páry. Jinými slovy, voda se ohřívá sluncem a odpařuje se při cirkulaci v uzavřeném okruhu. V souladu s tím jsou armatury v takových instalacích rozděleny do dvou segmentů – armatury pro chladicí kapalinu (vodu) a armatury pro páru

Největšími uživateli ventilů v solární energii jsou solární tepelné elektrárny, které koncentrují teplo ze slunce a využívají tuto energii k přenosu chladiva k vytvoření páry. Jinými slovy, přenosová tekutina se ohřívá a cirkuluje v přijímači za účelem výroby páry. Ventily pro tyto instalace jsou rozděleny do dvou segmentů: potrubí topné kapaliny a potrubní systémy pro manipulaci s párou.

Uzavírací ventily v systému přenosu tepla solárních kolektorů musí odolávat tlaku a teplotě vznikající během procesu ohřevu. Navíc musí být vhodný pro použité médium (horká voda a ohřátá pára). Charakteristiky prvků jsou zde podobné těm, které se používají v elektrárnách s parní turbínou

Solární elektrárny, které využívají k výrobě elektřiny fotovoltaický proces, nemají agresivní prostředí a obtížné provozní podmínky, proto zde nejsou požadavky na armatury tak kritické.

Ocelářský průmysl

Průmysl železa a oceli klade vysoké požadavky na ventily používané v ocelárnách. Zde používané ventily, šoupátka, kohouty a kohoutky mají někdy jedinečné vlastnosti a nestandardní velikosti.

Výroba oceli používá vysokou pec, kde se železná ruda, koks a další komponenty taví při teplotě asi 2800 1538 ° F (asi XNUMX XNUMX ° C) k výrobě roztaveného železa.

Vysoká pec používá nízkotlaká potrubí horkého plynu velkého průměru, která vedou od zdroje plynu přes kompresor do vysoké pece. Tato vedení jsou nasycena různými prvky potrubních armatur. Nejoblíbenějším prvkem používaným v zařízeních s horkými plyny je tzv. listový ventil (nazývaný také vratná zátka nebo těsnění). Průtok média v uzávěru je blokován zaslepovacím prvkem otočné zátky. Systém horkého plynu také používá šoupátka a zpětné ventily.

Vysoká pec také vyžaduje přívod vody a potrubí pro odvod páry. Armatury, které doplňují takové řady, nepodléhají extrémnímu zatížení, proto jsou v těchto řadách použity standardní prvky.

Dalším typem tavení oceli je proces kyslíkového konvertoru. Existuje mnoho druhů procesu kyslíkového konvertoru určeného k výrobě oceli požadované kvality z litin různého složení: nízko a vysokofosforových, křemičitých a s nízkým obsahem křemíku, manganu a s vysokým obsahem manganu atd. Nejrozšířenější je metoda kyslíkového konvertoru s horním foukáním litiny technicky čistým kyslíkem .

Zde je hlavní zatížení neseno armaturami instalovanými na přívodech kyslíku. Tomu se říká – kyslíkové armatury. Před instalací a použitím musí být kyslíkové armatury a potrubí zkontrolovány zevnitř i zvenčí, zda neobsahují stopy maziva a oleje, jinak je nutné je odmastit rozpouštědlem. Jinak může dojít k požáru. Před instalací je přísně zakázáno profukovat kyslíkové potrubí stlačeným vzduchem.

Geotermální elektrárny

Geotermální energie využívá energii horkých plynů nebo páry obsažené v útrobách země a přírodního původu. Nejčastěji se vyskytuje ve vulkanických oblastech. V závislosti na povaze a teplotě geotermálního zdroje mohou být požadavky na uzavírací armatury používané na těchto zařízeních podobné požadavkům na armatury používané na teplárnách nebo na rozvodech teplé vody.

Aerospace

Uzavírací ventily používané v leteckém průmyslu se obvykle vyznačují malými rozměry, nestandardními materiály výroby a vysoce inteligentními řídicími systémy.

