СОСУДЫ И АППАРАТЫ

Нормы и методы расчета на прочность

Vessels and apparatus.

Norms and methods of strength calculation

МКС 71.120.01

Дата введения 01.01.90

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химического и нефтяного машиностроения

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18.05.89 № 1264

3. ВЗАМЕН ГОСТ 14249-80

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 596-86, СТ СЭВ 597-77, СТ СЭВ 1039-78, СТ СЭВ 1040-88, СТ СЭВ 1041-88

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. ИЗДАНИЕ (апрель 2003 г.) с Поправкой (ИУС 2-97)

Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность цилиндрических обечаек, конических элементов, днищ и крышек сосудов и аппаратов из углеродистых и легированных сталей, применяемых в химической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности, работающих в условиях однократных и многократных статических нагрузок под внутренним избыточным давлением, вакуумом или наружным избыточным давлением и под действием осевых и поперечных усилий и изгибающих моментов, а также устанавливает значения допускаемых напряжений, модуля продольной упругости и коэффициентов прочности сварных швов. Нормы и методы расчета на прочность применимы при соблюдении «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденных Госгортехнадзором СССР, и при условии, что отклонения от геометрической формы и неточности изготовления рассчитываемых элементов сосудов и аппаратов не превышают допусков, установленных нормативно-технической документацией.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Расчетная температура

1.1.1. Расчетную температуру используют для определения физико-механических характеристик материала и допускаемых напряжений.

1.1.2. Расчетную температуру определяют на основании теплотехнических расчетов или результатов испытаний.

За расчетную температуру стенки сосуда или аппарата принимают наибольшее значение температуры стенки. При температуре ниже 20°С за расчетную температуру при определении допускаемых напряжений принимают температуру 20°С.

1.1.3. Если невозможно провести тепловые расчеты или измерения и если во время эксплуатации температура стенки повышается до температуры среды, соприкасающейся со стенкой, тоза расчетную температуру следует принимать наибольшую температуру среды, но не ниже 20°С.

При обогреве открытым пламенем, отработанными газами или электронагревателями расчетную температуру принимают равной температуре среды, увеличенной на 20°С при закрытом обогреве и на 50°С при прямом обогреве, если нет более точных данных.

Рабочее, расчетное и пробное давление

1.2.1. Под рабочим давлением для сосуда и аппарата следует понимать максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета гидростатического давления среды и без учета допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана или других предохранительных устройств.

1.2.2. Под расчетным давлением в рабочих условиях для элементов сосудов и аппаратов следует понимать давление, на которое проводится их расчет на прочность.

Расчетное давление для элементов сосуда или аппарата принимают, как правило, равным рабочему давлению или выше.

При повышении давления в сосуде или аппарате во время действия предохранительных устройств более чем на 10%, по сравнению с рабочим, элементы аппарата должны рассчитываться на давление, равное 90% давления при полном открытии клапана или предохранительного устройства.

Для элементов, разделяющих пространства с разными давлениями (например, в аппаратах с обогревающими рубашками), за расчетное давление следует принимать либо каждое давление в отдельности, либо давление, которое требует большей толщины стенки рассчитываемого элемента. Если обеспечивается одновременное действие давлений, то допускается проводить расчетна разность давлений. Разность давления принимается в качестве расчетного давления также для таких элементов, которые отделяют пространства с внутренним избыточным давлением от пространства с абсолютным давлением, меньшим чем атмосферное. Если отсутствуют точные данные о разности между абсолютным давлением и атмосферным, то абсолютное давление принимают равным нулю.

1. Конструкционные материалы (классификация). Черные металлы. Сталь, углеродистая, классификация, маркировка, расшифровка маркировки, область применения (агрессивное воздействие среды, давление, температура).

К.М. - материалы, из которых изготовляются детали конструкций (машин и сооружений), воспринимающих силовую нагрузку. Определяющими параметрами К.М. являются механические свойства. К основным критериям качества К.М. относятся: прочность, вязкость, надежность, ресурс и др. Основным конструкционным материалом для аппаратуры нефтехимии является сталь. Применяют также чугун и цветные металлы. Неметаллические материалы; в том числе полимерные, в качестве конструкционных применяют редко; они служат в основном для облицовки или футеровки оборудования и отдельных узлов и деталей.

Сталь и чугун составляют группу черных металлов. Черные металлы – это сплав железа с углеродом и другими химическими элементами, при этом содержание железа должно быть не мене 45%, а углерода до 4,5%.

Сталь обладает хорошей прочностью, весьма технологична при обработке и изготовлении полуфабрикатов, обладает низкой стоимостью по отношению к другим конструкционным материалам, выдерживает высокие температуры и агрессивное воздействие коррозионно-активных сред.

Сталь - сплав железа с углеродом (до 2,1 %) и другими химическими элементами.

Примесями называют химические элементы, перешедшие в состав стали в процессе ее производства как технологические добавки или как составляющие шихтовых материалов.

По химическому составу стали и сплавы черных металлов условно подразделяют на углеродистые (без легирующих элементов), низколегированные, среднелегированные, высоколегированные, сплавы на основе железа.

Углеродистые стали не содержат специально введенных легирующих элементов.

По назначению стали разделяют на конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими и химическими свойствами. Внутри классификации существуют более узкие подразделения сталей как по назначению, так и по свойствам.

По качеству стали подразделяют на стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные. Главными признаками по качеству стали являются более жесткие требования по химическому составу и, прежде всего, по содержанию вредных примесей, таких как фосфор и сера.

Углеродистые стали подразделяются на две подгруппы – стали углеродистые конструкционные обыкновенного качества и стали углеродистые качественные .

Стали конструкционные углеродистые обыкновенного качества

Широко применяются в строительстве и машиностроении, как наиболее дешевые, технологичные и обладающие необходимым комплексом свойств при изготовлении конструкций массового назначения.

Стали группы А поставляют с регламентированными механическими свойствами. Химический состав их не регламентируется.

Стали группы Б поставляют с регламентированным химическим составом, без гарантии механических свойств.

Стали группы В поставляют с регламентируемыми механическими свойствами и химическим составом. В настоящее время углеродистые стали не подразделяются на группы и при маркировке не ставятся буквы Б иВ.

, бываютспокойными (сп), полуспокойными (пс) и кипящими (кп) . В их составе разное содержание кремния.

Углеродистые стали обыкновенного качества обозначаются буквами "Ст", за которыми следует цифра, указывающая порядковый номер марки стали, а не среднее содержание углерода в ней, хотя с повышением номера от Ст1 до Ст6 содержание углерода в стали увеличивается. Буквы Б и В указывают перед маркой.

Углеродистые конструкционные качественные стали обозначают двузначным числом, указывающим среднее содержание углерода в сотых долях процента для обозначения котельных марок в конце ставится буква К.

