4. Счѐтный механизм; 5- термоизмерительный зонд рт-100; 6- контрольный термометр; 7- канал выхода; 8- датчики импульсов; 9- колесо турбины; 11 - вытесняющее тело

На последнем зубчатом колесе редуктора закреплѐн постоянный магнит, а вблизи колеса - два гер-кона, частота замыкания контактов первого пропорциональна скорости вращения ротора турбины, т.е. скорости потока газа. При появлении мощного внешнего магнитного поля контакты второго геркона замыкаются, что используется для сигнализации о несанкционированном вмешательстве.

Порядок проведения работы

1. Ознакомиться с литературой [3, 6], наиболее полно отражающей номенклатуру, выбор и принцип работы газового оборудования.

Пользуясь литературой, подобрать оборудование - регулятор давления газа, предохранительный запорный клапан, фильтр газовый, задвижки, предохранительный сбросной клапан, прибор замера расхода газа для газорегуляторного пункта, схема которого представлена на рис. 15. Данные для подбора выбираются из табл. 8 согласно варианту.

Представить отчѐт по работе, который должен содержать основы теории, схему ГРП с подобранным оборудованием, выводы по результатам работы.

Контрольные вопросы

1. Назовите, что входит в состав оборудования ГРП (ГРУ). Расскажите о назначении названного оборудования.

2. Какие устройства для измерения расхода газа Вы знаете? На каких методах или явлениях основаны способы измерения расхода?

3. Перечислите требования, предъявляемые к помещениям и местам установки ГРП (ГРУ).

4. Чем следует руководствоваться при выборе оборудования ГРП?

5. Обоснуйте тип оборудования, выбранного Вами для ГРП.

6. Нарисуйте и расскажите технологическую схему ГРП.

7. Каковы пределы настройки ПКС и ПЗК?

Исходные данные для подбора оборудования в ГРП (ГРУ)

№ вари- анта	Входное давление P, МПа	Выходное давление P2, МПа	Расход газа Qmax, м /ч	Расход газа Qmin, м /ч	Вид газопровода
1	0,6	0,05	110	30	Тупиковый
2	0,6	0,1	50 000	5000	Кольцевой
3	1,2	0,016	1900	60	Разветвлѐнный
4	1,2	0,05	800	1	Тупиковый
5	1,2	0,1	1700	230	Тупиковый
6	1,2	0,016	5800	95	Разветвлѐнный
7	1,2	0,65	10 000	700	Кольцевой
8	1,2	0,1	12 300	3700	Кольцевой
9	0,6	0,05	10	9	Тупиковый
10	1,2	0,05	6000	1000	Кольцевой
11	1,2	0,1	16 400	3200	Кольцевой
12	1,6	0,05	180	40	Тупиковый
13	1,2	0,1	300	50	Тупиковый
14	1,2	0,1	2250	680	Разветвлѐнный
15	0,6	0,1	70	30	Тупиковый
16	1,2	0,016	10 140	370	Кольцевой
17	0,3	0,05	20	8	Тупиковый
18	1,2	0,1	2120	690	Кольцевой
19	1,2	0,1	5240	1010	Разветвлѐнный
20	1,2	0,1	31 312	7450	Кольцевой
21	1,2	0,05	400	100	Тупиковый
22	1,2	0,1	60 400	700	Кольцевой
23	1,2	0,1	44 200	470	Кольцевой
24	1,2	0,01	700	0	Тупиковый
25	1,2	0,05	7700	100	Разветвлѐнный

Лабораторная работа №3 ГАЗОВАЯ ЗАПОРНАЯ АРМАТУРА

Цель работы: изучение конструкции различных видов запорной арматуры, приобретение практических навыков по их разборке и сборке.

Программа работы:

• ознакомиться с различными видами запорной арматуры, применяемыми при газоснабжении объектов;

• разобрать подетально все представленные виды арматуры, установить назначение этих деталей;

• определить материалы, из которых детали изготовлены;

• собрать изделия;

• составить отчет, в котором привести эскиз арматуры, последовательность ее разборки и сборки, указать назначение каждого вида арматуры, D_y и Р_у, строительные размеры, материал каждой детали.