Nejběžnějším typem ventilů jsou zde elektromagnetické ventily a také malé hydraulické ventily sloužící k působení na řídicí plochy, jako jsou stabilizátory, křidélka a kormidla. Řízené střely používají stejné typy malých ventilů.

Pozemní startovací místa pro orbitální vozidla jsou velmi složitá a obsahují mnoho potrubí. Existují vedení na kapalná paliva, která jsou obvykle nasycena kryogenními armaturami. Další pomocná vedení obsahují různé kapaliny o různých tlacích a teplotách, což také předurčuje vysoké nároky kladené na v nich použité uzavírací armatury.

Přehrady a vodní elektrárny

Přehrady a vodní elektrárny organizované kolem nich jsou výkonné a složité inženýrské stavby, nasycené velkým množstvím potrubí a prvků potrubních armatur pro širokou škálu účelů. Jsou zde hojně zastoupeny tradiční šoupátka, zpětné a uzavírací armatury, šoupátka a klapky, jakož i některé specifické konstrukční prvky používané pouze ve vodárenství.

Na organizaci vodního hospodářství přehrad jsou kladeny přísné požadavky. Funkce uzavíracích ventilů zde spočívá v regulaci výkonu nádrží a zásobníků. Hloubka nádrže musí zůstat optimální, a to jak za sucha, tak za povodní. Pro regulaci hladiny nádrží jsou přehrady vybaveny stavidly pro vypouštění vody. Tlak vody procházející stavidly a potrubími může být prostě gigantický, proto jsou kladeny vysoké nároky na technologické celky, které umožňují tento průtok uzavřít, zejména na prvky uzavíracích armatur.

Na první pohled se může zdát, že v přehradách a vodních elektrárnách lze použít téměř jakýkoli typ potrubní tvarovky. Bližší pohled na provozní podmínky však vypovídá o něčem jiném.

Prvky, které blokují průtok vody, odolávají jak obrovskému tlaku, tak i obrovským objemům a značným průtokům. Za takových podmínek může na výstupu dojít ke kavitaci, což může vést k selhání ventilu, což může vést ke katastrofě. Proto jsou ventilové prvky testovány, aby čelily tomuto jevu, zejména použití jehlových ventilů poskytuje dobré výsledky.

Potrubí hraje v moderních průmyslových komplexech obrovskou roli. Různé materiály jsou přepravovány pomocí potrubí – kapalné, plynné a sypké. Slouží k zajištění regulace přepravních procesů potrubní příslušenství.

Příslušenství potrubí je soubor zařízení instalovaných na potrubí a určených k řízení průtoku pracovních médií změnou průtokové plochy. Dále zajišťuje provoz zásobníkových jednotek, kotlů atd.

Kvalita kování ovlivňuje mnoho věcí. Bezpečnost zařízení, na kterých je instalován, do značné míry závisí na tom, jaký druh armatury je vybrán pro instalaci, zda vyhovuje parametrům charakterizujícím pracovní prostředí a zda je správně provozován.

Pro zajištění kvality průmyslových armatur byl vyvinut systém norem.

Státní norma, které vyhovují potrubní armatury – GOST R 53672-2009

Tato norma platí pro potrubní armatury a jejich pohonná zařízení a stanoví obecné bezpečnostní požadavky na jejich konstrukci, výrobu, instalaci, provoz, opravy, přepravu, skladování a likvidaci.

Typy armatur podle funkčního účelu

Tvarovky lze rozdělit do různých typů podle následujících parametrů.

• Podle oblasti použití – jsou zde parovodní, tankové, energetické, chemické, lodní, plynové a olejové armatury.
• Podle principu kontroly a jednání – ventily se rozlišují: řízené, automatické, ručně ovládané, dálkově ovládané, mechanicky ovládané, elektrické pohony, pneumatické pohony, hydraulické a elektromagnetické pohony.
• Podle provedení připojovacích trubek – rozlišuje se spojka, příruba, tvarovka, čepová tvarovka a navařovací tvarovka.
• Způsobem těsnění – existují rozdíly mezi ucpávkou, membránou, hadicovou a vlnovcovou armaturou.