При конструировании технологической аппаратуры к конструкционным материалам должны предъявлять следующие требования:

1) достаточная общая химическая и коррозионная стойкость материала в агрессивной среде с заданными концентрацией, температурой и давлением, при которых осуществляется технологический процесс, а также стойкость против других возможных видов коррозионного разрушения (межкристаллитная коррозия, электрохимическая коррозия сопряженных металлов в электролитах, коррозия под напряжением и др.);

2) достаточная механическая прочность при заданных давлении и температуре технологического процесса, с учетом специфических требований, предъявляемых при испытании аппаратов на прочность, герметичность и т. п. и в эксплуатационных условиях при действии на аппараты дополнительных нагрузок различного рода (ветровая нагрузка, прогиб от собственного веса и т. д.);

2. Конструкционные материалы (классификация). Черные металлы. Сталь легированная, классификация (по разным признакам), биметаллы маркировка, расшифровка маркировки, область применения (агрес-сивное воздействие среды, давление, температура).

К.М. - материалы, из которых изготовляются детали конструк-ций (машин и сооружений), воспринимающих силовую нагрузку. Определяющими па-раметрами К.М. являются механические свойства. К ос-новным критериям качества К.М. относятся: прочность, вязкость, надежность, ресурс и др. Основным конструкционным материалом для аппаратуры нефтехимии является сталь. Применяют также чугун и цветные металлы. Неметаллические материалы; в том числе полимерные, в качестве конструкционных при-меняют редко; они служат в основном для облицовки или футеровки оборудования и отдельных узлов и деталей.

Сталь и чугун составляют группу черных металлов. Чер-ные металлы – это сплав желе-за с углеродом и другими химическими элементами, при этом содержание железа должно быть не мене 45%, а углерода до 4,5%.

Сталь обладает хорошей прочностью, весьма техноло-гична при обработке и изготовлении полуфабрикатов, обладает низкой стоимостью по отношению к другим конструкционным материалам, выдерживает высокие температуры и агрессивное воздействие коррозионно-активных сред.

Сталь - сплав железа с углеродом (до 2,1 %) и другими химическими элементами (примесями и легирующими добавками).

Легирующие элементы - химические элементы, специ-ально введенные в сталь для получения требуемых строения, структуры, физико-химических и механических свойств.

Примесями называют химиче-ские элементы, перешедшие в состав стали в процессе ее производства как технологические добавки или как составляющие шихтовых материалов.

По химическому составу ста-ли и сплавы черных металлов условно подразделяют на угле-родистые (без легирующих элементов), низколегированные, среднелегированные, высоколегированные, сплавы на основе железа.

Углеродистые стали не содер-жат специально введенных леги-рующих элементов.

По назначению стали разде-ляют на конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими и химическими свойствами. Внутри классификации суще-ствуют более узкие подразделения сталей как по назначению, так и по свойствам.

По качеству стали подразделяют на стали обыкновенного качества, качественные, высококаче-ственные и особо высококаче-ственные. Главными признаками по качеству стали являются более жесткие требования по химическому составу и, прежде всего, по содержанию вредных примесей, таких как фосфор и сера.

Легированные стали – это сплавы на основе железа, в химический состав которых специально введены легирующие элементы, обеспечивающие при определенных способах произ-водства и обработки требуемую структуру и свойства. В легиро-ванных сталях содержание отдельных элементов больше, чем этих же элементов в виде примесей.

Обозначения в марках стали: Г – марганец, С – кремний, Х – хром, Н – никель, М – молиб-ден, В – вольфрам, Ф – ванадий, Т – титан, Д – медь, Ю – алю-миний, Б – ниобий, Р – бор, А – азот (в конце обозначения не ставятся). Буква "А" в конце указывает, что сталь относится к высококачественной, если буква в середине марки – сталь легирована азотом.

1. низколегированные с содержанием легирующего элемента до 2,5%,

2. среднелегированные (легированные) с содержанием легирующего элемента от 2,5% до 10%,

3. высоколегирован-ные с содержанием легирующего элемента > 10%.

К низколегированным конструкционным сталям относятся низкоуглеродистые свариваемые стали, содержащие недорогие и недефицитные легирующие элементы (до 2,5 %) и обладающие повышенной прочностью и пониженной склонностью к хрупким разрушениям по сравнению с углеродистыми сталями. Наиболее широко применяют в капитальном строительстве и для изготовления труб маги-стральных газопроводов, металлоконструкций машин и механизмов, в судостроении и других отраслях народного хозяйства.

Легированные конструкцион-ные стали применяются для наиболее ответственных и тяже-ло нагруженных деталей ма-шин.

По основным свойствам (по специальным свойствам) в зави-симости от назначения легированная сталь разделяется на следующие группы:

1. Сталь повышенной прочности. Обычно это низколегированные стали.Применяются для аппа-ратуры, работающей при повы-шенных давлениях и темпе-ратуре до 4750 С. Это стали марок 16ГС; 09Г2С. Стали не-устойчивы во многих агрессивных средах.

2. Теплоустойчивые стали. Механические свойства этих сталей изменяются незначитель-но с повышением температуры: отличаются высоким сопротив-лением ползучести и пределом длительной прочности. Тепло-устойчивые стали предназначены для изготов-ления деталей, работающих в нагруженном состоянии при температуре от 200 до 600оС в течении длительного времени. Основным легирующим элементом является Мо. К этим сталям относятся стали марок: 15М; 15Х5М. Обычно это низко и среднелегированные стали.

3. Коррозионно-стойкие (не-ржавеющие или кислотостой-кие) стали обладают стойкостью против различных видов коррозии и хорошо сопротивляются воздействию кислых сред. Наиболее распространены стали типа 18–8 (18% Cr и 8% Ni). 12Х18Н10Т.

4. Жаростойкие стали и сплавы (окалиностойкие), обла-дающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при t> 5500С, работающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии. Окалиностойкость сталям придают главным образом Cr; Si; AI; Ni. К окалиностойким относятся стали марки 10Х17; 08Х13 и т. д., хромоникелевые стали типа 18–8 и сплавы типа нихром: с 80% Ni и 20% Cr.

Маркировка марок жаропроч-ных и жаростойких сплавов на железоникелевой к никелевой основах состоит только из буквенных обозначений элемен-тов, за исключением никеля, после которого указывается цифра, обозначающая его среднее содержание в процен-тах.

Стали для отливок маркируют так же, как и деформируемые, но с добавлением буквы "Л" в конце марки.

5. Жаропрочные стали и сплавы, способные работать в нагруженном состоянии в течении определенного времени и обладающие при этом достаточной жаростойкостью, то есть обладающие одновременно свойствами теплоустойчивости и окалиностойкости (то есть при-меняются при t> 5500С).

Эти стали легируют в основ-номCr и Mo; 15Х5М; Cr и Ni; 14Х17Н2; 20Х23Н18; 15Х5ВФ.

При выборе марки легирован-ной стали необходимо тщатель-но изучить требования, предъявляемые к ней по условиям эксплуатации: прочность при температуре эксплуатации и коррозионную стойкость в данной среде.

При конструировании технологической аппаратуры к конструкционным материалам должны предъявлять следующие требования:

1) достаточная общая химиче-ская и коррозионная стойкость материала в агрессивной среде с заданными концентрацией, температурой и давлением, при которых осуществляется техно-логический процесс, а также стойкость против других возможных видов коррози-онного разрушения (межкристаллитная коррозия, электрохимическая коррозия сопряженных металлов в элек-тролитах, коррозия под напряжением и др.);

2) достаточная механическая прочность при заданных давле-нии и температуре технологиче-ского процесса, с учетом специ-фических требований, предъяв-ляемых при испытании аппаратов на прочность, герметичность и т. п. и в эксплуатационных условиях при действии на аппараты дополни-тельных нагрузок различного рода (ветровая нагрузка, прогиб от собственного веса и т. д.);

3. Основные расчетные параметры. Температура, давление, допускаемое напряжение.