Оснащение рабочего места:

• различные виды запорной арматуры;

• измерительные инструменты (линейки измерительные, штангенциркули);

• инструменты (гаечные ключи, плоскогубцы, отвертки и др.).

1. Теоретические положения

Трубопроводной арматурой называют устройства, монтируемые на трубопроводах, емкостях, аппаратах и других установках, предназначенные для управления потоками сред посредством отключения трубопроводов или их участков, распределения потоков по требуемым направлениям, регулирования различных параметров среды (давления, расхода) и т.д.

Основными общими параметрами трубопровода и арматуры являются условный диаметр прохода D_у и условное давление Р_у.

Условный диаметр прохода D_у - величина, условно характеризующая

внутренний диаметр элемента трубопровода, не обязательно совпадающая с его действительным внутренним диаметром. Если два элемента имеют одинаковые D_у, то их присоединительные размеры обеспечивают стыковку.

Условное давление Р_у — величина, характеризующая пригодность

элемента для надежной эксплуатации при данных рабочих параметрах среды. При рабочей температуре <200°С условное давление равно рабочему (Р_у=Р_р); при более высокой температуре значение P_v>P_p.

Арматура состоит в основном из запорного или дроссельного устройства и привода. Эти устройства представляют собой закрытый крышкой корпус, внутри которого перемещается затвор. Корпус имеет два или более присоединительных конца, при помощи которых он крепится герметично на трубопроводе. Газ, протекающий через запорное или дроссельное устройство, должен быть герметично изолирован от внешней среды, то есть не должен выходить наружу.

Перемещением затвора внутри корпуса относительно его седла изменяют площадь прохода для газа, в результате чего изменяется гидравлическое сопротивление. Седлом называют часть внутренней поверхности корпуса или специальную деталь, с которой сопрягается затвор в закрытом положении. Устройство называется запорным, если оно предназначено для герметичного разобщения одной части трубопровода или аппарата от другой, и дроссельным, если его основное назначение заключается в точном регулировании площади прохода - гидравлического сопротивления. В запорных устройствах поверхности затвора и седла, соприкасающиеся во время отключения частей трубопровода, называются уплотнительными; в дроссельных устройствах поверхности затвора и седла, образующие регулирующий орган для среды, называются дроссельными.

По функциональному назначению арматура подразделяется на следующие основные классы:

• запорная;

• регулирующая;

• предохранительная и защитная;

• контрольная.

Запорная арматура, предназначенная для полного перекрытия потока среды, подразделяется по ГОСТ Р 52720-07 на следующие типы:

• задвижки;

• краны;

• клапаны;

• затворы дисковые.

Тип арматуры характеризует взаимодействие подвижного элемента затвора (запирающего органа) с потоком рабочей среды и определяет основные конструктивные особенности трубопроводной арматуры.

Перечисленные типы арматуры имеют наиболее широкое распространение — около 80% всего количества применяемых изделий; в настоящей работе рассматривается этот класс арматуры.

2. Основные типы запорной арматуры

   1. Задвижки. ГОСТ 9698-86

Задвижка - широко применяемое запорное устройство, в котором перекрытие прохода осуществляется поступательным перемещением затвора (диска) в направлении, перпендикулярном движению потока транспортируемой среды. Принципиальная особенность задвижек заключается в том, что при их закрывании запорный элемент не преодолевает заметные усилия от давления среды, так как он двигается поперек потока. В задвижках при закрывании необходимо преодолеть только трение. Площадь уплотнительных поверхностей задвижек невелика: два узких кольца вокруг прохода. Благодаря этому в задвижках легко обеспечивается относительно надежная герметичность.

Разнообразные по конструкции задвижки подразделяются на клиновые (рисунок 3.1) и параллельные (рисунок 3.2). В зависимости от конструкции системы «винт-ходовая гайка» и от расположения ходовой гайки различают задвижки с выдвижным и невыдвижным шпинделем. В задвижках с невыд- вижным шпинделем последний вращается вместе с маховиком. На конце шпинделя и на дисках есть резьба. При вращении маховика и шпинделя, диски по резьбе поднимаются или опускаются, открывая или закрывая проход.

