Запорная арматура и ее применение в трубопроводных системах

Арматура под бетон: виды и классификация

Арматура, применяющаяся в современном строительстве, классифицируется в соответствии со следующими факторами:

• Материал изготовления – углеродистая сталь или стеклопластик.
• Технология производства и физическое состояние: стержневая, канатная и проволочная.
• Вид профиля сечения: круглый, гладкий или рифленый.
• Работа арматуры в бетоне: напрягаемая или ненапрягаемая.
• Назначение: рабочая, распределительная и монтажная.
• Способ установки: сварная или связанная мягкой стальной, медной или алюминиевой проволокой.

Также армирование бетона арматурой может быть иметь поперечный или продольный характер:

• Поперечное армирование исключает образование наклонных трещин от скалывающих механических нагрузок и связывает бетон сжатой зоны с арматурой в «растянутой» зоне.
• Продольное армирование воспринимает нагрузку на «растяжение» и препятствует возникновению вертикальных трещин в нагруженной зоне.

Какой вид, тип, диаметр и количество арматуры использовать в каждом конкретном случае, указывается в проектной документации на то или иное здание или сооружение. Тем не менее, многих застройщиков, которые возводят дома, и сооружения без проекта интересует распространенный вопрос: какой расход арматуры на 1 м3 бетона необходимый для обеспечения долговечности сооружения. Рассмотрим расход арматуры на куб бетона подробнее.

Зачем нужна?

Применение данной конструкции препятствует появлению трещин в материала при нагрузках на него.

Бетонные конструкции имеют высокую прочность на сжатие, поэтому их использование широко распространено в сооружении кровель и несущих конструкций. Так как сжимание не является единственным фактором воздействия на покрытие, то стяжка из бетона требует дополнительного укрепления. Это обусловлено тем, что при сжатии верхнего слоя происходит растяжение нижней части бетонной балки. Такое напряжение приводит к образованию трещин. Чтобы избежать преждевременного разрушения покрытия, применяется армирование. Арматура укрепляет конструкцию и придает ей устойчивости к растяжению. Только применение металла в бетонных балках делает возможным использование стройматериала для возведения несущих сооружений.

Маркировка запорной арматуры

Вся запорная арматура должна соответствовать ГОСТ и иметь маркировку, в которой говорится о производителе изделия, материале корпуса, Ду, направлении потока рабочей среды, указаны рабочие размеры.

Маркировка наносится на корпус изделия одним из трех методов: клеймением, штамповкой, гравировкой. Например, расшифруем маркировку 15кч916бр.

• 15 — обозначение клапана.
• Кч — ковкий чугун (обозначение материала).
• 9 — привод (электрический).
• 16 — тип конструкции (размеры указываются в соответствующем каталоге).
• Бр — бронзовые уплотнения.

Маркировка выполняется в соответствии с ГОСТ 4666-75.

Материал изготовления

Ранее арматура 12 мм изготавливалась исключительно из углеродистых (регламентируются ГОСТ 380-2005) и низколегированных марок стали. Другими словами, это классический черный сортовой металлопрокат с круглым поперечным сечением. Наиболее активно используются марки углеродистой стали (полуспокойные, спокойные, иногда кипящие). Активно применяются и низколегированные марки стали. Отметим 25Г2С, помимо этого 32Г2Рпс и очень часто 35ГС.

Сейчас в плане используемых марок стали все достаточно

вариативно. Если ГОСТ 5781-82 четко указывал на технические условия и марки стали, то сейчас такого нет. В ГОСТ 34028-2016 приведен лишь химический компонентный состав стали для определенного класса проката. Учитывается его предел текучести. Сталь подбирается для изготовления продукции производителем с учетом наличия в ней в определенной пропорции отдельно взятых элементов.

В 2012 году начали действовать нормы ГОСТ 31938-2012, появилась альтернатива в виде композитной арматуры. И тут все достаточно разносторонне. Все зависит от того какой тип армирующего наполнителя используется.

Учитывайте, что от материала изготовления напрямую зависят эксплуатационные характеристики продукции, а значит и ее направления использования. Дело в том, что арматура 12 для фундамента должна иметь свои характеристики, для армирования стен, перекрытий свои.

Условные обозначения газовой арматуры

Применяющаяся в газовом хозяйстве арматура стандартизована. На каждой детали стоит обязательно шифр, состоящий из 4 частей.

