Rodzaje zaworów: urządzenie, zasada działania, odmiany
Zasuwy są integralną częścią każdego rurociągu. Wyróżniają się wśród podobnych urządzeń różnymi modelami, dlatego ważne jest, aby zrozumieć, jakie są typy zaworów i jak prawidłowo je obsługiwać. Rozumiemy urządzenie i typy zaworów, zalety i wady różnych modeli, zasadę ich działania.
Zakres zastosowania: gdzie i jak są używane
Zasuwa to urządzenie stosowane w systemach rurociągowych od końca XIX wieku. Jako mechanizm blokujący potrzebny jest zawór, aby odciąć przepływ płynący przez rury, niezależnie od tego, czy jest to ciecz, gaz czy lepki czynnik. Wykorzystywany jest podczas napraw i konserwacji w systemach o różnym stopniu złożoności, gdzie stosowane są produkty o różnych rozmiarach i konstrukcjach.
Zasuwy są instalowane na dowolnych rurociągach o średnicy od kilku centymetrów do półtora do dwóch metrów. Ich sterowanie może być ręczne (na liniach o średnicy do 40 cm) lub za pomocą napędu elektrycznego (na liniach dużych). Wszystkie modele łączy prosta konstrukcja, niewielka długość konstrukcji, możliwość działania w różnych temperaturach i ciśnieniach w układzie.
Bramy montowane są w systemach o dowolnym przeznaczeniu:
- W lokalnych rurociągach i obwodnicach.
- W rurociągach transportowych przemysłu naftowego i gazowego, chemicznego, spożywczego.
- W warunkach przemysłowych z pompowaniem dowolnego, w tym agresywnego lub toksycznego medium technologicznego: ciekłego, gazowego, lepkiego.
- Na rurociągach domowych o małym przekroju z wodą lub gazem.
- Na pionach budynków wielopiętrowych, w miejscach podłączenia rur do centralnego systemu wodociągowego i gazowego.
- Do kontroli pracy urządzeń ciśnieniowych wody, takich jak hydranty przeciwpożarowe czy przepompownie.
- Obszary, w których prowadzone są prace remontowe.
Konstrukcja zaworu do rurociągu
Klasyczna zasuwa od czasu jej wynalezienia pozostała praktycznie niezmieniona. Różni się od innych rodzajów okuć tym, że jego część blokująca porusza się prostopadle (w poprzek) do prądu czynnika roboczego. Oprócz zaparć w konstrukcji wyróżnia się korpus z dyszami i układ napędowy.
Korpus i pokrywa wraz z zespołem dławnicy tworzą wnękę, przez którą przepływa ciecz lub gaz. Do produkcji obudowy w większości przypadków stosuje się stopy żeliwa lub stali nierdzewnej. Żeliwo wymaga dodatkowej obróbki związkami antykorozyjnymi, na przykład podkładem epoksydowym lub barwnikiem zawierającym mikę.
Urządzenie montuje się w rurociągu na połączeniach kołnierzowych lub złączkowych. Wewnątrz obudowy znajduje się zespół blokujący, który może mieć kilka konfiguracji. Pokrywa mocowana jest do obudowy za pomocą połączeń gwintowanych.
Do pokrywy przymocowany jest również element blokujący; porusza się za pomocą napędu z mechanizmem napędowym. Różne modele mogą różnić się rodzajem napędu i jego umiejscowieniem, innymi parametrami technicznymi, ale główna różnica polega na sposobie poruszania się wrzeciona.
Wrzeciono to część, przez którą moment obrotowy z napędu jest przenoszony na element blokujący. Wrzeciono (zazwyczaj mówimy o parze gwintowanej: wrzeciono i nakrętka) ma kształt wydłużonego cylindra lub wałka (w przybliżeniu), podzielonego na trzy części:
- Przekrój trapezowy, na którym nacinany jest biegnący gwint.
- Cylindryczny odcinek o gładkiej (bez gwintu) powierzchni, na którym jest zainstalowany uszczelniacz olejowy (urządzenie uszczelniające).
- Węzeł łączący wrzeciono ze śrubą.
Zgodnie z metodą ruchu, konstrukcja szybu dzieli się na dwa typy:
- Chowany. Gwint i nakrętka trzpienia znajdują się na zewnątrz korpusu zaworu. W pozycji otwartej wrzeciono wysuwa się do góry, podnosząc klin. Wał nie styka się z zawartością rur, dzięki czemu nie koroduje, ale jednocześnie zwiększa wysokość konstrukcyjną urządzenia, co nie jest odpowiednie dla wszystkich warunków instalacji.
- Niewysuwany. Wałek pozostaje w korpusie zaworu, nie porusza się w górę iw dół, lecz obraca się wokół własnej osi. Dzięki temu mechanizm może być używany nawet w ciasnych przestrzeniach. Minusem jest stały wpływ środowiska pracy na materiał wrzeciona.
Zalety i wady użytkowania
Zawory do rurociągów są nadal używane ze względu na następujące przydatne cechy:
- Prosta i niezawodna konstrukcja. Zasada działania i główne szczegóły pozostają niezmienione od ponad stu pięćdziesięciu lat, co wskazuje na niezawodność elementów konstrukcyjnych.
- Łatwość użycia. Migawka umożliwia zablokowanie rurociągu o dowolnej średnicy przy stosunkowo niewielkim wysiłku. Na przykład przy średnicy 100 mm bardzo trudno jest przekręcić zawór grzybkowy, zawór kulowy jest łatwiejszy, ale tylko dla silnej osoby. Dobrze nasmarowany i zadbany zawór może być otwierany i zamykany nawet przez dziecko.
- Poprawiona wydajność. Urządzenia są zaprojektowane do pracy w szerokim zakresie temperatur i ciśnień. Niektóre odmiany są zaprojektowane do pracy pod wpływem wrogiego przenoszonego środowiska.
- Niezawodność pracy. Konstrukcja wszystkich typów zasuw charakteryzuje się wysoką szczelnością. Dobierane są zgodnie z wewnętrzną średnicą rurociągu, dzięki czemu parametry hydrauliczne transportowanego medium nie są naruszone. Ruch przepustnicy jest płynny, więc natężenie przepływu również płynnie się zmienia, a uderzenie wodne nie występuje.
- Łatwa konserwacja, łatwość konserwacji. Zastosowanie nakrętek lub śrub do montażu okuć ułatwia montaż i naprawę. Zużyty zawór można łatwo wymienić na nowy.
- Praca ciągła. Sprawdzona konstrukcja i zastosowanie trwałych materiałów zapewniają długą żywotność.
Następujące cechy są uważane za wady:
- Znaczna waga zaworów przeznaczonych do obsługi rurociągów o dużych średnicach wymaga specjalnego sprzętu serwisowego lub wysiłku kilku osób. Do największych średnic trzeba zastosować układ z gearboxem (wzmacniaczem).
- Produkty żeliwne są kruche, silne nieostrożne uderzenie może doprowadzić do ich złamania.
- Minus żeliwo: jest trwałe, ale podatne na korozję w wodzie, więc z czasem może ucierpieć szczelność.
- Typową wadą zaworu jest deformacja ruchomych części blokujących i tworzenie się na nich osadów, które uniemożliwiają ich hermetyczne zamknięcie.
Przydatne wideo
Odmiany więzienia
Rodzaje zaworów do rurociągów można klasyfikować na wiele sposobów; najłatwiej jest polegać na różnicach w konfiguracji jednostki blokującej. Klasyczną opcją w przestrzeni postsowieckiej jest zasuwa klinowa. Inną nazwą mechanizmu jest zawór równoległy (dwupłytowy) z następującym urządzeniem:
- Pręt (wrzeciono) jest umieszczony pionowo, który jest napędzany przez obrót pokrętła.
- W dolnej części łodygi zamocowany jest element pary blokującej (policzki, płytki), który odcina wodę. Policzki są wykonane z żeliwa i mają okrągły kształt, a wzdłuż krawędzi są wyposażone w mosiężne lustra. Te same lustra są w karoserii.
- Kiedy opuszczamy łodygę (aby zablokować ruch płynu), klin znajdujący się w dolnej części ciała opiera się o łodygę, rozsuwa policzki i są one mocno dociskane do lusterek w korpusie.
- Szczelność zaworu zapewnia jedynie ciasne szlifowanie metalowych lusterek na policzkach do lusterek na korpusie.
To nie jedyny rodzaj zaworów do rurociągów. Mechanizm blokujący z równoległym ułożeniem policzków stał się powszechny. Gdy łodyga jest opuszczona, całkowicie blokują przepływ płynu, aw skrajnym górnym położeniu przestają być przeszkodą. Są węże i mechanizmy obrotowe. Działanie blokady węża polega na ściśnięciu elastycznego węża. W zaworach motylkowych w kanale rurowym znajduje się dysk, który może obracać się wokół osi centralnej.
Innym sposobem klasyfikacji urządzeń jest materiał do produkcji. Najczęstszym jest żeliwo; Kształtki żeliwne montowane są w instalacjach o średnich obciążeniach dynamicznych iz transportowaną substancją chemicznie obojętną.
Zasuwy stalowe montowane są pod spawaniem lub pod kołnierze. Takie okucia są nie tylko trwałe, ale także odporne na korozję; jest przeznaczony do pracy w szerokim zakresie temperatur i ciśnień.
Części wewnętrzne są również wykonane ze stali lub żeliwa. Poszczególne drobne części (takie jak tuleja na wrzecionie) mogą być wykonane z mosiądzu lub brązu.
Oprócz części metalowych zawory posiadają uszczelkę dławnicy. Znajduje się w miejscu wejścia wrzeciona do obudowy i zapobiega ucieczce czynnika roboczego. Szczeliwo dławnicowe produkowane jest w formie pierścienia lub sznurka i ma kilka modyfikacji: zbrojone nicią lavsan, drutem nierdzewnym lub nitką szklaną.
Zgodnie z metodą produkcji korpus urządzenia dzieli się na następujące podgatunki:
- Rzucać. Główna metoda produkcji zapewniająca zwiększoną wytrzymałość podczas pracy.
- Kute, opieczętowane. Technologia umożliwia uzyskanie kadłubów o wysokiej wytrzymałości i konserwacji. Części karoserii są łączone przez spawanie.
- Łączny. Korpus jest spawany z części wykonanych metodą tłoczenia i kucia.
Napęd występuje w następujących wersjach:
- Podręcznik. Siła jest przenoszona za pomocą koła zamachowego i gwintowanego wrzeciona.
- Elektryczny. Zasuwa jest sterowana ruchomym trzpieniem; pełni jednocześnie rolę zwory cewki elektrycznej.
- Hydrauliczny. Wrzeciono napędzane jest płynem hydraulicznym.
- Pneumatyczny. Ruch pręta następuje pod ciśnieniem sprężonego powietrza.
Przydatne wideo
Podsumowanie
Do działania rurociągu dowolnego typu niezbędne są zawory, których zadaniem jest blokowanie przepływu substancji do naprawy lub konserwacji systemu. Zasada okucia znana jest od ostatniego stulecia; dzięki przemyślanej konstrukcji zaworu jest on bezawaryjny w działaniu, łatwy w obsłudze i utrzymaniu.
Większość modeli jest wykonana z żeliwa lub stali. Każdy system zawiera obudowę z pokrywą (może być odlewana, spawana lub tłoczona), zamek w kształcie klina (możliwe odmiany) oraz układ napędowy.
