Обратный клапан для предотвращения аварий в канализации

Сточные воды в городской канализации движутся самотёком, т.е. под воздействием гравитации без участия какого-либо насосного оборудования. Такой принцип устройства имеет один существенный недостаток – трубы имеют свойство засоряться, из-за чего сточные воды начинают двигаться в противоположном направлении. Это приводит к затоплению технических и жилых помещений, а также к повышению давления в системе до критических значений. Чтобы избежать аварийных ситуаций, инженеры придумали специальное устройство – обратный клапан.

Назначение устройства

Обратный клапан – это относится к устройствам запорной арматуры, которые предназначены для предотвращения аварий на линии. Это механический затвор, который устанавливается непосредственно в трубопровод. Чаще всего клапан используют в системах водоотведения, но есть и другая его разновидность, имеющая тот же принцип действия, которая применяется в отопительных системах.

Особенность этого приспособления заключается в предотвращении возможного движения воды в противоположном направлении за счёт блокирования проходного отверстия трубы.

При нормальной работе канализационной системы обратный клапан свободно пропускает жидкость, не влияя на гидродинамические свойства трубопровода. Но как только свободный ток воды нарушается и содержимое труб начинает двигаться в противоположном направлении, проходное отверстие клапана закрывается. Стоки удерживаются на одном из участков системы до тех пор, пока засор не будет устранён.

Принцип работы

Устройство обратного клапана состоит из корпуса, имеющего входные и выходные резьбовые или фланцевые соединения для врезки в трубопровод.

Внутри корпуса находится запорный элемент – затвор, оснащённый пружиной.

При прямом движении стоков затвор остаётся открытым. При возникновении обратного тока жидкости её же гидродинамика воздействует на затвор, который механически закрывается и прижимается к проходному отверстию. Т.е. устройство приводится в действие самой водой, когда она двигается в противоположном направлении.

Виды и особенности

Обратный клапан по размеру всегда больше проходного сечения канализационных труб, и для его установки необходимо использовать специальные компенсаторы. Входной и выходной патрубки клапана чаще всего имеют диаметр 100-110 мм, но встречаются также модели, предназначенные для подключения к трубам 32, 40, 50 и 90 мм.

Дифференциация обратных клапанов основана на классификации устройств по типу запорного механизма и по тому, из какого материала изготавливаются его детали.

Клапан блокирует движение обратного движения жидкости в трубе за счёт работы элементов, из которых состоит сам затворный механизм:

• Лепестковые. Внутри корпуса находится плоская круглая мембрана (тарелка), которая при установке клапана остаётся в открытом положении. При возникновении обратного тока тарелка автоматически захлопывается.
• Подъёмные. Состоят из пружинного запорного элемента, расположенного вертикально. В открытом положении пружину удерживает прямой ток рабочей среды за счёт давления. Если движение стоков по какой-то причине прекращается, пружина распрямляется и клапан перекрывает проходное отверстие. Это не даёт жидкости двигаться в противоположном направлении.
• Шаровые. Устройство схоже по строению с шаровыми кранами, поскольку также имеет внутри сферический запорный элемент. Корпус шарового клапана устроен таким образом, что при прямом течении сточных вод шарик оказывается сдвинутым в сторону в специальный паз, что позволяет жидкости беспрепятственно двигаться. Как только движение стоков прекращается, шарик из своего гнезда перемещается параллельно проходному отверстию клапана и блокирует движение сточных вод. Даже если жидкость начнёт течь в обратном направлении, она не сможет преодолеть сопротивление запорного элемента.
• Межфланцевые. Устройство и принцип действия основан на плоском поворотном элементе, который находится в проходном отверстии фланцевого корпуса.

Важно знать! Наиболее распространённый тип обратного клапана – лепестковый, который хорошо показывает себя в канализационных трубопроводах в многоквартирных домах. Они выдерживают высокое давление жидкости, обеспечивая герметичность затвора.

Иногда в магазинах инженерного оборудования можно увидеть обратный клапан с двойным запорным элементом. Две заслонки обеспечивают высокую степень защиты от затопления при возникновении обратного тока жидкости. Как правило, одна из них работает в автоматическом режиме, а вторую можно регулировать вручную с помощью специальной кнопки или рычага на корпусе.

Все перечисленные разновидности обратных клапанов – механические. Но встречаются также автоматические модели, оснащённые электрическим приводом. Такие устройства питаются от сети 220В или от встроенного аккумулятора с ресурсом автономной работы до 7 суток.

По требованиям СНиП электрические клапаны устанавливаются в технических помещениях на выходе канализации. При срабатывании устройства сигнал о неисправности передаётся на пульт диспетчера.

Это важно! В помещениях, используемых в круглосуточном режиме, должны устанавливаться только механические клапаны.

По типу материала клапаны различаются на пластиковые и чугунные:

• Пластиковые – наиболее популярный вид запорного оборудования, который соответствует современным стандартам обустройства канализации. Большинство приспособлений изготавливается из ПВХ или полипропилена. В магазинах можно встретить регулирующие клапаны из поливинилхлорида оранжевого и серого цвета. Первые предназначены для наружной установки, вторые – для внутреннего монтажа.
• Чугунные — чаще всего они встречаются в старых внутридомовых системах канализации, где установлены металлические трубы. Инженеры сегодня неохотно используют чугунные обратные клапаны из-за их громоздкости и большого веса. Но в напорных системах с высоким внутренним давлением в трубах использовать лучше именно их.

Независимо от модификации и материала исполнения, все обратные клапаны предусматривают снятие верхней крышки корпуса для обслуживания. Поскольку клапан представляет собой расширение трубопровода, то в нём быстро скапливаются крупные частицы и загрязнения, нерастворимые отложения, жирный налёт.

Обратите внимание! Важно регулярно очищать обратный клапан от засорений, иначе само устройство может стать причиной затопления.

Правильное и неправильное расположение клапана

Несмотря на то, что некоторые инженеры классифицируют клапаны на горизонтальные и вертикальные, профессионалы не рекомендуют устанавливать их на вертикальном участке трубопровода, т.к. это может привести к аварийной ситуации в вышерасположенной по стояку квартире.

Вертикально установленный обратный клапан гораздо быстрее аккумулирует частицы мусора, снижая пропускную способность трубы, приводя к повышению давления и разрыву.

Разрешено устанавливать обратный клапан:

• на выпуске в колодец системы водоотведения в техническом помещении (в подвале или на цокольном этаже);
• на первых этажах многоквартирных домов непосредственно на выходе сантехнических приборов (унитаза, ванны, умывальника, мойки);
• на входе в жилое помещение после переходного элемента (тройника или крестовины);
• перед колодцем с внутренней стороны фундамента.

Важно! На каком участке бы ни был установлен обратный клапан, его нужно монтировать только на горизонтальных участках трубопровода (на т.н. лежаках). Это не даст сточным водам в случае засора подниматься вверх по системе и проливаться через унитаз или ванну.

Другой важный момент: к клапану должен быть беспрепятственный доступ, чтобы сантехник имел возможность открыть крышку устройства и прочистить/отремонтировать его.

Если по какой-то причине в квартире не удаётся установить стандартный клапан (устройство само по себе достаточно громоздкое и в маленьком санузле оно может занимать много места), можно установить компактный клапан-манжету, который устанавливается на выходной трубе унитаза.

Особенности установки

Обратный клапан монтируется с помощью штатных крепёжных элементов во время установки, замены труб или ремонта системы канализации. Самое важное в установке устройства – поставить его правильно.

Если неквалифицированный сантехник перепутает направление, то механизм будет работать неправильно, выполняя свою функцию наоборот. Большинство производителей ставят на корпусе клапана стрелку, указывающую направление стоков.

В остальном установка клапана не отличается по принципу и сложности от монтажа других сантехнических элементов:

• участок отводящей трубы канализации разрезается в двух местах;
• вырезанный фрагмент трубы извлекается;
• на трубу надевается компенсатор на участке выше раструба;
• в раструб вставляется клапан;
• раструб дополнительно крепится хомутом.

Важно! Не стоит пренебрегать последним пунктом: хомут предотвращает смещение компенсатора и разгерметизацию запорного элемента.

Перед установкой обратного клапана на обрезанную трубу необходимо позаботиться об удалении заусенцев. Фаску трубы нужно обязательно зачистить наждачной бумагой. В противном случае заусенцы и свисающие обрезки пластика приведут к засорению обратного клапана.

Для установки чугунных обратных клапанов применяются штатные крепёжные изделия (болты, гайки) с использованием дополнительных уплотнительных колец (сальников). Желательно иметь под рукой силиконовый герметик, чтобы дополнительно уплотнить участок соединения элемента с отводящей трубой.