Арматура

Современная трубопроводная арматура поражает разнообразием типов, конструкций, способов механизации и автоматизации, конструкционных материалов и назначений. Задвижки и затворы, вентили и клапаны, шаровые и пробковые краны снабжаются электрическими, пневматическими и гидравлическими приводами линейного и поворотного действия, интеллектуальными устройствами позиционирования. Экзотические пережимные, коаксиальные, мембранные и кулачковые клапаны все более становятся обыденными средствами управления потоками сред.

Пар, вода, технические газы, нефтепродукты, напитки, химические вещества, летучие, жидкие, вязкие материалы ежедневно миллионами тонн проходят по трубопроводам. Прокачивающие их насосы и компрессоры потребляют многие гигаватты электрической мощности, преодолевая сопротивление тысяч километров разнообразных металлических, полимерных, эластомерных трубопроводов. Задачей номер один современных арматуростроителей является создание запорных и регулирующих устройств не просто надежных и долговечных, но и обладающих низким сопротивлением потоку. Это уменьшает требуемый для перекачивания жидкости расход энергии, снижает шум. Поскольку сопротивление потоку запорного устройства в открытом состоянии определяется по большей части степенью локального заужения канала трубопровода и турбулентностью потока, вызванной прохождением через арматуру, то значение для снижения потерь энергии имеет не только конструкция арматуры как таковой, но и правильный подбор и гидравлическая сбалансированность системы в целом.

Так, полнопроходный шаровый кран в открытом состоянии становится как бы участком трубопровода, что вроде бы делает минимальной вероятность возникновения турбулентности. Но если трубопровод в целом имеет недостаточный диаметр, то скорость потока может легко достичь такого значения, что даже место стыка между шаром и каналом трубопровода может стать критическим для возникновения турбулентности. В то же время обычный вентиль с вертикальным шпинделем, который в силу своей конструкции уже несколько «ломает» поток, при «щедром» размере проходного сечения трубопровода и низкой скорости потока не нарушает ламинарного течения последнего. Важным является сохранение баланса между назначением арматуры (запорная или регулирующая), ее конструктивным типом и оказываемым потоку среды сопротивлением.

Если при выборе запорной арматуры руководствуются, в основном, герметичностью затвора, компромиссом между минимально возможным сопротивлением и приемлемым поведением при открытии/закрытии (с целью предотвращения гидравлических ударов), то регулирующая арматура решает несколько иные задачи. По сути, регулирующая арматура – это дроссельный орган, призванный регулировать поток среды для решения задач управления системой. В регулирующей арматуре полную герметичность затвора нередко приносят в жертву характеристике регулирования, чтобы обеспечить необходимую строгость и безусловную воспроизводимость соответствия модуля перемещения дроссельного органа изменению расхода.

Особое место среди регулирующей арматуры занимают изделия, отнимающие энергию для регулирования (т.е. для перемещения рабочего органа) у самой среды. Это обширное семейство регуляторов давления и температуры прямого действия. Регуляторы давления прямого действия подразделяются на регуляторы давления «после себя», «до себя», регуляторы перепада давления и перепускные клапаны. Везде приводом служит подпружиненная мембрана, которая с одной или с обеих (в регуляторах перепада давления) сторон подвергается воздействию статического давления среды в трубопроводе и, в зависимости от того, превосходит ли усилие на мембране жесткость пружины или нет, выгибается в соответствующую сторону и перемещает вместе с собой шток клапана. В регуляторах температуры прямого действия тепловая энергия регулируемой среды задает температуру специальной жидкости в термобаллоне, которая расширяется от нагрева или сжимается от охлаждения и перемещает запорный орган в проточной части, регулируя подачу тепло-/хладоносителя в устройство обогрева/охлаждения. Фактически, регулятор температуры прямого действия на самом деле регулирует косвенно, но теплота, тем не менее, является непосредственным двигателем дроссельного органа.

Наряду с регулирующей арматурой прямого действия огромное распространение получила арматура непрямого действия, с перемещением дроссельного органа при помощи вспомогательного привода, получающего энергию от постороннего источника – электричества или сжатого воздуха. Управление подачей энергии на перемещение осуществляется контрольными приборами, воспринимающими параметры процесса с измерительных преобразователей. Трехточечное управление и ПИД-регулирование позволяют реализовать быстродействующие системы автоматического регулирования и управления технологическим процессом для точного поддержания значений параметров на требуемом уровне.

UNIPROM с полным правом может рекомендовать себя предприятиям в качестве эксперта по поставке арматурных изделий. Широкий кругозор, обилие поставщиков надежных изделий и прежде всего – инженерный подход к решению задач являются залогом оптимального подбора комплектующих для успешного технического решения.