Продукция предприятий, выпускающих запорную арматуру пользуется широким спросом в самых разных областях человеческой деятельности. Элементы запорной арматуры богато представлены в таких отраслях, как добыча и переработка нефти и газа, химия, нефтехимия, электроэнергетика и коммунальное хозяйство. В данной статье мы расскажем, в каких еще сферах применяется и используется запорная арматура - дисковые затворы, краны, фильтры, клапаны и задвижки.

Целлюлозно-бумажная промышленность

Целлюлозно-бумажная промышленность широко использует в своей деятельности запорную арматуру. Предприятия, производящие бумагу, буквально нашпигованы сверху до низу самыми разными элементами арматуры - от простых клиновых задвижек и шаровых кранов до ультрасовременных электроприводов, управляемых дистанционно.

К изделиям арматурной промышленности на комбинатах бумажной промышленности предъявляются жесткие требования, что и не мудрено - зачастую для производства бумаги используются очень агрессивные материалы и среды, вызывающие коррозию на металлических элементах оборудования. В основном материалом для арматуры на таких предприятиях служит высококачественная нержавеющая сталь.

Однако, с возрастанием использования соединений хлорида в технологических процессах производства целлюлозы, снабженцы предприятий все больше отдают предпочтение арматуре, изготовленной из сплавов с содержанием никеля - они меньше поддаются агрессии технологических сред.

Целлюлозно-бумажные комбинаты также содержат шламовые линии, для которых требуются специальные элементы арматуры - шиберные затворы. Конструкция шиберных затворов с их запирающим элементом в виде "ножа", позволяющего разрезать твердые частицы суспензии, отлично подходит для использования на таких линиях.

Использованием этих элементов целлюлозные фабрики не ограничиваются. Как и на любом другом высокотехнологичном современном предприятии, там можно обнаружить практически любой элемент запорной арматуры, из используемых в данное время.

Речной и морской флот

Судовая запорная арматура выполняет на морских судах целый спектр операций, без которых не обойдется ни один корабль - гражданский и ли военный, грузовой или пассажирский. Современный корабль комплектуется огромным количеством типов и видов запорной арматуры.

Назначение этих устройств на кораблях разное. Во-первых, это конечно топливная система корабля. Судовая арматура регулирует подачу топлива от резервуаров горючего к силовым установкам, а также наполнение этих резервуаров из береговых хранилищ. При выполнении этих операций необходимы частые действия по перекрытию потоков среды, а значит - и качественные запорные элементы и устройства. Исключений здесь нет, такого типа операции проводятся на любых судах - начиная от атомных авианосцев, заканчивая портовыми буксирами и рыбацкими сейнерами.

Но кроме этого есть еще системы балластировки судна, опреснительные установки, системы обеспечения пресной водой, а также системы пожаротушения. Чем больше судно, тем большее количество элементов запорной арматуры оно потребляет. На современных гигантских супертанкерах длина судовых трубопроводов различного назначения может исчисляться десятками и даже сотнями километров.

В основном диаметры этих элементов судовой запорной арматуры невелики, и спроектированы под ручное управление - чтобы была возможность открыть их руками членов экипажа. Однако количество этих элементов может быть довольно внушительным, впрочем, здесь все также зависит от размеров корабля.

Исходя из таких данных, подбор арматуры для комплектации морских судов - дело серьезное и ответственное. Сейчас на кораблях, также как на высокотехнологичных предприятиях, можно встретить арматуру практически любого типа. Клиновые задвижки, шаровые краны, обратные клапаны, дисковые затворы, дроссельные клапаны - все это широко применяется на судах.

Поскольку среды, с которыми имеют дело на флотах, довольно агрессивны - морская вода, раскаленный пар, нефтепродукты, то к материалам, из которых изготовлены элементы арматуры, предъявляются жесткие требования.