Hlavní parametry kování:

• Provozní parametry armatur – Podmíněný, pracovní a zkušební tlak, kapacita, krouticí moment, typ pohonu, doba odezvy, odolnost proti korozi.
• Konstrukční a instalační parametry výztuže – Jmenovitý průměr prostupu, hmotnost, počet, průměr a uspořádání otvorů na přírubách, typ připojení k potrubí, stavební délka a výška, řez pro přivaření k potrubí, provedení a rozměry připojovacích přírub.
• Konstrukční materiály – Litina (šedá, kujná, vysokopevnostní), uhlíková a legovaná ocel, neželezné kovy a slitiny (mosaz, bronz, nikl, hliník a slitiny titanu), jakož i nekovové konstrukční materiály, jako je vinylový plast, keramika, grafity, textolit, nylon a plastová směs

Průmyslové potrubní armatury.

Uzavírací ventily potrubí – armatury určené k blokování průtoku pracovního média s určitou těsností. Zahrnuje vypouštěcí ventily, jejichž účelem je vypouštění pracovního média z nádrží a potrubních systémů, dále regulační ventily sloužící ke kontrole hladiny kapalného média v nádržích, odběru vzorků, vypouštění vzduchu z horních dutin, odvodnění atd. . Má nejširší uplatnění a obvykle tvoří asi 80 % z celkového počtu používaných produktů.

Mezi uzavírací ventily patří:

• Šoupátko – typ ventilu, u kterého se blokovací nebo ovládací prvek pohybuje kolmo k ose proudění pracovního média.
• Ventil – typ ventilu, u kterého se blokovací nebo ovládací prvek pohybuje tam a zpět rovnoběžně s osou proudění pracovního média.
• Jeřáb – typ ventilu, u kterého se kolem vlastní osy libovolně umístěné ve vztahu ke směru proudění pracovního média otáčí blokovací nebo regulační prvek ve tvaru rotačního tělesa nebo jeho části.

Klapka (klapka, škrticí klapka, hermetický ventil, hermetický ventil) – typ armatury, ve které má blokovací nebo ovládací prvek tvar disku, který se otáčí kolem osy kolmé nebo umístěné pod úhlem ke směru proudění pracovního média. .

Na označení uzavíracích armatur musí být uvedeno jméno nebo obchodní značka výrobce, jmenovitý otvor v milimetrech, jmenovitý a provozní tlak, přípustná teplota a směr proudění kapaliny;

Regulační ventily potrubí

Potrubní regulační ventily jsou ventily určené k regulaci parametrů pracovního prostředí změnou průtoku média jeho průtokovou plochou.

Dělí se na redukční ventily – určené ke snížení provozního tlaku v systému a na uzavírací a regulační ventily. Regulační ventily lze ovládat ručně nebo automaticky pomocí elektrických pohonů.

Typy regulačních ventilů:

• Regulační ventil – nejběžnější typ regulačních ventilů. Ventily se dělí na ventily přímé – instalované na rovných úsecích potrubí, nemění směr proudění, úhlové – mění směr proudění o devadesát stupňů a třícestné, neboli směšovací – mají tři trubky pro připojení k potrubí a smíchejte dva proudy do jednoho. K ovládání regulačních ventilů se používají elektrické pohony, elektromagnetické pohony a pneumatické pohony.
• Uzavírací ventil – Pomocí tohoto ventilu se provádí jak regulace dle dané charakteristiky, tak i utěsnění ventilu dle norem těsnosti pro uzavírací ventily, což je zajištěno speciální konstrukcí plunžru, který má profil část pro regulaci, stejně jako těsnící plocha pro těsný kontakt se sedadlem v poloze „zavřeno“.
• Směšovací ventily – Používá se, když je potřeba míchat různá média při zachování konstantního parametru. Rozdíl mezi směšovacími ventily a regulačními ventily spočívá v tom, že regulační akce určuje průtoky dvou médií současně, nikoli pouze jednoho.
• Přímo působící regulátory tlaku – používá se tam, kde je potřeba udržovat konstantní tlak v potrubí. Regulaci tlaku lze provádět za regulátorem (ve směru toku média), v tomto případě se regulátor nazývá „Za sebou“ nebo před ním, v tomto případě se nazývá „Před sebou“.
• Regulátor hladiny – Regulátory hladiny se používají v nádobách používaných v energetických, chladicích a jiných instalacích. Jsou ovládány plovákem, ze kterého se na povel napustí požadované množství kapaliny nebo se uvolní přebytečná kapalina.