В задвижках с выдвижным шпинделем маховик закреплен на корпусе так, что при его вращении шпиндель вывинчивается или ввинчивается по резьбе в маховике, увлекая за собой укрепленные на нем диски. По выступающему над маховиком размеру шпинделя можно оценить, открыта эта задвижка или нет.

Параллельные задвижки изготовляются с D_у =50; 80; 100; 125; 150; 200;

300 и 400 мм.

Стальные клиновые задвижки изготовляются без редуктора с D_у =50-250 мм; с редуктором с D_у =300; 400 мм и с электроприводом с D_у. =500 -1200 мм.

Седла или уплотнительные поверхности, параллельные уплотнительные поверхностям затвора диска, в клиновых задвижках расположены под некоторым углом к направлению перемещения затвора, который называют клином. Преимущества задвижек такой конструкции - повышенная герметич

ность прохода в закрытом положении, а также незначительные усилия, необходимые для обеспечения уплотнения. Недостатки повышенный износ уплотняющих кромок затвора, а также технологические трудности получения герметичности в затворе.

Уплотнение шпинделя в местах прохода через крышку корпуса в обоих случаях производится сальниковой набивкой.

2. Краны конусные и шаровые. ГОСТ 9702 - 87

Краны - это запорные устройства, в которых подвижная деталь затвора (пробка) имеет форму тела вращения с отверстием для пропуска потока и при перекрытии потока вращается вокруг своей оси. Любой кран имеет две основные детали: неподвижную - корпус и вращающуюся - пробку. В зависимости от геометрической формы уплотнительных поверхностей затвора краны разделяются на два основных типа: конусные и шаровые.

Конусные краны представляют собой проходной кран, имеющий входной и выходной патрубки, расположенные на одной оси. Они позволяют поворотом пробки на 90° легко осуществлять управление потоком газа, имеют низкий коэффициент гидравлического сопротивления.

Рисунок 3.3. Пробковый крин:

I - корпус; 2 - пробка со штоком; 3 - крышка сальника; 4 - сальниковая набивка; 5 - опорное кольцо; 6 - прорезь в пробке; 7 - болт

На рисунке 3.3 показана одна из разнообразных конструкций сальникового пробкового фланцевого крана. Запорным элементом здесь является коническая пробка 2 с прорезью 6 для прохода среды. На четырехгранной головке «под ключ» наносится риска, которая совпадает с направлением прорези. Если риска на головке совпадает с направлением трубопровода, на котором установлен кран, проход открыт, а если риска размещена поперек трубопровода - закрыт.

Герметичность в сальниковых крапах по отношению к окружающей среде обеспечивается сальниковой набивкой 4, уплотнение которой осуществляется затягиванием сальника с помощью крышки 3.

Уплотнительные поверхности конусных кранов имеют форму конуса. Конусность пробки (корпуса) в практике арматуростроения принимается (в зависимости от антифрикционных свойств применяемых материалов) равной 1:6 или 1:7. В последнее время широкое применение получили шаровые краны (рисунок 3.4), обладающие всеми основными преимуществами конусных - простота конструкции, прямоточность, низкое гидравлическое сопротивление,

Рисунок 3.4. Кран шаровой сальниковый муфтовый:

1 - корпус; 2 - фторопластовое кольцо; 3 - шаровая пробка; 4 - соединительные болты; 5 - сальниковая набивка; б —рукоятка; 7 - сальниковая гайка; 8 — резиновая прокладка

постоянство взаимного контакта уплотнительных поверхностей. В то же время отличаются от них следующим: пробка и корпус благодаря сферической форме имеют меньшие габаритные размеры и массу, большую прочность и жесткость, меньшую трудоемкость в изготовлении (при наличии технологического обору- дования), что объясняется отсутствием весьма трудоемких механической обработки и особенно притирки уплотнительных поверхностей корпуса и пробки.

Шаровые краны характеризуются большим разнообразием конструкций. Кран шаровой сальниковый муфтовый (см. рисунок 3.4) состоит из чугунного корпуса 1 и пробки 3 сферической формы с круглым отверстием диаметром, примерно равным внутреннему диаметру газопровода. Плотность затвора обеспечивается двумя уплотнительными фторопластовыми кольцами 2 со сферической уплотнительной поверхностью и резиновыми прокладками 8. Корпус состоит из двух частей, соединяемых болтами 4. Кран, оснащенный ручкой 6 и ограничителем поворота, может устанавливаться в любом рабочем положении.

