Разновидности и правила монтажа вентилей запорных фланцевых соединений

Разновидности и правила монтажа вентилей запорных фланцевых соединений

Фланцевый вентиль представляет собой запорное устройство, которое позволяет перекрывать поток рабочей среды в трубопроводной системе, а также регулировать ее скорость и объемы транспортировки.

Наибольшее распространение вентиль получил в отопительных, водопроводных и газовых магистралях. Удобство использования и надежность обеспечивают фланцевым вентилям устойчивый спрос на рынке.

Принцип действия и сфера применения вентилей

Само слово «фланец» имеет немецкие корни, где flansch буквально обозначает плоскую металлическую пластину с отверстиями для закрепления на конце трубы. Пластина эта чаще всего имеет круглую форму, хотя иногда встречаются и квадратные изделия.

Материал изготовления, конструкция и прочие особенности во многом зависят от сферы применения вентиля, рабочего давления, температуры и иных факторов.

Корпус изделия представляет собой цельнометаллическое изделие, на краях которого имеются специальные выступы с отверстиями под болты. Литой корпус позволяет фланцевому вентилю эффективно противостоять гидроударам. Это делает подобные задвижки незаменимыми в трубопроводах высокого давления.

Запорный механизм имеет вид заслонки, которая способна частично или полностью перекрывать движение рабочей среды по трубопроводу. Задвижка функционирует наподобие гильотины, при перемещении изменяя размеры пропускного отверстия. Управление задвижкой осуществляется как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Классификация

Вентили принято классифицировать по нескольким признакам. Так, по механизму блокировки потока, перемещающегося по трубопроводу, существуют следующие разновидности:

  • Винтовые. Клапан закрепляется на штоке, и имеет возможность перемещаться посредством резьбового соединения. За герметичность отвечает специальная уплотняющая шайба. Задвижка такого типа способна пропускать рабочую среду только в одном определенном направлении, а резиновые прокладки будут нуждаться в периодической замене. Кроме того, попадающие под клапан мелкие частицы песка или ржавчины способны легко нарушить герметичность устройства.
  • Шиберные. Вентиль такого типа по принципу действия напоминает задвижку, в которой клапан конической формы перемещается вдоль пары зеркал посредством резьбового штока. Герметичность обеспечивает сальник, либо более долговечные прокладки из резины или полимеров.
  • Шаровые. В корпус фланцевого вентиля помещается стальной либо латунный шар со сквозным отверстием. В момент поворота рукоятки шар проворачивается в теле вентиля, уменьшая, увеличивая, либо полностью перекрывая поток жидкости (газа). Шаровый элемент надежно фиксируется в вентиле парой кольцевых седел из тефлона или фторопласта.
  • Пробковые. Поток рабочей среды перекрывается специальной пробкой конической формы, имеющей сквозное отверстие. В трубопроводах большого диаметра поворот такой пробки может потребовать больших механических усилий.

Другой важный критерий – материал изготовления вентиля. Для бытовых надобностей чаще всего используются латунные и бронзовые изделия. Для промышленных масштабов более подходящими считаются стальные или чугунные.

Стальной фланцевый вентиль

Находит применение в эксплуатации трубопроводных систем для пара, воды, сжиженного или природного газа и т.п. Это обусловлено устойчивостью стали к высоким показателям температуры и давления, которые в таких сетях зачастую доходят до +425 градусов и 6,3 МПа соответственно.

При высоких эксплуатационных характеристиках стальные изделия отличаются меньшим весом, что значительно упрощает схемы строящихся трубопроводов (не требуется применение дополнительных армирующих элементов).

Корпус детали чаще всего отливается из легированной стали (маркировка А20 и А25). Есть варианты и без легирующих примесей, но их на рынке значительно меньше. Диаметр прохода вентиля может достигать 100 мм, что позволяет успешно применять его на сетях с большими объемами трафика.

Для трубопроводов с температурой рабочей среды свыше +400 градусов выпускаются специальные паровые вентили. Их отличает повышенная прочность и надежность, в основном за счет увеличенного веса и габаритных размеров.

Латунный вентиль

Применяется на трубопроводных системах, использующихся для передачи жидких и парообразных рабочих сред. Уплотнительные кольца в таких изделиях преимущественно паронитовые, набивка сальника – асбестовая. Условный диаметр варьируется в диапазоне 15-50 мм, вес изделия – 0,25-1,58 кг.

Обратите внимание! Фланцевые вентили могут быть проходными и угловыми. Первые монтируются исключительно на прямолинейных участках трубопроводов, вторые – на перпендикулярных соединениях.

Чугунный вентиль

Применяется на трубопроводах диаметром 0,5-3 м. Корпус изделия выполняется из ковкого или серого сорта чугуна, а сам запорный механизм представляет по сути достаточно сложную инженерную конструкцию, состоящую из сальника, золотника и маховика. Большая часть внутренних элементов конструкции – стальные.

Это важно! Вентили из чугуна слабо подходят для низких температур. Так, при температуре -30 градусов для ковкого и -10 – для серого чугуна, их рекомендуется заменять на стальные аналоги.

Разновидности шпинделей

Все задвижки также подразделяются на две большие группы в зависимости от механизма движения шпинделя:

  • Фланцевая задвижка с выдвижным шпинделем. Устройство функционирует за счет винтовых или поступательных движений шпинделя. Такой вариант вентиля одинаково подойдет для любых рабочих сред. Легкость обслуживания подобных устройств также причисляют к их несомненным достоинствам. Из недостатков стоит отметить значительную высоту задвижки, особенно в поднятом состоянии.
  • Фланцевая задвижка с невыдвижным шпинделем. Затвор поднимается или опускается посредством вращения шпинделя непосредственно внутри устройства. Важное преимущество такого вида задвижек – компактные габариты, что позволяет использовать их в труднодоступных местах. Недостаток – ограничение выбора рабочих сред в пользу наименее агрессивных, поскольку воздействие осуществляется на весь механизм.