Основными расчетными параметрами для выбора конструкционного материала и расчета элементов аппарата на прочность являются температура и давление рабочего процесса.

Температура Различают рабочую и расчетную температуры. Рабочая температура t - это температура содержащейся или перерабатываемой среды в аппарате при нормальном протекании в нем технологического процесса. Расчетная температура t p - это температура которая используется для определения физико-механических характеристик материала и допускаемых напряжений. Ее определяют на основании теплотехнических расчетов или результатов испытаний. За расчетную температуру стенки сосуда или аппарата принимают наибольшее значение температуры стенки. При температуре ниже 20 за расчетную температуру при определении допускаемых напряжений принимают температуру 20. Если невозможно провести тепловые расчеты или измерения и если во время эксплуатации температура стенки повышается до температуры среды, соприкасающейся со стенкой, то за расчетную температуру следует принимать наибольшую температуру среды, но не ниже 20. при обогревании открытым пламенем, отработанными газами или электронагревателями расчетная температура принимается равной температуре среды увеличенной на 20 при закрытом обогреве и на 50 при прямом обогреве, если нет более точных данных.

При наличии у аппарата тепловой изоляции расчетная температура его стенок принимается равной температуре поверхности изоляции, соприкасающейся со стенкой, плюс 20. при отрицательной рабочей температуре элемента за расчетную принимается температура равная 20 ,т.е. расчетная температура может быть быть опрделена по сведущей формуле

Давление Различают рабочее, расчетное, условное и пробное давления.

Рабочее давление Р - максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса. Без учета допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана или других предохранительных устройств. Если процесс в аппарате протекает при разрежении, то рабочим давлением является вакуум.

Расчетное давление определяется для рабочих условий и для условий испытаний.

Под расчетным давлением в рабочих условиях для элементов сосудов и аппаратов следует понимать давление, на которое производится расчет на прочность. Как правило, расчетное давление принимают равным рабочему давлению или выше. Расчетное давление может быть выше рабочего в следующих случаях: если во время действия предохранительных устройств давление в аппарате может повыситься более чем на 10% от рабочего, то расчетное давление должно быть равно 90% давления в аппарате при полном открытии предохранительного устройства; если на элемент действует гидростатическое давление от столба жидкости в аппарате, значение которого свыше 5% расчетного, то расчетное давление для этого элемента соответственно повышается на значение гидростатического давления.

Т.о. для рабочих условий расчетное давление

где р раб – рабочее давление в аппарате, МПа;

Гидростатическое давление среды, МПа, которое рассчитывается по формулегде- плотность среды, кг/м 3 (значения плотности для некоторых жидкостей приведены в приложении И);

g – ускорение свободного падения, м/с 2 ;h – высота рабочей жидкости, м, которая определяется видом технологического процесса а в аппарате.

Для массообменных колонн в системе жидкость –газ (пар) высоту рабочей жидкости можно принять равной где– высота кубовой части аппарата;

Н ДН – высота днища аппарата, м, которая определяется в зависимости от типа днища.

Под расчетным давлением в условиях испытаний для элементов сосудов и аппаратов следует понимать давление, которому оно подвергается во время пробного давления, включая гидростатическое давление, если оно составляет 5% или более пробного давления, т.е. расчетное давление для условий испытаний определяется по формуле

Где Р ПР – пробное давление, МПа, которое рассчитывается по формуле

где Р 20 Г - гидростатическое давление воды при t=20 0 С, МПа, которое рассчитывается по формуле где- удельный вес воды,МН/м 3 ;Н – высота корпуса (без опоры), заполненная водой, м;[σ] 20 – допускаемое напряжение, МПа, при температуре t=20 ºС.

Условное (номинальное) давление р у – избыточное рабочее давление при температуре элемента аппарата 20°С (без учета гидростатического давления).

Для более высоких температур элементов аппарата условное давление снижается соответственно уменьшению прочности конструкционного материала.

Условные давления применяют при стандартизации аппаратов и их узлов.

Это давление всегда не ниже рабочего и расчетного давлений.

При t раб >20°С условное давление снижается пропорционально понижению допускаемых напряжений при этих температурах.

Пробное давление Р пр - под пробным давлением в сосуде и аппарате следует понимать давление, при котором проводится испытание сосуда или аппарата.

Пробное давление гидравлического испытания сосуда должно определяться с учетом минимальных значений расчетного давления и отношения допускаемых напряжений материала сборочных единиц(деталей), т.е. ,отношение сигма20/сигмаt принимается по тому из использованных материалов элементов сосуда, для которого оно является наименьшим.

Определение допускаемого напряжения для материала корпуса аппарата производится для рабочих условий и для условий испытания:

- для рабочих условий при расчетной температуре производится по формуле

[σ] t =η·σ * t ,где σ * t – нормативное допускаемое напряжение, МПа,

η – поправочный коэффициент к допускаемым напряжениям. Он должен быть равен единице, за исключением стальных отливок, для которых данный коэффициент имеет следующие значения:

0.8 - для отливок, подвергающихся индивидуальному контролю неразрушающими методами;

0.7 - для остальных отливок.

Таким образом, для сварных аппаратов η = 1.

Для условий испытаний расчетная температура для корпуса колонного аппарата принимается равной 20. Для условий испытания допускаемые напряжения определяются по формулегдеσ 20 Т –предел текучести при t=20 0 С;

n Т – коэффициент запаса по пределу текучести.

Главные параметры

Под термином «арматура трубопроводная» понимают устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отключения, распределения, регулирования, сброса, смешивания, фазоразделения) потоками рабочих сред (жидкой, газообразной, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т. п.) путем изменения площади проходного сечения.

Трубопроводная арматура характеризуется двумя главными параметрами:

• условным проходом (номинальным размером),
• условным (номинальным) давлением.

Условный проход (номинальный размер) (D y или DN) - это параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей, например, соединений трубопроводов, фитингов и арматуры. Условный проход (номинальный размер) приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах. Значения условных проходов должны соответствовать числам параметрического ряда, устанавливаемого ГОСТ 28338-89 (всего 50 показателей от 2,5 до 4000) .

Условный проход или номинальный размер указывается с помощью обозначения Dу или DN и числового значения, выбранного из ряда. Например, условный проход (номинальный размер) 200 должен обозначаться: Dy 200 или DN 200.

Условное (номинальное) давление (Р у или PN) - наибольшее избыточное рабочее давление при температуре рабочей среды 20°С, при котором обеспечивается заданный срок службы соединений трубопроводов и арматуры, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках прочности их при температуре 20°С.

ГОСТ 26349-84 определяет параметрический ряд номинальных давлений, состоящий из 27 параметров от 0,1 до 1000 кгс/см 2

Условные (номинальные) давления менее 0,1 кгс/см 2 определяется по ГОСТ 8032-56 .