Стандарт распространяется на промышленную трубопроводную арматуру

- запорные шаровые и конусные краны на условные давления Р_у от 0,1 до 32 МПа (от 1,0 до 320 кгс/см²), условные проходы D_у от 4 до 1400 мм.

3. Клапаны запорные. ГОСТ 9697-87

Клапан - запорно-регулирующая трубопроводная арматура с поступательным перемещением затвора в направлении, совпадающем с направлением потока транспортируемой среды. Перемещение затвора осуществляется за счет ввинчивания шпинделя в ходовую гайку. В основном клапаны предназначены только для перекрывания потоков, но во многих случаях, в отличие от задвижек и кранов, на их основе достаточно просто могут быть созданы дросселирующие устройства с любой расходной характеристикой.

Клапаны изготавливаются с условным проходом D_у от 3 до 600 мм на условные давления Р_у от 0,25 до 250 МПа (от 2,5 до 2500 кгс/см²).

По типу привода они подразделяются на клапаны с:

• ручным управлением;

• электроприводом;

• гидроприводом.

Многочисленные разновидности применяемых клапанов можно классифицировать по конструкции на проходные, угловые, прямоточные и смесительные.

Рисунок 3.5. Фланцевый клапан:

1 - корпус; 2 - гайка; 3 - фланец; 4 - крышка с сальникам; 5 - шпиндель; 6 -маховик; 7 - фланец для шпинделя; 8 - шпилька; 9 - седло тарелки; 10 - тарелка

В качестве примера на рисунок 3.5 показан проходной фланцевый клапан. Корпус клапана 1 выполнен из ковкого чугуна. Основание клапана 10 имеет уплотнительное кольцо (из металла, резины или фторопласта). При вращении маховика 6 против часовой стрелки шпиндель 5 с клапаном поднимается и открывает проход для газа. Клапаны устанавливаются на трубопроводе так, чтобы поток газа был направлен под тарелку клапана. При подаче газа в обратном направлении увеличивается гидравлическое сопротивление, и для больших типоразмеров открытие клапана затрудняется вследствие давления на тарелку клапана.

Основными преимуществами клапанов являются плавность регулирования и плотность закрывания, а недостатком -большое местное сопротивление из-за поворота рабочей среды.

4. Затворы

   1. Затворы дисковые ГОСТ 12521-89

Дисковые затворы применяются в качестве запорных устройств на трубопроводах на условные давления Р_у от 0,25 до 2,5 МПа (от 2,5 до 25 кгс/см") с условными проходами D_у от 40 до 2800 мм.

Применяются затворы чугунные, стальные, из титановых сплавов. По виду привода они подразделяются на затворы с:

• ручным приводом;

• электроприводом;

• пневмоприводом;

• гидроприводом.

По типу присоединения к трубопроводам они бывают фланцевые для затворов из чугуна, стали, титановых сплавов и с патрубками под приварку для стальных затворов.

2. Затворы гидравлические

Гидравлические затворы применяют только на подземных газопроводах низкого давления (рисунке 3.6) и, как правило, устанавливают на ответвлениях к объектам или на вводах к зданиям.

Рисунок 3.6. Гидравлический затвор:

1 - корпус; 2 трубка; 3 полоса; 4 - пробка; 5 - крышка; 6 - подушка; 7 – электрод.

Для отключения подачи газа (закрытия затвора) необходимо открыть крышку 5 ковера (защитная гильза), вывернуть пробку 4 из трубки 2 и залить через нее в корпус 1 гидрозатвора необходимое количество воды (зимой - незамерзающей жидкости). При пуске газа воду из гидрозатвора откачивают ручным или электрическим насосом. Сложность и длительность работ по заливке и откачке жидкости - основной недостаток гидрозатворов; положительные качества их -абсолютная надежность отключения подачи газа и

невозможность утечки на проход.

Гидрозатворы можно использовать одновременно в качестве пункта для измерения разности потенциалов между землей и трубой. Для этого к трубе гидрозатвора приваривают полосу 3, а в утрамбованный грунт до установки подушки 6 ковера забивают электрод заземления 7. Гидравлический затвор изготовляется индивидуально местными строительно-монтажными организациями па Р_у до 5 кПа на D_у= 50, 60, 80, 100, 150 мм.

