Мар 25, 2021
Отсечные клапаны предназначены для быстрого отключения трубопровода или его части при аварийной ситуации или по технологическим требованиям. Характерной особенностью их является быстродействие, обеспечиваемое обычно срабатыванием пружины (винтовой или пакетом тарельчатых) в момент закрытия клапана. Пружина взводится пневмо- или электроприводом. В электроприводной арматуре для удержания пружины во взведенном положении используют защелки, управляемые электромагнитами. Применяются также быстродействующие отсечные клапаны с двусторонним приводом. В качестве отсечной (защитной) арматуры могут также применяться быстродействующие задвижки, краны и поворотные затворы. Вид действия этой арматуры, снабженной пружинами, - НЗ (нормально закрыт). В качестве отсечных клапанов используются односедельные, двухседельные‚ проходные и угловые, с мембранным и поршневым пневмоприводом.
Серийно выпускаются проходные односедельные отсечные клапаны (НЗ). Изготовляются клапаны с Dy 25...80 мм на py = 4 МПа. Давление управляющего воздуха 0,2 МПа. В односедельных клапанах перестановочное усилие, создаваемое приводом, должно преодолеть усилие от давления среды при открывании или закрывании клапана, в зависимости от подачи среды на клапан или под клапан. С увеличением диаметра прохода (и седла) возрастает неуравновешенное усилие на штоке, что создает необходимость применять более мощный привод. В связи с этим односедельные отсечные клапаны с большими условными диаметрами прохода (Dy 50...50 мм) выпускаются с мембранным приводом, снабженным двумя мембранами, работающими параллельно на один шток. При диаметрах прохода Dy, равных 100, 200, 250 и 300 мм, применяются двухседельные проходные клапаны, в которых затвор гидравлически (гидростатически) уравновешен. Для высоких давлений применяются отсечные клапаны с поршневым пневмоприводом с угловым корпусом. Клапан, предназначенный для рабочих сред с рабочим давлением Pр = 40 МПа, снабжен поршневым приводим двустороннего действия.
Отключающие клапаны. Энергетические, химические и другие установки снабжаются большим количеством устройств, приводов и приборов, к которым присоединяются импульсные трубопроводы с малыми условными диаметрами прохода для подачи управляющей или контролируемой (манометры) среды. Условия работы таких трубопроводов (наружное расположение, малые диаметры, вибрации оборудования) приводят к частым поломкам и обрывам их, в результате чего рабочая среда начинает свободно выходить в атмосферу. В тех случаях, когда это недопустимо (ядовитые, радиоактивные среды), применяются отключающие клапаны. Они предотвращают выход среды в атмосферу при чрезмерно большом расходе среды через импульсный трубопровод (обрыв).
Отключающий клапан можно рассматривать как двухпозиционный регулятор расхода, реагирующий на скорость рабочей среды в контролируемом трубопроводе, открытый при малых расходах и закрытый при повышении скорости среды свыше предельно допустимой. Силовая нагрузка на затвор может создаваться пружиной или грузом (последнее редко). Усилие пружины удерживает клапан в открытом положении. При возникновении перепада давления на рабочем органе затвор, преодолевая сопротивление пружины, под действием гидродинамического усилия, создаваемого на затворе, закрывает рабочий орган.
Для его открытия необходимо выравнять давление до и после золотника или переместить принудительно золотник в открытое положение рабочего органа.
Грузовой отключающий клапан с поршнем срабатывает тогда, когда скорость рабочей среды в обслуживаемом трубопроводе достигнет аварийного значения (обрыв трубы за клапаном). В связи с высокой скоростью давление над поршнем понижается, и под действием перепада давления над и под поршнем он поднимается и закрывает соединенным с ним затвором седло клапана. Пока с одной стороны золотника будет действовать давление, запорный орган клапана будет закрыт.
Отключающие клапаны могут быть с регулируемым и нерегулируемым расходом срабатывания. Они могут также иметь отдельно расположенный чувствительный элемент. Наиболее широко используются отключающие клапаны с пружинным нагружением, так как такие клапаны допускают установку их в любом рабочем положении. Они включаются в работу автоматически после устранения неисправности в трубопроводной системе и выравнивания давления по обе стороны клапана. Для токсичных сред применяются сильфонные отключающие клапаны. Изготовляются они из углеродистой и коррозионно-стойкой сталей.