Достоинства и недостатки запорного вентиля

Как и любое механическое устройство, фланцевая задвижка имеет ряд достоинств и недостатков в сравнении в иными запорными механизмами.

Самое очевидное преимущество – возможность многократно монтировать и демонтировать вентиль. Процедура, впрочем, не из легких, поскольку предусматривает откручивание и закручивание огромного количества болтов.

Из положительных характеристик можно выделить:

  • Высокую отказоустойчивость, связанную, в первую очередь, с простотой конструкции задвижки.
  • Малые значения гидравлического сопротивления. Внутренние детали устройства практически не влияют на прохождение потока рабочей среды.
  • Компактность изделий. Малая протяженность вентилей делает удобным их монтаж на коротких или неудобных участках трубопроводов.
  • Универсальность. Фланцевые задвижки успешно применяются на трубопроводах любых типов и в любых, даже самых неблагоприятных, внешних условиях.

Отметим и некоторые недостатки, которые заставляют часть потребителей делать выбор в пользу других запорных устройств:

  • Перекрытие рабочего потока может оказаться длительным (в зависимости от типа и размера вентиля) процессом. При ручном управлении этот недостаток становится еще более критичным.
  • Уплотнительные детали, расположенные внутри корпуса изделия, имеют фиксированный срок службы, требуя своевременной замены.
  • При малой протяженности фланцевая задвижка имеет сравнительно большую высоту.

Монтаж фланцевой задвижки

Процедура монтажа фланцевого вентиля считается достаточно простой, хотя и должна выполняться в определенной последовательности:

  • На оба конца соединяемых труб посредством сварки монтируются стальные фланцы. Их размеры должны соответствовать габаритам фланцев на торцах вентиля.
  • Трубы разводятся на определенное расстояние, в которое помещается монтируемый вентиль.
  • Отверстия на фланцах трубы и задвижки совмещаются, после чего в них вставляются болты. Между фланцами задвижки и трубы помещаются уплотнительные кольца (полимерные или резиновые), после чего на болты накручиваются гайки.
  • Завершающий этап – затягивание резьбовых соединений. Затягивание правильно осуществлять в таком порядке: каждая пара болт-гайка закручивается на 3-4 оборота, после чего переходим к следующей до полной фиксации всех точек соединения.

Сборка и установка фланцевых соединений на стальных трубопроводах

Большинство трубопроводов различного назначения монтируют сваркой, обеспечивающей надежность и долгий срок службы стыков. Но когда по условиям прокладки этот способ неприемлем или в процессе эксплуатации требуется периодическая разборка, используется соединение фланцевое. По надежности и долговечности оно не уступает сварному варианту, а монтируется проще.

Назначение и область применения

Устанавливать фланцевые соединения можно на трубопроводы диаметром больше 32 мм. Таким способом монтируются разветвленные системы на промышленных и химических предприятиях, в газовой и нефтедобывающей отрасли, распределительные сети ЖКХ. Для прокладки внутридомовых трубопроводов соединение этого вида применяют редко.

Фланцевые стыки нужны для того, чтобы:

  • соединять трубы между собой или с оборудованием из разнородных материалов;
  • устанавливать запорную и регулирующую арматуру;
  • проводить очистку трубопроводов;
  • врезать измерительные приборы;
  • отсекать участок трубы для ремонта.

Из чего состоит фланцевое соединение

Комплект для одного стыка состоит из двух одинаковых фланцев с центральными отверстиями, соответствующих диаметрам труб, прокладки, набора болтов или шпилек с гайками и шайбами. При необходимости защиты трубопровода от блуждающих токов, на болты надевают изоляционные втулки, а прокладку устанавливают из диэлектрического материала. Если давление в трубопроводе не превышает 2,5 МПа, фланцы стягивают болтами. Шпильки равномерней распределяют усилие затяжки и удобней для работы в неудобных местах. Фланцевые соединения на шпильках применяют при давлении до 4 МПа.

Что такое фланец и какие бывают виды

В большинстве случаев фланцы ― это кольцеобразные пластины из стали, но иногда их делают в виде квадрата или прямоугольника. В центральное большое отверстие вставляют торец трубы, а в равномерно распределенные по внешнему периметру ― болты или шпильки. В перечень разновидностей фланцев включены проходные и заглушки. Первые предназначены для стыковки элементов трубопровода, вторыми закрывают тупики или отсекают ремонтируемые либо заменяемые участки.

Чтобы продукция, сделанная в разных странах, была взаимозаменяемой, разработана унифицированная классификация фланцев. В России это ГОСТ, европейские страны пользуются немецким стандартом DIN, а Америка, Япония и Австралия ANSI/ASME. Однако нередко одинаковые фланцы обозначаются разными символами. Поэтому стандарты переводят с помощью специальных таблиц.