Первые 2 цифры шифра – это вид арматуры:

• 11 – краны для трубопроводов;
• 14,15 – запорные вентили;
• 16 – обратные подъемные клапаны;
• 17 – клапаны предохранительные;
• 19 – обратные поворотные клапаны;
• 25 – регулирующие клапаны;
• 30, 31 – запорные задвижки;
• 32 – затворы.

На втором месте в шифре стоит условное обозначение материала изготовления корпуса: углеродистая сталь – с, кислотостойкая нержавеющая сталь -нж, серый чугун – ч, чугун ковкий – кч, бронза, латунь – бр, винипласт – вп, легированная сталь – лс, алюминий – а.

Задвижка газовая из чугуна гораздо меньше подвергается коррозии, но она более хрупкая, чем аналогичное устройство изготовленное из стали

На третьем месте в шифре стоит порядковый номер детали. На четвертом находится обозначение материала, из которого сделаны уплотнительные кольца: бронза или латунь – б, нержавеющая сталь – нж, резина – р, эбонит – э, баббит – бт, кольца уплотнительные отсутствуют – бк.

Система «Dextra Bartec» с параллельной резьбой

Муфтовое соединение «DEXTRA Bartec» от ГК ПСК обеспечивает равнопрочный стык арматуры диаметром от 12 до 65 мм за счет использования муфты с внутренней метрической резьбой, соединяющей концы стержней с нарезанной резьбой такого же профиля. Основной элемент системы — муфты «БАРТЕК»:

• стандартные, соединяющие стержни одного диаметра при возможности вращения хотя бы одного конца;
• переходные для стыковки арматуры разных диаметров при возможности вращения хотя бы одного конца;
• позиционная, когда ни один конец стержня не может вращаться. В этом случае куплер полностью накручивается на один конец, а после стыковки выкручивается, соединяя оба конца. Для уменьшения области ослабленного сечения резьба выполняется в следующей последовательности:

1. обрезка стержней по длине;
2. увеличение начального диаметра конца с использованием холодной прессовки;
3. накатка метрической резьбы на распрессованном конце.
4. МСА с метрической резьбой позволяет армировать стены, колонны, а также балки, плиты.

Система «Bartec» доказала свою эффективность при реконструкции Октябрьского туннеля, прокладке линий казанского метрополитена, возведении Белорусской, Курской и Нововоронежский АЭС, жилых домов и общественных зданий Москвы, Казани и городов ЮФО, а также при строительстве первой бангладешской АЭС «Руппур» и других особо сложных объектов.

Типы запорной арматуры и классификация

Тип (type) арматуры — это классификация ее по направлению движения запорно-регулировочного элемента относительно потока среды и определение отличительных особенностей конструкции.

ГОСТ 24856-2014 регламентирует следующие типы ЗА:

• Задвижка(gate) — устройства с управляющим элементом, двигающимся под прямым углом к потоку.
• Клапан(globe valve) — прибор с затворным или регулировочным элементом, перемещающимся параллельно потоку.
• Кран, вентиль (ball, plug) – устройство с затворно-регулировочным элементом в форме вращающегося тела или его фрагмента, оборачивающимся вокруг своей оси. При этом запорный узел может располагаться в угловом положении по отношению к направлению потока среды.
• Дисковый затвор (butterfly valve) — тип запорной арматуры, у которой затворный или регулировочный элемент сделан в форме диска. Диск вращается вокруг оси, которая может располагаться в перпендикулярном или угловом направлении к потоку.

Рис. 4 Запорная арматура на промышленных трубопроводах

Запорная арматура назначение, классификация. Обозначение запорной арматуры.

Запорная арматура служит для управления потоками газов и жидкостей в трубах путем изменения поперечного сечения. Арматуру классифицируют по назначению, конструктивным особенностям, материалам изготовления, другим основаниям.

Назначение запорной арматуры.

Различают следующие виды запорной арматуры:

регулирующая – служит для регулировки потока жидкости или газа (краны, затворы, регулирующие клапаны); запорная – служит для прекращения движения жидкости/газа в трубопроводе (заслонки, вентили задвижки, краны); предохранительная – применяется для сброса избыточного объема вещества при превышении давления (мембранные предохранители, предохранительные, перепускные клапаны); защитная – отключающая участок трубопровода при выходе параметров за допустимые пределы (обратные, отсечные клапаны, пневмозадвижки); фазоразделительная – служит для разделения веществ в разных агрегатных состояниях (маслоотделители, вантузлы, конденсатоотводчики); смесительно-распределительная – применяется для разделения или смешивания потоков жидкостей/газов (краны-смесители, клапаны); контрольная – используется для определения наличия и уровня жидкостей (краны спускные, датчики уровня).

