Uzavírací ventily a jejich aplikace v potrubních systémech

Potrubní armatury - co to je

Mezi spojovací prvky potrubí patří ventily, adaptéry, zátky a další prvky, které umožňují řídit činnost systému. Zařízení mají různé oblasti použití, jsou vyrobena z litiny, kovu nebo plastu. Nejjednodušší konstrukce se ovládají ručně, složitější jsou vybaveny mechanickým nebo automatickým pohonem.

Volba závisí na vlastnostech a výkonu linek. Je bráno v úvahu pracovní prostředí (stupeň ohřevu, chemické nebo fyzikální procesy), tlak (normální, maximální, minimální). Kromě toho se počítá možný vnější vliv - mechanické zatížení, poklesy teploty.

Účel potrubních ventilů

Protože v otevřeném stavu uzavírací jednotky procházejí uzavírací ventily potrubí průtokem pracovního média beze změn jeho vlastností a v uzavřeném stavu těchto prvků zcela odřízne část potrubí, tyto produkty jsou slouží k řešení následujících problémů:

• sada plynu / kapaliny v kontejneru, zásobníku;
• vypouštění pracovního média z nádoby;
• otevření kolena / odbočky s přístrojovým vybavením pro stanovení parametrů média;
• odříznutí části místního potrubí nebo části potrubí za účelem jeho opravy / údržby;
• vzorkování média, odvzdušnění.

Existuje kategorie uzavíracích ventilů potrubí - regulační a uzavírací ventily. To znamená, že ventilová sestava byla modernizována, aby dokázala regulovat tlak nebo tlak toku pracovního média. Některé produkty uzavíracího typu mohou současně patřit do dvou kategorií uzavíracích ventilů. Například zpětný klapkový ventil je v podstatě klapkový ventil.

Z jakých materiálů je vyroben

K výrobě potrubních tvarovek se používají různé materiály. GOST R 55509-2013 označuje požadavky na složení použitých kovů. Použitá litina:

• šedá СЧ15, СЧ20;
• tvárná KCH30-6;
• s kuličkovým grafitem VCh40, VCh45.

Z použitých kovových slitin:

• uhlíková ocel, legovaná, vysoce legovaná;
• neželezné kovy a slitiny - bronz, mosaz, slitina titanu, hliník, nikl.

Plastové výrobky jsou široce používány, jedná se o polyvinylchlorid, polyvinylchlorid, polyethylen. Používá se k přepravě agresivních látek.

Tip: V poslední době se stále častěji objevují plastové klipy Walraven Star Quick s rohatkovým aktuátorem, které urychlují proces instalace.

Druhy potrubních tvarovek

Výrobky z výztuže jsou klasifikovány podle způsobu aplikace, účelu, designu. Typy tvarovek na potrubí jsou následující:

• příruba;
• spojovací;
• pro trubky vyrobené z různých materiálů;
• pro jaderné elektrárny.

Podívejme se na tyto typy podrobněji.

Přírubové

Příruba je plochý disk se stanoveným počtem montážních otvorů. Příruby sousedních prvků těsně přiléhají k sobě. Spojení se provádí utažením upevňovacích šroubů maticemi. Těsnění zajišťují těsnost. Přírubové armatury jsou instalovány v systémech pracujících při různých tlacích a teplotách. Příruba je přivařena k trubce.

Přírubový držák je skládací, což zjednodušuje opravy, kontrolu a výměnu prvků.Je vyroben z litiny nebo oceli, používá se pro potrubí od průměru 50 mm, odolává teplotám do 400 ° C, lze jej umístit do vodorovné i svislé polohy.

Spojovací

Potrubní tvarovky se používají při spojování prvků z různých materiálů a průměrů. V místě spojení trub z oceli a plastu, kde se liší průměry připojených prvků, se používají spojovací tvarovky.