Нормативы по исполнению указаны в ГОСТ 12815-80 цифрами от 1 до 9:

  1. С соединительным выступом в виде фаски под наклоном 45⁰.
  2. То же, что 1, но выступ под прямым углом.
  3. С пазом на внутренней стороне и выступом под углом 45⁰ снаружи.
  4. С шипом.
  5. С внутренним кольцевым пазом.
  6. С фаской под линзовую прокладку (вибровставка) на внутренней стороне.
  7. Выборка для овальной прокладки.
  8. С шипом для фторопластовой прокладки.
  9. То же что 8, но вместо шипа паз.
Будет полезно:  Отличия и сферы применения полиэтилена и полипропилена

При монтаже трубопроводов применяют несколько типов фланцев:

  1. Воротниковые рассчитаны на давление 0,1 — 20 МПа при температуре -200 — +600⁰ Выступ в центральной части (воротник) приваривают к трубе встык одним швом.
  2. Плоские держат давление до 2,5 МПа при температуре -70 — +300⁰ Надеваются на торцы, крепятся двумя сварными швами.
  3. Аппаратные для присоединения оборудования или приборов;
  4. Резьбовые варианты наворачивают на торцы.
  5. Свободновращающиеся состоят из пластины и кольца, которое приваривают к торцу, а фланец свободно крутится на нем. Такое фланцевое соединение устанавливают в труднодоступных местах или там, где необходимо частое проведение профилактических мероприятий на трубопроводе. Рассчитано на давление до 2,5 МПа.
  6. Кольцевые варианты для заглушек делают без центрального отверстия.

При установке фланцевых соединений на стальных трубопроводах их материал должен быть идентичным или близким по составу металлу труб. Это нужно для предотвращения повреждений при изменениях температуры. Фланцы бывают из серого и ковкого чугуна, легированной, углеродистой и нержавеющей стали. Для трубопроводов из иных материалов выпускаются бронзовые, алюминиевые, латунные разновидности. Безнапорные системы из полиэтиленовых труб часто собирают на полипропиленовых фланцах.

Конструктивные особенности фланцев

Выбирая фланцы для трубопровода необходимо учитывать некоторые особенности:

  1. Условный проход (ДУ) измеряемый в миллиметрах, показывает несовпадение внутреннего диаметра фланца и трубы. Это важно для плоских и вращающихся деталей. Поэтому в их обозначение добавляются индексы А и Б. Буква А указывает диаметр фланца, а Б ― трубы. Для воротникового типа этот параметр не критичен.
  2. Рядность показывает расстояние в миллиметрах между осями отверстий под болты. Одинаковые по ДУ фланцы, сделанные по типоразмеру ряд 1 или ряд 2, будут отличаться между собой диаметром и количеством отверстий. Если у заказчика нет особых пожеланий, выполняется стандартный ряд 2.
  3. Условное давление ― это его допустимая величина, при которой соединение работает без протечек и разрушений. Значение параметра зависит от типа фланцевого соединения труб, материала, диаметра, ширины с учетом исполнения состыкованных поверхностей. Необходимо учитывать, что значение давления может быть указано в атм., Па, бар, кгс/см².
  4. По параметрам рабочей температуры определяется значение допустимого давления, так как оно уменьшается при нагреве. Эту зависимость нужно учитывать для трубопроводов с горячими средами. Степень влияния температуры на давление определяют по таблицам.

Нормативами предписывается обязательная установка на фланцы трубопровода, по которому перекачивают агрессивную жидкость, защитного кожуха. Он предотвратит расплескивание в случае утечки. Кожухи делают из текстиля, листовой стали, полимерных материалов диаметром от 15 до 120 см. Популярные фторопластовые модели выдерживают температуру -200 — +230⁰C.

Прокладки для фланцевых соединений

Герметичность соединения обеспечивается прокладкой, которую вставляют между фланцами. В зависимости от характеристик среды, температуры и давления ее делают из соответствующих материалов:

  • резины, стойкой к продуктам нефтепереработки:
  • паронита общего назначения;
  • теплостойкой резины;
  • асбестового картона;
  • паронита, стойкого к маслу и бензину;
  • кислото и щелочеустойчивой резины;
  • графита;
  • фторопласта;
  • металла (алюминия, меди);
  • металлографита.

Подготовка фланцев для установки

Прежде чем начинать сборку фланцевого соединения необходимо проверить их на отсутствие ржавчины и механических повреждений. Поверхности очищают и обезжиривают. С резьбовой части болтов и гаек убрать заусенцы. Сделать предварительную прогонку резьбы, наворачивая гайки на болты с последующей смазкой. Вырезать и примерить прокладку. Она должна стоять по центру не перекрывая крепежные отверстия. Повторное использование старых прокладок нежелательно, но если иного выхода нет, устанавливают несколько штук бывших в употреблении.

Сборка фланцевого соединения

Чтобы стыки на трубопроводе были надежными, все виды фланцевых соединений собирают в строго определенном порядке. Сначала с небольшим усилием затягивают произвольно выбранный болт, затем диаметрально противоположный. Следующая пара должна отстоять от первой на четверть окружности. Остальные болты затягивают в таком же порядке. Если на фланцах только 4 отверстия затяжка выполняется крестообразно.

Чтобы усилие распределялось равномерно, завершающую часть монтажа проводят инструментами, позволяющими его контролировать:

  • гидравлическим натяжным устройством;
  • пневматическим гайковертом;
  • ручным динамометрическим ключом;
  • гидравлическим динамометрическим ключом.

Ручную затяжку доверяют только опытным работникам. В течение первых суток работы из-за вибраций, усадки материала прокладки, изменения температуры прочность соединения снижается до 10%. Поэтому в этот период требуется проведение подтяжки гаек.

Монтаж всех видов фланцевого соединения несложен, однако его проведение разрешается только специально обученным слесарям. При прокладке или ремонте трубопроводов с агрессивными средами или работающих под высоким давлением, ход работы должен контролировать инженер. Сборка безнапорных систем (канализация, полив) может проводиться неквалифицированными работниками.