Классификация запорной арматуры.

Исходя из характеристик и конструктивных особенностей, запорную арматуру подразделяют по:

областям применения на общепромышленную, сантехническую, специального назначения и т.д.; способам уплотнения на мембранную, сальниковую, шланговую; материалам изготовления корпуса на чугунную, стальную, алюминиевую, медную, латунную, бронзовую, керамическую, стеклянную; способам управления – ручное, дистанционное, с помощью привода; способам присоединения к трубопроводу – на муфтах, фланцах, штуцерах, патрубках; максимальному давлению – вакуумная, низкого, среднего, высокого, сверхвысокого давления (до 0,1, до 1,5, до 10, до 80, от 80 МПа соответственно); температурному диапазону – криогенная (до -160 градусов), жаропрочная (свыше +700 градусов) арматура, арматура высоких (300 – 700 градусов), средних (-50 – 300 градусов), низких (-10 – -50 градусов) температур.

Обозначение запорной арматуры.

В обозначение арматуры входят чередующиеся группы цифр и букв:

первая группа цифр – тип арматуры; группа букв – материал корпуса; вторая группа цифр – обозначение модели (если в группе 3 цифры, первая указывает тип привода); вторая группа букв – материал уплотняющих поверхностей.

Типы арматуры обозначаются следующим образом:

10, 11 – спускной и трубопроводный краны; 12 –указатель уровня жидкости; 13, 14, 15 – запорный, 22,24 – отсечной, 16 – обратный, 17 – предохранительный, 20 – перепускной, 23 – распределительный, 25, 26 – регулирующий, 27 – смесительный клапаны; 19 – затвор; 21, 18 – регулятор давления; 30,31 – задвижка, 33 – шланговая задвижка; 32 – поворотный затвор; 40 – элеватор; 45 – отводчик конденсата.

Материал корпуса обозначают следующими буквами:

нж – нержавеющая, с – обычная, лс – легированная сталь; ч – обычный, вч – высокопрочный, кч – ковкий чугун; ск – стекло; а – алюминий; тн – титан; Б – бронза, латунь; п – пластик; к – фарфор; вп – винипласт; мн – монель-металл.

Материалы уплотнительных поверхностей имеют следующие обозначения:

мн – монель-металл; бр – бронза, латунь; нт – нитрированная, нж – нержавеющая сталь; ст – стеллит; бт – баббит; к – кожа; р – резина; ср – сормайт; э – эбонит; п – пластик; фт – фторопласт; вп – винипласт.

Тип привода обозначают следующими цифрами:

0 – дистанционной управление; 3 –ручной с червячной, 4 – с зубчатой, 5 – с конической передачей; 6 – пневматический; 8 – электромагнитный; 7 – гидравлический; 9 — электрический.

К примеру, обозначение 30ч39р расшифровывается, как задвижка чугунная 39-ой модели с резиновым уплотнителем, а обозначение 16ч6п – клапан обратный, чугунный 6-ой модели с пластиковыми уплотнительными поверхностями.

Классификация

Существует большое количество вариантов арматурного проката. Перед покупкой и использованием требуется определиться с четырьмя основными характеристиками:

• вид арматуры (по способу изготовления);
• класс армирования;
• марка стали, из которой будет изготовлено изделие;
• диаметр проката.

Способ изготовления

В строительстве применяется три варианта арматурного проката, которые отличаются друг от друга по способу изготовления изделий.

Наиболее популярным видом является горячекатанная или стержневая сталь для армирования. Такие изделия обозначаются маркировкой А и изготавливаются по ГОСТ 5781-82.

Холоднотянутая (холоднодеформированная) арматура производится диаметрами от 3 до 8 мм. Её делают из углеродистой стали по ГОСТ 7348-81, а проволоку из низкоуглеродистой стали – по ГОСТ 6727-80. Изделия обозначают маркировкой Вр.

Один из видов проволочной арматуры – канатная. Ее применяют для большепролетных сооружений и конструкций, которые эксплуатируются под давлением жидкостей, газов или сыпучих веществ. Арматурные канаты изготавливают из нескольких проволок по ГОСТ 13840-68 и маркируют буквой К.

В подавляющем большинстве строительных конструкций используется горячекатанная арматура, поэтому остальные классификации рассмотрены на ее примере.