К примеру, морская вода вызывает окисление металлов. И если для систем хранения и подачи пресной воды возможно использование углеродистой стали, то в системах, имеющих дело с забортной морской водой, применять ее нежелательно из-за возможной коррозии. Арматура для морской воды исполняется из бронзовых или медно-никелевых сплавов. Используются также нихром или титан. Также популярна алюминиевая бронза, из-за ее хорошей устойчивости к коррозии, а также адекватной стоимости.

Пивоварение и производство пищи

Оказавшись на любой пивоварне, вы можете наблюдать там множество блестящих труб и резервуаров выполненных из пищевой стали, оборудованных разного рода кранами и клапанами. Все это составляющие технологических установок, предназначенных для перегонки и создания алкогольных напитков.

Клапаны и трубопроводы для этой цели аналогичны биофармацевтическим клапанам, поскольку они должны быть чистыми, с полированными внутренними поверхностями, к которым не будут прилипать органические частицы. Важным признаком арматуры для подобных установок является отсутствие внутренних полостей, где могут накапливаться частицы органики. Подобная арматура работает при низком давлении и выполнена из нержавеющей стали, меди или бронзы.

Другим уникальным аспектом арматуры в подобных установках является ее подверженность очистке, а также то же самое отсутствие лишних карманов и полостей. Например, четвертьоборотные клапаны проигрывают в популярности затворам и задвижкам, из-за сложности очистки. Эти клапаны менее популярны, чем задвижки с затворами, которые практически не имеют карманов или областей, где могли бы скапливаться органические остатки.

Солнечная энергетика

Крупными потребителями запорной арматуры в сфере солнечной генерации являются термически солнечные установки (коллекторы)

Солнечные коллекторы концентрируют тепловую энергию солнчных лучей и используют ее для образования пара. Иными словами, вода нагревается солнцем, и испаряется, циркулируя в закрытом контуре. Соответственно, арматура в таких установках делится на два сегмента - арматура для теплоносителя (воды), и арматура для пара

Крупнейшими пользователями клапанов в солнечной энергии являются солнечно-термические установки, которые концентрируют тепло солнца и используют эту энергию для передачи теплоносителя для создания пара. Другими словами, переносящая жидкость нагревается и циркулирует в приемнике для получения пара. Клапаны для этих установок подразделяются на два сегмента: трубопроводы для теплоносителя и системы трубопроводов для обработки пара.

Запорная арматура в системе теплопередачи солнечных коллекторов должна выдерживать давление и температуру, возникающие в процессе нагрева. Кроме того, она должна подходить для использующейся среды (горячей вод и нагретого пара). Характеристики элементов здесь схожи с теми, что используются на паротурбинных электростанциях

Солнечные электростанции, которые используют фотогальванический процесс для выработки электроэнергии, не имеют агрессивных сред и сложных условий эксплуатации, следовательно, требования к арматуре, использующейся здесь, не столь критичны.

Сталелитейная промышленность

Производство железа и стали предъявляет высокие требования к запорной арматуре, использующейся на сталелитейных предприятиях. Использующиеся здесь клапаны, задвижки, затворы и краны иногда отличаются уникальными характеристиками и нестандартными размерами.

Для выплавки стали используется доменная печь, где железную руду, кокс и другие компоненты переплавляют при температуре около 2800 ° F (около 1538 ° C) до получения расплавленного железа.

В доменной печи используются магистрали горячего газа больших диаметров и низкого давления, которые проходят от источника газа через компрессор в доменную печь. Эти магистрали насыщены различными элементами трубопроводной арматуры. Самый популярный элемент, применяющийся в устройствах с горячими газами - это так называемая листовая задвижка, (также называемая реверсивная заглушка или обтюратор). Поток среды в обтюраторе перекрывается при помощи глухого элемента поворотной заглушки. В системе горячего газа также используются шиберные затворы и обратные клапаны.

Для доменной печи также необходимы магистрали подачи воды и отведения пара. Арматура, которой комплектуют такие линии, не испытывает экстремальных нагрузок, поэтому в этих магистралях используются стандартные элементы.

