единения большого диаметра. Таким образом, область применения резьбо-в},1х соединений ограничивается малыми диаметрами и небольшими давлениями.

Когда одинаковые типы арматуры (краны, вентили) выпускаются с резьбовым и фланцевым соединениями, резьбовое соединение выбирают для условий, при которых демонтаж арматуры с целью ремонта маловероятен. Для ответственных случаев, когда среда имеет коррозионные свойства, твердые взвеси и т. п., а в процессе обслуживания требуется систематическая ревизия, ремонт или замена арматуры, предпочтение следует отдавать фланцевым соединениям. Наиболее надежным способом присоединения является приварка арматуры, поэтому в энергетических установках с высокими параметрами пара, в трубопроводах для горючих, токсичных, пожаро- и взрывоопасных сред и при других опасных и ответственных условиях работы стальной арматуры применяется приварка во всех случаях, где это допустимо.

На трубопроводах для сильнодействующих ядовитых веществ СДЯВ и дымящих кислот независимо от давления и температуры конструкцию уплотнительной поверхности фланцев следует принимать по типу шип - паз . При условных давлениях до 2,5 МПа включительно, а также при температуре среды до 300° С включительно в качестве крепежа обычно применяются болты с гайками. При условных давлениях свыше 2,5 МПа (независимо от температуры) н при температуре свыше 300° С (независимо от давления) используются шпильки с гайками.

Материалы для прокладок фланцевых соединений применяются в зависимости от давления, температуры и степени агрессивности среды. Так, для рабочего давления до 4 МПа используются плоские мягкие прокладки из целлюлозного и асбестового картона, паронита, резины, фторопласта, пластиката, фибры и т. п. Комбинированные асбесто-алюминиевые и асбесто-стальные прокладки из асбеста с оболочкой из алюминия или из мягкой отожженной низкоуглеродистой стали, из железа Лрмко, латуни, легированной стали, коррозионностойкой стали применяются для различных условий работы. При высоких давлениях используются прокладки из стали, алюминия, меди, никеля и других металлов с учетом температуры и давления среды, а также коррозионных свойств среды. Конструкция металлической прокладки может предусматривать плоское прямоугольное сечение, сечение в виде линзы (линзовые прокладки), овала (овальные прокладки), гребенчатое сечение (гребенчатые прокладки), сечение в виде круглого или овального кольца (трубчатые прокладки). В последнее время получают применение спирально навитые прокладки.

При необходимости проектирования новых конструкций разрабатывается здание на разработку проекта, в которое должны входить следующие основные Данные:

1) назначение арматуры;

2) рабочее давление среды;

3) рабочая температура среды;

4) диаметр прохода;

5) строительная длина;

6) способ присоединения к трубопроводу и положение на трубопроводе;

7) коррозионные свойства среды, степень засоренности загрязнителями и абразивными частицами;

8) способ управления арматурой;

9) вязкость среды;

10) класс герметичности или допустимая протечка;

И) пропускная способность арматуры для регуляторов давления, регулирующих клапанов и предохранительных клапанов, пропускная характеристика Для регулирующих клапанов;

12) продолжительность закрытия и открытия (цикл срабатывания) и периодичность срабатывания;

13) источник энергии и его характеристика (переменный или постоянный ток, ряжение, давление воздуха и т. д.);

14) местонахождение арматуры и условия ее обслуживания (взрывозащи-Щенное исполнение, исполнение для тропического климата и др.); в случае

необходимости указываются дополнительные требования, необходимые для уточнения конструкции и условий ее испытания;

15) ограничение габаритов;

16) ограничение веса;

17) вибропрочность и виброустойчивость;

18) особые условия эксплуатации;

19) особые требования долговечности (ресурс в циклах срабатывания);

20) особые требования надежности.

Арматура должна обладать герметичностью, т. е. не должна пропускать рабочую среду в окружающую атмосферу и в закрытом положении не должна пропускать среды из одного отделенного ею участка трубопровода в другой. Герметичность обеспечивается соединениями: шпиндель - крышка, крышка - корпус, корпус - трубопровод и седло - затвор. Герметичность подвижного соединения шпиндель - крышка обеспечивается сальниковым или сильфонным узлом. Во всех случаях, где это допустимо, используется сальниковая арматура как более дешевая, причем в ряде случаев, например в арматуре больших диаметров прохода, сильфонное уплотнение из-за большого хода шпинделя неосуществимо. При выборе конструкции сальника и материала набивки решающими факторами являются температура и коррозионные свойства среды. Для трубопроводов, аппаратов и установок с огне- и взрывоопасной, радиоактивной или токсичной средой выбирается сильфонная арматура, гарантирующая герметичность соединения шпиндель -. крышка. Крышка с корпусом наиболее часто соединяется с помощью фланцев, в арматуре малых диаметров прохода применяется резьбовое соединение. В арматуре энергетических установок находит широкое применение бесфланцевое соединение крышки с корпусом с использованием прокладок, самоуплотняющихся под действием усилия, создаваемого давлением среды, действующей на крышку, или набивки типа сальниковой.