Что нужно учитывать при покупке запорного фланцевого вентиля?

Вентили запорные фланцевые — специальные конструкции, устанавливаемые в разрез трубопровода и позволяющие перекрывать или регулировать поток перекачиваемой среды. Применяются в системах высокого давления, отопительных, газовых, водопроводных или нефтяных магистралях.

Вентиля запорные фланцевые

Устройство и технические характеристики

Конструкция запорной арматуры фланцевого типа представляет собой изделие из металла, состоящее из литого корпуса с двумя патрубками, в который ввинчен корпус головки и втулка. В корпусе расположено пропускное отверстие. Внутри головки вентиля нарезана резьба и ввинчен регулировочный шток, на который сверху закреплён маховик, а снизу клапан с прокладкой.

Задвижки фланцевые бывают следующих типов:

  • поворотные, регулируются путём вращения штока;
  • выдвижные, при повороте штока в сторону закрытия он совершает вращательно-поступательное движение.

Материал корпуса и основных конструктивных элементов — чугун, сталь, латунь, а прокладок — резина, тефлон, фторопласт.

Основные характеристики запорной фланцевой арматуры:

  • диаметр внутреннего прохода — от 25 до 200 мм;
  • длина вентиля — от 120 до 600 мм, высота в закрытом положении — от 132 до 590 мм, а в открытом – от 143 до 685 мм;
  • диаметр маховика —от 80 до 400 мм;
  • температура перекачиваемой среды —от -40 0 С до +450 0 С;
  • предельно допустимое давление — до 40 бар;
  • соответствие классам герметичности (ГОСТ 9544-2005) – А, В, С;
  • наработка на отказ — до 1000 циклов;
  • срок эксплуатации — до 10 лет.

Принцип действия и сфера применения вентилей

Принцип действия основан на перемещении штока по резьбе при вращении привода, который регулирует открытие затворного клапана. В закрытом положении уплотнитель клапана полностью прижимается к седлу, в открытом — выходит из него.

Вентиль фланцевый применяется для следующих манипуляций:

  • регулировки потока в трубопроводе;
  • временного перекрытия коммуникаций для ремонта или обслуживания;
  • переключения ответвлений труб.

Классификация

По механизму блокировки потока перекачиваемой среды в трубах стальные фланцевые задвижки бывают:

  • шаровые — в корпусе вентиля к штоку закреплён шар со сквозным отверстием, при повороте маховика он позволяет частично или полностью перекрывать поток;
  • винтовые — к регулировочному штоку закреплён клапан, запирающий седло, при вращении маховика клапан перемещается вертикально над седлом, регулируя напор рабочей среды в трубе;
  • шиберные — задвижки (конические клапаны), перемещаемые вдоль пары зеркал с уплотнителями при помощи штока;
  • пробковые — регулировка потока осуществляется конической пробкой, которая вступает в контакт со специальным седлом, особенностью является сложность поворота маховика при больших диаметрах соединительных патрубков.

По материалу корпуса:

  • стальные (марка А25 или А20), отличающиеся высокой прочностью, надёжностью, предельная температура эксплуатации до +425 0 С при давлении до 6,3 МПа, максимальный диаметр до 100 мм;
  • латунные, компактные вентили с малым весом (от 0,25 до 1,58 кг), диаметр патрубков 15–50 мм,
  • чугунные, прочные запорные вентили для труб больших диаметров (до 3 м), эксплуатируются при температурах от -30 0 С.

По виду фланцев:

  • с шипами и пазами;
  • с выступами и впадинами;
  • плоские, предназначенные для сварки.

По типу управления:

  • ручные;
  • редукционные;
  • электроприводные;
  • пневмоприводные.

Принципы выбора

Выбор фланцевой запорной арматуры нужно осуществлять по следующим критериям:

  • тип и параметр труб коммуникаций;
  • условия эксплуатации;
  • рабочее давления в системе;
  • температура перекачиваемого вещества;
  • требования к прочности корпуса;
  • тип используемых фланцев;
  • способ затворного клапана;
  • вид крепления — угловой или прямоточный.

Запорная фланцевая арматура

Достоинства и недостатки

Преимущества стальных фланцевых вентилей:

  • низкое гидравлическое давление;
  • стойкость к гидроударам;
  • простота подключения и демонтажа;
  • высокая герметичность соединений;
  • компактность корпуса;
  • применимость для газовых и жидких сред;
  • допустимость эксплуатации, когда температуры окружающей среды выше -30 0 С.

К недостаткам относятся:

  • повышенный износ контактной площадки соединения вентиля с трубой;
  • необходимость проведения регулярных техосмотров;
  • длительный процесс перекрытия потока;
  • малый срок службы уплотнительных прокладок;
  • высота задвижки может создавать проблемы с монтажом и регулировкой положения штока.

Производители и цены

Задвижки стальные фланцевые производятся на следующих предприятиях:

  • ПО «Муромский завод трубопроводной арматуры» (ПО МЗТА);
  • Нижегородский арматурный завод (НАЗ);
  • Арматурно-фланцевый завод (АФЗ);
  • Можайский арматурный завод (МАЗ).

Стоимость стальных фланцевых вентилей, на которые установлен механический запорный клапан, составляет 2500-5800 руб. Стоимость на аналогичные конструкции, но с электромагнитным клапаном, составляет от 10 тыс. руб. Угловая запорная арматура из конструкционной стали с пневматическим клапаном стоит от 15 тыс. руб.

Чугунные аналоги с механическим приводом стоят на 30–50% дешевле, чем стальные. Латунные вентили стоят несколько сотен рублей, зависит от производителя.

Монтаж

Фланцевая трубопроводная арматура устанавливается в такой последовательности:

  1. Поверхности вентиля и трубы очищают от грязи, ржавчины, окалины.
  2. Осматривают фланцы на наличие повреждений и дефектов, при необходимости ремонтируют или меняют на новый.
  3. Удаляют заусенцы с резьбовых частей.
  4. Смазывают фланцы в местах контактов.
  5. Устанавливают уплотнитель в паз на трубе или корпусе вентиля с выравниванием положения.
  6. Проверяют соосность в соответствии с ASME B31.3.
  7. Стыкуют вентиль с трубой, регулируют положение гаек, чтобы резьба выступала за фланец на 3–5 витка.
  8. Затягивают последовательно диаметрально противоположные гайки по всему диаметру фланца на 2–3 витка до полной фиксации.
  9. Монтируют трубу аналогичным способом к вентилю с другой стороны.
Будет полезно:  Нужна ли теплоизоляция при монтаже воздуховодов - выбор материала и правила утепления

Монтаж арматуры

Особенности и свойства изделия

  • все наружные детали требуют надёжной защиты от коррозии;
  • прокладки шпинделя должны быть упругими, стойкими к температуре и влажности перекачиваемой среды;
  • уплотнители затворов и сёдел подбираются по антифрикционным свойствам в зависимости от конструкции;
  • для замены уплотнителей достаточно снять корпус головки;
  • фланцевые соединения на стыке требуется дополнительно промазывать специальным вязким герметиком.
  • универсальность применения;
  • простота конструкции;
  • лёгкость обслуживания;
  • стойкость к повышенным вибрациям;
  • долговечность и надёжность.

Для обеспечения прохождения транспортируемой среды в одну сторону нужно устанавливать конструкции, в которых есть обратный фланцевый клапан. Он способен выдерживать значительные перепады давлений и при открытии вентиля перетекание среды в нежелательном направлении будет исключено.

Вентили: разновидности устройств и особенности монтажа

Вентиль представляет собой разновидность трубопроводной арматуры. Суть его действия основывается на работе запирающего или регулирующего элемента, который в свою очередь, перемещается параллельно по отношению к направлению движения потока рабочей среды. Запорное устройство вентиля насаживается на шпиндель и перекрывает проходное сечение.

Вентили активно используются в трубопроводных системах для перекрытия потоков различных сред, в основном жидких или газообразных. Такие трубопроводы могут иметь диаметр до 300 мм и рабочее давление до 2500 кг/см2. Допустимая температура рабочей среды колеблется в диапазоне от -200 до +450 градусов Цельсия. Вентили применяются в тех случаях, когда требования к качеству и герметичности перекрытия очень высоки.

Далее детальнее разберем, на какие типы делятся данные устройства, в зависимости от материалов, из которых они производятся.

Латунные вентили

Вентили из латуни зачастую устанавливаются на трубопроводы для запирания или регулирования перемещения по ним воды. Положение при его установке может быть любым, а в качестве материала для изготовления деталей корпуса используется латунь ЛЦ40Сд.

Латунный вентиль – это запорное устройство, которое путем перемещения запорного органа способно надежно перекрыть движение любой жидкой рабочей среды. Изделие имеет в своей конструкции шпиндель, представляющий собой подвижный механизм, вкручивающийся в гаечную резьбу. Наличие резьбы позволяет останавливать запорный орган в любом необходимом положении. При этом данное положение будет устойчивым и постоянным, так что даже достаточно сильное давление не способно его изменить.

Разновидности

Латунный запорный вентиль, в зависимости его конструктивных особенностей, бывает:

По способу герметизации устройства также разделяются на несколько типов:

Ходовая резьба может быть выносной или погружной, а в качестве запорного органа в отдельных случаях может выступать мембрана.

Наиболее востребованным данный вид вентиля стал после того, как в нем удалось значительно повысить уровень герметичности, что качественно сказалось на перекрытии потоков рабочих сред.

Главными отличительными особенностями и преимуществами латунных вентилей является:

  • Простота конструкции, и как следствие, удобство в обслуживании и возможность длительного применения без лишних затрат на ремонт.
  • Вентиль спокойно выдерживает сильное давление рабочей среды и не реагирует на его перепады.
  • Запорный орган совершает довольно малый рабочий ход.
  • Вес изделия небольшой, а его габариты весьма компактны.

Установить такой вентиль не составляет труда на любом отрезке трубопровода, в удобном для использования положении.

Выбор латунного вентиля

При выборе вентиля, прежде всего, стоит обратить внимание на его эргономику, особенно если вы проживаете в небольшой квартире. Также важным параметром является надежность и внешний вид устройства – он должен быть эстетичным и не бросаться в глаза. Сегодняшний рынок трубопроводной арматуры наполнен изделиями различной формы и габаритов, которые выглядят весьма футуристично, однако для ванной комнаты лучше всего выбрать более компактные вентили.

Самыми востребованными являются два типа вентилей – клапанные и шаровые. Клапанные устанавливают на бытовых трубопроводах. Они отлично подходят для регулирования потока воды с большим содержанием хлора. Стоимость их ремонта невысока, так как зачастую в них требуется лишь выполнить замену уплотнителей том в случае, если вентиль начал протекать.

Шаровой вентиль имеет изящный внешний вид и в отдельных случаях может выступать в качестве элемента декора. Он оснащен одной ручкой, которая поворачивается в разные стороны. С помощью шарового латунного вентиля, можно менять температуру воды, а также ее давление. Данные изделия являются высоко востребованными элементами запорного оборудования, а областей, в которых они применяются, с каждым днем становится всё больше.

Чугунные вентили

По своей конструкции являются запорными клапанами, а материалом для изготовления их корпуса служит чугун. Чтобы отлить корпус нужной формы, в основном применяют ковкий или серый чугун, в некоторых случаях – высокопрочный чугун.

Запорный орган в чугунном вентиле совершает движения, имеющие возвратно-поступательный характер, в ходе которых и осуществляется перекрытие потока рабочей среды. В качестве подвижного элемента, как и в латунном вентиле, выступает шпиндель, да и его расположение фактически идентично. Для уплотнения используют паронит или латунь, иногда – нержавеющую сталь.

Положение при его установке может быть любым, но вот производить монтаж чугунного вентиля предпочтительнее на тех участках трубопровода, к которым есть свободный доступ – это значительно облегчит процедуру обслуживания устройства в дальнейшем.

Чугунные вентили отличаются между собой в зависимости от типа соединения с трубопроводом. Они бывают:

Для герметизации соединений в муфтовых вентилях используют обычные уплотнители, тефлоновую нить, сантехнический лен и т.д. В фланцевых изделиях применяются специальные резиновые или паронитовые прокладки.

Преимущества вентилей из чугуна

Стоимость чугунных вентилей ниже, чем, например, таких же изделий из стали. Данные изделия активно эксплуатируются на трубопроводах различных промышленных объектов, в сфере теплоэнергетики, а также в жилищно-коммунальном секторе. По своим характеристикам этот тип вентилей ничуть не уступает аналогам, но основным их недостатком считается хрупкость материала, из которого они изготовлены, а также его склонность к ржавлению. При этом чугунные вентили отличаются высокой надежностью в эксплуатации, так как способны сдерживать даже очень высокое давление рабочей среды. Кроме того, вентили из чугуна достаточно долговечны и неприхотливы в обслуживании.

Монтаж чугунных вентилей

Установка данных вентилей – задача далеко не самая сложная. Для этого необходимы лишь болты, несколько крепежей, инструменты, ну и, конечно же, сам вентиль. Монтаж чугунного вентиля в начале водопровода в значительной мере упрощает и ускоряет процесс его ремонта, если таковой потребуется. В связи с этим установка данного устройства в подвале или в подполе, позволит с легкостью перекрыть подачу воды и вам не потребуется обращаться за помощью к соответствующим специалистам или обслуживающему персоналу, за счет чего удастся избежать лишних расходов.

Чугунные вентили, несомненно, будут уместны, как для применения в домашних системах водоснабжения, так и в других трубопроводах, так как они достаточно нетребовательны и просты в использовании. Эти устройства качественно справляются со своими первостепенными задачами и отлично сдерживают напор воды. К тому же, их стоимость крайне доступна, что делает чугунные вентили еще более привлекательными для эксплуатации.

Стальные вентили

Стальные вентили по праву считаются одними из самых качественных и надежных. Их используют в качестве запорных устройств на промышленных трубопроводах, рабочей средой в которых может являться не только вода или пар, но также углекислота, аммиак, природный газ и другие агрессивные среды.

Задача такого вентиля аналогичная – регулировка или перекрытие потока рабочей среды в трубопроводе. Отличительной особенностью стальных вентилей является тот факт, что они способны работать в весьма жестких условиях, в том числе при высоких температурах и давлении. Масса стального устройства гораздо меньше, чем, например, чугунного, поэтому монтаж такого вентиля можно осуществлять без применения различных дополнительных элементов.

Материалом для производства стального вентиля служит нержавеющая сталь, а сам корпус изделия может быть выполнен из легированной или нелегированной стали. Те модели, которые изготавливаются из легированной стали, имеют несколько больший запас прочности и рассчитаны на более длительное применение. Условный проход стальных вентилей, как правило, больше, чем у чугунных и латунных, поэтому их чаще устанавливают на трубопроводы с большими объемами перекачиваемой рабочей среды. В жилых зданиях вентили стальные не пользуются большой популярностью, так как применение данных устройств на таких объектах нивелирует все их основные достоинства.

Использование стальных вентилей

Чаще всего подобные вентили производятся во фланцевом исполнении – это позволяет достичь лучшей герметизации стыка с трубопроводом. Также подобная конструкция позволяет гораздо удобнее выполнить демонтаж вентиля, не касаясь при этом других элементов запорной арматуры. Стальные вентили имеют ряд характерных преимуществ:

  • способны выполнять свои непосредственные задачи даже при резких перепадах давления;
  • устойчивы к высокому рабочему давлению;
  • температура рабочей среды может достигать отметки в 425 градусов Цельсия;
  • простая конструкция позволяет быстро проводить демонтаж или ремонт арматуры;
  • работа стальных вентилей осуществляется независимо от их положения на трубопроводе.

Стальные вентили обычно имеют диаметр условного прохода до 100 мм, поэтому они способны пропускать большие объемы – по этому показателю они существенно превосходят свои аналоги. Также с их помощью можно отводить лишнее тепло, чему способствует большая площадь поверхности устройства. Еще одно предназначение стального вентиля – это использование в качестве радиатора.

Особенности вентилей из нержавеющих материалов

Нержавеющие вентили выпускаются из различных антикоррозийных металлов, исходя из того, для каких жидкостей они будут применяться, и какие задачи на них возложены. Вентили нержавеющие бывают разных форм и размеров. Допустимые показатели температуры и давления будут зависеть непосредственно от используемого при производстве материала. Максимальные температурные показатели рабочей среды достигают 400 градусов Цельсия. Нержавеющие вентили весьма востребованы в различных сферах. В основном их применяют в установках с горячей или холодной водой, маслом или паром.

Нержавеющий вентиль активно применяют на промышленных установках, в теплосетях, в энергетической области. Он отличается высокой степенью герметизации, надежностью, отменными показателями безопасности, компактными габаритами и удобством при монтаже.

Будет полезно:  Способы соединения частей воздуховодов между собой

Вентиль запорный фланцевый: принцип работы стальной задвижки

Вентиль запорный фланцевый предназначен для того, чтобы перекрывать поток жидкости в системе трубопровода. Также, благодаря дополнительным техническим характеристикам, с помощью данной конструкции регулируются объемы воды и скорость, с которой жидкость перемещается по трубам. Надежная и удобная конструкция запорного вентиля сделала его популярным на рынке.

Популярные модели фланцевого вентиля

На сегодняшний день существует несколько разновидностей запорного вентиля. Все зависит от того, какой метод используется для того, чтобы перекрывать рабочую среду. К перечню популярных моделей относятся следующие механизмы:

У винтовых деталей подвижный клапан крепится с помощью резьбового соединения. Его необходимо прижимать к седлу, которое расположено в главном цилиндре вентиля. Сальниковая набивка представлена уплотняющей шайбой, обеспечивающей герметичность устройства.

К специфическим недостаткам механизма можно отнести то, что он пропускает воду только в одном направлении, а его резиновые или паронитовые трубки периодически изнашиваются, и их нужно менять. При попадании в цилиндр песка или окалины прокладки могут быть полностью или частично разрушены.

Конструкция шиберных вентилей очень схожа с задвижкой, поскольку их резьбовой шток способствует тому, что происходит спуск конического клапана между двух зеркал. Вместо сальниковой набивки можно устанавливать уплотнители из резины или полимерной глины, которые отличаются сроком эксплуатации на протяжении длительного периода времени.

Для изготовления шаровых фланцевых арматур используется латунь или нержавейка, а конструкция представляет собой шар со сквозными отверстиями. Поворот рукоятки обеспечивает вращение шара, находящегося в цилиндре вентиля, а его фиксация осуществляется с помощью пары кольцевых седел, выполненных из тефлона или фторопласта. Для герметизации рекомендуется использовать такой же материал.

Поток жидкости в пробковых фланцевых задвижках перекрывается с помощью конической пробки, оснащенной сквозным отверстием. К типичным проблемам таких устройств относится то, что набивку сальника нужно периодически менять.

Если у вентиля большой размер, то для того, чтобы повернуть пробку, следует приложить немалые усилия.

Особенности и разновидности устройства

Перед тем, как приобрести фланцевую арматуру, необходимо ознакомиться с особенностями его конструкции, а также с информацией касательно того, из какого материала выполнена деталь. В промышленных целях зачастую используют механизмы, которые сделаны из чугуна или стали, а для бытовых нужд рекомендуется отдавать предпочтение бронзовым или латунным изделиям.

Стальные конструкции устанавливают в системах трубопроводов для отвода пара и жидкости. Кроме этого, рабочая среда может быть представлена такими элементами:

  • сжиженный или природный газ;
  • аммиак;
  • углекислота;
  • различные корродирующие вещества.

К существенному плюсу механизма из стали можно отнести небольшую массу, которой не могут похвастаться изделия из чугуна. Благодаря таким преимуществам требования к техническим параметрам системы трубопровода упрощаются в несколько раз, поскольку нет необходимости использовать в процессе монтажа дополнительные элементы и специальную арматуру. Для того чтобы изготовить стальной фланцевый клапан, следует использовать нержавеющую сталь, а для корпуса нужно выбирать материал таких марок, как А25 и А30.

Впрочем, существуют технологии, позволяющие использовать металлы, в состав которых не входят легирующие компоненты. Стальной фланцевый клапан достигает 100 мм в диаметре, поэтому его можно устанавливать даже в трубопроводах, где большой расход жидкости.

Существует два типа корпуса такой конструкции: угловой и проходной. Если участки магистрали являются прямолинейными, то специалисты рекомендуют отдавать предпочтение проходным вентилям, но их минус представлен высоким гидравлическим сопротивлением. Угловой трубопроводный вентиль используется в местах, где трубы соединяются перпендикулярно друг с другом.

Специалисты выделяют отдельную группу фланцевых стальных вентилей, которые являются проходными и паровыми. Их установка требуется на тех трубопроводах, где рабочая среда транспортируется при температуре более 400 градусов Цельсия. Достоинством паровых фланцевых конструкций является то, что в них отсутствуют зоны застоя, а из недостатков можно выделить большую массу и размеры.

Задвижку фланцевую из латуни устанавливают на трубопроводах, по которым транспортируется парообразная и жидкая рабочая среда. Для производства уплотнительных колец используется паронит, а набивка сальника выполнена из асбеста. Латунный инструмент отличается ручным приводом, где в качестве рукоятки представлен маховик.

Еще одной разновидностью фланцевых задвижек являются чугунные конструкции, для изготовления которых производители используют серый или ковкий чугун. Запорные узлы представлены сложной конструкцией, состоящей из трех основных элементов:

  1. золотника;
  2. маховика с резьбовым штоком;
  3. сальника.

Уникальность фланцевой арматуры из чугуна заключается в том, что все детали, из которых состоит запорный узел, выполнены из стали. Исключением являются только уплотнительные запчасти золотника у чугунных механизмов, на который устанавливается прокладка из резины или фторопласта.

Конструкция детали

Клапан запорный фланцевый необходим для того, чтобы перекрывать или регулировать поток жидкости при высоких показателях давления и температуры в трубопроводах небольшого диаметра. В качестве запорного элемента здесь представлен золотник, обеспечивающий высокую герметичность при нахождении в седле в закрытом положении.

Поток жидкости перекрывается за счет того, что золотник выполняет поступательные движения параллельно оси движения рабочей среды. Ручным маховиком или электроприводом осуществляется передача крутящего момента с помощью шпинделя, после чего он проходит через неподвижную ходовую гайку и преобразуется в поступательные движения золотника.

Ходовая резьба в процессе эксплуатации отличается свойствами самостоятельного торможения, а под воздействием высокого давления запорный орган может оставаться в любом промежуточном положении без самопроизвольных изменений. Клапаны фланцевых вентилей выступают в качестве запорной арматуры, которая обеспечивает высокую герметизацию в запорном элементе простой конструкции. Клапаны необходимы для того, чтобы перекрывать газообразную или жидкую среду, температура которой достигает 700 градусов выше нуля, а давление — до 300 МПа.

Принцип работы

Конструкция фланцевого вентиля может быть прямоточной, проходной или угловой. В прямоточных клапанах направление жидкости сохраняется, но шпиндель располагается наклонно к оси прохода, а не перпендикулярно. Конструкция прямоточных вентилей предназначена для уменьшения гидравлического сопротивления, а также для спрямления потока рабочей среды.

У проходных клапанов жидкость на входе и выходе направлена одинаково, но внутри главного цилиндра осуществляет два поворота на 90 градусов. С помощью таких клапанов перекрывается движение жидкостей, у которых высокие температурные показатели и давление. Чрезмерные нагрузки для проходных фланцевых вентилей не представляют никакой опасности, поскольку клапаны способствуют сохранению герметичности. Но внутри подобных конструкций нередко происходит высокое гидравлическое сопротивление, что приводит к тому, что в цилиндре появляются застойные зоны.

С помощью угловых клапанов осуществляется поворот потока жидкости на 90 градусов, а устанавливают их на тех участках, где трубопровод поворачивает. Если сравнивать такой клапан с проходными деталями, то они отличаются меньшим гидравлическим сопротивлением.

Рекомендации по выбору вентиля

В силу того, что фланцевые вентили широко распространены, к их подбору следует подходить крайне внимательно и скрупулезно. Если устройство будет выбрано неверно, есть вероятность того, что оно в скором времени выйдет из строя. При покупке инструмента следует учитывать несколько ключевых параметров:

  • материал, из которого выполнен корпус;
  • тип корпуса;
  • разновидность приводного механизма.

Вентили, корпус которых выполнен из стали, отличаются износоустойчивость и прочностью, но устанавливать их рекомендуется на трубопроводах, по которым транспортируется пар, газ, нефтепродукты или вода. Преимущество легированной стали заключается в том, что она способна выдерживать низкие температуры окружающей среды, достигающие 60 градусов ниже нуля.

У клапанов из нержавейки высокая устойчивость к образованию коррозии, а также стойкость к агрессивным химическим элементам. Фланцевые вентили из нержавейки широко используются в сфере пищевой промышленности, поскольку здесь необходимо соблюдать высокую чистоту среды, которая транспортируется по трубопроводу. У чугунных деталей низкая устойчивость к воздействию окружающих факторов, а также они отличаются хрупкостью и солидной удельной массой. На системах водоснабжения рекомендуется устанавливать именно такие механизмы.

При покупке запорного клапана нужно учитывать конструкцию его корпуса, которая может быть цельносварной или разборной. От конструкции будут зависеть размеры детали и возможность осуществлять тот или иной тип ремонтных работ. У цельносварных запчастей цельный корпус, не предусматривающий возможности проводить ревизионные мероприятия, поэтому устанавливать такой вентиль следует на тех участках, где регулировка потока среды происходит крайне редко. Такая мера предосторожности необходима для того, чтобы продлить срок эксплуатации устройства.

Конструкция разборных вентилей состоит из отдельных запчастей, которые при необходимости можно заменить, если любая из них станет непригодной. Именно благодаря тому, что клапан разбирается, с его помощью можно проводить любой вид ремонтных работ, но такой инструмент отличается высокой стоимостью.

В зависимости от того, какими будут особенности технологического процесса, можно подобрать фланцевый вентиль с подходящим механизмом управления. Самым простым приводным механизмом фланцевой арматуры является ручка, с помощью которой кран переводят в открытый или закрытый режим. При выборе клапана для регулировки потока густых веществ следует учитывать то, что ручка должна быть крепкой и выполненной из прочных материалов.

Еще одним распространенным типом приводного механизма является редуктор, который нужно устанавливать на трубах, если их сечение составляет более 300 мм. Шток приводят в движение с помощью маховика, который начинает вращаться при переключении тумблера. Автоматические приборы представлены пневмоприводными и электрическими системами регулировки, с помощью которых можно управлять вентилем даже на расстоянии. Такие устройства способствуют максимально эффективному регулированию всех технических процессов.

Для исправный работы запорного фланцевого вентиля рекомендуется приобретать запчасти только у официальных и надежных поставщиков. В противном случае есть риск купить подделку, которая придет в негодность через короткий промежуток времени.

Ссылка на основную публикацию