Предохранительная арматура

К предохранительной арматуре могут быть отнесены предохра­нительные и обратные клапаны. Их устанавливают на трубопроводах транспорта воды и пара температурой до 225 °С.

Предохранительные клапаны по принципу действия делятся на пружинные и грузовые. Грузовые бывают рычажными с одним или двумя рычагами и самопритирающимися. Уровень контролируемого
давления в предохранительных клапанах определяется сжатием пру­жины или массы груза, давящего с силой Р. В пружинном и грузовом клапанах при повышении давления выше расчетного срабатывает специальное запирающее устройство из бронзы или латуни — золот­ник, который расположен на седле, что приводит к сообщению тракта с атмосферой и, таким образом, стабилизации давления.

Корпуса предохранительных клапанов изготовляют из чугуна и окрашивают в черный цвет, а рычаги клапанов —в красный цвет, Грузы клапанов должны иметь стопоры, исключающие возможность самопроизвольного их перемещения.

Обратные клапаны обеспечивают движение рабочей жидкости только в одном направлении. Они предназначены для безударного отключения трубопроводов и для установки на автоматизированных насосных станциях, предусматривающих пуск и остановку агрегатов на открытую запорную арматуру.

Основным элементом обратного клапана является диск (затвор), который пропускает жидкость в за­данном направлении и перекрывает проход в случае обратного дви­жения среды. Под действием потока воды диск с рычагом поворачи­вается вокруг вала на 85°, и клапан открывается. При выключении насосного агрегата закрытие клапана на первых поворотах на 57-63° происходит быстро, а при последующих поворотах на 22-28° — за­медленно. Торможение диска осуществляется демпфером, в котором масло под давлением от поршня протекает через дроссельные отвер­стия из одной полости в другую.

Обратные клапаны широко исполь­зуются в устройствах защиты от гидравлических ударов. Клапаны обратные с односторонней подвеской, закрытие которых нерегули­руемо, выпускаются в диапазоне диаметров 50-150 мм. Их местопо­ложение зависит от компоновки оборудования насосных станций. В зависимости от конструкции затвора обратные клапаны подразде­ляются на подъемные и поворотные. Оба этих типа выпускают муф­товыми и фланцевыми.

Одной из разновидностей предохранительной арматуры являются обратные приемные клапаны, которые устанавливают на конце вса­сывающего вертикального трубопровода, чтобы предотвратить об­ратный ток жидкости, а также для предварительной заливки жидкой средой всасывающего трубопровода перед началом работы насоса.

Продольный разрез одностворчатого клапана

Основные типоразмеры обратного одностворчатого клапана

Диаметр (условный проход) D, мм	Длина L, мм	Высота Н, мм	Масса, кг
350	1219	935	882
400	1219	935	890
450	1295	1131	1295
500	1473	1313	1986

В зарубежной практике для трубопроводов больших диаметров (от 600 до 800 мм) широкое распространение нашли гидравлические регулирующие клапаны фирмы BERMAN, в частности, с диафрагменным приводом в G-исполнении на номинальные давления 1,6 и 2,5 МПа марки NM-040,а также различные модификации обратных клапанов израильской фирмы ARI, например обратный клапан с гид­равлическим управлением марки HCCV.

Материал корпуса обратных клапанов выполнен из чугуна с шаровидным графитом (по EN 1563), внутренние детали — из нержавеющей стали и бронзы, а элементы управляющего органа — из ла­туни, меди, нержавеющих сталей и других материалов. Внешний вид и основные типоразмеры обратных клапанов марки NR-040 для по­нижения и поддержания давления в сети представлены на рисунке и в таблице ниже.

Общий вид обратного клапана марки NR-040 в G-исполнении

Основные типоразмеры обратного клапана марки NR-040

На давление до 1,6 МПа
Размеры, мм и масса, кг	Диаметр, мм
	600	700	750	800
L	1450	1650	1750	1850
W	1250	1250	1250	1250
h	470	490	520	553
Н	1965	1985	2015	2048
Масса Р	3250	3700	3900	4100
На давление до 2,5 МПа
L	1500	1650	1750	1850
W	1250	1250	1250	1250
h	470	490	520	553
Н	1965	1985	2015	2048
Масса Р	3500	3700	3900	4100

Обратные клапаны устанавливаются в непосредственной бли­зости от насосов (за ним по ходу движения жидкости), что позволяет при их случайном отключении предотвратить обратный ход жид­кости, обеспечивая защиту насосной установки от гидравлического удара, а также смягчение амплитуды колебаний высоких и низких давлений на начальном отрезке пути движения жидкости.

На после­дующих участках по длине протяженного напорного трубопровода, как правило, устанавливаются вантузы, одной из задач которых яв­ляется защита от гидравлического удара трубопровода на всем его протяжении, В системе защиты от гидравлического удара могут также использоваться дополнительные специальные уравнительные емкости со свободной поверхностью.

В настоящее время используется широкая гамма обратных клапа­нов с различными конструкциями перекрывающего условный про­ход элемента (диска), который может быть выполнен в виде шара, осевых или донных створок и т.д. Примеры общего вида обратного клапана с шаровым перекрывающим элементом и его разрез пред­ставлены соответственно на рисунках, а типоразмеры — в таблице ниже.

Продольный разрез обратного клапана CBL 3240

1 — корпус клапана из ковкого чугуна; 2 - быстросъемная крышка; 3 — передвижной металлический шар с нитриловым защитным покрытием; 4 — посадочное место передвижного шара при открытии условного прохода потоком воды

Основные типоразмеры шарового обратного клапана с фланцевым соединением

Диаметр (условный проход) Dy мм	Длина L, мм	Высота Н, мм	Диаметр фланца D, мм	Масса, кг
80	260	169	200	14
100	300	211	220	21
125	350	275	250	37
150	400	294	285	42
200	500	395	340	89
250	600	482	400	139
300	700	573	455	218
350	850	548	505	288
400	1105	748	565	443

К разновидностям запорно-регулирующей арматуры можно от­нести воздушно-гидравлические колпаки — стальные сосуды, установ­ленные на трубопроводе и заполненные в верхней части воздухом примерно на ²/₃ объема при статическом давлении.

При гидравли­ческом ударе, сопровождающемся повышением давления, часть воды из трубопровода вытекает в колпак и сжимает находящийся там воз­дух; давление снижается вследствие амортизирующих свойств воз­духа.

При понижении давления в процессе удара воздух в колпаке расширяется и часть воды из колпака вытекает в трубопровод, запол­няет разрывы сплошности потока, не допуская образования в трубах вакуума и последующего повышения давления, К достоинствам воз­душно-гидравлических колпаков относятся простота устройства, отсутствие сброса воды из трубопровода, высокая степень гашения гидравлических ударов; к недостаткам — быстрое уменьшение в них запаса воздуха в результате растворения его в воде, громоздкость.