Параметры, относящиеся к запорной арматуре, регулируются ГОСТ 28338-89. Этот норматив устанавливает определенные требования к размерам, актуальным для условных проходов. Это понятие означает критерий, используемый в трубопроводах как один из критериев присоединения труб, а также фитингов и арматурных элементов.

У номинального или условного прохода отсутствует единица для измерения. Показатель примерно совпадает с диаметром внутри трубопровода в мм. Для арматуры запорного типа он рассчитывается как внутренний диаметр подсоединяемых элементов.

Для указания этого размера используются обозначение формата DN и цифровой показатель из числа включенных в ГОСТ. К примеру, размер 400 обозначают как DN 400.

Если производство арматуры, труб и их соединений было освоено ранее, чем был принят указанный норматив (до 01.01.91), может использоваться обозначение Dy для указания размера. Здесь размер прохода 20 мм будет обозначен как Dy 200.

Для достижения низкого показателя сопротивления гидравлики в узлах для арматуры определяются габариты внутри проходов. Требования, действующие для этих показателей, учитывают условия эксплуатации, особенности транспортируемого продукта.

Исходя из положений ГОСТ 24856-81, под проходной арматурой понимается арматура промышленного типа для магистралей труб, в которой направление движения рабочей среды на входе и выходе остается одинаковым.

В этой связи особую важность имеет правильный подбор проходного канала для арматурных элементов, если они монтируются в трубопроводе, регулярно прочищаемом при помощи скребков. С учетом формы канала, его сечения, вся арматура разделяется на 2 категории: с каналами, которые открываются частично либо полностью.

Существует несколько определений понятия:

· Арматура, где сечение затвора по площади равно размерам патрубка на входе либо превышает его. Для таких систем характерны невысокое сопротивление гидравлики и небольшая турбулентность рабочего потока;

· Арматура с площадью сечения в проточного отрезка, равной размеру отверстия патрубка на входе либо превышающей его;

· Арматура, через которую в открытом состоянии может пройти сфера либо геометрическое тело аналогичного размера;

· Арматура, где диаметр седла составляет минимум 90% диаметра внутри патрубка на выходе.

Полнооткрывающую арматуру отличает от полнопроходной наличие канала с иной площадью сечения либо формой по отношению к трубопроводным каналам.

Данный вид арматуры используется при серьезных скачках давления, происходящих по причине сокращения сечения в канале по отношению к присоединительным концам. При этом арматура не должна оказывать влияния на режим эксплуатации газопроводной магистрали.

Размер полнопроходной арматуры меньше, чем полнооткрывающейся, поэтому она подвержена загрязнениям механическими частичками, которые содержит газ. Но такой вид арматуры позволяет беспрепятственно проходить шарам, скребкам и прочим приспособлениям, используемым для очистки.

Многие модификации конусных и шаровых кранов, ряд задвижек с параллельным и клиновым механизмами работы изготавливаются в полнопроходном исполнении. Задвижки, у которых размер седла совпадает с диаметром труб, тоже бывают полнопроходными.

С полнопроходной конструкцией могут изготавливаться краны шарового устройства из стали. Этот вариант используется, когда отсутствует сокращение отверстий внутри патрубков.

Неполнопроходные изделия с шаровым устройством и диаметром отверстий внутри шара меньше, чем во фланце, позволяют экономить металл, сокращать усилия, которые требуются для контроля арматуры.

У шаровых кранов неполнопроходной конструкции показатель гидравлического сопротивления обычно больше, чем у полнопроходных.

Изучим полно- и неполнопроходной кран с шаровой конструкций с диаметром 20 мм с давлением 1,6 МПа. В первом случае деталь будет обозначаться 11с67пЦП Ду 200, во втором — 11с67пЦП Ду 200/150, поскольку диаметр уменьшается до 150 мм.

Показатель пропускной способности (kv) в первом случае составит 2720, масса – 44,7 кг. Во втором случае масса будет равна 34,1 кг, а величина пропускной способности – 1830.

Цена неполноприходного крана практически вдвое меньше, чем полноприходного за счет меньшего веса.

Получается, что у полнопроходных кранов есть плюс в виде показателя гидравлического сопротивления. Другими словами, при отсутствии снижения напора нагрузка на механизм у него ниже. Это положительно влияет на срок службы. В непроходных узлах усилия, которые требуются для управления, ниже. Цена его изготовления меньше, благодаря уменьшенным габаритам и весу.

В кранах с неполнопроходной конструкций шарового типа сужение обычно симметричное. Однако бывают варианты с отсутствием симметрии. Это считается конструктивным недостатком, т.к. подобный узел приходится монтировать на трубы с четким соблюдением направления: пологим конусом в направлении перемещения потока. Изделия, для которых характерно симметричное сужение, устанавливаются любой из сторон.

Ключевыми параметрами кранов являются их длина, показатель полнопроходности, степень перекрытия.

Под коэффициентом полнопроходности понимается соотношение между реальной площадью сечения в живом проходе и тем же показателем условного прохода. Значение рассчитывается так:

f= 4Fф/пD2у

в которой:

Fф показатель площади в живом сечении;

Dу – диаметр условного прохода.

Подбор коэффициента, его предназначение определяют размеры крана, его параметры гидравлического характера, длину, длительность срока службы и надежность узла.

При использовании жидкой среды в основном применяются конструкции полнопроходного типа, у которых коэффициент полнопроходности соответствует единице или приближается к этому показателю.

Для сред газообразного характера допустимо значение большее или равное 0,7. С уменьшением коэффициента появляется возможность сокращения размеров узла.

Когда окно в проходе сокращается, это приводит к уменьшению корпуса, пробки, среднего диаметра, веса, габаритов, усилий, необходимых для регулировки. Но одновременно происходит увеличение показателя гидравлического сопротивления.

Подбирая оптимальный коэффициент, следует определиться, какое решение будет более целесообразным: сэкономить материал (когда снижение напора не играет значимой роли) либо добиться максимального коэффициента.

Следует также учитывать, что неразрывность потока провоцирует существенное ускорение при прохождения места сильного сужения. Получается, что срок службы и прочность крана способны снижаться под действием усиленной эрозии.

В полнопроходных кранах размер отверстия в шаре совпадает с диаметром трубы. Значимым плюсом данной конструкции служит снижение потерь гидравлики, поскольку поток идет сквозь отверстие без формирования давления, сопротивления.

В стандартнопроходных деталях размер прохода меньше, чем диаметр труб, как минимум на 10%. При этом показатель сопротивления больше, а различия в пропускающей способности минимальны.

Благодаря меньшим затратам на выпуск и небольшим размерам, стоимость кранов шарового устройства с проходом обычного типа ниже. Данный вид изделий используется в магистралях, где напор не играет критической роли.

Кран, имеющий полный проход, подойдет для комплексов, где есть необходимость снижения сопротивления.

У выходного отверстия в шаре неполнопроходной конструкции диаметр меньше, чем диаметр трубы. Показатель сопротивления гидравлики у них больше, чем в полнопроходных узлах, а риск гидравлического удара ниже, поскольку есть возможность быстрого перекрытия рабочей среды.

За счет использования кранов неполнопроходной конструкции сокращается стоимость изготовления, поскольку на них идет меньше металла.

Одновременно снижаются усилия и моменты, которые требуются для регулировки арматуры.