Spojky, zátky a další armatury jsou instalovány jako další součásti, jejichž konstrukce neobsahuje žádný zajišťovací a nastavovací mechanismus. Takové prvky zajišťují rychlou instalaci a výměnu částí potrubí. Spojovací prvky se vyrábějí s profilem 25-2020 mm, pro tlak od 1 do 4 MPa z litiny, oceli, plastu.

Nerez

Potrubní tvarovky z nerezové oceli tvoří sloučeninu, která chemicky nereaguje s pracovním médiem, což zaručuje dlouhou životnost systému. Prvky jako ventily, kohouty, adaptéry, šoupátka se používají pro nerezová potrubí při přepravě potravinářských kapalin, alkoholických a nealkoholických nápojů.

Prvky odolné proti korozi tvoří silné spojení, které je odolné vůči korozi a agresivním médiím, což zajišťuje jeho použití v petrochemickém a plynárenském průmyslu, farmakologii a jaderných elektrárnách. Díly neinteragují s přepravovanými produkty, nemění to ani jejich strukturu.

Armatury pro JE

Jaderná elektrárna je vysoce rizikové energetické zařízení. Jeho konstrukce zahrnuje velké množství potrubí, jsou instalovány průmyslové potrubní armatury. Na prvky jsou kladeny následující požadavky:

1. Směr pohybu pracovní kapaliny musí odpovídat směru šipky na těle.
2. Nepoužívejte díly, které nesplňují zamýšlený účel
3. Přístup ke všem typům kování musí být volný.
4. Spojovací prvky potrubí zahřátého během provozu by měly být uzavřeny odnímatelnou konstrukcí s tepelnou izolací upevněnou pomocí závitu.

Jednotlivé části potrubí pod vysokým nebo středním tlakem jsou spojeny svařováním nebo přírubovými armaturami, což snižuje možnost úniků. Materiál pro výrobky musí být vysoce kvalitní kovy.

Důležité: pro zajištění bezpečnosti parogenerátorů jsou nainstalovány bezpečnostní ventily - hlavní a pomocné. Chcete-li odstranit odtok z okruhu stanice, nejprve uzavírací, poté seřizovací.

Výztuž kovoplastových trubek

Pro vnitřní instalaci se používají trubky z vyztuženého plastu. Jedná se o vnitřní rozvody a topení. Spojení sekcí se provádí ventily, uzavíracími a přechodovými ventily a dalšími prvky. Používají se při teplotě chladicí kapaliny až 95 ° C a tlaku 16 atm.

Kovoplastové potrubí se používá v každodenním životě, má čistý vzhled, závitové nebo lisované připojení. Armatury jsou vyrobeny z poniklované mosazi. Výrobky mají standardní rozměry a jsou označeny na svých površích.

Armatury pro polyetylénové a polypropylenové trubky

Tvarovky pro plastové trubky se vyznačují pro tlakové a netlakové systémy. U polyetylénových trubek je svařovaný spoj považován za nejspolehlivější. Ve výsledku získáme jedno lité zapečetěné potrubí.

Pro potrubí

Výrobky jsou čerpány na velké vzdálenosti při vysokém tlaku a vysoké rychlosti, aby byly účinným dopravním prostředkem. Proto jsou na výběr potrubí a ventilů kladeny zvláštní požadavky - ventily, ventily, rotační ventily.

Vybírá se v souladu s technickými normami, s návrhovým tlakem, viskozitou média, rozdíly ve vnitřních a vnějších teplotách.Důležitý je také stupeň automatizace čerpání.

V systémech hlavních vodovodních systémů obsahuje čerpaná kapalina vždy určité množství agresivních složek. Proto se pro vyztužení používají chemicky odolné materiály. Tyto vlastnosti plně vlastní litina, ze které jsou vyráběny všechny typy ventilů pro potrubí.

Používají se ve vysokotlakých a nízkotlakých potrubích a pro čerpání různých médií. Stejný materiál je nejoblíbenější při výrobě potrubních armatur pro ropovody.

Na hlavních potrubích se používají uzavírací ventily o rozměrech 8 - 2 000 milimetrů.

Ventily se ovládají ručně pomocí ručních kol a na těžko přístupných místech - dálkově pomocí elektrického pohonu.

Většina šoupátek z litiny je konstruována s přírubovými mechanismy a lze je vyrábět v různých provedeních:

1. Šoupátka - s pohyblivou nebo pevnou tyčí;

Šoupátko je litinové těleso, ve kterém je umístěno ploché šoupátko s otvorem odpovídajícím velikosti trubky. K ovládání se používají dva typy pohonu: manuální pro jednotky umístěné na přístupném místě a dálkový, pokud je ventil instalován v uzavřeném prostoru.

Ruční pohon se skládá z rukojeti ve formě ručního kola, páru šroubů a dříku připevněného k bráně. Když se rukojeť otáčí, šroubová dvojice převádí rotační pohyb na translační pohyb, který pohání bránu v požadovaném směru skrz dřík. Když se otvor v něm shoduje s otvorem v potrubí, tok tekutiny se obnoví.

1. Klín - vysoce účinný typ ventilů pro potrubí. Tvar zajišťovacího prvku umožňuje maximální těsnost uzavření zámku a sedadla, což zvyšuje kvalitu uzavření.

Zvednutí uzávěru zajišťuje pohyb klínu vzhledem k sedadlu, v důsledku čehož je jeho otvor vyrovnán s otvorem ve stacionární části, což zajišťuje průchod pracovního média. Otáčení lze provádět ručně nebo pomocí dálkového ovladače.

1. Paralelní.

Taková zařízení jsou konstruována pro provoz při tlaku 2 - 200

atmosféry.

Pracovní médium a blokovací prvky zařízení ve formě dvou desek jsou umístěny v komoře. Desky ventilů jsou připevněny k vřetenu pohonu. Když se otáčí, otevírají se a propouštějí potrubím vodu nebo páru.

Všechny prezentované ventily mají řadu společných parametrů, včetně:

1. Připojení k potrubí produktu se provádí pomocí přírub, spojek nebo svařování.
2. Šoupátka se nepoužívají k nastavení tlaku v potrubí, ale pouze jej uzavírají nebo otevírají v krajních polohách.
3. Tělesa šoupátek jsou vyrobena litinou litím, méně často z oceli.
4. Všechny typy těchto tvarovek používají těsnicí zařízení z gumy, paronitu, lepenky atd.
5. V závislosti na přístupnosti zařízení se používá ruční pohon ručním kolem nebo dálkové ovládání pomocí elektrického pohonu.

Přírubové ventily pro potrubí se používají nejen ve vodovodních sítích, ale také při čerpání ropných produktů nebo jiných kapalných médií.

V distribučních sítích na potrubích DN100 a menším množství vody se často používají ventily a kohouty se spojovacími spoji. Taková zařízení jsou během instalace menší a technologicky vyspělejší. Spojení se provádí našroubováním na závit protikusu.

Těsnost takového spoje je zajištěna použitím různých těsnění: lněné vlákno, páska FUM (fluoroplastický těsnící materiál), těsnící šňůry a speciální silikonový tmel.Takové připojení je méně spolehlivé než přírubové, ale eliminace úniků je rychlejší a jednodušší.

Uzavírací spojky pro potrubí se používají na vlastních distribučních sítích o rozměrech menších než DN 50 při tlaku v potrubí 0,6 atmosféry.

Druhy uzamykacích zařízení

Uzavírací struktury potrubí mohou být regulační. Jsou rozděleny do čtyř typů:

1. Šoupátko má dvě vzájemně kolmé polohy vzhledem k ose potrubí. Zavře a otevře průchod přepravovaného produktu.
2. Ventil je vybaven uzavíracím nebo regulačním mechanismem, jehož pohyb je rovnoběžný se směrem pohybu proudu přenášené látky.
3. U jeřábu se mechanismus otáčí kolem své vlastní osy a pohybuje se nahoru nebo dolů v různých úhlech k ose trubky.
4. Ventil je povinen uzavřít a regulovat průtok produktu v potrubí. Může sloužit jako pojistný ventil, odtok kondenzátu. Stává se to koule a ventil.

Šoupátka se častěji používají jako uzavírací konstrukce, ventily se instalují jako ovládací mechanismy. Pracují rychle, vyznačují se vysokým hydraulickým odporem a těsností.

Klasifikace armování

Potrubní armatury jsou výrobky klasifikované podle použití, metod těsnění, konstrukčních prvků. Podívejme se na některé z nich.

Rozsah použití

Na základě výkonových charakteristik existují: vakuové, kryogenní, uzavírací ventily. V závislosti na účelu se jedná o řídicí, redukční a přepěťová zařízení. Přepravovaný produkt určuje jejich těsnost, odolnost vůči chemickým a agresivním médiím.

Typ připojení

Způsob připojení k potrubí rozděluje armatury na přírubové, mezilehlé, spojovací, závitové a svařované. Při svařování tvarovek pomocí trubek se používají spojovací trubky; při spojování se používají vnitřní závity a přídavné trubky.

Způsobem utěsnění

V závislosti na použitých těsnících prvcích se rozlišují tvarovky:

• ucpávka;
• membrána;
• měchy;
• hadice.

Ucpávka používá k utěsnění vláknitý obal impregnovaný tmelem. Membránové těsnění je pružný kotouč, který je upnut na spoji.

Měch je vlnitá trubka, která se při upnutí sklopí. Konstrukce hadice používá pružnou hadici, která je sevřená, odřízne nebo sníží průtok kapaliny.

Konstrukcí spojovacích trubek

Přiřaďte zařízení průchodem, úhlovým, částečným otvorem, plným otvorem. V částečném otvoru je vnitřní část spojovací trubky menší než průměr trubky vstupující do tvarovky. U armatur s plným otvorem jsou všechny průměry stejné.

Přejít na katalog ventilů

Šoupátka

Nejjednodušším konstrukčním řešením s minimální ztrátou vody je uzavírací ventil se svislým pohybem pracovního tělesa kolmý k průtoku - šoupátko. Hlavní nuance konstrukce šoupátka jsou:

• minimální délka ve srovnání s kohouty, ventily a tlumiči;
• nedostatek ztráty hydro;
• rychlé opotřebení těsnění;
• velká hmotnost a výška výztuže;
• dlouhá doba přenosu vřetena z jedné krajní polohy do druhé;
• nejčastěji jsou ventily tohoto typu vyráběny s plným otvorem;

Redukční ventil má vnitřní průměr, který je o jednu velikost menší než DN, což umožňuje mírné snížení utahovací síly na ručním kole. Avšak již při DN 300 mm jsou uzavírací ventily vybaveny převodovkou nebo pohonem.

V závislosti na provedení jsou uzavírací ventily rozděleny do kategorií:

• hadicový ventil - vřeteno svírá elastickou hadici umístěnou uvnitř těla v uzavřené poloze;
• šoupátko - lamelové pracovní těleso uzavírací jednotky;
• paralelní ventil - prvky uzamykací jednotky nemají zúžení, to znamená, že těsnicí plochy jsou navzájem rovnoběžné;
• klínový ventil - kuželový ventil překrývá sedlo se spojovacími plochami podobného tvaru.

Hadicové ventily jsou označeny čísly 33, například 33a603p, tělo ventilu je nejčastěji vyrobeno z hliníku. Guma vydrží maximálně 120 ° C, proto se šoupátka s vnitřní hadicí používají pro mírně agresivní média s vysokou viskozitou. Maximální DN je omezeno na 200 mm.

Šoupátka jsou označena číslem 30, například 30nzh36p (přírubové, posuvné vřeteno). Tělo je vyrobeno z nerezové, legované a uhlíkové oceli (označení nzh, hp a s). Brána zpočátku nemá absolutní těsnost, proto se v drenážních systémech používají uzavírací ventily.

