Запорная арматура высокого давления

Запорная арматура высокого давления применяется в трубопроводных, гидравлических и технологических системах, где рабочие давления существенно превышают стандартные значения общепромышленной арматуры. К таким системам предъявляются повышенные требования по прочности корпуса, устойчивости запорного узла, стабильности герметизации и ресурсу при циклических и импульсных нагрузках.

Основная задача арматуры высокого давления — надежное перекрытие потока при сохранении герметичности в условиях переменных нагрузок, перепадов давления и температуры, а также при воздействии рабочих сред различного типа.

Критерии отнесения арматуры к высокому давлению

В инженерной практике понятие «высокое давление» не определяется одной фиксированной величиной. Оценка рабочей пригодности арматуры выполняется с учетом совокупности параметров:

• номинальное давление (PN или эквивалентный рейтинг);
• рабочая и максимальная температура среды;
• характер нагрузки (статическая, циклическая, импульсная);
• тип рабочей среды (жидкость, газ, гидравлическое масло, инертные среды);
• требования к герметичности и ресурсу.

Допустимое рабочее давление всегда рассматривается в зависимости от температуры, материала корпуса и типа уплотнений. Значение PN само по себе не является универсальным показателем и требует инженерной интерпретации применительно к условиям эксплуатации.

Классификация режимов эксплуатации

Состав категории запорной арматуры высокого давления

В категорию входят две основные группы изделий, применяемых в составе высоконапорных систем.

Шаровые краны высокого давления

Шаровые краны используются в высоконапорных системах благодаря минимальному гидравлическому сопротивлению, компактной конструкции и возможности быстрого перекрытия потока. При этом допустимые режимы эксплуатации напрямую зависят от конструктивного исполнения и применяемых материалов.

В категории представлены следующие серии:

• Серия 102 — шаровые краны со штампованным корпусом, применяемые в компактных и приборных узлах;
• Серия 105 — краны, рассчитанные на повышенные давления, применяются в гидравлических и технологических системах;
• Серия 110 — универсальные краны среднего давления для промышленных трубопроводов;
• Серия 112 — конструкция без застойных зон, применяется в системах с повышенными требованиями к чистоте среды;
• Серия 115 — гидравлические шаровые краны для циклических и импульсных режимов;
• Серия Т — цапфовые шаровые краны, предназначенные для работы при значительных перепадах давления и нагрузках на запорный узел.

Серии шаровых кранов и назначение

Фитинги высокого давления

Фитинги являются частью прочностной схемы трубопроводной системы и воспринимают нагрузку наряду с трубами и запорной арматурой. В категорию входят:

• прямые фитинги;
• отводы;
• тройники;
• крестовины.

Фитинги подбираются по стандарту присоединения, материалу, допустимому давлению и технологии монтажа. В высоконапорных системах недопустимо использование фитингов без учета геометрии резьбы и типа уплотнения.

Типы присоединений и особенности применения

Выбор типа соединения определяется рабочим давлением, требованиями к обслуживанию и условиями монтажа.

Материалы корпуса и уплотнений

Надежность арматуры высокого давления в значительной степени определяется материалами седел и уплотнений.

Материалы уплотнений

Материал уплотнений подбирается с учетом давления, температуры, частоты циклов и химической совместимости.

Параметры, подлежащие обязательному учету при подборе

Для корректного подбора запорной арматуры высокого давления учитываются:

1. тип рабочей среды;
2. рабочая и максимальная температура;
3. номинальное и пиковое давление;
4. наличие импульсных нагрузок;
5. диаметр трубопровода;
6. тип присоединения;
7. требования к герметичности;
8. условия окружающей среды.

Типовые ошибки подбора

Области применения

Типовые области эксплуатации

Инженерный подход к комплектации систем

Запорная арматура высокого давления, фитинги и типы соединений рассматриваются как единая система. Совместимость компонентов по давлению, материалам и стандартам присоединений является обязательным условием надежной эксплуатации и прогнозируемого ресурса оборудования.