3. Основные монтажные и эксплуатационные параметры арматуры.

Основными монтажными параметрами трубопроводной арматуры являются: условный диаметр прохода D_у, строительная длина L и высота H, конструкция и присоединительные размеры проходных патрубков.

Строительная длина L характеризует длину участка трубы, которую арматура заменяет в трубопроводе. Для фланцевой проходной арматуры L равна расстоянию между торцами присоединительных фланцев. Строительные длины зависят от технологических и конструкционных параметров арматуры, поэтому их унификация может быть осуществлена лишь для узкого интервала однотипных конструкций; они определяются соответствующими стандартами (для проходных фланцевых клапанов ГОСТ 3326-85, для литых фланцевых задвижек ГОСТ 3706-93 и т.д.).

Арматура малых диаметров прохода (D_у< 80 мм) может иметь муфтовые патрубки с цилиндрической внутренней резьбой, снабженные снаружи шестигранником. Размер «под ключ» шестигранника может составлять от 19 до 100 мм и должен удовлетворять требованиям ГОСТ 6424-73.

Строительная высота Н - расстояние от оси проходных патрубков корпуса арматуры до наивысшей точки конструкции (шпинделя или привода) при открытом положении изделия.

1. Условные диаметры проходов DN(D_y) и давления PN(Ру).

Условным проходом в арматуре называется номинальный размер диаметра прохода в его присоединительных патрубках, который должен быть примерно равен размеру трубы в свету. Так как наружный диаметр трубы соответствует стандартному размеру резьбы, при разных толщинах стенок внутренние диаметры труб оказываются разными. Однако условные диаметры этих труб принимаются одинаковыми и выбираются из параметрического ряда, устанавливаемого стандартом.

Условные диаметры проходов трубопроводной арматуры в мм согласно

ГОСТ 28338-89 имеют 31 основной размер (в скобках в дюймах): 3; 6; 10(3/8);

15(1/2); 20(3/4); 25(1): 32(1,1/4); 40(1,1/2); 50(2); 65(2,1/2); 80(3); 100(4); 125(5);

150(6); 200(8); 250(10): 300(12); 350; 400; 500; 600; 800; 1000: 1200; 1400: 1600;

2000; 2400; 3000; 3400; 4000. Согласно этому стандарту условный диаметр прохода обозначается, например, DN 20. Для ранее разработанных проектов допускается использование обозначения D_у 20.

Согласно ГОСТ 356-80 арматура и соединительные части трубопроводов

характеризуются условным (Р_у), пробным

(Р_пр) и рабочим (Р_р) давлениями. Давление Р_у соответствует допустимому для данного изделия давлению Р_р при нормальной температуре. В связи с тем, что прочность металлов с повышением температуры понижается, ГОСТ предусматривает максимальные рабочие давления Р_р (давление при фактической температуре), при которых они могут применяться в зависимости от свойств металла и температуры рабочей среды. ГОСТ 356-80 определяет параметрический ряд номинальных давлений в МПа, состоящий из следующих значений (в скобках в кгс/см²): 0,1 (1,0); 0,16 (1,6); 0,25 (2,5); 0,4 (4,0) и т.д. до

80 (800). Обозначают, например, PN 40 (условное давление 40 кгс/см²), Р_пр 60

(пробное давление 60 кгс/см²).

2. Способы присоединения арматуры.

Основные способы присоединения арматуры: фланцевое, муфтовое, цапковое, сварное, штуцерное. Наиболее распространено фланцевое соединение арматуры с трубопроводами. Его преимущества заключаются в следующем: возможность многократного монтажа и демонтажа, надежность герметизации стыков и возможность их подтяжки, большая прочность и пригодность для очень широкого диапазона давлений и проходов. К недостаткам фланцевого соединения следует отнести потерю герметичности со временем из-за ослабления затяжки и большие габаритные размеры и массу.

Муфтовые соединения применяются для арматуры малых условных проходов (до D_у < 50 мм). В этом случае концы арматуры имеют вид муфты с внутренней резьбой.

