Отсечной запорный клапан в трубопроводах

В работе инженерно-технологических систем бытового и промышленного значения очень важно предусмотреть различные внештатные ситуации. Аварии, утечки воды и химических жидкостей, разрушение дорогостоящего оборудования может нанести большой экономический ущерб, а также привести к человеческим жертвам. В системах, где циркулирует холодная или горячая вода, пар, нефтепродукты и химикаты, функцию предотвращения аварийных ситуаций выполняет специальная запорная арматура, к которой относится отсечной клапан.
Назад к оглавлению

Назначение отсечного клапана

Клапан представляет собой автоматизированный механизм с задвижкой, подключенный к электромагнитному или пневматическому приводу. Внутренняя задвижка при срабатывании привода полностью перекрывает проходное отверстие клапана, прекращая движение рабочей среды. Основная деталь отсечного клапана — пружина, которая высвобождает потенциальную кинетическую энергию при срабатывании электропривода и переводит устройство в рабочее положение.

Это интересно знать! Примером механического запорного устройства, которое можно считать более старым аналогом отсечного клапана — чугунная задвижка, которая также перекрывает поток рабочей среды, но без участия автоматики с помощью маховика.

Понятно из названия, клапан полностью «отсекает» участок трубопровода, на котором случилась внештатная ситуация, не давая воде или другой жидкости двигаться дальше. На практике это необходимо для:

• предотвращения большой утечки воды, газа или другого важного ресурса;
• защиты от загрязнения территории химическим веществом;
• предотвращения порчи экономически значимого оборудования, техники, имущества;
• защиты от ущерба жизни и здоровью персонала предприятия и гражданских лиц.

Чаще всего отсечной клапан можно увидеть в системах горячего и холодного водоснабжения, газоснабжения, энергетической и нефтехимической сфере, на различных технологических предприятиях. В бытовой сфере отсечные клапаны устанавливают на отопительном и водопроводном оборудовании — нагревательных котлах, на участке подключения фильтров, насосов, теплообменников.

Назад к оглавлению

Особенности устройства

Конструкция отсечного клапана состоит из седла, с помощью которого он устанавливается в технологической системе. Проток жидкости обеспечивает система подходов, расположенных в боковой части устройства. В центре механизма находится клапанная часть, внутри которой находится прокладка, предотвращающая протечку жидкости и образование конденсата.

Основное отличие отсечного клапана от другой запорной арматуры — автоматическое срабатывание устройства. Привод приходит в действие при изменении параметров системы (например, при падении давления или критическом повышении температуры воды). Изменения рабочих параметров воспринимают приборы контроля и учета, оснащенные чувствительными встроенными датчиками.

Система настроена на определенный диапазон температур, давления и других физических параметров. В зависимости от уровня чувствительности датчиков привод может срабатывать практически мгновенно или через несколько секунд/минут, перекрывая аварийный участок системы. От чувствительности датчиков зависит скорость срабатывания отсечного клапана. На ответственных участках системы предотвращение аварии может зависеть от доли секунды, что требует от инженеров тщательной настройки оборудования.
Назад к оглавлению

Типы отсечных запорных устройств

Классификация запорных устройств основывается на нескольких ключевых параметрах. По принципу действия их разделяют на:

• Нормально открытые — в обычном состоянии устройства находятся в открытом положении, беспрепятственно пропуская ток рабочей среды. При срабатывании привода клапан закрывается, перекрывая поток воды или газа.
• Нормально закрытые — до возникновения аварийной ситуации клапан находится в закрытом состоянии, а при срабатывании привода открывается и выпускает жидкость или газ. Некоторые виды устройств требуют ручного открывания задвижки.

По типу системы и рабочей среды можно классифицировать отсечные клапаны на устройства для воды и газа. Клапаны для перекрытия газа делятся на односедельные и двухседельные. Первый тип отсекателя перекрывает систему только с одной стороны трубопровода, когда прекращается отбор газа. Двухседельные клапаны перекрывают поток газа по обе стороны газопровода при повышении/падении давления в системе.

Отсечные клапаны для жидкой рабочей среды делятся на четыре типа:

• проходные;
• угловые;
• односедельные;
• двухседельные.

По способу закрывания клапаны также подразделяются на четыре категории:

• устройства, закрывающие поток рабочей среды при помощи грузового воздействия;
• устройства с пружинным механизмом;
• приборы с пневматическим приводом;
• клапаны с электромагнитным приводом.

Важно! Современные отсечные клапаны срабатывают в среднем за 10-15 секунд после возникновения аварийной ситуации. Но при выборе устройства необходимо обращать внимание на скорость реагирования, т.к. можно по ошибке купить устройство старого типа, которое срабатывает гораздо медленнее и отличаются меньшей герметичностью.

https://www.youtube.com/watch?v=GgvPisrnU-s
Назад к оглавлению

На что обратить внимание при выборе клапана

Выбирать отсечной клапан должен человек с инженерно-техническим образованием, т.к. обывателю сложно сориентироваться в разнообразии устройств. Профессионалы при выборе и установке отсечного клапана ориентируются на следующие параметры:

• Степень  герметичности — важная характеристика для инженерной системы. Современные виды устройств оснащены витыми уплотнительными прокладками, которые предотвращают протечку жидкости и газа.
• Скорость срабатывания — самый важный параметр работы устройства, особенно критичный для высоконапорных инженерных систем. Чем быстрее срабатывает клапан во время аварийной ситуации, тем меньше будет потеря воды или технической жидкости.
• Материал изготовления — сталь или другие прочные сплавы, а также дополнительные сальники и уплотнители. Самое важное — это способность материала противостоять высоким температурам и давлению без утраты физических и технологических свойств.
• Тип рабочей среды. Это может быть чистая, слабо или сильно загрязненная вода, нефтепродукты, газ и другие среды. Современные отсекатели устроены таким образом, что на них не влияет наличие механических частиц в воде, а также плотность, вязкость и текучесть рабочей среды.

Внимание! Цена является второстепенным параметром при выборе запорного оборудования, особенно в технических сложных и ответственных инженерных системах. Экономия чревата сокращением сроков службы и межсервисного периода работы оборудования.

Ценовой диапазон отсекающих клапанов зависит от производителя, а также размеров модели. Небольшие устройства с электромагнитным приводом до 20 мм могут стоить в среднем 1,9-2 тысяч рублей. Клапаны до 100 мм могут обходиться покупателю дороже — от 20 до 30 тысяч рублей.

По типу устройства выбор клапана обстоит сложнее, т.к. у каждого типа инженерной системы имеются определенные параметры работы, которые воздействуют на запорное оборудование. Например, для простых водопроводных систем можно остановиться на простом проходном клапане, которого достаточно для предотвращения утечки воды при внештатной ситуации. Но для систем, в которых вода циркулирует под высоким давлением, лучше выбрать угловой двусторонний отсекатель.