Быстродействующие отсечные клапаны: что это такое и для чего они нужны?


Магистрали с жидкой и газообразной средой оснащают арматурой в виде запорного оборудования. Главная задача, которую выполняет отсечной клапан, состоит в исключении развития последствий в случае появления неисправностей в трубопроводе. В частности, деформация магистралей, протечка, переполнение резервуаров. Различают приборы по скорости срабатывания, долговечности, назначению, конструкции и монтажу.

Общее представление об отсечном клапане

Запорный клапан устанавливают для механического вмешательства в свободное перемещение жидкостей и газов по трубопроводу. Остановка и освобождение магистрали от содержимого могут понадобиться из-за протечек, разгерметизации, критических перепадов температур или давления. То есть содержимое либо полностью прогоняется из участка, либо перекрывается его движение.

Устанавливаются приборы на магистрали с газами, нефтепродуктами, горячей и холодной водой. Это могут быть как бытовые инженерные коммуникации, заправочные станции, так и более конструкции промышленного масштаба или, например, городской теплосети.


Быстродействующие отсечные клапаны: что это такое и для чего они нужны?
Запорный клапан

Существуют одноразовые приборы, которые оснащены сменными клапанами или подлежат полной замене после срабатывания. Их изготавливают, как правило, из пластика. Многоразовое металлическое оборудование пользуется большим спросом, так как характеризуется длительным сроком службы.

Конструктивные особенности

В основе прибора лежат литой корпус, седло и крышка. Их изготавливают из чугуна, оцинкованной стали, латуни или полимерных материалов с высокими показателями прочности. Второй элемент предназначен для установки клапана в трубопроводе.

Затворный механизм представлен следующим образом:

  • пружина, приводящая прибор в действие (затвор и возврат);
  • шток, отвечающий за динамику клапана;
  • впитывающая прокладка, предотвращающая образование конденсата и протечки.

За срабатывание устройства отвечают электрический или пневматический приводы. Управление клапаном производится двумя способами: вручную обслуживающим оператором или автоматически. Без участия человека срабатывание происходит, как правило, за счет встроенных датчиков.


Быстродействующие отсечные клапаны: что это такое и для чего они нужны?
Устройство с датчиком

Принцип работы

Функционал отсечного прибора сводится к тому, чтобы содержимое трубопровода прекратило свое движение на конкретном участке или по магистрали в целом. Клапан отсечного типа при этом должен перекрывать поток оперативно, чтобы минимизировать риск аварий. Вот несколько причин их возникновения:

  • нарушения технологии монтажа трубопровода, фильтров;
  • несоблюдение требований по технике безопасности;
  • окончание срока службы составляющих компонентов;
  • различного рода неисправности;
  • непредвиденное изменение давления или температуры внутри конструкций.

Более практичными считаются приборы, оборудованные специальными датчиками. Это обусловлено автоматическим срабатыванием в течение короткого промежутка времени (от долей секунд до минут). Скорость зависит от характеристик сенсоров и качества настроек оборудования. За последнее отвечает обученный обслуживающий персонал.

Положительные стороны использования отсечного клапана


Сравнительно с вентилями, которые изначально выполняли задачу перекрытия движения жидкостей и газов, запорная арматура оснащена различного рода механизмами автоматического реагирования. Оно заключается либо в подаче сигналов операторам, либо непосредственно перекрытие свободного прохода по трубопроводу.

Быстродействующие отсечные клапаны: что это такое и для чего они нужны?
Запорный вентиль

Сегодня приборы исключают некоторые недостатки прототипного оборудования. Например:

  • из-за грязевых потоков и примесей исключается ложное срабатывание;
  • более герметичные корпуса лучше справляются с незначительными перепадами давления;
  • скорость срабатывания минимизирована до нескольких секунд.

Кроме того, современные отсечные клапаны перекрывают движение в обоих направлениях. А в конструкциях имеются дополнительные элементы. Например, пружинные прокладки из силикона или регулировочные шайбы.

