Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Арматура. 2

Арматура (от лат. armatura - вооружение, снаряжение)– это набор деталей и устройств, которые не входят в состав основных частей конструкции, машины или иного сооружения и обеспечивают правильную их работу. Это своего рода совокупность стальных стержней, которые связанны между собой в железобетонных конструкциях и залиты бетоном. Арматура - горячекатаная круглая сталь, которая предназначенная для армирования железобетонных конструкций. На рисунке 1 показаны основные модели арматуры.

Рис. 1

Существуют такие виды арматуры:

Трубопроводная – предназначена для газа, топлива, воды, пара, а также для продуктов переработки, как химической, так и пищевой промышленности. Трубопроводная арматура бывает: предохранительная (различные клапаны), запорная (задвижки, краны), отводная (конденсатоотводчики, воздухоотводчики), регулирующая (регуляторы давления), аварийная (сигнальные гудки).
В электросетях арматура представлена в виде патронов, выключателей, щитках, розетках.
Печная арматура – предназначена для металлургических печей, представляет собой совокупность различных частей из металла, которые служат для прочности самой печи, а также для охлаждения её поверхности.

Арматура железобетонных конструкций делится на:

Напрягаемая арматура – это арматура, которая подвергнута натяжению, в результате чего уменьшаются прогибы, трещины, уменьшается масса самой конструкции.
Поперечная арматура – это арматура, которая связывает бетон сжатой зоны с арматурой в растянутой зоне, таким образом, препятствует образованию наклонных трещин.
Продольная арматура – это арматура, которая не позволяет трещинам образовываться в растянутой зоне железобетонных конструкций.
Стеклопластиковая арматура – это арматура, которая состоит из специальных стеклянных волокон. Эти стеклянные волокна склеены в одно целое полимером. Используется этот вид в армировании бетонных конструкций.

Классификация арматуры:

Стальная арматура ГОСТ 5781-82. Различают этот вид арматуры по характеру самого профиля, по целям использования в железобетонных конструкциях (напрягаемая и ненапрягаемая), по технологии изготовления (горячекатаная, стержневая, холоднотянутая, проволочная). Эта арматура представляет собой стержни, на поверхности которых равномерно расположены под углом к продольной оси стержня рифления. Предназначено это для лучшего сцепления с бетоном. Арматура гладкая представляет собой стержни с гладкой поверхностью, без каких-либо рифлений. Арматура периодического профиля – это профили круглой формы, которые имеют два продольных ребра и поперечные выступления, которые идут по трех заводной винтовой линии.

Стержневая арматура делится на следующие подразделения: А-I, A-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI.

Строительная арматура

Основным видом арматуры является арматура по ГОСТ 5781. На рисунке 2.а. изображен кольцевой профиль. Он получается методом нанесением рифления на поверхность круглого сердечника и имеет кольцевые поперечные ребра, которые пересекающиеся с продольными ребрами. На рисунке 2.б. изображен серповидный профиль. И на рисунке 2.в. – профиль, который отличается от предыдущих двух. Этот вид профиля обеспечивает высокую прочность и жесткость сцепления при условии низкой распорности в бетоне.

Рис. 2

На рис. 3 изображен образец нового профиля. Здесь также обозначены участки поперечных ребер, которые участвуют в сопротивлении его выдергиванию из бетона.

Рис. 3

В 1990 году была создана конструкция под руководством И.Н. Тихонова арматурного профиля рис. 4.

Рис. 4

По своим внешним параметрам арматурный профиль, который произведен с помощью горячей прокатки, мы можем разделить на такие виды:

Напрягаемая арматура – это арматура, которая подвергнута натяжению, в результате чего уменьшаются прогибы, трещины, уменьшается масса самой конструкции.
Кольцевой
Серповидный
Смешанный
Трефовый

Строительная арматура по своим показателям подразделяется на классы прочности. Так как строительную арматуру используют в производстве стройдеталей, которые очень важны, то к ней выдвигают жесткие требования. Например:

прочность и жесткость самого процесса сцепления с бетоном. Что же такое само понятие «Сцепление арматуры с бетоном»? Сцепление арматуры с бетоном – это соединение бетона по поверхности контакта с арматурой, которое обеспечивает их совместную работу. Сам же процесс сцепления зависит в первую очередь от самой прочности бетона, от формы сечения арматуры, от величины усадки бетона, а также от возраста бетона;
отличная свариваемость, высокие прочностные и пластические механические свойства. Эти характеристики зависят от химического состава стали и способа ее упрочнения. В зависимости от механических свойств арматура делится на: горячекатаную и термически упрочненную;
коррозионная стойкость определяется свойством, составом и способом прокатки.

Эксплуатационные характеристики арматуры по механическим свойствам

Горячекатаная арматурная сталь. В этом виде стали по ГОСТ 5781 – это те механические свойства, которые обеспечиваются химическим составом стали. Для этого используют углеродистые стали 3-5сп, а также стали, легированные марганцем и кремнием 35ГС, 25Г2С, а также более прочные стали, легированные хромом и титаном, — 23Х2Г2Т, 23Х2Г2Ц. Горячекатаная арматура производится обычно мерной длины 6,8– 11,2 м., но можно встретить с длиной стержней до 25 м В таблице 1 подробно расписаны все механические характеристики горячекатаной арматуры.

Термически упрочненная сталь. Термическое упрочнение арматурной стали – это повышение характеристик прочности арматурной стали методом ее закалки. Характеристики термически упрочненной арматуры по ГОСТ 10884 подробно описаны в таблице 2.

Все механические свойства термически упрочненной арматурной стали также должны соответствовать конкретным требованиям, которые рассмотрены в таблице 3.

На сегодняшний день увеличилось количество выпуска холоднодеформированной арматуры диаметром до 20 мм в бунтах. Она отличается от горячекатаной арматуры не только по своему качеству, но и по внешнему виду. Этот вид арматуры имеет более высокие прочностные свойства и коррозионную стойкость.

Холоднодеформированная арматура – это арматура представляет собой круглый профиль в сечении с нанесенным трехсторонним рифлением по периметру сечения.

Рис. 5

Существует также холоднодеформированная с четырехсторонним периодическим профилем для армирования железобетонных конструкций. см. рис. 6

Рис. 6

В заключении хотелось бы сказать о так называемом электротермическом способе натяжения арматуры. Электротермический способ натяжения арматуры – это технология натяжения арматуры. Специальные арматурные заготовки вначале нагревают с помощью электрического тока. При этом происходит процесс удлинения. В этом положении эти заготовки фиксируют для того, чтобы при охлаждении арматура не смогла сжаться.

Трубопроводная арматура — 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.[1]

Виды арматуры

[править]По функциональному назначению

Запорная арматура — арматура, предназначенная для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью. В том числе:

Спускная (дренажная) арматура — запорная арматура, предназначенная для сброса рабочей среды из емкостей (резервуаров), систем трубопроводов.
Контрольная арматура — арматура, предназначенная для управления поступлением рабочей среды в контрольно-измерительную аппаратуру, приборы.

Регулирующая арматура — арматура, предназначенная для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода. В том числе:

редукционная (дроссельная) арматура — арматура, предназначенная для снижения (редуцирования) рабочего давления в системе за счет увеличения гидравлического сопротивления в проточной части.
Запорно-регулирующая арматура — арматура, совмещающая функции запорной и регулирующей арматуры.

Защитная (отключающая, отсечная) арматура — арматура, предназначенная для защиты оборудования и трубопроводов от аварийного изменения параметров среды путем отключения обслуживаемой линии или участка. В том числе:

Обратная арматура — арматура, предназначенная для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды.

Предохранительная арматура — арматура, предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды.
Распределительно-смесительная арматура — арматура, предназначенная для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков.
Фазоразделительная арматура — арматура, предназначенная для разделения рабочих сред, находящихся в различных фазовых состояниях. В том числе:

Конденсатоотводчик — арматура, удаляющая конденсат и не пропускающая или ограниченно пропускающая перегретый пар.

Запорная арматура — вид трубопроводной арматуры, предназначенный для перекрытия потока среды. Она имеет наиболее широкое применение и составляет обычно около 80% от всего количества применяемых изделий. К запорной арматуре относят и пробно-спускную и контрольно-спускную арматуру, используемую для проверки уровня жидкой среды в ёмкостях, отбора проб, выпуска воздуха из верхних полостей, дренажа и т.д.

К запорной арматуре относят:

Краны

Клапаны(вентили)

Задвижки

Заслонки(поворотные затворы)

[]Требования к маркировке и документации

Запорная арматура должна иметь следующую маркировку:[1]

наименование или товарный знак изготовителя;

условный проход, мм;

условное давление, МПа (допускается указывать рабочее давление и допустимую температуру);

направление потока среды;

марку материала корпуса.

Арматура с условным проходом более 20 мм, изготовленная из легированной стали или цветных металлов, должна иметь паспорт установленной формы, в котором должны быть указаны данные по химсоставу, механическим свойствам, режимам термообработки и результатам контроля качества изготовления неразрушающими методами.

По области применения

Пароводяная;
Газовая;
Нефтяная;
Энергетическая;
Химическая;
Судовая;
Резервуарная.

[править]По принципу управления и действия

Управляемая

С ручным приводом
С механическим приводом

Электрическим приводом
Пневматическим приводом
Гидравлическим приводом
Электромагнитным приводом

Арматура под дистанционно расположенный привод (управляется механическим или ручным приводом, который устанавливается отдельно от арматуры и соединяется с нейпередачей, состоящей из валов, подшипников, зубчатых колес или тросов)

Автоматически действующая (автономная)

[править]По конструкции присоединительных патрубков

фланцевая
муфтовая
цапковая
штуцерная
под приварку

[править]По способу герметизации

Сальниковая — арматура, в которой герметичность сопряжения подвижной детали с неподвижной в крышке или корпусе по отношению к внешней среде обеспечиваетсясальниковым устройством;
Сильфонная — арматура, в которой герметичность подвижного сопряжения по отношению к внешней среде обеспечивается сильфоном;
Мембранная — арматура, в которой герметичность подвижного сопряжения по отношению к внешней среде обеспечивается мембраной. В некоторых конструкциях мембрана одновременно является и затвором;
Шланговая — арматура, в которой регулирование и отключение потока среды осуществляется пережатием эластичного шланга. Шланг обеспечивает герметичность всей внутренней полости арматуры по отношению к внешней среде.

[править]Типы арматуры

Согласно ГОСТ:^[1]^:3

Задвижка — тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды.
Клапан (вентиль) — тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды. К клапанам также относят конструкции арматуры (поворотный клапан), в которых затвор в виде тарелки совершает движение по дуге.
Кран — тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент, имеющий форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.
Дисковый затвор (заслонка, поворотный затвор, герметический клапан, гермоклапан) — тип арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды.

[править]Основные параметры

[править]Эксплуатационные

К основным эксплуатационным параметрам относятся:

давление

условное — наибольшее избыточное рабочее давление при температуре 20 °С, при котором обеспечивается длительная и безопасная работа арматуры и соединительных частейтрубопроводов
рабочее — наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается длительная работа арматуры и соединительных частей трубопроводов при рабочей температуре проводимой среды
пробное — избыточное давление, при котором арматура и соединительные части трубопроводов должны подвергаться гидравлическому испытанию на прочность и плотность

температура
пропускная способность
коррозионная стойкость
тип привода
необходимый крутящий момент для управления арматурой
время срабатывания и др.

[править]Конструкционно-монтажные

К основным конструкционно-монтажным параметрам относятся:

условный диаметр прохода
строительные длина и высота
масса
тип присоединения к трубопроводу
конструкция и размеры присоединительных фланцев
число, диаметр и расположение отверстий на фланцах
разделка под приварку к трубопроводу

Конструкционные материалы

Чугун

В арматуростроении в основном используются:

Серый чугун
Ковкий чугун
Высокопрочный чугун

Значительно реже применяются:

Кислотостойкий чугун
Жаростойкий чугун
Щелочестойкий чугун
Антифрикционный чугун

Сталь

Углеродистая сталь
Легированная сталь

Цветные металлы и сплавы

Латунь
Безоловянная бронза
Алюминиевые сплавы
Никелевые сплавы

Неметаллические конструкционные материалы

Винипласт
Фторопласт-4
Полиэтилен
Пластикат на основе поливинилхлорида
Фаолит А (кислотоупорная пластмасса, изготовляемая на основе бакелитовой смолы)
Капрон(Капролактам)
Керамика кислотоупорная
Стекло
Фарфор
Диабаз плавленный
Графитные материалы
Текстолит
Древесно-слоистые пластики

Сальниковое устройство или сальниковое уплотнение (грундбукса)— один из видов уплотнительных устройств подвижных соединений различных устройств и механизмов. В виду простоты своей конструкции это одно из самых распространённых и давно известных уплотнительных устройств. Названия сальниковая набивка, сальник, сальниковый узел и другие сохранились с тех времён, когда для уплотнения в этих устройствах использовалась пропитанная жиром пенька, в современной промышленности применяются другие материалы.

Особенно широко сальники используются в трубопроводной арматуре, где они известны как уплотнение подвижных деталей (узлов) арматуры относительно окружающей среды, в котором применён уплотнительный элемент с принудительным созданием в нём напряжений, необходимых для создания требуемой герметичности.[1]

Также сальниковые устройства, работающие на том же принципе, широко применяются в различных промышленных, судовых, автомобильных механизмах. Кроме подвижных узлов, сальники могут использоваться для уплотнения неподвижного оборудования, например в трубных и кабельных проходках.

Трубопрово́д — искусственное сооружение, предназначенное для транспортировки газообразных и жидких веществ, а также твёрдого топлива и иных твёрдых веществ в виде раствора под воздействием разницы давлений в поперечных сечениях трубы. Трубопроводы могут защищаться от разрушения из-за превышения давления предохранительными клапанами. С целью защиты от коррозии могут быть покрыты эмалями. В России трубопроводный транспорт считается частью транспортной инфраструктуры.

Паска́ль (обозначение: Па, международное: Pa) — единица измерения давления (механического напряжения) в Международной системе единиц (СИ).

Паскаль равен давлению (механическому напряжению), вызываемому силой, равной одному ньютону, равномерно распределённой по нормальной к ней поверхности площадью один квадратный метр.

1 Па = 1 Н/м2 ≡ 1 Дж/м3 ≡ 1 кг/(м·с2) ;

Единица названа в честь французского физика и математика Блеза Паскаля.