Цапковое соединение, имеющее наружную резьбу, применяется в тех случаях, когда арматура ввинчивается непосредственно в тело какого-либо аппарата, прибора или машины или соединяется при помощи накидной гайки.

Сварное присоединение арматуры производится в случаях, когда получение надежного герметичного соединения с трубопроводом сложно. Сварное соединение, кроме надежной герметичности, имеет следующие

преимущества: отсутствие необходимости подтяжки, большая экономия металла, снижение массы арматуры. Недостаток - сложность демонтажа и замены арматуры.

4. Условные обозначения арматуры

Условные обозначения общепромышленной арматуры, разработанные центральным конструкторским бюро арма-туростроения (ЦКБА), состоят из ряда цифровых и буквенных индексов. Первые две цифры обозначают тип арматуры: кран для трубопровода — 11; клапан — 14; 15; задвижка - 30; 31; затвор - 32. Следующая буквенная характеристика (из одной-двух букв) обозначает материал корпуса: углеродистая сталь «с»; легированная сталь «лс»; нержавеющая сталь «нж»; серый чугун «ч»; ковкий чугун «кч»; латунь, бронза

«б»; алюминий «а». Первая цифра, идущая после буквенного обозначения, указывает вид привода: механический:

с червячной передачей - 3

с цилиндрической передачей - 4 с конической передачей - 5 пневматический - 6

гидравлический - 7

электромагнитный - 8

электрический - 9

Последние буквы (одна-две) обозначают материал уплотнительных поверхностей: латунь; бронза «бр»; нержавеющая сталь «нж»; баббит «бт»; кожа «к»; резина «р»; пластмасса «п».

В отраслевых документах после буквенного обозначения материала корпуса указывается двухзначный номер, причем первая цифра - вид привода, вторая - конструктивная особенность арматуры.

Примеры условных обозначений арматуры:

1.15 кч 22 нж - число «15» означает, что это клапан, буквы «кч» - корпус выполнен из ковкого чугуна, число «22» характеризует конструкцию клапана, а буквы «нж» указывают, что уплотнительные поверхности выполнены из нержавеющей стали.

2.30 ч 47 бр — задвижка клиновая с цилиндрической передачей с невыдвижным шпинделем, фланцевая; корпус выполнен из серого чугуна, уплотнительные поверхности -бронзовые.

3. 11 б 24 п - кран шаровой сальниковый муфтовый, корпус бронзовый, с уплотнительными фторопластовыми кольцами.

Маркировка, выполняемая на корпусе арматуры, должна содержать:

товарный знак завода-изготовителя; условное давление; диаметр условного прохода; стрелку, показывающую направление потока среды.

На арматуре, обеспечивающей прохождение рабочей среды в любом направлении, стрелка в маркировке отсутствует.

Для выбора конкретной арматуры следует пользоваться каталогами на продукцию выпускающих заводов [4, 5, 6].

5. Материалы, применяемые для деталей арматуры

1. Чугуны

В арматуростроении для изготовления отливок корпусов и крышек используют серые, ковкие и высокопрочные чугуны: реже, в зависимости от пропускаемой среды, чугуны кислотостойкие, жаростойкие, щелочестойкие и антифрикционные.

Наибольшее распространение получили серые чугуны марок СЧ 15; СЧ 20; СЧ 25 (ГОСТ 1412-85), ковкие чугуны КЧ 30-6 и КЧ 33-8 (ГОСТ 1215-79),

высокопрочные - ВЧ 35, ВЧ 40 и ВЧ 45 (ГОСТ 7293-85). В указанных марках чугунов первая цифра показывает предел прочности материала при растяжении (кгс/мм²), вторая - относительное удлинение при разрыве образца (%). Для изготовления деталей арматуры могут также применяться чугуны коррозионно- стойкие и жаропрочные марок ЧН17ДЗХ2;ЧН5Г8; ЧН15ДЗХШ (ГОСТ 7769- 82), а также антифрикционный чугун марки АЧС-1 (ГОСТ 1585-85).

2. Стали

Сталь благодаря высокой механической прочности и пластичности является высококачественным материалом для изготовления ответственных деталей арматуры. Пластичность стали способствует выравниванию напряжений в отдельных точках детали и уменьшает опасность ее внезапного разрушения, что особенно важно для арматуры высоких параметров и другой ответственной арматуры.

Для изготовления корпусных деталей арматуры чаще применяют углеродистые стали марок 20Л; 25Л; 35Л (ГОСТ 977-88), а также 20Х; 40Х; 35ХМ; 38Х2М10А; 18X2II4MA и др. (ГОСТ 4543-71). Из высоколегированных сталей в арматуростроении применяются, главным образом, стали мартенситного, ферритного и аустенитного классов - 12X13; 12Х18Н9Т; Х32Н8; 08Х21Н6М2Т и др. (ГОСТ 5632-72).

3. Цветные металлы и сплавы

Латуни в трубопроводной арматуре применяются для изготовления уплотнительных колец, ходовых гаек, в некоторых случаях для деталей мелкой паропроводной арматуры. Латунь - пластичный материал, имеет хорошую коррозионную стойкость. В основном получили распространение следующие марки латуней: ЛЦ40МцЗЖ; ЛЦ40МцЖЗ; ЛЦ16К4 и ЛЦ40С (ГОСТ 17711-80).

Бронза применяется для изготовления шпинделей, ходовых гаек, подшипников, втулок, венцов червячных колес, пружин, работающих в коррозионной среде.

Для этих целей применяются следующие марки безоловянных бронз: БрА10Мц2; БрА10Ж4Н4 и БрА9Мц2Л (ГОСТ 493-79); из оловянных бронз - БрОЗЦ12С15 (ГОСТ 613-79).

4. Прокладочные материалы

К прокладочным материалам предъявляют следующие требования: 1)они должны быть дешевыми и недефицитными;

2. материал прокладки должен заполнять неровности уплотняемых поверхностей;

3. материал прокладки должен быть упругим (эластичным) и одновременно прочным;

4. коэффициент линейного расширения материала прокладки должен быть близким к коэффициенту линейного расширения материала арматуры и болтов:

5. физические свойства прокладки должны обладать стабильностью при рабочей температуре среды и коррозионной устойчивостью по отношению к среде;

6. если прокладку изготавливают из металла, то он должен иметь твердость и предел текучести ниже, чем металл уплотняемых поверхностей фланцев или патрубков.

Для изготовления прокладок применяются как металлические, так и неметаллические материалы. Металлические прокладки используются для ответственных объектов и тяжелых условий работы арматуры (высокая температура, большие давления и т.д.), но они требуют значительно больших усилии для затяжки соединения, чем мягкие прокладки из неметаллических материалов.

Неметаллические материалы. Из них наиболее пригодным материалом для уплотнения различных соединений является резина. Она эластична, требует

небольших усилий натяга уплотнений, практически непроницаема для жидко- стей и газов. Применяется обычно листовая техническая резина (ГОСТ 7338- 77), которая подразделяется на следующие пять типов: маслобензостойкая, кислото-щелочестойкая, теплостойкая, морозостойкая и пищевая.

Асбест в качестве прокладочного материала используется в арматуре при повышенных и высоких температурах в виде листового картона или шнура.

Листовой паронит (ГОСТ 481-80) изготовляется из смеси асбестовых волокон (60 - 70 %), растворителя, каучука (12 -15 %), минеральных наполнителей (15 - 18 %) и серы (1,5 -2,0 %) путем вулканизации и вальцевания под большим давлением.

Целесообразно применять более тонкую прокладку, однако ее толщина должна быть достаточной для герметизации соединения при данной шероховатости обработанных поверхностей и площади уплотнения. Паронит выпускается следующих марок: ПОН (общего назначения), ПМБ (масло- бензостойкий), ПА (армированный сеткой), ПЭ (электроли-зерный), ПС (специальный для этилового спирта, жидкого кислорода), ПСГ (специальный графитированный).

Полимерные материалы применяют для прокладок при невысоких температурах среды. В качестве прокладочного материала применяют полихлорвинил, по эластичности близкий к резине. Он легко деформируется и уплотняет фланцевые соединения при относительно небольших усилиях натяга. Используют его для арматуры при температуре от -15 до

+40°С. Полиэтилен, обладающий высокой стойкостью, применяют для прокладок при температурах от-60 до +50°С [4].

Фтороиласт-4 применяют для сложных прокладок, состоящих из сердцевины (асбест, резина или гофрированная сталь) и облицовки из фторопласта. В таких прокладках сердцевина обеспечивает упругость, а облицовка — высокую химическую стойкость. Их используют при температурах среды от -250 до +200°С [4]. Выпускается также фторопластовый уплотнительный материал ФУМ для температур от -60 до +150°С в виде шнуров и лент по ТУ-6-05-1388-70. Он обладает высокими антикоррозионными свойствами, как и фторопласт-4, но более удобен для использования.

Металлические материалы. Прокладки изготовляются в виде плоских колец прямоугольного сечения из листового материала или в виде колец фасонного сечения из труб или поковки. В качестве материала используются металлы - алюминий, медь, свинец, а также сплавы - сталь (08Х18Н10Т), монель-металл (НМ28Ж2,5Мц1,5).

Для уплотнения соединений на газопроводах при любых давлениях используются: медь марок Ml и М2 (ГОСТ 495-77), алюминий (ГОСТ 21631-76

или ГОСТ 13726-78) в виде листов толщиной 1-4 мм.

Помимо этого изготовляются комбинированные прокладки, состоящие из мягкой сердцевины (асбест, паронит) и облицованного листовым материалом металла.

Достоинства металлических прокладок: достаточная плотность при высоких давлениях и температурах среды, возможность повторного использования после соответствующего ремонта. Недостаток - необходимость создания больших усилий для обеспечения герметичности соединения, относительно высокая стоимость.

5. Набивочные материалы

Большинство конструкций арматуры имеет устройство для герметизации подвижного соединения «крышка-шпиндель» с применением сальниковых набивок.

Материалы для сальниковой набивки должны иметь высокую упругость, физическую стойкость при рабочей температуре, химическую стойкость против действия рабочей среды и малый коэффициент трения. В качестве набивочных материалов в основном применяются: хлопчатобумажные материалы марок ХБС-сухой и ХБП-пропитанный (ГОСТ 6904-83), пенька марок ПС-сухой и

ПП-пропитанный (ГОСТ 4668-75), асбестовый шнур марок АС-сухой и АП- пропитан-ный (ГОСТ 1770-74), набивку марки ЛП (ГОСТ 5152-84).

6. Смазки

Смазывающие материалы должны подбираться таким образом, чтобы они в рассматриваемых условиях работы обеспечивали сохранение жидкой прослойки, не выдавливались, были бы физически и химически стабильными.

Для различных деталей арматуры используются следующие смазочные материалы:

1. Для резьбовых пар «шпиндель-ходовая гайка» смазка должна удовлетворять требованиям: не стекать после нанесения на резьбу, выдерживать большие контактные давления, быть стойкой при заданной температуре. При температурах до 55°С для этой цели подходит солидол, состоящий в основном из вязкого минерального масла, загущенного кальциевым мылом эфирных кислот. При высоких температурах в состав смазки обычно вводится в качестве компонента чешуйчатый или коллоидный графит, оказывающий хорошее смазывающее действие.

2. Для узлов трения при температуре до 115°С широко применяют тугоплавкую универсальную смазку (консталин жировой) УТ-1, а при температуре до 135°С - УТ-2 (ГОСТ 1957-73).

3. Для уплотнения бронзовых пробковых кранов может быть использована смазка следующего состава: молотая слюда - 2; натриевое мыло на саломасле - 35±4; машинное масло -58±5 (% по массе). Широкое применение получили антифрикционные смазки: ЦИАТИМ-201 (ГОСТ 6267-74), представ- ляющая собой минеральное масло, загущенное литиевым мылом (используется в интервале температур от — 60 до + 120°С; ЦИАТИМ-221 (ГОСТ 4433-80), представляющая собой кремнийорганическую жидкость, загущенную литиевым мылом. Смазка используется в интервале температур от - 60 до

+150°С, не действует на резину и может быть использована для заполнения резиновых манжет.

4. Для консервации газовой арматуры следует использовать пушечную смазку УНЗ (ГОСТ 19537-83) или консер-вационное масло НГ-204У (ГОСТ 18974-73).