Основные типы приборов

Трубопроводная арматура различается конструктивно и по назначению. Так, выделяют нормально открытые устройства. Они отвечают за работу с потоком относительно движения. Нормально закрытые запорные приборы, как правило, управляются вручную и открываются в аварийной ситуации, чтобы выпустить содержимое резервуара или магистрали.


Отдельно рассматриваются приборы для воды, нефтепродуктов и газа. Срабатывание может быть осуществимо с помощью механической нагрузки, пружинного механизма, пневматического или магнитного привода. Различны приборы также по характеристикам, способам подключения, работе в одном или в двух направлениях. А в зависимости от используемых материалов, производители предлагают одноразовые и многоразовые отсечные клапаны.

Угловой

Быстродействующие отсечные клапаны: что это такое и для чего они нужны?
Угловой клапан

Область применения включает магистрали для жидких продуктов, протекающих под сильным давлением. Корпус оборудования изготавливается из высокопрочной стали. Оборудование имеет поршневый гидравлический привод. Принцип работы рассчитан на поступающее и раздаточное движение.

Проходной

Актуальна установка запорного клапана прямого действия в трубопроводах, где существует риск возникновения протечек. Содержимое в этом случае может быть как чистым, так и с примесями или загрязнениями, пузырьковыми включениями. При этом микрочастицы не оседают и не накапливаются в узловых соединениях. Относительно материалов главными критериями являются ударопрочность, износостойкость и защита от коррозионного повреждения.


Двухседельный

У этого прибора два посадочных седла и плунжера. Установка допускается на трубопровод с большим поперечным сечением и высокими перепадами давления. Применяются двухседельные запорные клапаны в условиях взрывоопасности и активных химических реакций.

Односедельный

Такое запорное устройство устанавливается на трубопроводах относительно малого диаметра. То же касается амплитуды перепадов невысокого давления. В приборе встроен один плунжер, который перекрывает поток в одном направлении.

Быстродействующие отсечные клапаны: что это такое и для чего они нужны?
Односедельный клапан

Автоматический

Такого типа отсечные клапаны, как правило, имеют паровую заслонку. Она срабатывает в течение 1,5-10 секунд после возникновения неполадок. Также они характеризуются долговечностью и минимальной подверженностью деформациям. Для большей эффективности приборы оснащают специальными контролерами. Они реагируют на изменения показателей давления, температуры, в составе содержимого, которое должно оставаться постоянным.

Рекомендации по выбору отсечного клапана


Один из главных критериев состоит в скорости срабатывания прибора. Особенно, если поток жидкости или газа происходит под высоким давлением. Однако, это не единственный параметр. Также важно следующее:

  1. Область применения. Под этим понятием скрываются протекающие вещества, их состав, степень агрессивности.
  2. Условия эксплуатации включают давление и температуру.
  3. Пропускная способность подразумевает поперечное сечение магистрали.
  4. Герметичность. От этого показателя зависит надежность оборудования.
  5. Прочность сказывается на долговечности приборов.
Быстродействующие отсечные клапаны: что это такое и для чего они нужны?
Чугунный клапан

При выборе отсечного клапана учитываются конструктивные особенности и действие в одном или двух направлениях. Относительно материалов рассматриваются не только корпус, но и прокладки, сальники, уплотнители.

Советы специалистов по эксплуатации


Использовать оборудования для регулировки потока содержимого магистрали запрещается. Поэтому затворы должны быть в положении полного открытия или закрытия. Во время монтажных работ и обслуживания важно исключить любое засорение внутренней поверхности корпуса и попадание посторонних предметов. Эксплуатация осуществима только в строгом соблюдении инструкций, иное назначение недопустимо.

Моменты, связанные с безопасностью, прописаны в ГОСТах 12.2063-2015 и 32569-2013, в нормах, установленных такими организациями, как Ростехнадзор, Таможенный союз, Евразийская комиссия. Также важно пользоваться средствами индивидуальной защиты. А к обслуживанию приборов, замене допускаются только обученные специалисты с допусками.

Широкое применение отсечные клапаны получили за счет из предназначения. Благодаря этим приборам на магистралях есть шанс локализовать последствия неполадок, исправить их и вновь ввести в эксплуатацию. Это актуально как для инженерных сетей бытового назначения, так и для трубопроводов крупного масштаба.

Что это такое и для чего он нужен

Клапан-отсекатель представляет собой быстродействующую запорную арматуру, состоящую из затвора и привода. Время закрытия является основным показателем качественного устройства. Быстродействующие запорные клапаны оснащены пневматическими или электрическими приводами. Они управляются по командам от датчиков, фиксирующих изменение параметров движения рабочего тела в системе. Закрыть или открыть отсекатель можно дистанционно ключом с пульта управления.


Отсекающие устройства являются частью трубопровода и нужны для локализации зоны аварии при разрыве последнего или возникновении другой нештатной ситуации. Применение быстродействующей арматуры минимизирует убытки и позволяет автоматически отключать поврежденное оборудование или участки системы.

Особенности устройства

Отсечные клапаны конструктивно не отличаются от другой запорной арматуры. Различие состоит в приводном механизме, который должен обеспечивать минимальное время срабатывания. Чаще всего применяют арматуру с пневматическим или электромагнитным приводом. Для фиксации запорного органа в открытом (взведенном) положении предусмотрены специальные защелки. При поступлении сигнала они освобождают затвор, который под действием пружины перекрывает проточную часть. В большинстве случаев применяется проходной корпус с одно- или двухседельной посадкой запорного органа.

Тип подключения

Фланцевое подсоединение арматуры проводят при диаметре трубопровода более 50 мм. В бытовых системах используют клапаны с резьбовыми патрубками. Это более простое подключение, которое можно выполнить самостоятельно. Надо помнить, что резьбовое соединение должно быть уплотнено при помощи ФУМ-ленты либо пакли.

Арматура локализующих систем устанавливается при помощи сварки. Это наиболее прочное соединение позволяет предотвратить выход наружу опасных для жизни человека сред.

Устройство

Отсечная арматура состоит из следующих элементов:


  • корпуса;
  • затвора;
  • уплотняющей мембраны (сильфона);
  • возвратной пружины;
  • привода.

Корпус изготавливается из чугуна, бронзы или стали. В одноразовых запорных клапанах, устанавливаемых на бытовых водопроводных сетях, он выполнен из пластмассы. Тип привода арматуры выбирается в зависимости от параметров рабочей среды, находящейся в системе.

Принцип работы

Прекращение движения потока среды происходит под действием энергии сжатой пружины или работы приводного механизма. В большинстве видов отсечной арматуры применяют электромагнитный привод, для питания катушки которого используется как постоянный, так и переменный ток.

При подаче электроэнергии катушка втягивает сердечник, тем самым поднимая затвор. В крайнем верхнем положении срабатывают специальные защелки, которые фиксируют шток с запорным органом в открытом положении. После этого питание с катушки снимается, а арматура остается во взведенном положении.

При изменении скорости движения жидкости или газа, не предусмотренной технологическим процессом или по команде оператора, подается сигнал на удерживающие защелки, которые освобождают шток. Под действием сжатой возвратной пружины затвор движется вниз и перекрывает проточную часть.


В одноразовых устройствах клапан закрывается под действием адсорбирующей прокладки. При попадании на нее воды она увеличивается в объеме и перемещает запорный орган. В первоначальное положение устройство не возвращается и подлежит замене.

Типы отсечных запорных устройств

Быстродействующая отсечная арматура используется во многих сферах деятельности. Отсекающий клапан устанавливается на трубопроводах, подающих жидкости, газы и пар. Это приводит к необходимости использования различных типов устройств. В зависимости от конструкции корпуса различают проходные и угловые клапаны. Преимущество первых заключается в возможности транспортировки неочищенной жидкости. Вторые устанавливаются в местах поворота потока и одновременно служат компенсаторами гидроударов, т.к. снижают скорость движения рабочей среды.

В зависимости от типа привода арматура делится на пневматическую и электрическую. Последняя, в качестве исполнительного механизма, может иметь электродвигатель (шаровые и пробковые краны) или электромагнитное устройство. Автоматические клапанные системы управляются по сигналам от датчиков или дистанционно — с пульта управления. Отсечная арматура с ручным приводом чаще всего устанавливается в бытовых отопительных и водопроводных сетях.

В быстродействующих устройствах могут применяться следующие типы запорных органов:

  • тарельчатый клапан;
  • коническая или шаровая пробка;
  • задвижка.

В арматуре с электромагнитным приводом в качестве затвора чаще всего используется тарельчатый клапан. Запорный орган может иметь 1 или 2 посадочных места (седел). Двухседельная арматура монтируется на трубопроводах высокого давления.

Правила монтажа и эксплуатации прибора

Проходные отсечные клапаны устанавливается на прямолинейных участках трубопровода в местах, доступных для обслуживания. На предприятиях монтаж проводят сотрудники специализированных подразделений. Перед началом работ устройство проверяется на стенде, после чего устанавливается на подготовленное место. На трубопроводе, имеющим разветвление (отводы), могут быть смонтированы несколько клапанов. Работу арматуры проверяют от ключа и по аварийным сигналам. Обслуживание устройства осуществляется в составе трубопровода.

В домашних условиях монтаж и эксплуатацию прибора проводят по описанию или инструкции, имеющейся в комплекте. Установка отсечного клапана на газопровод возможна только специалистами соответствующей службы. В частном доме монтаж приборов на водопровод и систему отопления чаще всего проводят самостоятельно. Однако следует помнить, что монтаж, проведенный своими руками, не всегда обеспечивает правильное функционирование устройства.

Предназначение быстродействующих отсечных клапанов

Они служат прежде всего для оперативного реагирования на ту или иную опасную ситуацию. Это объясняет использование в отсечных клапанах одной или нескольких пружин, которые могут быть либо тарельчатыми, либо винтовыми.

Запуск пружин в отсечных клапанах может осуществляться одним из таких двух типов приводов, как:

  1. электрический — предполагает использование особых электромагнитных защелок, способных поддерживать заведенное состояние пружин;
  2. пневматический — простой и довольно дешевый вариант привода.

Любой отсечной клапан должен отвечать всем требованиям безопасности и качества, поэтому такую продукцию следует покупать только у надежных и проверенных поставщиков.

Сферы применения и разновидности

Быстродействующие отсечные клапаны сегодня используются в самых разнообразных сферах. Основными потребителями такой продукции являются жилищно-коммунальные, химические, производственные и многие другие типы предприятий.

Поскольку отсечные клапаны обладают высокопрочной и сверхнадежной конструкцией, они позволяют транспортировать самые разнообразные среды, включая чистые, абразивные и загрязненные. Также существует арматура, способная работать в условиях высокого давления.

В настоящее время быстродействующие отсечные клапаны представлены такими разновидностями, как:

  1. проходные;
  2. односедельные;
  3. двухседельные;
  4. угловые;
  5. с поршневым приводом;
  6. с мембранным приводом.

Каждая из этих разновидностей отсечных клапанов нашла широкое применение в тех или иных производственных отраслях.

Отсечные клапаны с пневматическим приводом

Их используют тогда, когда по тем или иным причинам не получается применить арматуру, оборудованную электрическими приводами. Быстродействующие отсечные клапаны с пневмоприводами идеально подходят для трубопроводов, по которым транспортируется взрывоопасная среда.


Использованные источники

  1. znatoktepla.ru/truby/ustrojstvo-i-pravila-ustanovki-otsechnogo-klapana.html
  2. zen.yandex.ru/media/trubyda/gde-neobhodimo-ispolzovanie-otsechnogo-klapana-i-kak-ego-vybrat-5d5a2b1df2df2500ad00bd0d
  3. ssa.ru/articles/entry/bystrodejstvuyuschie-otsechnye-klapan

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.