Регулирующая арматура

При строительстве и эксплуатации трубопроводных систем возникает необходимость установки трубопроводной арматуры. К трубопроводной арматуре относят устройства, которые предназначены для управления потоками сред путем отключения трубопроводов или их участков, распределения потоков по требуемым направлениям, регулирования различных параметров среды и выпуска среды по необходимому направлению путем изменения проходного сечения в рабочем органе арматуры. Эти устройства монтируются на трубопроводах, емкостях, котлах и других установках, входящих в трубопроводную систему.

По функциональному назначению трубопроводную арматуру можно разделить на следующие группы:

• запорная арматура — арматура, предназначенная для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью;

• регулирующая арматура — арматура, предназначенная для регулирования параметров рабочей среды;

• защитная арматура — арматура, предназначенная для защиты оборудования и трубопроводов от аварийного изменения параметров среды путем отключения обслуживаемой линии или участка;

• предохранительная арматура — арматура, предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды.

Регулирующая арматура служит для регулирования параметров рабочей среды: регулирования расхода среды, поддержания давления среды в заданных пределах, смешивания различных сред в необходимых пропорциях, поддержания заданного уровня жидкости в сосудах, изменения направления движения сред и так далее. Все эти функции осуществляются как правило за счет изменения расхода среды через проходное сечение.

Регулирующую трубопроводную арматуру можно разделить на две группы:

• регулирующая арматура прямого действия;

• регулирующая арматура непрямого действия.

В регулирующей арматуре прямого действия подвижный элемент клапана приводится в движение за счет энергии рабочей среды. Подвижный элемент клапана в регулирующей арматуре непрямого действия приводится в движение под действием внешних источников энергии: электро-, пневмо- или гидроприводов.

В зависимости от конкретных условий эксплуатации применяются различные виды управления регулирующей арматурой, чаще всего при этом используются внешние источники энергии и управление по команде от датчиков, фиксирующих параметры среды в трубопроводе. Используется также автоматическое управление непосредственно от рабочей среды. Реже в современной промышленности встречается ручное управление.

Наиболее распространенными устройствами, относящимися к регулирующей арматуре, являются регулирующие клапаны. Они применяются как для непрерывного, так и для дискретного регулирования расхода и давления рабочей среды. Угловые или многоходовые регулирующие клапаны используются для изменения направления потока.

Смесительные клапаны используются в тех случаях, когда необходимо в определенных пропорциях смешивать различные среды, выдерживая постоянным какой-либо параметр или изменяя его по заданному закону. Отличие смесительных клапанов от регулирующих заключается в том, что управляющее воздействие, задающее положение клапана, определяет расходы одновременно двух сред, а не одной, как в регулирующих клапанах.

Регуляторы давления используются для редуцирования (понижения) давления газа и поддержания выходного давления в заданных пределах вне зависимости от изменения входного давления и расхода газа, что достигается автоматическим изменением степени открытия регулирующего органа регулятора. В отличие от арматуры непрямого действия, в которой для непрерывного регулирования нужно отслеживать специальными датчиками состояние контролируемого параметра и при его отклонении от нормы выдавать командный сигнал приводу, регулятор давления срабатывает непосредственно от среды в контролируемом участке трубопровода без использования посторонних источников энергии. Регулирование давления может производиться после регулятора (по направлению потока среды), в этом случае регулятор называют «после себя», или перед ним, в этом случае он называется «до себя».

В качестве регулирующей арматуры также используются редуцирующие клапаны, регулирующие заслонки, шаровые краны, задвижки, приводные регулирующие вентили, самодействующие регулирующие клапаны, регуляторы уровня, конденсатоотводчики и другие устройства.