В отличие от условного давления различают давления пробное и рабочее.

Пробное давление (Р пр) - это избыточное давление, при котором должно производиться гидравлическое испытание арматуры и деталей трубопровода на прочность и плотность водой при температуре не менее 5°С и не более 70°С, если в нормативно-технической до кументации не указано конкретное значение этой температуры.

Рабочее давление (Р) - это наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры и деталей трубопроводов, то есть при заданной рабочей температуре. Температура среды должна приниматься равной температуре, при которой происходит длительная эксплуатация изделия без учета кратковременных отклонений, допускаемых соответствующей нормативно-технической документацией.

Рабочие давления равны условным для арматуры из углеродистой стали при температуре среды от -20 до +200°С, для арматуры из серого чугуна от -15 до +120°С, для арматуры из ковкого чугуна от -30 до +120°С, для арматуры из латуни и бронзы от -30 до +120°С, для титановых сплавов от -40 до +50°С. При повышении рабочей температуры среды допускаемое рабочее давление снижают в зависимости от материала корпусных деталей арматуры. Из углеродистой стали арматуру производят для рабочих температур до 445°С, из серого чугуна - до 300°С, из ковкого чугуна - до 400°С, из бронзы и латуни - до 250°С, из титана - до 350°С.

Значение пробного давления для арматуры и деталей трубопровода, предназначенных на рабочее давление менее 1кгс/см 2 и для работы в вакууме принимается равным:

• при рабочем давлении менее 1 кгс/см 2 Р пр = Р + 1 кгс/см 2
• при вакууме Р пр = 1,5 кгс/см 2

Примеры обозначений по ГОСТ 356-80

• условного давления 40 кгс/см 2 - Р у 40 или PN 40
• пробного давления 60 кгс/см 2 - Р пр 60
• рабочего давления 250 кгс/см 2 при температуре 530°С - Р 250 t 530

Общие основные термины и понятия

Наряду с перечисленными главными понятиями в арматуростроении наиболее часто применяются следующие термины, отражающие специфические элементы, объекты и параметры выпускаемых изделий.

• Тип арматуры - классификационная единица, характеризующаяся взаимодействием подвижного элемента затвора (запирающего органа) с потоком рабочей среды и определяющая основные конструкционные особенности трубопроводной арматуры. Например, задвижка, кран, клапан и т. д.
• Вид арматуры - классификационная единица, характеризующая функциональное на значение трубопроводной арматуры. Например, запорная, регулирующая и т. п.
• Типоразмер арматуры - конструкция трубопроводной арматуры, регламентированная условным проходом и условным давлением и имеющая обозначение группового основного конструкторского документа (основного исполнения изделия).
• Исполнение арматуры - конструкция одного из типов трубопроводной арматуры, регламентированная, кроме условного прохода и условного давления, переменными данными: материалом основных деталей, присоединением к трубопроводу, видом управления и др., о чем информация содержится в одном групповом или базовом конструкторском документе. Исполнение соответствует конкретному коду ОКП.
• Конструктивный ряд - трубопроводная арматура одинаковой конструкции, отличающаяся только условными проходами.
• Параметрический ряд - конструкции трубопроводной арматуры различных условий проходов, имеющие одинаковые номинальные параметры.
• Номинальные параметры - давление и температура рабочей среды, указанные для учета отклонений по допускам.
• Рабочая среда - жидкость, газ, пульпа или их смеси и другие вещества, для управления которыми (отключения, распределения, регулирования, сброса, смешивания, фазоразделения), предназначена трубопроводная арматура.
• Внешняя (окружающая) среда - атмосферный воздух, газ, жидкость или иные вещества, окружающие трубопроводную арматуру.
• Управляющая среда - жидкость, газ или иные вещества, используемые в качестве pабочего тела в приводах арматуры, то есть создающие перестановочное усилие на запирающем или регулирующем элементе.
• Командная среда - жидкость, газ или иные вещества, используемые для передачи командных сигналов в привод арматуры.
• Давление абсолютное (Р абс) - давление, измеренное с учетом атмосферного давления.
• Давление избыточное (Р) - давление, измеренное без учета действия атмосферного давления - за нуль отсчета принимается атмосферное давление (Р, а), Р = Р абс - Р а. При Р абс > Р, а давление Р называется также манометрическим.
• Вакуум (W) - положительная разность между атмосферным давлением и абсолютным - W = Р, а - Р абс (когда Р, а > Р абс). В инженерных расчетах обычно принимается Р, а = 1кгс/см2.
• Рабочая температура (Т р, °С) - максимальная температура рабочей среды, действующая при нормальном ходе технологического процесса без учета случайных кратковременных повышений.
• Строительная длина арматуры (L) - линейный размер арматуры между наружными торцевыми плоскостями ее присоединительных частей (фланцев, муфт, штуцеров, ниппелей, патрубков под приварку).
• Строительная высота арматуры (Н) - расстояние от оси проходных патрубков корпуса арматуры до наивысшей точки конструкции (шпинделя или привода) при открытом положении изделия.
• Коэффициент гидравлического сопротивления - отношение потерянного давления к скоростному (динамическому) давлению в условленном (принятом) проходном сечении.
• vПроходное сечение - площадь, образованная при взаимном расположении подвижного и неподвижного элементов затвора.
• Протечка (утечка) - объем или вес рабочей среды, проходящей через закрытый номинальным давлением затвор в единицу времени при заданных параметрах (давлении, температуре, плотности).
• Герметичность - свойство соединения (разъемного, неразъемного, с подвижным или неподвижным контактом) препятствовать возникновению протечки.
  Класс герметичности для запорной арматуры указывают в технических условиях на конкретный вид арматуры. Значения протечек соответствуют случаю истечения в атмосферу. При определении протечек номинальный диаметр принимают в миллиметрах.
• Непроницаемость - свойство материала детали, характеризующееся отсутствием трещин, рыхлостей, газовых включений, через которые может проникать рабочая среда.
• Надежность - свойство трубопроводной арматуры выполнять заданные функции, сохраняя во времени установленные значения эксплуатационных показателей в требуемых пределах и с учетом режима её работы, условий её использования и технического обслуживания, а также с учетом ремонтов, хранения и транспортирования. Свойство комплексное, включает такие требования как безотказность, долговечность и т. д. Эти требования могут рассматриваться в отдельности или входить в виде определенного сочетания в оценку надежности арматуры или ее отдельных узлов и деталей.
• Безотказность - единичный показатель надежности трубопроводной арматуры, характеризующий способность арматуры сохранять работоспособность непрерывно в течение некоторого времени или некоторой наработки.
• Долговечность - единичный показатель надежности, характеризующий способность арматуры сохранять работоспособность до наступления предельного состояния с необходимыми перерывами, определенными установленной системой технического обслуживания и ремонтов. Показателем долговечности служит срок службы или ресурс.
• Работоспособность - состояние, при котором трубопроводная арматура может выполнять заданные функции.
• Наработка - продолжительность работы трубопроводной арматуры во времени или в количественном выражении в виде циклов срабатывания «закрыто-открыто». Наработка может продолжаться непрерывно или с перерывами, в последнем случае учитывается суммарная наработка.
• Цикл - перемещение запирающего элемента из исходного положения («закрыто», «открыто») в противоположное и обратно, связанное с выполнением основной функцией данного вида арматуры.
• Срок службы - календарная продолжительность эксплуатации арматуры от её начала или возобновления после среднего или капитального ремонта до наступления предельного состояния арматуры.
• Ресурс - наработка арматуры от начала эксплуатации либо её восстановления после среднего или капитального ремонта до наступления предельного состояния, оговоренного нормативно-технической документацией.
• Предельное состояние - состояние трубопроводной арматуры, при котором она выполняет свои функции, но не может быть использована для дальнейшей эксплуатации, которая должна быть прекращена из-за неустранимого нарушения требований безопасности. Предельное состояние может наступить или в результате ухода заданных параметров за установленные пределы, или в связи с необходимостью проведения среднего или капитального ремонта, а также в связи со снижением эффективности эксплуатации арматуры.
• Длительная прочность - способность материала детали сохранять прочность при длительном действии в нем напряжений (особо важно при высоких температурах).
• Цикловая прочность - способность материала детали сохранять прочность при периодическом возникновении в нем напряжений.
• Термоудар - внезапное действие на металл высокой температуры (при внезапном по ступлении в арматуру высоко нагретой жидкости, например, металлического теплоносителя).
• Термоцикловая прочность - свойство материала сохранять прочность при воздействии термоударов.
• Пожароопасная, взрывоопасная или токсичная среда - газ или жидкость, способные воспламеняться, взрываться или оказывать вредное воздействие на человека или животных.