Тип профиля

Существует три основных типа арматуры в зависимости от внешнего вида:

1. Гладкая, сечение такого изделия представляет собой круг. Такие изделия обычно применяют для монтажного или распределительного армирования. Вариант подойдет для усиления кирпичной кладки, стяжек пола, тротуарной плитки и т.п.
2. Кольцевого периодического профиля. Она отлично сцепляется с бетоном, но такой тип сечения ограничивает прочность стали при многократном нагружении.
3. Серповидного периодического профиля. Такая арматура обеспечивает менее прочное соединение с бетоном, но гарантирует более эффективное использование металлических прутов в работе.

Отдельно стоит выделить серповидный четырехстронний профиль. Он сочетает в себе преимущества серповидного и кольцевого (смешанный тип). Такой вариант разработан специально для изделий класса А500СП.

Типы арматурного профиля: а) A240; б) А300 кольцевой профиль; в) А400, А600; г)высокопрочная проволока круглая В; д) высокопрочная проволока периодического профиля Вр; е), ж) канатная арматура

Класс арматуры

Стержни армирования разделяются по прочности. В зависимости от того, какую маркировку использует поставщик (старую или новую) можно встретить разные цифровые обозначения проката. Ниже приведены существующие классы, в скобках указано старое обозначение.

• А240 (АI) имеет гладкий профиль. Ее не используют в качестве рабочего армирования.
• А300 (АII) может выдерживать нагрузку. Разновидность отличается кольцевым периодическим профилем. Ее используют для малоэтажного частного строительства, ремонта и изготовления конструкций с невысокой степенью отвественности.
• А400 (АIII) и А500 чаще всего встречается на строительных площадках. Выпускается в большом диапазоне диаметров, ее легко найти у поставщиков. Арматура класса А400 может использоваться в конструкциях с преднапряжением.
• Арматура А600 (АIV) обладает высокой прочностью и применяется в конструкциях с предварительным напряжением.
• А800 (АV) и А1000 (АVI) применяют для строительства сооружений с высокой степенью ответственности, высотных и многопролетных зданий.

Отдельно следует рассмотреть дополнительные обозначения:

• Стержни А400С могут стыковаться между собой с помощью сварки. На такую особенность указывает буква «С» после маркировки. То же самое можно сказать о стержнях классов А500С и А600С.
• Арматурная сталь А400К и А500К устойчива к воздействию коррозии.
• Маркировка Ат (например, Ат400С) указывает на то, что элементы подвергались термомеханическому упрочнению.
• Индекс «В» в маркировке А400В говорит об упрочнении стали вытяжкой.

Марка стали

При заказе арматуры требуется указывать необходимую марку исходного материала. Если такая информация не приведена, завод-изготовитель самостоятельно назначает характеристики в соответствие с ГОСТ 5781-82. Ниже приведена сокращенная таблица из этого нормативного документа.

Статья подготовлена совместно с администрацией сайта:

Расположение и назначение

Все пруты в конструкции можно разделить на рабочие и хомуты. Первые воспринимают на себя эксплуатационные нагрузки и обеспечивают жесткость и прочность сооружения. Хомуты выполняют монтажную и соединительную функцию. Они отвечают за правильное расположение рабочих стержней.

Рабочая арматура также называется продольной. В перекрытиях и фундаментах она располагается горизонтально. Хомуты могут быть двух типов: вертикальными и поперечными.

При выборе арматуры очень важно учитывать ее расположение в конструкции. Именно от этого будет зависеть класс стержней и их диаметр.

Монтаж

Основные правила монтажа и установки клиновой задвижки:

• предварительно убедиться в пригодности изделия для установки по техническим характеристикам и реальной работоспособности;
• следить за частично открытым положением затвора в процессе;
• при номинальном диаметре устройства более 100 мм использовать дополнительные опоры;
• для перемещения изделия с помощью подъемно-транспортной техники крепить только за монтажные проушины;
• для подземной установки устроить основание из трамбованного грунта без острых фракций, толщина основания для бесканальной прокладки коммуникаций – не менее 200 мм;
• после установки проверить работоспособность участка трубопровода сначала при минимальном, потом при номинальном и при максимально допустимом давлении. В процессе испытаний затвор должен быть полностью опущен или поднят.

Выбор прокладок для соединения фланцев задвижки с фланцем трубопровода следует осуществлять согласно требованиям.

Допустимые усилия при затяжке гаек приведены в таблице «Моменты затяжки шестигранных гаек фланцевого соединения».

Для лучшего понимания процесса монтажа, управления и подключения представлено видео об установке задвижки большого номинального диаметра в колодец подземных коммуникаций: