Конструктивные разновидности и монтаж запорных фланцевых вентилей

Здравствуйте, уважаемый читатель! При необходимости ремонта линий водоснабжения, ликвидации «аварий» на них, замены сантехнических приборов, подачу воды в таких случаях может приостановить вентиль запорный фланцевый, установленный на вводе в квартиру.

Однако внештатные ситуации возникают не только в вашей квартире, а и в городских системах коммунального хозяйства. Поэтому все трубопроводные линии и магистрали подачи воды, газа и теплоснабжения в наши дома обустроены современной запорной арматурой, обеспечивающей ресурсосбережение, снижение себестоимости оказанных услуг и экономию денежных средств.

Классификация арматуры по конструктивному исполнению

Выпускается несколько разновидностей трубопроводной арматуры, различающихся формой запорного и регулирующего органа и его принципом работы:

  • вентили;
  • задвижки;
  • затворы;
  • краны;
  • клапаны.

Рассмотрим отдельно каждый тип арматуры.

Вентили

Вентили — относятся к типу трубопроводной арматуры, у которой перемещение запорного или регулирующего элемента осуществляется с помощью резьбовой пары в параллельном оси трубопровода направлении.

В перечень их основных преимуществ входит:

  1. низкий коэффициент трения уплотнительных плоскостей в момент срабатывания устройств на закрытие в следствие перпендикулярного к ним движения затвора, что снижает риск повреждений (задиров);
  2. не большая высота изделия, по сравнению с задвижками, ввиду того что у вентиля малая длина хода шпинделя.

К недостаткам вентилей можно отнести, то что они длиннее, чем задвижки, так как им требуется место внутри корпуса для возможности разворота потока.

Задвижки

Арматура с запорным или регулирующим органом, совершающим перемещение перпендикулярно оси потока транспортируемой в системе среды.

Задвижки выпускаются в разных вариантах конструкции, в каталогах производителей можно найти продукцию:

  • с запорным механизмом в форме прямоугольной пластины(шибера), клина или диска;
  • с выдвижным и не выдвижным шпинделем;
  • полнопроходные или с суженным проточным отверстием;
  • корпус — литой, сварной или штампованный;
  • для обеспечения герметичности сопряжения корпус/крышка используются — сальниковое или сильфоное уплотнение.

Преимущества задвижек стальных фланцевых обусловлено:

  • отсутствием необходимости преодолевать давление среды при перемещениях запорного органа;
  • прямолинейность движения потока рабочего вещества, без поворотов;
  • способностью работы в системах с вязкой средой;
  • малой строительной длиной, ввиду чего их можно устанавливать в условиях ограниченного пространства;
  • возможностью подачи рабочего вещества в любом направлении;
  • лёгкостью монтажа, ремонта и техобслуживания.

Недостатками задвижек можно назвать:

  • малую скорость при срабатывании;
  • большой размер строительной высоты;
  • ограничение на применение в системах транспортировки сред, состоящих из твёрдых частиц.

Затворы

Затворы (заслонки) — это устройства с запорным органом в форме диска, вращающимся вокруг своей оси.

Перемещение происходит в перпендикулярном направлении или под острым углом. Применяются для монтажа в системах с большим диаметром труб, низким уровнем давления сред и пониженными требовании к герметичности запорного элемента, например, на воздуховодах вентиляции и кондиционирования, газопроводных сооружений.

Краны

У арматуры данного типа запорный орган представляет собой тело вращения или его сегмент, перемещающееся в любом направлении по отношению к оси трубопровода. У затвора крана существует и другое название — пробка. В пробке имеется отверстие, через которое перемещается поток среды. В положении крана «открыто» отверстие находится в одной плоскости с осью потока, в положении «закрыто» — в перпендикулярном положении к потоку.

По направлению потока они подразделяются на:

  • проходные — с неизменным направлением потока;
  • угловые — поток меняет направление под прямым углом;
  • трёхходовые — с одним выходным и двумя входными патрубками.

Форма затворного элемента крана может иметь:

  • шаровую;
  • конусную;
  • цилиндрическую конфигурацию.

Для обеспечения плотного прижатия пробки к поверхности корпуса используется сальниковая набивка или пружина, надетая на стержень с резьбой и стянутая гайкой, как у натяжных кранов.

Для обеспечения высокого уровня герметичности используется смазка, которой заполняют микроскопические зазоры между плоскостями корпуса и пробки.

Смазка так же необходима для уменьшения усилия, требующегося для поворота затворного органа.

Клапаны

Механическое устройство, проходя через которое поток рабочего вещества сохраняет направление движения или поворачивается под углом.

Выпускаются в нескольких вариантах конструкции, имеющих отличия в:

  1. форме затвора — тарельчатые, игольчатые;
  2. количестве сёдел — односедельные, двухседельные;
  3. расположении ходовой гайки — выносной и погружной тип резьбы;
  4. способе герметизации сопряжения корпуса с крышкой — сальниковый или мембранный тип уплотнения.

В зависимости от назначения фланцевые клапаны бывают:

  • запорными;
  • регулирующими;
  • предохранительными;
  • перепускным;
  • редукционными;
  • обратными;
  • спускными;
  • всасывающим и т. д.

Классификация по способу соединения с рабочим процессом

Типы присоединения арматуры к процессу разработаны в нескольких вариантах:

  1. фланцевый — фланцевая арматура изготовлена с метизными деталями на присоединительных патрубках (фланцами). Они могут быть квадратной, шестиугольной или круглой формы с равномерно расположенными отверстиями под монтаж болтов. Ответный фланец с аналогичными присоединительными размерами должен быть и у трубопровода;
  2. муфтовый — устройства присоединяются к процессу муфтами с внутренней резьбой;
  3. цапковый — арматура крепиться с помощью наружной резьбы буртиком под управление, для герметизации соединения используется уплотнительная прокладка;
  4. штуцерный — данный тип соединения представляет собой резьбовую пару, когда к трубопроводу накидной гайкой притягиваются патрубки арматуры с наружной резьбой;
  5. под приварку — устройства присоединяются к трубе с помощью сварки.

Виды фланцев

Фланец является соединительной частью труб, запорной и регулирующей арматуры, контрольно — измерительных устройств, входящих в состав трубопроводного сооружения.

Фланцевый тип соединения трубопроводной арматуры способствует простому доступу для техобслуживания, ремонта и замены элементов системы. Фланцы обычно имеют внутреннюю резьбу или присоединяются с помощью сварки. Для их изготовления используют различные материалы: серый и ковкий чугун, высокопрочный чугун с включением шаровидного графита, латунь, алюминий, бронзу, пластик, кованную углеродистый сплав стали или нержавейку.

В конструкцию фланцевого соединения входят два фланца, закреплённых болтами, и прокладка между ними, обеспечивающая герметичность.

Прокладка имеет форму кольца из сплава высоколегированной стали, латуни, бронзы, фторопласта, плотной резины, каучукового эластомера, эбонита и других материалов. Устанавливается между поверхностями двух фланцев, заполняя на них микроскопические раковины и сглаживая неровности. Способ её установки зависит от формы и исполнения уплотняемых поверхностей фланцев, которые могут иметь:

  • шип и паз;
  • выступ и впадину;

или быть:

  • плоскими с соединительным выступом;
  • плоскими приварными без выступа.

Фланцы с шипом и пазом

Уплотнительные поверхности у изделий этого типа должны совпадать. Один фланец изготавливается с выступающим кольцом (шип), а ответный в аналогично расположенном месте имеет проточенный паз. Соединение герметизируется прокладкой, которая должна соответствовать высоте паза или быть чуть меньше, и не превышать его ширину более чем на 1/16.

Изделия с уплотнительной поверхностью, имеющей выступ или впадину

Фланцы данного типа также совпадают. У одной детали на поверхности есть область, выходящая за пределы её плоскости (папа).

У ответного фланца в уплотнительной поверхности имеется соответствующая впадина (мама), расточенная на глубину равную или меньшую размера высоты выступающий части.

Плоская поверхность изделий с соединительным выступом

У плоских фланцев с выступом уплотнительная поверхность плоская, прокладка выступает над поверхностью болтового соединения на 1/16 или ¼. Уплотнитель имеет форму кольца и полностью утоплен в болтовое соединение.

Фланцы с плоской приварной поверхностью без выступа

Плоский приварной фланец без выступа имеет наиболее простую конструкцию, изготавливается из стали марок ВСТ3СП2 и ВСТ3СП3 листовой формы и применяется для соединения элементов трубопроводных линий на условное давление от 1 до 25 кгс/см².

При монтаже изделие накручивается на конец трубы и приваривается двумя сварными швами по всей длине окружности трубы.

Конструктивные разновидности и принцип работы вентилей

Конструктивно вентиль представляет собой цельный литой или сварной корпус с крышкой и перегородкой посередине. В полости корпуса расположен затворный орган, состоящий из неподвижного элемента — седла и подвижной детали — золотника. Седло находится в средней части перегородки, оснащено пропускным отверстием.

Золотник крепится к шпинделю, проходящему через уплотнитель сальникового или сильфонного типа и крышку к штурвалу. Штурвал может управляться вручную или с помощью электропривода. Для присоединения к линии трубопровода в корпусе имеются входной и выходной патрубки.

В основе его принципа работы лежит передача крутящего момента от штурвала через шпиндель золотнику. Золотник, совершая поступательные движения, доходит до крайнего нижнего положения, где плотно прижимается к седлу и полностью останавливает движение среды.

По конструкции запорного органа вентили различаются на:

  1. шаровые поворотные — в них вместо золотника и седла в качестве запорного органа используется седловина с закреплённым в ней затвором в форме шара, имеющего сквозной проход для среды. Шар свободно вращается вокруг своей оси, изменяя положение этого отверстия для пропуска, перекрытия или регулировки интенсивности движения потока рабочего вещества;
  2. клиновые — у подвижной детали затвора предусмотрена форма в виде зауженной с одной стороны пластины (клина). Клин перекрывает седло в горизонтальной плоскости параллельно ходу транспортируемого вещества, заставляя его поток совершать двойной изгиб под углом 90º.

Вентили с электрическим приводом

Вентили, оснащённые электроприводом, устанавливаются в системах водоподготовки плавательных бассейнов. При подаче напряжения электрофицированный вентиль срабатывает на открытие или закрытие пропускного отверстия, осуществляет регулировку потока воды, управляет в автоматизированном режиме процессом наполнения и долива воды бассейна.

При отсутствии электроэнергии вентиль может управляться вручную.

Технология изготовления и группы применяемых материалов

Для изготовления узлов и деталей, входящих в состав вентиля, используются различные материалы, которые условно подразделяются на 4 группы:

  1. Материалы для изготовления корпуса. Они должны обладать хорошими литейными свойствами, достаточным уровнем прочности и коррозионной стойкостью, подлежать механическим видам обработки. В основном корпус вентиля изготавливается по технологии литья.
  2. Материалы для герметизации мест прохода шпинделя через крышку. Прокладки должны быть упругими, термостойкими, влагостойкими, долговечными и недорогими изделиями.
  3. Уплотнители в области седла и затвора. Материал для их изготовления также должен обладать упругостью, износостойкостью антифрикционными свойствами.
  4. Смазочные материалы, позволяющие снизить коэффициент трения в подвижных узлах вентиля.

В качестве корпусных материалов при изготовлении вентиля чаще всего используют:

  • латунь. Это пластичный металл желтого цвета, легко поддающийся механической обработке(шлифовка, полировка и т.д.). Представляет собой сплав чистой меди с небольшим количеством примесей. Из легирующих элементов сплавов можно выделить цинк и олово, которые повышают антикоррозийные свойства и теплопроводность материала. Латунные вентили одни из самых надёжных в работе моделей, но дорогие по цене ;
  • чугун. Тяжёлый металл серого цвета, обладающий высокой прочностью, коррозионной стойкостью. Чугунные вентили недорогие, выдерживают температуру среды до 200º, но мало устойчивы к динамическим нагрузкам, поэтому легко могут треснуть от сильного удара по корпусу.
  • сталь. Достаточно пластичный материал, легко поддаётся обработке. Корпус стальной арматуры устойчив к механическим воздействиям и сильным ударам. Изделия, для изготовления которых использована высоколегированная сталь (нержавейка) кроме высокой прочности обладают абсолютной устойчивостью к любого вида коррозионных процессов, стойкостью к воздействию высоких температур, долговечностью.

Назначение и применение запорных фланцевых вентилей

Вентиль фланцевый из стали или чугуна в основном применяется для включения потока среды или полного его отключения во время проведения ремонтных работ, переключения отдельных линий и оборудования. Рабочей средой может быть любая жидкость, пар и газообразное вещество.

К преимуществам запорных вентилей можно отнести:

  • небольшие геометрические параметры;
  • небольшое гидравлическое сопротивление;
  • отсутствие застойных зон.

Недостатками являются:

  • необходимость в регулярном техобслуживании;
  • ограничение в применении по уровню давления в системе;
  • низкую износостойкость мест соединения корпуса с трубопроводом.

Технические характеристики запорных вентилей в стандартном исполнении

  1. Уровень рабочего давления — 16; 25; 40 бар;
  2. Класс герметичности по ГОСТ 9544—2005 — А; В; С;
  3. Материал корпуса — сталь 20;
  4. Диапазон температур рабочего вещества — от -40ºС до +450ºС;
  5. Климатическое исполнение по ГОСТ 15150 — У1;
  6. Тип присоединения к импульсной линии — фланцевый;
  7. Средняя наработка на отказ — 1000 циклов;
  8. Средний срок службы — 10 лет.

Монтаж

При монтаже стального фланцевого вентиля выполняют следующие действия:

  • очищают плоскости фланцев от грязи и окалины;
  • осматривают резьбу болтов и гаек на наличие участков, повреждённых коррозией. При обнаружении разрушений метизы следует заменить или отремонтировать;
  • выполняют удаление заусениц с резьбовых частей;
  • у крепёжных изделий смазывают участки резьбы, прилегающие к фланцу или шайбе. Смазка уменьшит коэффициент трения в момент затяжки болтов, сократит количество срывов болта и удлинит срок их службы;

  • устанавливают новое уплотнительное кольцо, выравнивая его по центру;
  • проверяют соосность фланцев по регламенту ASME B31.3;
  • регулируют положение гаек, так чтобы резьба болта на 2-3 витка возвышалась над её верхней поверхностью;
  • затягивают болты любым динамометрическим ключом.

Нашли для себя что-то интересное? Подписывайтесь на наш канал и делитесь полезными идеями в социальных сетях.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector