Стальные трубопроводные заглушки используют для остановки движения продуктов транспортировки, полного или временного отключения трубных участков. Надёжное перекрытие делает возможным отсечение части трубопровода для профилактических и ремонтных работ. В статье мастерсантехник расскажет, чем отличается фланцевая заглушка от поворотной.
Что такое фланцевые заглушки
Такие элементы полностью повторяют форму стального плоского фланца, его исполнение, тип уплотнительной поверхности. Это необходимо для создания герметичного соединения. Разница между ними заключается в отсутствии сквозного проходного отверстия в центре заглушки.
Производство, сферу применения, конструкцию, технические требования регламентирует альбом типовых конструкций 24.200.02-09. Фланцевая арматура совместима с нефтепроводами, газопроводами, трубопроводами химических предприятий и другими, смежными им.
Исполнения запорных элементов в зависимости от условного давления:
С соединительным выступом (от 6 до 40 кгс/см²);
С выступом (от 10 до 63 кгс/см²);
С шипом (0,6 до 6,3 МПа);
Под прокладку овального сечения (63–160 кгс/см²);
С впадиной (4 МПа).
Деталь используют на трубопроводных линиях для полной или частичной остановки рабочей среды. Стальной плоский диск прикладывают к фланцу, между ними вставляют прокладку, стягивают с помощью болтов или шпилек по окружности. Прокладка может быть металлической или неметаллической. Она исключает трение элементов, обеспечивает их лучшее прижатие. Прокладочные материалы подбирают, отталкиваясь от параметров продуктов перекачки.
Трубодеталь представляет собой конструкцию из двух стальных дисков: глухого и с центральным отверстием, соединенных перемычкой. Визуально поворотная заглушка (обтюратор) напоминает восьмерку или очки, именно поэтому ее часто называют «очками Шмидта».
Согласно АТК 26-18-5-93 элемент используют в нефтегазовом секторе и других смежных отраслях промышленности. Устанавливают на трубопроводных линиях, на которых часто проводят профилактические работы.
Деталь монтируют во фланцевое соединение. При установке глухой стороны движение рабочего потока прекращается и возобновляется при использовании диска с отверстием.
Поворотную арматуру производят в трех исполнениях:
С соединительным выступом (16–40 кгс/см²);
Выступ-впадина (40–100 кгс/см²);
Под овальную прокладку (63–160 кгс/см²).
Разница в применении
Оба типа арматуры применяют при прокладке трубопроводов для остановки движения жидких и газообразных сред. Однако различия в конструкции влекут за собой разницу в применении.
Поворотные заглушки применяют при сооружении трубопроводов, обслуживание которых периодически требует восстановительных и профилактических работ. Скорость проникновения коррозии — 0,4 мм в год. Арматура помогает проводить опрессовку выборочных участков магистралей, рассчитанных на поток коррозионно-активных химических составов.
Изделия фланцевого типа закрывают сквозной проход, консервируют отрезки магистральной линии. Трубодетали и крепежные пластины должны совпадать по размерам для прочного соприкосновения поверхностей. Элементы присоединяют шпильками и болтами, которые затягивают ручным динамометрическим ключом или пневматическим инструментом. Обтюраторы выпускают из марок прочной конструкционной стали, так как внутри труб возможны перепады давления, резкие повышения температуры.
Видео
В сюжете - Какие есть различия между стальными заглушками
Фланцевая задвижка — разновидность запорной арматуры, используемая для перекрытия либо изменения пропускного объема транспортируемой рабочей среды в технологических, промышленных и санитарных трубопроводах. В статье Мастерсантехник рассмотрит, конструктивные особенности арматуры и ее эксплуатационные характеристики.
Функциональное назначение
Задвижки стальные фланцевые отличаются от других разновидностей трубопроводной арматуры тем, что запорный механизм в них перемещается перпендикулярно движению рабочей среды.
Запорные задвижки широко используются во всех сферах промышленности:
Магистральные трубопроводы энергетической промышленности.
Отметим, что конструктивные особенности задвижек не предполагают их использование в качестве регулирующей арматуры — при эксплуатации запорный механизм должен находиться в крайнем открытом либо закрытом положении, а не в промежуточном.
Практически все разновидности задвижек производятся в полнопроходной конфигурации — сечение пропускного отверстия у них идентично диаметру труб, на которые устанавливается изделие. Редукционные задвижки (с суженным сечением пропускного отверстия) также выпускаются, но они имеют узкую сферу использования — устанавливаются лишь на трубопроводы, для управления арматурой на которых необходимо снижение оказываемого рабочей средой крутящего момента.
Управляющим механизмом в запорной арматуре выступает ручной штурвал, также существуют конструкции оборудованные гидравлическими либо электроприводами, реже — пневматическим приводом.
Крупноразмерные задвижки, в которых реализовано ручное управление, для облегчения усилий при открытии комплектуются редуктором.
Технические характеристики задвижек
Данный тип арматуры отличается многообразием размеров и эксплуатационных свойств. Сегодня такие задвижки представлены различными типами устройств, имеющих разные параметры:
Подбор арматуры осуществляется с обязательным учетом данных характеристик. Они должны полностью соответствовать габаритам трубопровода и специфике его эксплуатации.
Задвижки имеют унифицированную согласно ГОСТ №9698 маркировку типа 30нж42п ду50, в которой:
30 — номенклатура арматуры (также может использоваться цифра 31);
нж — обозначение материала, из которого изготовлена конструкция, в данном случае нж — нержавеющая сталь (с — сталь углеродистая, лс -легированная сталь, ч — чугун, тн — титан);
42 — номер модели;
п — материал изготовления уплотнительных элементов (п — пластик, бр — бронза либо латунь, р — резина, п -пластмасса);
ду50 — диаметр 50 мм (варьируется в пределах 15-2000 мм).
Конструктивные особенности арматуры
Принцип работы всех разновидностей задвижек схож между собой:
Корпус задвижки представляет собой цельнометаллическую деталь, изготовленную по технологии литья. Бесшовная конструкция обеспечивает арматуре способность противостоять сильным гидравлическим ударам, возникающим при изменении давления внутри системы. В зависимости от типа устройства корпус оснащается пропускным отверстием постоянного или сужающегося типа.
Запорный узел выполняется в виде заслонки, которая перекрывает пропускное отверстие в поперечной плоскости. Затвор функционирует по принципу гильотины: при необходимости он опускается на нужную глубину, изменяя тем самым размеры пропускного отверстия. Такая схема действия позволяет использовать задвижки на трубах любого диаметра.
Органы управления представлены винтовой парой, которая соединена с затвором. Верхняя часть элемента оснащена нарезной резьбой, в которую вкручена шпилька. Нижний торец подсоединен к кромке запирающей заслонки. При повороте шпильки происходит смещение затвора вниз или вверх. Вращение органа управления может осуществляться как вручную, так и автоматически.
Фланцы предназначены для крепления задвижки к трубам. Они представляют собой кольцевые пластины с отверстиями под завинчивание болтов, прикрепленные к корпусу с помощью сварки. Фланцевые шайбы могут быть с выступом, впадиной, пазом или шипом. Между пластинами и торцом трубы обязательно устанавливается уплотнитель.
Виды фланцевых задвижек
На сегодняшний день данный тип арматуры выпускается производителями в широком ассортименте. Устройства различаются конструктивными, рабочими и другими параметрами. В частности их классифицируют по следующим признакам.
По типу затвора:
Клиновые. Заслонка в таких задвижках изготавливается в виде клина, который состоит из двух дисков. Он может быть как упругим, так и жестким. Также задвижки имеют два седла, располагающихся относительно друг друга под определенным углом. В закрытом положении клин надежно прилегает к седлам, герметично перекрывая поток.
Параллельные. Такие задвижки могут включать заслонки, состоящие из одного или двух компонентов – дисков. Они располагаются строго параллельно друг другу. При движении диски максимально плотно прижимаются к седлу, полностью закрывая проходное отверстие.
По характеру движения шпинделя:
Выдвижные. Такие задвижки при повороте органа управления выполняют поступательные движения. Кроме того, они характеризуются большой высотой подъема винта. Из-за этого их установка осуществляется в местах, где достаточно свободного места.
Невыдвижные. Имеют более компактные габариты. Поворот заслонки осуществляется без подъема винта – внутри корпуса задвижки. Применяются в сетях с неагрессивной средой и минимальным риском коррозии. Отлично подходят для узких и труднодоступных мест.
По материалу корпуса и задвижки:
Стальные. Изготавливаются полностью из нержавеющей, оцинкованной или другой стали. Подходят для работы при температуре от -70 до +420 °C. Могут устанавливаться на трубопроводы, по которым движется вода, пар, газ, нефтепродукты и пр.
Чугунные. Производятся из прочного и долговечного чугуна. Могут применяться в системах с рабочей температурой до +150 °C и давлением до 16 атм. Чаще всего используются в трубопроводах, транспортирующих воду или пар.
Как приварить фланец к трубе? Этим вопросом задаётся большинство людей, которые сталкиваются с монтажом фланцевых соединений. Правила установки включают в себя ряд особенностей, которые необходимо предусмотреть заранее. В статье мастерсантехник расскажет, как приварить фланец к трубе.
Типы фланцев
Прежде, чем говорить о сварке фланцев, важно изучить их конструкционные особенности. Размеры, форма регламентируются ГОСТом или техническими условиями. Они различаются по геометрии, размерам, делают их из высокоуглеродистых или легированных нержавеющих сталей или сортов чугуна, поддающегося ковке.
Воротниковый — применяется на системах высокого давления. Горловина по конусу сужается, она выполнена в форме конического центратора, распределяющего давление потока. По американской классификации он называется «Lap Joint» (привариваемый внахлест). Крепится сплошным валиком или швом в форме буквы «V».
Раструбный — применяется на технологических магистралях небольшого сечения, рассчитан на высокое давление транспортируемой среды, маркируется «Socket-welding» (с впадиной для шва). Его приварка производится только с внешней стороны, необходимо оставлять люфт до 1,6 мм на случай расширения трубы при нагреве горячим носителем. Угловой шов делается встык.
Накидной или сквозной — крепится на расстоянии 3 мм от края трубы, международное обозначение «Slip-on» (со сквозным отверстием). Фиксируется с обеих сторон угловым швом – приварка к наружной и внутренней стенке.
Глухой — выполняет функцию заглушки, образует разборное соединение с трубой, может иметь надпись «Blind flanges». Приваркой не крепится, держится на болтовом соединении.
Плоский — состоит из кольца и пластины, рассчитан на невысокое давление до 2,5 МПа, приваркой к внешнему краю трубы крепится только кольцо, пластина остается подвижной.
Резьбовой — используются на врезаемой арматуре, где есть нарезка или накатка резьбы, маркируется «Threaded flanges». Насаживается на конец трубы механически, редко дополнительно фиксируются сваркой.
От правильности соединения элементов трубопровода зависит герметичность системы. Приварку диска осуществляют по двум методикам:
Приварка встык подразумевает образование шва по всей окружности проката в одном месте.
Приварка надетого диска по двум стенкам: наружной и внутренней.
Как высчитать размер шва
Во-первых, запомните, что размер шва зависит от самой трубы. Приварка фланцев к стальным трубопроводам в таком случае будет регулироваться шириной внутреннего шва.
Во-вторых, как правило, он приравнивается к толщине стенки, высотой, колеблющейся в диапазоне от 0,5 до 1 см. Шов внешнего сечения, по правилам сварки должен превосходить шов внутреннего в толщине.
Какой инструмент и расходные материалы понадобятся для приварки фланцев
При монтаже фланцевых соединений устраняют все перекосы, удаляют лишние зазоры.
Прихватывают фланцы точечной сваркой.
Отверстия для шпилек или болтов размещают напротив друг друга,важно учитывать толщину уплотняющей прокладки, диск устанавливают с учетом толщины резины.
Если трубопровод используется при высокой температуре, то резьбу на шпильках или болтах необходимо прографитить, чтобы не допустить их «схватывания» с гайками при эксплуатировании.
Подбираем необходимые прокладки правильной формы и размеров по ГОСТу.
При установке фланцев гайки должны быть с одной стороны, а болты с другой.
Гайки затягиваются поочередно по диагонали (крест-накрест), чтобы обеспечить параллельность поверхностей уплотнения.
В трубопроводах с агрессивными субстратами на фланцевые узлы устанавливают защитные кожухи.
Также не стоит забывать, что сложность работы зависит от изначально намеченного чертежа, а также чтобы крепление соответствовало правилам монтажа фланцевых соединений.
Важные моменты сборки фланцевого соединения:
Необходимо крепить диск перпендикулярно к трубопроводу, для проверки используется контрольный треугольник и щуп, допустимое отклонение 2% от наружного диаметра;
Оси болтовых отверстий на двух дисках должны совпадать, соосность проверяется уровнем и отвесом. Допустимые отклонения: а) 1 мм для отверстий диаметром от 18 до 25 мм; б) 2 мм для диаметров до 41 мм.
Имейте в виду, что зачастую после работы над фланцевым соединением оставляют небольшой зазор. В случае, когда в люфте нет необходимости, применяется метод сварки, именуемой «сварка в лодочку». Также используют метод сварки под названием «угловая сварка». Этот метод находит применение при сварке в местах люфта в 4-5 мм.
Приварка фланца к трубе происходит с каждой из сторон. Вначале снаружи, после, для более плотного шва — изнутри. Такой метод сварки чаще всего используют для плоских фланцевых деталей.
Также используется метод по сварке одной стороны — внешней. Но он применим в основном для воротникового фланца, когда необходимо приварить фланец встык.
Дефектоскопия проводится также металлографией. На ответственных соединениях качество сварки фланцев к трубе проверяют радиографическим методом неразрушающего контроля.
Межфланцевый обратный клапан одинаково эффективно работает как на горизонтальных, так и на вертикальных участках трубопровода. Данную запорную арматуру используют, как в бытовых коммуникациях, так и на производстве, при транспортировке агрессивных, опасных жидкостей и газов в промышленных масштабах. В этой статье мастерсантехник рассмотрит конструктивные особенности межфланцевого обратного клапана.
Конструктивные особенности и характеристики
Межфланцевый клапан, как и все обратные клапаны, используется для того, чтобы блокировать поток газовой или жидкой среды, если он начнет двигаться не в том направлении. Другими словами, это своего рода запорное устройство. Обратные межфланцевые клапаны, в отличие от многих других, могут устанавливаться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. В зависимости от особенностей своей конструкции они могут быть:
Пружинными;
Пневматическими, изготовленными из нержавеющей стали;
Двухстворчатыми муфтовыми, сделанными из чугуна;
Поворотного типа, выполненными из нержавейки.
Процесс монтажа для межфланцевых затворов всех вышеперечисленных категорий одинаков и не вызывает особых сложностей.
Среди достоинств, которыми обладают клапаны обратные, относящиеся к межфланцевому типу, следует отметить и компактные габариты, что дает возможность использовать их в стесненных условиях, где применить другие клапанные изделия не представляется возможным. Благодаря использованию таких компактных клапанов можно уменьшить длину и другие параметры монтируемой системы, что актуально во многих ситуациях.
Существует несколько наиболее распространенных модификаций межфланцевых обратных клапанов, каждая из которых отличается определенными техническими характеристиками. Так, если говорить о моделях таких устройств, то среди них следует выделить:
19С53НЖ – устройства, которые отличаются простотой в эксплуатации и обслуживании;
РУ16 – модели, которые характеризуются высокой надежностью создаваемого с их помощью соединения.
Основные разновидности
Если делать обзор наиболее популярных клапанных устройств обратного типа, то начать его следует с поворотных моделей, в частности с межфланцевого клапана ДУ150. ДУ150, как и другие модели, пропускает через себя поток рабочей среды только в одном направлении. Если же направление движения потока рабочей среды изменяется, то клапан автоматически блокируется, а его затвор закрывается.
Среди обратных клапанов, относящихся к классу поворотных, выделяют:
Простые;
Безударные.
Запорным элементом обратных клапанов поворотного типа является золотник, что позволяет использовать их даже при работе с сильно загрязненной рабочей средой. Кроме того, конструктивные особенности таких клапанных устройств дают возможность применять их для трубопроводов даже значительного диаметра (от пятидесяти до ста пятидесяти миллиметров).
Поворотные обратные клапаны, элементы конструкции которых изготовлены из латуни, используются для оснащения отопительных систем, а также систем водо- и теплоснабжения. В конструкцию таких клапанов, работающих преимущественно с жидкой рабочей средой, включена сетка, выполняющая функцию фильтрующего элемента.
В зависимости от своего конструктивного исполнения поворотные обратные клапаны могут относиться к одному из трех видов:
Обратные межфланцевые затворы, сделанные из чугуна.
Популярными моделями обратных клапанных межфланцевых устройств, для изготовления которых используются стальные сплавы, также являются ДУ25, 32, 50, 80, 110. Наиболее значимые достоинства данных клапанных устройств – компактные размеры и доступная стоимость. Между тем при использовании межфланцевых затворов в трубопроводе происходит существенная потеря давления транспортируемой рабочей среды.
Среди множества обратных клапанов, предлагаемых современными производителями, следует выделить подъемный фланцевый клапан ДУ150 и модель ДУ100, которые устанавливаются и успешно используются на трубопроводах различного назначения. Следует упомянуть и латунный обратный клапан межфланцевый с двумя створками, закрепленными на одной оси. Клапанные устройства данного типа, отличающиеся неприхотливостью в установке, используются для оснащения трубопроводов, диаметр которых находится в интервале 50–80 мм.
Фланцевые клапанные устройства по материалу изготовления делятся на изделия следующих видов:
Обратный межфланцевый стальной клапан с защитной сеткой;
Чугунный обратный клапан, также оснащенный сеткой, выполняющей роль фильтрующего элемента.
Клапаны из чугуна или стального сплава отличаются большими размерами и массой, что несколько ограничивает сферу их применения.
Чтобы не сильно терять в давлении рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу, для его оснащения можно использовать обратные муфтовые затворы пружинного типа, которые могут быть выполнены как из чугуна, так и из латунного сплава. Пружиной также оснащаются и фланцевые обратные клапаны, к наиболее популярным моделям которых относятся ДУ50, 80, 110. Их большим преимуществом является то, что устанавливаться они могут как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Кроме того, межфланцевые пружинные обратные клапаны способны успешно противостоять такому явлению, как гидроудар.
Закрытие затвора в обратных клапанах, не оснащенных пружиной, обеспечивается за счет силы тяжести, которой обладает сам затвор. Их установка может осуществляться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, но только в том случае, если поток рабочей среды, транспортируемой по вертикальному трубопроводу, направлен снизу вверх.
Обратными воздушными затворами сегодня оснащаются и вентиляционные системы, что необходимо для того, чтобы не допустить попадания загрязненного воздуха назад в вентилируемое помещение. Такие устройства можно встретить в вентиляционных системах, обслуживающих не только производственные, но также офисные и бытовые помещения (кухни, санитарные узлы и др.). Кроме того, обратными клапанами оснащаются вентиляционные системы, устанавливаемые в общественных зданиях – торговых и развлекательных центрах, торговых комплексах и др.
Конструкцию обратных клапанов, устанавливаемых в вентиляционных системах, образует вращающаяся ось, на которой фиксируются специальные лопасти. Эти лопасти могут обеспечивать отсекание воздушного потока за счет специальной пружины или силы тяжести.
Еще одним видом подобных устройств является клапан обратный тарельчатый (или дисковый), запорным элементом в котором выступает диск, располагающийся в посадочном седле с уплотнительным элементом. Запорный элемент в дисковом обратном клапане фиксируется на штоке, имеющем возможность свободно перемещаться в корпусе устройства. Клапан обратный дискового типа может быть межфланцевым и муфтовым. Используется он для оснащения как трубопроводов, по которым транспортируются газовые рабочие среды, так и вентиляционных систем.
Модификации обратных клапанов и производители
Среди популярных производителей клапанных устройств обратного типа можно выделить следующие компании:
Tecofi (Франция);
FAF (Турция);
FERRO (Польша);
Вестшинторг (Республика Беларусь).
Если говорить о наиболее популярных моделях, то ими являются клапаны ДУ32, 50, 80, производимые французской компанией Tecofi. Данные модели, для изготовления которых используется нержавеющая сталь, отличаются практичностью, высокой надежностью и длительным сроком службы, что и делает их столь популярными среди отечественных потребителей.
Основными параметрами, которые оказывают влияние на стоимость клапанных устройств обратного типа, являются:
Назначение;
Конструктивное исполнение;
Материал изготовления;
Размеры клапана и поперечное сечение его посадочных отверстий.
Краткий обзор основных технических характеристик наиболее популярных моделей клапанов обратного типа даст возможность составить представление о данных устройствах.
ДУ50
Корпус обратного клапана данной модели (16Ч42Р) выполнен из чугуна, а его затворная часть – из латуни. Благодаря изготовлению затворной части ДУ50 из нержавеющего материала использовать его можно для оснащения трубопроводов, по которым транспортируются вода и пар. Работать обратный затвор данной модели может при температуре рабочей среды, превышающей 225°, и при давлении, составляющем 1,6 МПа.
Устанавливают такой обратный клапан как на горизонтальные, так и на вертикальные трубопроводы. При этом на вертикальных трубопроводах он располагается входным патрубком вниз, а на горизонтальных ось вращения его захлопков должна находиться в горизонтальной плоскости.
ДУ80
Клапан обратный межфланцевого типа ДУ80, корпус которого выполнен из оцинкованной стали или чугуна, а уплотнительный элемент изготовлен из резины, может использоваться для установки на трубопроводах, по которым транспортируется горячая и холодная вода. Максимальная температура рабочей среды, которую выдерживает ДУ80, составляет +90°, а максимальное давление – 1,6 Мпа.
ДУ100
Этот обратный клапан дискового типа имеет элементы, изготовленные из стали с гальванопокрытием. ДУ100 может использоваться в трубопроводах, по которым транспортируются холодная и горячая вода и пар, способен выдерживать давление 1,6 МПа и температуру, составляющую +130°.
Антон_Росляков