Условные обозначения

Применение системы условных обозначений арматуры позволяет в краткой форме фиксировать некоторые из основных технических параметров изделия. Применение системы индексов обеспечивает возможность правильного выбора арматуры, использование её по назначению и повышает возможность контроля арматуры при монтаже. Наибольшее pacпространение получила система ЦКБА (Центральное конструкторское бюро арматуростроения) содержащая цифровой и буквенный код основных данных арматуры. По системе ЦКБА индекс изделия включает пять элементов, расположенных последовательно (при отсутствии привода индекс изделия состоит из четырех элементов).

Первые две цифры обозначают тип арматуры (таблица 1), буквы за ними - материал корпуса (таблица 2) , одна или две цифры после букв - номер модели (конструктивные особенности изделия), при наличии трех цифр: первая из них обозначает вид привода (таблица 3) , а две следующие - номер модели; последние буквы - материал уплотнительных по верхностей (таблица 4) или способ нанесения внутреннего покрытия корпуса (таблица 5) .

В отдельных случаях после букв, обозначающих материал уплотнительных поверхностей, добавляют цифру, которая обозначает вариант исполнения данного изделия или изготовление его из другого материала. Изделие без вставных или наплавленных колец, то есть с уплотнительными поверхностями, выполненными непосредственно на корпусе или затворе, обозначается буквами"«бк» (без колец).

Например:

• 15с922нж Клапан стальной запорный проходной фланцевый с электроприводом
• 15 - по таблице1 - клапан запорный
• с - по таблице 2 - из углеродистой стали
• 9 - по таблице 3 - с электроприводом
• 22 -номер модели
• нж - по таблице 4 - уплотнительные поверхности, наплавленные коррозионностойкой сталью

Для арматуры с электроприводами во взрывозащищенном исполнении в конце условного обозначения добавляют букву Б (например, 30ч906брБ), а в тропическом исполнении - букву Т (например, 30ч906брТ). Буквы Б и Т указывают при заказе.

Наряду с системой ЦКБА пользуются кодом, полученным путем сокращения названия изделия, например, КТС - кран трехходовой стальной и т. д. Отдельные конструкции обозна чаются только номером чертежа, по которому они изготавливаются. Иногда в обозначение вводится буква, указывающая завод-изготовитель арматуры.

Условное обозначение арматуры, предназначенной для нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности, состоит из букв и цифр. Буквы обозначают тип арматуры, цифры за буквами - параметры изделия, например, ЗКЛ-200-16 - задвижка клиновая литая с условным проходом 200 мм, на условное давление 16 кгс/см 2 или ЮЛ-160 - клапан питательный на условное давление 160 кгс/см 2 . Изделия, не имеющие условного обозначения, обозначаются номером чертежа.

В настоящее время появилось много новых условных обозначений арматуры, которые не поддаются какой-либо систематизации. Эти обозначения приводятся в справочнике так, как их принял завод-изготовитель (или разработчик)

Таблицы!

Классификация арматуры

1. По области применения:

• Промышленная трубопроводная арматура общего назначения - используется в различных отраслях народного хозяйства. Изготавливается она серийно в больших количествах и предназначается для сред с часто применяемыми значениями давлений и температуры. Этой арматурой оснащаются водопроводы, паропроводы, городские газопроводы, система отопления и т. п.
• Промышленная трубопроводная арматура для особых условий работы - предназначается для эксплуатации при относительно высоких давлениях и температурах, при низких температурах, на коррозионных, токсичных, радиоактивных, вязких, абразивных или сыпучих средах. К этой арматуре относятся: энергетическая арматура высоких энергетических параметров, криогенная, коррозионностойкая, фонтанная, арматура с обогревом, арматура для абразивных гидросмесей и для сыпучих материалов.
• Специальная арматура разрабатывается и изготавливается по отдельным заказам на основании особых технических требований. Часто такая арматура изготавливается, например, для экспериментальных или уникальных промышленных установок, в том числе и для атомных электростанций.
• Судовая арматура выпускается для работы в специфических условиях эксплуатации ее на судах речного и морского флота с учетом повышенных требований в отношении минимальной массы, вибростойкости, повышенной надежности, особых условий управления и эксплуатации.
• Сантехнической арматурой оснащаются различные бытовые устройства: газовые плиты, ванные установки, кухонные раковины и др. Изготавливается эта арматура в больших количествах на специализированных предприятиях, имеет небольшие диаметры прохода и в большинстве своем управляется вручную, за исключением регуляторов давления и предохранительных клапанов для газа.

2. По функциональному назначению (виду):

• Запорная арматура предназначена для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе и пуска среды в зависимости от требований технологического процесса (цикл «открыто-закрыто») . Основное назначение запорной арматуры - перекрывать поток рабочей среды по трубопроводу и снова пускать среду в зависимости от требований технологического процесса, обслуживаемого данным трубопроводом, обеспечивая герметичность как в затворе, так и по отношению к внешней среде. Запорная арматура по количеству применяемых единиц составляет 80% всей арматуры.
• Регулирующая арматура предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения ее расхода. К ней относятся регулирующие клапаны, регуляторы давления, регуляторы уровня жидкости, дросселирующая арматура и т. п.
• Распределительно-смесительная (трехходовая или многоходовая) арматура предназначена для распределения рабочей среды по определенным направлениям или для смешения потоков среды (например, холодной и горячей воды). Сюда относятся распределительные клапаны и краны.
• Предохранительная арматура предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого давления посредством сброса избытка рабочей среды. Сюда относятся предохранительные клапаны, импульсные предохранительные устройства, мембранные разрывные устройства, перепускные клапаны.
• Защитная арматура предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимых или предусмотренных технологическим процессом изменений параметров или направления потока рабочей среды и для отключения потока без выброса рабочей среды из технологической системы. Сюда относятся обратные клапаны, отключающие клапаны.
• Контрольная арматура используется для проверки наличия и определения уровня жидкости в котлах, резервуарах и сосудах, а также для подключения контрольно- измерительных приборов в гидро- и пневмосистемах. Сюда относятся пробно-спускные краны, указатели уровня, краны и клапаны для манометров.
• Фазоразделителъная арматура предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от их фазы и состояния. Сюда относятся конденсатоотводчики, воздухоотводчики и маслоотделители.