Paralelní ventily jsou označeny čísly 30, mohou mít ocelové a litinové těleso, mosaz, bronz, nerez a dokonce i kožené těsnění, nebo je nemusí mít vůbec (označení bk). K designu lze přidat pákové a šroubové svorky, distanční klíny mezi disky. K dispozici jsou verze ventilů s redukcí tlaku a plným otvorem.

Označení klínového šoupátka začíná číslem 30, existuje několik typů ventilů:

• vřeteno posuvného typu - zvětšené rozměry těla a krytu;
• nestoupající vřeteno - váha a rozměry těla jsou sníženy, ale zdroj je snížen;
• pohon ručním kolem pomocí redukce elektromotoru, hydraulického nebo pneumatického motoru;
• lité nebo tlakově svařované tělo z oceli 20 / 20L, 25 / 25L, 35 / 35L, litina;
• klín je pružný, dvoukotoučový nebo tuhý.

Lisované svařované tělo zpočátku nemá žádné vady lití, má vysokou pevnost a životnost. Výrobní náklady na lisované a svařované tvarovky jsou však mnohem vyšší.

Kulové ventily

Zpočátku bylo ve ventilech implementováno složitější schéma montáže brány:

• sedlo se skládá z kroužků;
• zástrčka je ve formě koule nebo kužele;
• vřeteno se otáčí maximálně o 90 stupňů.

Tyto ventily se zpočátku označují jako uzavírací a regulační ventily, protože kromě úplného odříznutí části potrubí můžete plynule nastavit tlak a tlak média, směšovat / oddělovat průtoky.

Ventily se dělí na kuželové a kulové ventily, ventily se zkušebním provozem a konvenční potrubní ventily. Zpočátku jsou ventily s kuželovou zátkou dražší, mají nízké zdroje, těsnost a spolehlivost. Proto jsou více žádané kulové ventily s nízkým točivým momentem, cenovou cenou, bezpečnou rezervou a pohodlným ergonomickým ovládáním.

Kulový ventil je nejžádanější položkou armatur potrubí. Uzavírací ventily s kuželovou zátkou jsou opatřeny tažným nebo ucpávkovým těsněním.

Jeřáby jsou označeny podle GOST R 52720 a SP TsKBA 036 čísly 10 a 11. Hlavní nuance konstrukce jsou:

• celokovové nebo skládací tělo;
• existují oplatkové ventily s minimální délkou tváří v tvář;
• odbočky jsou instalovány v potrubí všemi existujícími metodami;
• vodovodní baterie jsou obvykle vyráběny v polymerovém pouzdře (polypropylen, kov-plast, polyethylen, vinylový plast);
• těleso potrubních ventilů je vyrobeno z mosazi, nerezové oceli, bronzu, slitiny nebo uhlíkové oceli;
• sedlové kroužky jsou odlity z polymeru, soustružené z nerezové oceli, kompozitního materiálu, keramiky.

V inženýrských systémech budov se používají armatury DN 12 - 50 mm, systémy podpory života pro sídla a místní potrubí DN 50 - 400 mm, tlaková potrubí DN 400 - 1200 mm.

Klapky (klapka)

Oficiální název ventilu je klapka, která uzavírá vnitřní část při otočení o 90 stupňů vzhledem ke směru toku. U axiálních klapek se osa otáčení shoduje s osou ventilového prvku a v excentrických úpravách je posunuta o libovolný úhel.

Klapky se používají v automatických hasicích systémech, potrubích pro čerpání mořské vody, ropných produktů, abrazivních médií, klimatizace a ventilace. Jedinou nevýhodou klapky je, že ji nelze sejmout ze sedadla v otevřené poloze, což ztěžuje mechanické čištění zevnitř.

První číslice v označení klapky jsou 32 a tělo je často vyrobeno z titanu, hliníku a polymerních materiálů. Ve vzduchovodech malého průměru se často používají uzavřené ventily, které jsou analogické s diskovými tlumiči. U této kategorie potrubní armatury neexistuje žádné omezení jmenovitých průměrů výrobků.

