Клапан обратный подъемный фланцевый: назначение и конструкция

Клапан обратный фланцевый – устройство, которое устанавливается на трубопроводах, чтобы обеспечить одностороннюю направленность транспортируемой рабочей среды. Конструкция, установку которой осуществляют при помощи фланца, предусматривает автоматическое срабатывание, останавливающее транспортируемый поток, как правило, жидкий, если направление его движения изменяется на противоположное или при возникновении гидроудара, чтобы ослабить его воздействие.

Обратный клапан с фланцевым креплением может быть изготовлен из стали или чугуна

Каковы конструкционные особенности фланцевого клапана

Фланцевые затворы могут быть установлены как на горизонтальных трубопроводах, так и на вертикальных, которые предназначены перекачивать:

• канализационные стоки;
• кислоты;
• морскую и пресную воду;
• нефть и продукты ее переработки;
• щелочные растворы.

Эффективность работы устройства, монтируемого с использованием фланца, очень высока, что объясняется, во многом, простотой его конструкции и принципа действия. Основой достаточно несложного приспособления выступает корпус, для изготовления которого используют сталь или чугун, в котором размещается запорный элемент. Предусматривается возможность проведения регулировки действия специальной пружины, благодаря воздействию которой обеспечивается действие запорного механизма.

Благодаря пружине, открытие запорного элемента устройства может производиться только в одну сторону, соответствующую направлению потока транспортируемого по трубопроводной системе вещества. Транспортируемое вещество, создав достаточное давление по отношению к удерживаемому пружиной запорному элементу и открыв его, начинает перемещаться в заданном направлении. Когда упадет давление в трубопроводной системе, то в результате автоматического срабатывания запорного механизма сечение трубопровода перекрывается, значит, перемещаемое по нему вещество не может начать движение в противоположную сторону.

Подбор фланцевого затвора зависит от целевого назначения устройства, по конструктивным особенностям он может быть:

• поворотным. Принцип действия состоит в использовании внутриклапанного стального захлопывающегося диска, фиксируемого на оси с пружиной. При открытом положении клапана диск расположен параллельно по отношению к направлению, в котором происходит перемещение транспортируемого вещества, в противоположном положении – перпендикулярно. К недостатку простой и недорогой конструкции относят чрезмерную резкость захлопывания диска, в результате чего преждевременно изнашивается посадочное место. Поэтому усовершенствованные приспособления оснащены  специальным механизмом, который предназначается для того, чтобы закрытие было проведено плавно, без ударного воздействия, что привело к значительному возрастанию их стоимости. Другим ограничением использования так называемых безударных обратных поворотных фланцевых клапанов является то, что их размещение может осуществляться только на горизонтальном трубопроводе;

Каждая модель клапана имеет конструктивные особенности, от которых зависит способ установки и эксплуатация устройства

• обратным – подъемного типа. Клапан обратный подъемный фланцевый снабдили специальным золотником, которому отводится выполнение функций запорного компонента. Давлением потока транспортируемого вещества вызывается подъем специального золотника по вертикали. При спаде давления золотник совершает перемещение по вертикали в противоположную сторону, перекрывая сечение трубопровода и препятствуя началу перемещения транспортируемого вещества в противоположном направлении.

Обратите внимание! Подъемный фланцевый затвор может быть установлен только вертикально, что вытекает из специфики конструкции.

• обратным – с наличием шарового запорного элемента. Использование в качестве запорного элемента выступает специального золотника – шара достаточно большого размера, не позволяет устанавливать шаровой обратный клапан, чтобы он выполнял функции межфланцевого затвора;
• обратным двухстворчатым, используемым, как правило, как межфланцевый. В конструкции использованы две одновременно захлопывающиеся створки, подсоединенные к пружинам. Клапану такой конструкции присуща компактность, так как створки, предназначенные для блокировки, невелики по размерам;
• приемным обратным, оснащенным сеткой. К использованию приспособлений, оснащенных фильтрующей сеткой, прибегают на устройствах, устанавливаемых на скважинах, эксплуатируемых для выкачивания из подземных пластов жидкостей или газов. Наличие фильтра предотвращает попадание в систему крупных посторонних частиц.

Практически любой трубопровод, работающий под повышенной нагрузкой, требует установки обратного клапана

Выгоды и недочеты установки обратного фланцевого клапана

Эксплуатировать трубопроводные системы большого диаметра на сегодняшний день представляется немыслимой без использования обратных фланцевых клапанов. Различают два типа таких приспособлений:

• фланцевые;
• межфланцевые.

В межфланцевых устройствах основной элемент размещается между фланцами, детали для осуществления крепежа присутствуют в минимальном количестве — для того, чтобы стянуть фланцы, используются резьбовые шпильки.

Обратите внимание! Как правило, устанавливать обратные фланцевые клапаны принято на магистральных линиях, которые эксплуатируются со значительной нагрузкой. Поэтому постоянное движение транспортируемого вещества оказывает значительное воздействие на состояние внутренних элементов трубопровода, приводя к ускоренному выходу их из строя.

Установка рассматриваемых устройств связана с получением определенных преимуществ:

• ввиду компактности устройств, как правило, имеющих небольшие размеры, их использование возможно в трубопроводных системах на различных участках;
• даже при наличии большого количества вредных примесей в транспортируемом веществе они функционируют должным образом;
• могут применяться на магистральных трубопроводных линиях значительного диаметра.

Пожалуй, единственным существенным недостаткам устройств выступает инициация ими гидравлического удара, возникающего при захлопывании створок. Повышение давления в трубопроводе, вызываемое резким закрытием блокирующего устройства, провоцирует гидроудар, воздействующий на трубопроводную систему. Если воздействие гидравлического удара не способно привести к серьезным нарушениям в функционировании целой системы и/или ее отдельных компонентов, то можно обойтись установкой обратных клапанов простого типа, не превышающих, по обыкновению, по величине диаметра 400 мм. В прочих случаях желательна установка устройств безударного типа.

Устройство безударного типа имеет важное преимущество — оно не провоцирует гидроудары во время работы

Проведение монтажа обратного клапана

Установить обратные клапаны можно несколькими способами, применив:

• муфту;
• сварное соединение;
• фланец.

Однако трубопроводные магистральные линии большого диаметра оснащают устройствами, прикрепляемыми исключительно с помощью фланцев.

Конструкция обратного поворотного клапана включает присоединительные фланцы с отверстиями под крепежные гайки (размеры фланцев установлены ГОСТом 12820-80). Проведение монтажа связано с жестким соблюдением его технологической последовательности. Выполнять монтаж должны только специалисты соответствующей квалификации по получении специального допуска и прохождении обучения. Последовательность выполнения такова:

1. Готовясь приступить к обустройству, прекращают подачу транспортируемых веществ в трубопроводную систему либо в целом, либо на отдельном изолируемом участке, где будут проводиться работы.
2. Проводится проверка на предмет проявления полного соответствия устанавливаемого оборудования тем климатическим условиям, при которых ведутся работы.
3. Первоначально выполняется присоединение фланцев к выносному элементу трубопровода. При выполнении этой операции строго обязательно параллельное положение соединяемых элементов.
4. Далее производится фиксация самого обратного клапана, устанавливаемого крышкой кверху.

Важно! Перед подачей в трубопроводную систему транспортируемого вещества, дотошно проверяется правильность выполнения всех соединений, неподвижность положения корпуса устройства и устойчивость захлопывающегося диска.

Массовое распространение обратных клапанов фланцевого типа объясняется их востребованностью, так как установка этих устройств позволяет решить проблемы безопасного функционирования трубопроводных систем, не позволяя возникнуть таким явлениям, как обратная направленность потока транспортируемой среды и гидравлические удары. При полном соответствии данных приспособлений целевому предназначению они обладают также такими существенными преимуществами, как простота устройства, сочетающаяся с высокой надежностью, и сравнительно невысокая стоимость.