Обратные клапаны. В процессе эксплуатации трубопроводных систем могут возникнуть условия, например при аварийной остановке насоса или компрессора, технологическом снижении давления на каком-либо участке, разрыве трубопровода и т. д.‚ когда поток изменит направление на обратное. Для того чтобы исключить эту возможность, применяются обратные клапаны, которые пропускают рабочую среду только в одном нужном направлении. При изменении направления потока на обратное они закрываются, прекращая обратное движение рабочей среды.
Обратные клапаны бывают поворотные и подъемные. Поворотные подразделяются на простые и безударные, подъемные могут быть горизонтальными (для горизонтальных трубопроводов) и вертикальными (для вертикальных трубопроводов), односедельные и многоседельные. Обратные клапаны с сеткой, предназначенные для водо- и нефтезаборных устройств называются приемными. Все обратные клапаны устанавливаются на линии только в одном направлении с учетом движения рабочей среды «под клапан» при открытом положении. Чтобы сделать обратный клапан более чувствительным к перемене направления потока и ускорить его посадку, тарелку снабжают пружиной или дополнительным грузом, однако это повышает потерю напора и расход энергии на перемещение рабочей среды в трубопроводе. В некоторых случаях, например на главных трубопроводах АЭС, обратные клапаны должны в закрытом положении допускать естественную циркуляцию теплоносителя. В этих клапанах полное закрытие происходит при обратном потоке больше предусмотренного расчетного, но и при этом естественная циркуляция не прекращается, так как в диске каждого обратного клапана имеется небольшое отверстие, достаточное для циркуляции среды.
В подъемных обратных клапанах при подъеме тарелки не должно происходить торможения (демпфирования) в направляющем отверстии. Для этого в полом хвостовике делается небольшое отверстие, соединяющее низ направляющего отверстия с полостью клапана. При сплошном хвостовике отверстие в стенке полой направляющей крышки сверлится вверху.
В табл. 1. приведены изготавливаемые в СНГ исполнения обратных клапанов по классификациям ЦКБА, СЕИР и ООН.
Таблица 1.
|
Классификации
|
PN (pу), МПа
|
DN (Dу), мм
|
||
|
ЦКБА
|
СЕИР
|
ООН
|
||
|
16Б1бк
|
1.06.10
|
36-06.046
|
1,6
|
15, 20, 25, 40, 50
|
|
16Б7п
|
1.06.10
|
36-06.046
|
0,36
|
15, 20, 25, 40, 50
|
|
16кчФ1р
|
1.06.07
|
36-06.046
|
1,6
|
15, 20
|
|
16кч3п, р
|
1.06.07
|
36-06.046
|
2,5
|
25, 32, 40, 50
|
|
16кч9п, нж
|
1.06.07
|
36-06.046
|
2,5
|
32, 40, 50, 65, 80
|
|
16кч11р, п
|
1.06.07
|
36-06.046
|
1,6
|
15, 20, 25, 32, 40, 50
|
|
16кч17п, р
|
1.06.07
|
36-06.046
|
1,6
|