Existují modifikace ventilů s 1 - 4 výstředníky. Disk má v průřezu sedlový, plochý a bikonvexní tvar. Na rozdíl od nejbližšího analogu - kulového ventilu, má rukojeť klapky složitý design a originální technologii pro instalaci do potrubí:

• svařování elektrickým obloukem - používají se zkosené trysky;
• příruba - v litém tělese klapky jsou k dispozici 4 otvory, skrz ně procházejí čepy, které ventil zatahují trubkami.

Pro úseky potrubí, kde je možné změnit průtok média, byly vytvořeny úpravy pro zpětné klapky - slams. Jsou namontovány výhradně na vodorovných částech, pracovní těleso je odpruženo, aby se vyloučil zpětný pohyb pracovního média.

Označení tvarovek

Pro orientaci v typech tvarovek se používají speciální symboly. Označují hlavní technické parametry výrobků. Různí výrobci si stanovují vlastní označení. Nejoblíbenější je označení společnosti JSC Scientific and Production. Obsahuje tabulky označující typ produktu, metodu pohonu, materiál výroby a další označení.

Jako příklad rozluštíme následující označení: 13br042nzh - uzavírací ventil, mosaz, těsnění z nerezové oceli, má dálkové ovládání, model 42. Někdy se používá označení písmenem: KSH - kulový ventil, KTS - třícestná ocel ventil a další.

Zkoušky potrubních tvarovek

Pro zajištění bezproblémového provozu potrubí se provádí zkouška potrubních ventilů a dalších spojovacích prvků. Testy zahrnují následující kroky:

1. Hydraulická zatížení ke kontrole pevnosti, nepropustnosti materiálu, absence smyku konstrukčních prvků.
2. Kontrola těsnosti uzavíracích prvků.

V první fázi jsou průmyslové ventily testovány pod tlakem čerpadel. Podmínky zkoušky jsou uvedeny v technické dokumentaci.

Na otevřený pracovní prvek s uzavřeným otvorem v potrubí se aplikuje tlak. Pokud jsou ve svarech a jiných spojích zjištěny netěsnosti, jsou armatury považovány za nepoužitelné.

Při testování těsnosti zařízení se kapalina pod tlakem přivádí do zařízení postupně z různých směrů. Zkontrolujte armaturu na opačné straně přívodu tlaku. Ventily, tlumiče, ventily jsou pod tlakem z jedné strany.

Důležité: pro klasifikaci výrobků podle třídy těsnění se dodržuje GOST R 9544 - 75 "Potrubní tvarovky". Norma stanoví tři třídy těsnosti, které jsou určeny účelem potrubí.

Odrůdy ventilů

Ve výchozím nastavení jsou uzavírací ventily kategorií potrubních ventilů spolu s regulačními, fázovými separačními, bezpečnostními, směšovacími a bezpečnostními ventily.Proto existuje obecná klasifikace potrubních tvarovek a menší členění v rámci samotné podkategorie. Jinými slovy, potrubní armatury jsou klasifikovány podle charakteristik:

• typ instalace v prasknutí potrubí - svařování, tvarovky, čepy, spojky, příruby nebo jakákoli kombinace těchto trysek;
• pohon - ruční ovládací kolo, mechanická převodovka s válcovým, kuželovým nebo šnekovým převodem, elektrický, pneumatický nebo hydraulický pohon;
• oblast použití - ventily pro nádrže, vodovody, lodě, páru a vodu, chemikálie, plyn / olej, energie;
• typ těsnění - hadice, ucpávka, armatura membrány a vlnovce;
• konstrukce sestavy brány - vrata, kohoutek, ventil a šoupátko.

V rámci své podkategorie se uzavírací ventily dělí na regulační a vypouštěcí (vypouštěcí) ventily. Pomocí regulačních uzavíracích ventilů otevírá médium přístup k části potrubí měřicím zařízením (teploměr, manometr). Odtokové armatury umožňují po provedení technologického procesu nasávat kapalinu do nádoby, odvádět plyn z nádrže, odvádět pracovní prostředí.