Другая разновидность выплавки стали - Кислородно-конвертерный процесс. Существует много разновидностей кислородно-конвертерного процесса, предназначенного для производства стали требуемого качества из чугунов различных составов: низко- и высокофосфористых, кремнистых и низкокремнистых, марганцовистых и высокомарганцовистых и т. п. Наибольшее распространение получил кислородно-конвертерный способ с верхней продувкой чугуна технически чистым кислородом.

Здесь основную нагрузку несет арматура, установленная на линиях подачи кислорода. Она так и называется - кислородная арматура. Кислородная арматура и трубопроводы перед установкой и использованием должны быть в обязательном порядке проверены изнутри и снаружи на отсутствие следов жира и масел, в противном случае их необходимо обезжирить растворителем. Иначе может произойти возгорание. Категорически запрещается перед монтажом продувать кислородные трубопроводы сжатым воздухом.

Геотермальные электростанции

Геотермальная энергетика использует энергию горячих газов или пара, содержащихся в недрах земли, и имеющих естественное происхождение. Наиболее распространена в вулканических районах. В зависимости от характера и температуры геотермального источника требования к запорной арматуре, использующейся на таких объектах могут быть аналогичны требованиям к арматуре, использующейся на теплоцентралях или на магистралях горячего водоснабжения.

Аэрокосмическая отрасль

Запорная арматура, использующаяся в аэрокосмической отрасли, как правило отличается малыми размерами, нестандартными материалами изготовления и высокоинтеллектуальными системами управления.

Наиболее распространенными типами арматуры здесь являются электромагнитные клапаны, а также гидравлические клапаны малого размера, используемые для воздействия на управляющие поверхности, такие как стабилизаторы, элероны и рули. Управляемые ракеты используют те же типы малогабаритных клапанов.

Наземные пусковые площадки для орбитальных аппаратов очень сложны и содержат множество трубопроводов. Существуют линии для жидкого топлива, которые обычно насыщены криогенной арматурой. Другие вспомогательные линии содержат различные жидкости при различных давлениях и температурах, что тоже предопределяет высокие требования, налагаемые на использующуюся в них запорную арматуру.

Плотины и гидроэлетростанции

Плотины и организованные при них гидроэлектростанции - это мощные и сложные инженерные сооружения, насыщенные огромным количеством трубопроводов и элементов трубопроводной арматуры самого разного назначения. В изобилии здесь представлены как традиционные задвижки, обратные и запорные клапаны, шиберные и дисковые затворы, а также некоторые специфические элементы конструкций, использующиеся только в водном хозяйстве.

К организации водного хозяйства плотин предъявляются серьезные требования. Функции запорной арматуры здесь - регулировка производительности резервуаров и водохранилищ. Глубина водохранилища должна оставаться оптимальной, как во время засухи, так и во время наводнений. Для регулировки уровня водохранилищ, плотины оборудуются шлюзами для сброса воды. Напор воды, проходящий через шлюзы и трубопроводы, может быть просто гигантским, отсюда - высокие требования к технологическим узлам, позволяющим перекрыть этот поток, в частности и к элементам запорной арматуры.

На первый взгляд может показаться, что практически любой тип трубопроводной арматуры может быть использован в плотинах и гидроэлектростанциях. Однако более пристальный взгляд на условия эксплуатации говорит о другом.

Элементы, перекрывающие поток воды, противостоят огромному давлению, а также огромным объёмам и значительной скорости потока. При таких условиях на выходе может возникать кавитация, которая может привести к выходу арматуры из строя, что чревато катастрофой. Поэтому элементы арматуры тестируются на противодействие этому явлению, в частности хорошие результаты дает использование игольчатых клапанов.

См. также:

 

• Самые разрушительные аварии на газопроводах 
• Поворотные дисковые затворы больших диаметров 
• Гигантские морские танкеры-газовозы 
• Сжиженный природный газ - производство, хранение, переработка 
• Задвижка. История развития запорной арматуры 
• Символика логотипов нефтегазовых компаний 
• Трубопроводы для нефти и газа 
• Модель шарового крана, отпечатанная на 3D принтере 
• Использование БПЛА в нефтегазовой промышленности