15, 20
|
|
16лс48нж
|
1.06.07
|
36-06.046
|
16
|
15, 20, 25
|
|
16лс82нж, нж1
|
1.06.07
|
36-06.046
|
4
|
15, 25, 32
|
|
16лс87нж, нж1
|
1.06.07
|
36-06.046
|
1,6
|
50, 80, 100
|
|
16с10п
|
1.06.08
|
36-06.046
|
1,6
|
40, 50, 65, 80, 100, 150
|
|
16с21нж
|
1.06.08
|
36-06.046
|
32
|
32
|
|
16с26п2
|
1.06.08
|
36-06.046
|
6,3
|
20
|
|
16с48нж
|
1.06.08
|
36-06.046
|
16
|
15, 20, 25
|
|
16с49п, п1
|
1.06.08
|
36-06.046
|
40
|
10, 20, 32, 50, 65, 80
|
|
16с84нж
|
1.06.08
|
36-06.046
|
4
|
15, 20, 25, 32, 40, 50
|
|
16ч3бр
|
1.06.07
|
36-06.046
|
1,6
|
25
|
|
16ч3р, п, бр
|
1.06.07
|
36-06.046
|
1,6
|
25, 32, 40, 50
|
|
16ч6р, п
|
1.06.07
|
36-06.046
|
1,6
|
65, 80, 100, 150
|
|
16ч14п
|
1.06.07
|
36-06.046
|
0,6
|
50, 80, 100, 150
|
|
16ч42р
|
1.06.07
|
36-06.046
|
0,25
|
50, 80, 100, 150, 200, 250, 300, 400
|
|
19Б1бк, нж
|
1.06.04
|
36-06.046
|
2,5
|
6, 15, 25, 32
|
|
19Б4бк, нж
|
1.06.04
|
36-06.046
|
3,2
|
6, 15, 20, 25, 32
|
|
19лс11нж3
|
1.06.02
|
36-06.046
|
4; 16
|
50, 80, 200
|
|
19лс11нж3
|
1.06.02
|
36-06.046
|
4; 16; 25
|
100
|
|
19лс11нж3
|
1.06.02
|
36-06.046
|
4; 16; 20
|
150
|
|
19лс62нж
|
1.06.02
|
36-06.046
|
8
|
700, 1000
|
|
19с10нж
|
1.06.02
|
36-06.046
|
16
|
50, 80, 100, 150
|
|
19с11нж3
|
1.06.02
|
36-06.046
|
4; 16
|
50, 80, 200
|
|
19с11нж3
|
1.06.02
|
36-06.046
|
4; 16; 25
|
100
|
|
19с11нж3
|
1.06.02
|
36-06.046
|
4; 16; 20
|
150
|
|
19с17нж
|
1.06.02
|
36-06.046
|
4
|
200
|
|
19с19нж
|
1.06.02
|
36-06.046
|
16
|
50, 80, 100, 150
|
|
19с25п
|
1.06.02
|
36-06.046
|
6,3
|
40
|
|
19с38нж
|
1.06.02
|
36-06.046
|
6,3
|
50, 80, 100, 150, 200
|
|
19с38нж
|
1.06.02
|
36-06.046
|
6,4
|
80, 100, 150, 200, 400
|
|
19с47нж
|
1.06.02
|
36-06.046
|
4
|
200, 300, 400, 600
|
|
19с47нж2
|
1.06.02
|
36-06.046
|
4
|
150, 200
|
|
19с49нж1
|
1.06.02
|
36-06.046
|
2,5
|
500, 600, 800, 1000
|
|
19с53нж
|
1.06.02
|
36-06.046
|
4
|
50, 80, 100, 150, 200
|
|
19с63нж
|
1.06.02
|
36-06.046
|
4
|
50, 80, 100, 150, 200
|
|
19с73нж, нж1
|
1.06.02
|
36-06.046
|
4
|
80, 100, 150, 200
|
|
19с74нж
|
1.06.02
|
36-06.046
|
4
|
50, 80, 100, 150
|
|
19с77нж
|
1.06.02
|
36-06.046
|
6,4
|
100, 150
|
|
19ч8р
|
1.06.01
|
36-06.046
|
1,6
|
400, 500, 600, 800, 1000
|
|
19ч19р
|
1.06.01
|
36-06.046
|
1
|
800, 1000
|
|
19ч21бр
|
1.06.01
|
36-06.046
|
1,6
|
50, 80, 100, 150, 200
|
|
19ч21р
|
1.06.01
|
36-06.046
|
1
|
400, 500, 600
|
|
19ч21р, бр
|
1.06.01
|
36-06.046
|
1,6
|
100, 150, 200, 250
|
|
19ч22р
|
1.06.01
|
36-06.046
|
1,6
|
500, 600, 800, 1000
|
|
19ч23бр
|
1.06.01
|
36-06.046
|
1,6
|
300
|
|
19ч24бр
|
1.06.01
|
36-06.046
|
1,6
|
300, 400
|
|
19ч35бр
|
1.06.01
|
36-06.046
|
1,6
|
50, 80
|