3. По конструктивным типам:

• Задвижка - трубопроводная арматура, в которой запирающий элемент перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно направлению потока рабочей среды. Используется преимущественно в качестве запорной арматуры: запирающий элемент находится в крайних положениях «открыто» и «закрыто». Разновидностью этого типа арматуры являются шланговые задвижки, у которых перекрытие потока среды осуществляется запорным органом, пережимающим эластичный шланг, внутри которого проходит транспортируемая рабочая среда.
• Клапан - трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды в седле корпуса арматуры. Клапан, в котором запирающий элемент перемещается с помощью винтовой пары и управляется вручную, называется вентилем. Сейчас это название устарело. Разновид ностью этого типа арматуры является мембранный клапан, у которого в качестве запорного элемента используется мембрана. Мембрана фиксируется по внешнему периметру между корпусом и крышкой, выполняет функцию уплотнения корпусных деталей и подвижных элементов относительно внешней среды, а также функцию уплотнения запорного органа.
• Кран - трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент имеет форму тела вращения или его части; поворачивается вокруг своей оси, перпендикулярно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.
• Затвор (затвор дисковый) - трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска и поворачивается вокруг оси, перпендикулярной к оси трубопровода.

4. В зависимости от условного давления рабочей среды:

• вакуумная (давление среды ниже 1 кгс/см абс),
• низкого давления (от 0 до 16 кгс/см 2 избыт.),
• среднего давления (от 16 до 100 кгс/см 2),
• высокого давления (от 100 до 800 кгс/см 2),
• сверхвысокого давления (от 800 кгс/см 2).

5. По температурному режиму:

• криогенная (рабочие температуры ниже -153°С),
• для холодильной техники (рабочие температуры от -153 до -70°С),
• для пониженных температур (рабочие температуры от -70 до -30°С),
• для средних температур (рабочие температуры до +455°С),
• для высоких температур (рабочие температуры до +600°С),
• жаропрочная (рабочие температуры свыше +600°С).

6. По способу присоединения к трубопроводу:

• Арматура муфтовая . Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью муфт с внутренней резьбой.
• Арматура цапковая . Присоединяется к трубопроводу или емкости на наружной резьбе с буртиком под уплотнение.
• Арматура под приварку . Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью сварки. Преимуществами являются полная и надежная герметичность соединения, минимум обслуживания (не требуется подтяжки магистральных фланцевых соединений). Недостаток - повышенная сложность демонтажа и замены арматуры.
• Арматура стяжная . Соединение входного и выходного патрубков с фланцами на трубопроводе осуществляется с помощью шпилек с гайками, проходящими вдоль корпуса арматуры.
• Арматура фланцевая . Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью фланцев. Преимуществом являются возможность многократного монтажа и демонтажа на трубопроводе, хорошая герметизация стыков и удобство их подтяжки, большая прочность и применимость для широкого диапазона давлений и проходов. Недостатки - возможность ослабления затяжки и потеря герметичности со временем, большие габаритные размеры и масса.
• Арматура штуцерная (ниппельная) . Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью штуцера (ниппеля).

7. По способу герметизации (уплотнения) относительно внешней среды:

• Арматура сальниковая . Герметизация штока или шпинделя относительно внешней среды обеспечивается эластичным элементом, находящимся в контакте с подвижным штоком (шпинделем) под нагрузкой, исключающей протечки рабочей среды.
• Арматура мембранная . В качестве чувствительного элемента применена мембрана. Она может выполнять функции уплотнения корпусных деталей, подвижных элементов относительно внешней среды, а также уплотнения в затворе.
• Арматура сильфонная . Для герметизации подвижных деталей (штока, шпинделя) относительно внешней среды используется сильфон, который является также чувствительным либо силовым элементом конструкции.
• Арматура шланговая . Эластичный шланг обеспечивает герметичность всей внутренней полости арматуры по отношению к внешней среде.

8. По способу управления:

• Арматура под дистанционное управление . Не имеет непосредственного органа управления, а соединяется с ним при помощи колонок, штанг и других переходных устройств.
• Арматура приводная . Управление осуществляется при помощи привода (непосредственно или дистанционно).
• Арматура с автоматическим управлением . Управление затвором происходит без участия оператора под непосредственным воздействием рабочей среды на затвор или на чувствительный элемент, либо посредством воздействия на привод арматуры управляющей среды, либо по командному сигналу, поступающему на привод арматуры из приборов АСУ.
• Арматура с ручным управлением . Управление осуществляется оператором вручную дистанционно или непосредственно.

На оборудование, зарегистрированное в органах Госгортехнадзора, оформляют соответствующую техническую документацию, в которой фиксируют состояние и результаты периодического испытания и осмотра. Для этих аппаратов установлены определенные сроки наружного и внутреннего осмотра и гидравлических испытаний. На аппаратах имеются металлические пластинки с нанесенными клеймением следующими паспортными данными наименование завода-изготовителя, заводской номер сосуда, год изготовления, рабочее давление, пробное давление, допустимая температура стенок сосуда. 

При испытании на гидравлическое давление сначала удаляют воздух из системы, перекрывают перепускной вентиль 28 и доводят до давления пробного. После этого выключают электромотор и закрывают нагнетательный вентиль 24. Давление в баллоне постепенно снижают с помощью перепускного вентиля 28 до рабочего, открывают защитный кожух 9 и производят осмотр баллона. 

Пробное гидравлическое испытание вновь установленных чугунных и стальных паровых котлов с рабочим давлением до 0,7 ати производится на давление, установленное заводом-изготовителем, но не менее полуторного рабочего давления. Пробное давление при этом не должно быть менее 2 ати. 

Наименование Рабочее давление Пробное давление 

Давление пробное - давление, при котором производится испытание сосуда. 

На всех вновь изготовленных сосудах и аппаратах на видном месте заводам-изготовителем крепится металлическая пластинка с нанесенными клеймением со следующими паспортными данными наименование завода-изго-товителя, заводской номер сосуда, год изготовления, рабочее давление, пробное давление, допустимая температура стенок сосуда. На каждый изготовленный сосуд составляются паспорт установленной формы и инструкция по монтажу и безопасной эксплуатации сосуда, которые в дальнейшем передаются заказчику. 

На верхней сферической части баллона должны быть отчетливо выбиты клейма в следующем порядке товарный знак завод а-изготовителя номер баллона вес баллона дата (месяц и год) изготовления (испытания) и дата следующего испытания допустимое рабочее давление пробное гидравлическое давление емкость баллона в литрах клеймо ОТК завода-изготовителя круглой формы диаметром 10 мм (за исключением стандартных баллонов большой емкости) номер стандарта (для баллонов большой емкости). 