19.2. Выбор конструкционных материалов

Конструкционные материалы основных деталей арматуры назначаются с учетом энергетических (температура, давление) и эксплуатационных (коррозионные свойства, наличие абразивов и пр.) параметров рабочей среды, степени ответственности обслуживаемого арматурой объекта и требуемого уровня надежности арматуры (безотказность, долговечность, ремонтопригодность). Набор материалов для деталей пароводяной, коррозионностойкой, криогенной, нефтяной арматуры при обычных условиях работы (средние параметры) в основном установлен практикой. Если арматура работает на сложных средах и в условиях, отличных от общепринятых, ее изготовляют по соответствующей проектной документации.

Применяется следующее наиболее общее подразделение арматуры по материалу корпусных деталей: чугунная - из серого и ковкого чугуна; стальная - из углеродистой стали, из коррозионностойкой стали; из титана, цветных металлов и сплавов, пластмасс и керамики. Чугунная арматура является наиболее дешевой, но хрупкость серого чугуна ограничивает его применение. В связи с высокой стоимостью арматуры из коррозиоиностойких материалов ее применение должно быть достаточно обосновано. Арматура из бронзы и латуни используется лишь для продуктов, физико-механические свойства которых требуют применения этих материалов и не допускают применения черных металлов. Во всех случаях для ответственных объектов и трубопроводов используют стальную арматуру как более прочную и надежную.

В энергетических установках и трубопроводах для горючих, токсичных пожаро- и взрывоопасных сред, сжиженных газов и в других подобных случаях применяют только стальную арматуру.

В табл. 19.1 приведены наибольшие допускаемые рабочие давления при изготовлении арматуры из этих материалов. Согласно ГОСТ 356-68 для ста.яь-ной арматуры предусмотрено условное давление до Ру = 100 МПа.

Для ряда трубопроводных систем материал арматуры должен выбираться не только в зависимости от давления, температуры и свойств рабочей среды, нс>

19.1. Наибольшие допускаемые рабочие давления (МПа) в арматуре в зависимости от материала корпусных деталей и температуры

Материал корпусных деталей

В о в

--сп odod

Материал корпусных деталей

о 00 оо

с-кХХ

ру 0,9ру 0,8ру 0,7ру 0,64р,

0,96ру 0,92ру 0,88ру 0,82ру

435 500 540 600 650 700

0,5ру

0,77ру 0,67ру 0,60ру 0,47ру 0,34ру 0,22ру

и с учетом правил Госгортехнадзора СССР, строительных норм и правил СНиП, специальных ведомственных норм. Так, согласно данным Норм технологического проектирования тепловых электрических станций и тепловых сетей Минэнерго СССР не допускается применения чугунной арматуры для следующих условий:

1) на газопроводах горючего газа и мазутопроводах с условным диаметром прохода 50 мм и более;

2) на трубопроводах воды и пара с условным диаметром прохода 50 мм и более при температуре теплоносителя выше 120° С;

3) на всасывающих трубопроводах перед питательными насосами от атмосферных деаэраторов;

4) на трубопроводах всех диаметров при температуре теплоносителя выше 120° С, если арматура имеет электрические приводы.

Согласно СНиП 1-Г.8-66, запорная арматура, изготовленная из серого чугуна марки не ниже СЧ 15-32, может применяться на газопроводах с рабочим давлением до 0,6 МПа. При большем давлении применяется запорная арматура из ковкого чугуна, углеродистой или низколегированной стали.

Выбор материала деталей арматуры с учетом коррозионных свойств среды производится с использованием данных о рабочей температуре среды и коррозионной активности ее при данной температуре. Большие перспективы открывает применение для коррозионных сред арматуры с защитными покрытиями коррозионностойкими неметаллическими покрытиями. Широкое распространение для агрессивных сред получили чугунные мембранные (диафрагмовые) запорные вентили и регулирующие клапаны с неметаллическими коррозионностойкими покрытиями.

Прн отрицательных температурах окружающего воздуха существзют следующие ограничения применения арматуры. Арматура из серого чугуна допускается К применению при температуре до -15° С; из ковкого чугуна - до -30° С; из углеродистой стали - до -40° С.

Стали и сплавы, рекомендуемые ЦКБА для деталей арматуры, работающей в Химических средах, приведены в табл. 19.2.

Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих ОД давлением , утвержденными Госгортехнадзором СССР, ограничено примене-ие материалов определенными пределами по таким параметрам рабочей среды