Ochranné kování

Ochranné kování – armatury určené k ochraně zařízení a potrubí před nouzovými situacemi odpojením servisního vedení. V důsledku provozu se mohou objevit různé problémy, které mohou vést k vodní kladivo při náhlé změně proudění média do opačného směru, což může vést k poruše čerpadel a jiných zařízení. Ochranné kování je navrženo tak, aby těmto problémům předcházelo.

Ochranné ventily se blíží pojistným ventilům, ale liší se principem činnosti. Pokud se pojistný ventil otevře, čímž dojde k odstranění hmoty a v důsledku toho se sníží parametry systému, ochranný ventil se uzavře a vypne chráněnou část systému nebo části zařízení

Hlavní typy ochranných armatur

• Zpětný ventil – Zpětné ventily se obvykle instalují na vodorovné části potrubí a šoupátka se instalují na vodorovné i svislé části. Tato zařízení umožňují tekutině proudit v jednom směru a zabraňují jejímu pohybu v opačném směru, přičemž působí automaticky
• Uzavírací ventily – Mezi ochranné armatury patří i uzavírací zařízení, která mají za úkol zabránit vytékání nebo uvolnění pracovního média z potrubí v případě jeho prasknutí. Takové ventily se zpravidla používají na impulsních potrubích malých průměrů pro pracovní média, jejichž uvolňování do životního prostředí je nepřijatelné například v elektrárnách včetně jaderných a v některých dalších průmyslových odvětvích.

Uzavírací potrubní armatury

Když nastane nouzová situace, v některých případech je nutné rychle odpojit jednotku, potrubí nebo úsek od obecného systému, k tomuto účelu se používají uzavírací ventily.

Na rozdíl od jiných ochranných ventilů nepracuje uzavírací armatura přímo z okolí, ale využívá externí zdroje energie na povel ze speciálních senzorů a může být otevírána a zavírána i na dálku obsluhou.

Uzavírací armatury jsou rychločinná uzavírací zařízení, ventily nebo šoupátka vybavená pneumatickými nebo elektrickými pohony.

Uzavírací prvek těchto zařízení může být ve formě talířového ventilu, kohoutu s kuželovou nebo kulovou zátkou nebo ve formě šoupátka. Nejčastěji používané uzavírací ventily a šoupátka jsou jednočinné pneumatické pístové pohony – tyto typy pohonů dokážou během pár sekund uzavřít velký ventil nebo šoupátko.

Uzavírací armatury se používají především v energetice, v zařízeních s velmi velkými parametry provozního prostředí, například v jaderných elektrárnách.

Bezpečnostní potrubní armatury

Bezpečnostní kování – armatury určené k automatické ochraně zařízení a potrubí před nepřijatelným nadměrným tlakem uvolněním přebytečné pracovní tekutiny.

• Distribuční a směšovací armatury – armatury určené k rozdělování toku pracovního média v určitých směrech nebo ke směšování toků.
• Fáze oddělující armatury – armatury určené k oddělení pracovních médií v různých fázových stavech. Počítaje v to:
• odvaděč páry – armatury, které odvádějí kondenzát a neumožňují nebo omezují průchod přehřáté páry.

To zahrnuje:

• Bezpečnostní ventily;
• Impulzní bezpečnostní zařízení;
• Membránová bezpečnostní zařízení;
• Obtokové ventily.

Nejpoužívanější jsou nízkozdvižné pojistné ventily, které jsou konstrukčně jednoduché a nevyžadují speciální úpravu.