Сосуды, аппараты и цилиндры компрессорных установок после изготовления и ремонта необходимо испытать гидравлическим давлением. Пробное давление при гидравлическом испытании сосудов и аппаратов проводят в соответствии с данными табл. 2. 

Давление пробное Давление, при котором производится испытание сосуда. 

Давление внутреннее наружное Давление пробное Давление рабочее 

Давление внутреннее (наружное) Давление пробное 

Давление внутренне (наружное) Давление пробное 

Давление внутреннее (наружное) Давление пробное Давление рабочее 

Давление пробное - давление, при котором про- 

Давление пробное - давление, при котором производится испытание сосуда. 

При выпуске с заводов-изготовителей сосудов, работающих под давлением, к ним прикрепляют металлическую пластину с наименованием завода-изгото-ви еля, заводским номером сосуда, указанием года изготовления, рабочего давления, пробного давления и допустимой температуры стенок сосуда, °С. Кроме того, на каждый изготовленный сосуд составляют и передают заказчику технический, паспорт с чертежами и расчетами. Все это повышает ответственность завода-изготовителя за прочность, надежность и качество сделанного им сосуда. 

На видном месте корпуса аппарата должна быть прикреплена металлическая пластинка, на которой указаны следующие паспортные данные завод-изготовитель, заводской номер аппарата, год изготовления, рабочее давление, пробное давление и допустимая температура стенок сосуда. 

Наименование Рабочее давление Пробное давление  

Собирают схему пневматических испытаний в соответствии с принципиальной, приведенной на рис. 1.23. Аналогичная схема применяется и при испытании группы сосудов. Диаметр трубопровода 9 для аварийного сброса воздуха из испытываемого сосуда принимают не менее диаметра трубопровода 10, подводящего воздух в испытываемый сосуд, но не менее 20 мм. Условный проход запорного вентиля 8 на трубопроводе 9 принимают равным или больше диаметра трубопровода. На трубопроводе сжатого воздуха от источника давления устанавливают редукционный клапан 6, отрегулированный на испытательное давление, и запорный вентиль 7. Между редукционным клапаном 6 и запорным вентилем 7 устанавливают предохранительный клапан 4> отрегулированный на открытие при давлении на 2-3% больше испытательного давления (пробного). Предохранительный клапан, его установка и пропускная способность должны удовлетворять требованиям правил . Измерение давления в сосуде производят по контрольному манометру 5 по ГОСТ 8625-77Е класса точности 0,4-1. Контроль давления в трубопроводе подвода воздуха в сосуд осуществляют по проверенному рабочему манометру 11. Выбирая манометры,. исходят 

Давления условные ру кг/см Давления пробные (водой при температуре ниже 00 С) рпр кг/смг Давления рабочие наибольшие при температурах среды, °С  

Давления условные Ру кг/см Давления пробные (водой при температуре ниже 100° С) рпр кг/см Давления рабочие наибольшие при температурах среды, °С Условные проходы >у, мм 

Давление внутреннее (наружное) Давление пробное 

Испытуемый Рабочее давление Пробное давление 

Сосуды, работающие под давлением. Эти сосуды снабжают следующей арматурой приборами для измерения давления, предохранительными устройствами, запорной арматурой. На корпусе сосуда должна быть пластинка со следующими паспортными данными наименование завода-изготовителя, заводской номер сосуда, год изготовления, рабочее давление, пробное давление, допустимая температура стенок сосуда. 

Условное давление Пробное давление  

Сосуды, работающие под давлением. Должны быть снабжены следующей арматурой приборами для измерения давления, предохранительными устройствами, запорной арматурой. На корпусе сосуда должна быть пластинка со следующими паспортными данными наименование завода-изГотовителя, заводской номер сосуда, год изготовления, рабочее давление, пробное давление, допустимая температура стенок сосуда. 

Следующие данные наименование зайбДа-изГотовителя, тип баллона, номер баллона вес баллона в килограммах (фактический, с учетом веса нанесенной краски, без вентиля и колпака) для малолитражных баллонов - с точностью до 0,1 кг и для транспортных баллонов - с точностью до 0,2 кг дата (месяц и год) изготовления (испытания) и следующего освидетельствования рабочее давление пробное гидравлическое давление, равное полуторакратному рабочему давлению емкость баллона в литрах для малолитражных - номинальная, для транспортных - фактическая с точностью до 0,2 л клеймо ОТК завода-изготовителя. 

Давления условные (Ру) Давления пробные (Рпр) Давления рабочие наибольшие Ораб) при температуре среды (°С  

Давления условные Ру кг/см Давления пробные (водой при температуре ниже 100° С) Давлен при т до 200 яя рабочие наибольшие гмпературе среды, °С до 250 до 00 V Условные проходы >у мм 

Дагления условные РУ> кг/смг Давления пробные (водой при температуре ниже 100° С) рпр, кг/см Давления рабочие наибольшие при температурах среды Условные проходы Оу, мм 

Давления условные РУ Давления пробные рпр Давления рабочие наибольшие (Рр0д) при температуре среды, °С  

Что такое DN, Ду и PN ? Эти параметры нужно знать сантехникам и инженерам обязательно!

DN – Стандарт обозначающий условный внутренний диаметр.

PN – Стандарт обозначающий номинальное давление.

Что такое Ду?

Ду – образовано от двух слов: Диаметр и Условный. Ду = DN. Ду тоже самое что DN. Просто DN более международный стандарт. Ду – русскоязычное представление DN. Сейчас категорически нужно отказаться от такого наименования Ду.

Что такое DN?

DN - Cтандартизованное представление диаметра. ГОСТ 28338-89 и ГОСТ Р 52720

Номинальный диаметр DN (диаметр условного прохода; условный проход; номинальный размер; условный диаметр; номинальный проход): Параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей арматуры.

Примечание - Номинальный диаметр приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах и соответствующему ближайшему значению из ряда чисел, принятых в установленном порядке.

В чем обычно измеряется DN?

По условиям стандарта вроде бы она не имеет строгой привязки к единице измерения (написано в документах). Но она обозначает именно размер диаметра. А диаметр измеряется длиной. И потому что единица измерения длины может быть разным. Например, дюйм, фут, метр и тому подобное. Для Российских документов мы просто по умолчанию измеряем в мм. Хотя в документах написано, что она все таки измеряется в мм. ГОСТ 28338-89. Но не имеет единицу измерения:

Как это не имеет, если имеет? Можете написать в комментариях, как понять эту фразу?

Кажется дошло… DN (порядковый номер диаметра выраженный в милиметрах). То есть он не имеет единицу измерения, а как бы содержит константные значения (цифровые дискретные значения типа: 15,20,25,32...). Но нельзя обозначить например, как DN 24. Потому что цифры 24 нет в ГОСТ 28338-89. Там идут строгие значения по порядку как: 15,20,25,32… И только их нужно выбирать для обозначения.

DN измеряется диаметром условного прохода в мм.(миллиметр=0,001 м.). И если в российских документах вы увидите DN15 то это будет обозначать внутренний диаметр примерно 15 мм.

Условный проход – говорит о том, что это внутренний диаметр трубы, выраженный в миллиметрах - условно. Термин «Условно» говорит о том, что значение диаметра не точное. Условно мы принимаем, что оно примерно равно некоторым значениям стандарта.

Под условным проходом (номинальным размером) понимают параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей, например соединений трубопроводов, фитингов и арматуры. Условный проход (номинальный размер) приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах.

По стандарту из: ГОСТ 28338-89 принято выбирать те цифры, о которых договорились. И свои цифры с запятыми придумывать не стоит. Например, DN 14,9 будет ошибкой обозначения.

Номинальный диаметр приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах и соответствующему ближайшему значению из ряда чисел, принятых в установленном порядке.

Вот эти цифры:

Например, если реальный внутренний диаметр равен 13 мм, то пишем как: DN 12. Если внутренний диаметр 14мм. то принимаем значение DN 15. То есть выбираем ближайшее по значению число из списка стандарта: ГОСТ 28338-89.

Если в проектах следует обозначить и диаметр и толщину стенки трубы, то нужно указывать так: ф20х2.2 где наружный диаметр равен 20 мм. А внутренний диаметр равен на разницу толщины стенки. В данном случае внутренний диаметр равен 15,6мм. ГОСТ 21.206–2012

Увы, но нам приходится подчиняться чужим стандартам

Любые привозимые материалы из-за рубежа чаще всего были разработаны с помощью другой размерности длины: Дюйм

Поэтому чаще всего размеры бывают ориентированы на Дюйм. Обычно за место слова дюйм пишут кавычку.

1 дюйм = 25,4 мм. Что тоже самое 1” = 25,4 мм.

Таблица размерностей. Обычно за место слова дюйм пишут кавычку.

1/2 “ = 25.4 / 2 = 12,7. Но в реальности такой размер 1/2 “ равно проходу 15 мм. Точнее может быть 14.9мм. для стальной трубы. В общем, размеры могут отличаться на несколько мм. Поэтому в таких случаях для точных расчетов нужно узнавать внутренний диаметр у конкретной модели отдельно.

Например, размер 3/4” = 25,4 х 3/4 = 19 мм. Но пишем в документах “условно” DN20 – примерно внутренний диаметр равен 20мм.

Вот собственно размеры, которые чаще всего соответствуют в Российском переводе.

В таблице указан внутренний диаметр в мм.

Номинальное давление PN: Подробнее в ГОСТ 26349 и ГОСТ Р 52720.

Имеет единицу измерения: кгс/cм2. Обозначение кгс означает кг х с (килограмм умноженное на с). с=1. с характеризует как бы коэффициент силы. То есть умножая килограмм(массу) на силу мы конвертируем массу в силу. Это такая поправка для дотошных физиков. Если Вы обозначите кг/cм2 в принципе тоже не ошибетесь, если будите полагать что массу мы воспринимаем как силу. Также такая единица как кг/cм2 ошибочна тем, что давление образована из двух единиц (сила и площадь). Масса это другой параметр. Потому что масса только на поверхности земля создает ту силу которая давит на землю(сила тяготения). Значение с=1 на поверхности земля. И если Вы улетите на другую планету, то сила гравитации будет другая, и масса будет создавать другую силу. И на другой планете коэффициент с=1 будет равен другому значению. Например, с=0,5 создаст давление в два раза меньше.

Для чего нужен PN ?

Значение PN нужно для того, чтобы указать прибору предел давления, которое нельзя превышать для нормальной работы прибора, для которого это значение задано. То есть при проектировании, проектант должен за ранее знать, на какое максимальное давление рассчитан прибор.

Например, если прибору дали значение PN15 это означает, что прибор рассчитан на эксплуатацию с давлением не превышающим 15 кгс/см2. Что примерно равно 15 Бар.

1 кгс/см2 = 0.98 Бар. Грубо говоря значение PN примерно равно Бару или атмосфере.

Например, если прибору дали значение PN10 то оно рассчитано на давление не превышающую 10 Бар.

Определение PN по стандарту

Наибольшее избыточное рабочее давление при температуре рабочей среды 293 К (20 °С), при котором обеспечивается заданный срок службы (ресурс) корпусных деталей арматуры, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках прочности их при температуре 293 К (20 °С).

Российские нормы: ГОСТ 26349-84, ГОСТ 356-80, ГОСТ Р 54432-2011

Европейские нормы: DIN EN 1092-1-2008

Американские нормы: ANSI/ASME B16.5-2009, ANSI/ASME B16.47-2006

	Если Вы желаете получать уведомления о новых полезных статьях из раздела: Сантехника, водоснабжение, отопление, то оставте Ваше Имя и Email.

Комментарии (+) [ Читать / Добавить ]

Серия видеоуроков по частному дому
Часть 1. Где бурить скважину?
Часть 2. Обустройство скважины на воду
Часть 3. Прокладка трубопровода от скважины до дома
Часть 4. Автоматическое водоснабжение
Водоснабжение
Водоснабжение частного дома. Принцип работы. Схема подключения
Самовсасывающие поверхностные насосы. Принцип работы. Схема подключения
Расчет самовсасывающего насоса
Расчет диаметров от центрального водоснабжения
Насосная станция водоснабжения
Как выбрать насос для скважины?
Настройка реле давления
Реле давления электрическая схема
Принцип работы гидроаккумулятора
Уклон канализации на 1 метр СНИП
Схемы отопления
Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления
Гидравлический расчет двухтрубной попутной системы отопления Петля Тихельмана
Гидравлический расчет однотрубной системы отопления
Гидравлический расчет лучевой разводки системы отопления
Схема с тепловым насосом и твердотопливным котлом – логика работы
Трехходовой клапан от valtec + термоголовка с выносным датчиком
Почему плохо греет радиатор отопления в многоквартирном доме
Как подключить бойлер к котлу? Варианты и схемы подключения
Рециркуляция ГВС. Принцип работы и расчет
Вы не правильно делаете расчет гидрострелки и коллекторов
Ручной гидравлический расчет отопления
Расчет теплого водяного пола и смесительных узлов
Трехходовой клапан с сервоприводом для ГВС
Расчеты ГВС, БКН. Находим объем, мощность змейки, время прогрева и т.п.
Конструктор водоснабжения и отопления
Уравнение Бернулли
Расчет водоснабжения многоквартирных домов
Автоматика
Как работают сервоприводы и трехходовые клапаны
Трехходовой клапан для перенаправления движения теплоносителя
Отопление
Расчет тепловой мощности радиаторов отопления
Секция радиатора
Зарастание и отложения в трубах ухудшают работу системы водоснабжения и отопления
Новые насосы работают по-другому…
Регуляторы тепла
Комнатный термостат - принцип работы
Смесительный узел
Что такое смесительный узел?
Виды смесительных узлов для отопления
Характеристики и параметры систем
Местные гидравлические сопротивления. Что такое КМС?
Пропускная способность Kvs. Что это такое?
Кипение воды под давлением – что будет?
Что такое гистерезис в температурах и давлениях?
Что такое инфильтрация?
Что такое DN, Ду и PN ? Эти параметры нужно знать сантехникам и инженерам обязательно!
Гидравлические смыслы, понятия и расчет цепей систем отопления