Instalacja zaworu zwrotnego klapowego: przewodnik krok po kroku zapewniający niezawodne działanie

Co to jest zawór zwrotny wahadłowy i jak działa

Zawór zwrotny wahadłowy to zawór jednokierunkowy, w którym zastosowano tarczę na zawiasach — często nazywaną klapą — umożliwiającą przepływ płynu w jednym kierunku i automatycznie blokującą przepływ wsteczny. Kiedy ciśnienie do przodu przepycha płyn przez zawór, tarcza otwiera się. Kiedy przepływ zatrzymuje się lub odwraca, dysk odchyla się z powrotem w kierunku gniazda pod wpływem grawitacji i przeciwciśnienia, uszczelniając linię.

W przeciwieństwie do zaworów zwrotnych sprężynowych lub kulowych, typ wahadłowy opiera się na pędzie tarczy, a nie na sile sprężyny. To sprawia, że szczególnie dobrze nadaje się do aplikacje o niskiej prędkości i dużym przepływie takie jak sieci wodociągowe, linie tłoczne pomp i systemy przeciwpożarowe. Prostota mechanizmu oznacza również niższy spadek ciśnienia w porównaniu z większością innych konstrukcji zaworów zwrotnych.

Typowe materiały obejmują żeliwo sferoidalne, staliwo i stal nierdzewną. Zawory zwrotne z żeliwa sferoidalnego są najczęściej stosowane w instalacjach wodociągowych i drenażowych ze względu na połączenie wytrzymałości, odporności na korozję i opłacalności. W przypadku agresywnych środowisk chemicznych lub o wysokiej temperaturze, zawory zwrotne ze staliwa oferują doskonałe parametry ciśnienia i temperatury.

Lista kontrolna przed instalacją

Właściwe przygotowanie przed montażem zapobiega większości niepowodzeń wykonawczych. Przed oddaniem zaworu zwrotnego do użytku należy sprawdzić każdy z poniższych punktów:

Potwierdź, że specyfikacje zaworu odpowiadają zastosowaniu

Sprawdź, czy klasa ciśnienia zaworu (klasa PN lub ANSI), średnica nominalna (DN) i typ przyłącza końcowego odpowiadają wymaganiom rurociągu. Poniższa tabela podsumowuje typowe kombinacje wartości znamionowych stosowanych w instalacjach wodnych i przemysłowych:

Sprawdź zawór przed instalacją

• Usuń wszystkie zatyczki transportowe, kołpaki ochronne i materiały opakowaniowe z korpusu zaworu i kołnierzy.
• Sprawdź wzrokowo tarczę, sworzeń zawiasu i pierścień gniazda pod kątem wad odlewniczych, pęknięć lub uszkodzeń transportowych.
• Ręcznie obsługuj dysk (jeśli jest dostępny), aby upewnić się, że obraca się swobodnie i nie zacina się.
• Upewnij się, że powierzchnia uszczelniająca (czoł tarczy i gniazdo) jest czysta i wolna od zanieczyszczeń.

Przygotuj rurociąg

• Przed zamontowaniem zaworu przepłukać rurociąg przed nim, aby usunąć żużel spawalniczy, zgorzelinę i zanieczyszczenia.
• Sprawdź, czy kołnierze współpracujące są równoległe, wyrównane i znajdują się w prawidłowej odległości od siebie.
• Wybierz kompatybilne uszczelki — zazwyczaj gumowe płaskie uszczelki do zaworów kołnierzowych PN16 stosowanych w instalacjach wodnych.

Instrukcja instalacji zaworu zwrotnego krok po kroku

Krok 1 — Określ prawidłowy kierunek przepływu

To jest najważniejszy krok. Zawór zwrotny zamontowany odwrotnie całkowicie zablokuje przepływ. Zawsze lokalizuj strzałkę kierunku przepływu odlaną lub wytłoczoną na korpusie zaworu i przed kontynuowaniem upewnij się, że jest on zgodny z zamierzonym kierunkiem przepływu w rurociągu.

Jeśli strzałka jest niejasna, można określić kierunek przepływu, otwierając pokrywę zaworu (jeśli jest dostępna) i zwracając uwagę na położenie zawiasu — dysk powinien otwierać się w kierunku przepływu do przodu, z zawiasem u góry dysku.

Krok 2 — Określ prawidłową orientację instalacji

Zawory zwrotne wahliwe są przeznaczone przede wszystkim do pozioma instalacja rurowa , ze sworzniem zawiasu w pozycji poziomej i tarczą wiszącą pionowo. Taka orientacja zapewnia, że ​​grawitacja wspomaga zamknięcie, gdy przepływ ustanie.

Możliwy jest montaż pionowy – ale tylko wtedy, gdy kierunek przepływu jest skierowany do góry. W konfiguracji z przepływem pionowym w dół, dysk nie zamknie się niezawodnie pod wpływem siły ciężkości, dlatego nie należy używać zaworu. Jeżeli wymagane jest zabezpieczenie przed przepływem pionowym w dół, bardziej odpowiednim wyborem będzie zawór zwrotny podnoszący lub zawór zwrotny sprężynowy.

Krok 3 — Umieścić i podeprzeć zawór

W przypadku zaworów DN200 i większych należy użyć odpowiedniego osprzętu, aby ustawić zawór pomiędzy kołnierzami – nie pozwalać, aby cały ciężar zaworu spoczywał na śrubach kołnierza. W razie potrzeby zainstaluj tymczasowe wsporniki lub wieszaki zaworów. Przed dokręceniem jakichkolwiek elementów złącznych należy upewnić się, że linia środkowa zaworu jest współosiowa z rurociągiem.

Krok 4 — Zamontuj uszczelki i włóż śruby kołnierza

Umieścić jedną uszczelkę na każdej powierzchni kołnierza, upewniając się, że jest wyśrodkowana i nie zachodzi na otwór przepływowy. Przed zastosowaniem momentu obrotowego włóż wszystkie śruby kołnierza dokręcając je palcami. Należy użyć odpowiedniego gatunku śrub określonego dla klasy ciśnienia — w przypadku zaworów kołnierzowych PN16 standardem są kołki ze stali węglowej klasy 4.6 lub 8.8.

Krok 5 — Dokręcić śruby kołnierza na krzyż

Dokręcaj śruby stopniowo w sposób krzyżowy (gwiazdowy) w co najmniej trzech przejściach, aby zapewnić równomierne dociśnięcie uszczelki i zapobiec odkształceniu kołnierza. Ostateczne wartości momentu obrotowego zależą od rozmiaru śruby i rodzaju uszczelki — szczegółowe wartości można znaleźć na rysunku montażowym producenta. Jako ogólne odniesienie:

• Śruby M16: 60 – 80 Nm
• Śruby M20: 120 – 160 Nm
• Śruby M24: 200 – 260 Nm

Nie przekraczać maksymalnego zalecanego momentu obrotowego, ponieważ nadmierne dokręcenie może spowodować uszkodzenie uszczelki i odkształcenie korpusu zaworu.

Krok 6 — Usuń tymczasowe podpory i sprawdź prześwity

Po całkowitym dokręceniu zaworu należy usunąć wszelkie tymczasowe wsporniki montażowe. Upewnij się, że nad korpusem zaworu jest wystarczający prześwit, aby można było zdjąć pokrywę maski podczas przyszłej konserwacji. W przypadku zaworów zwrotnych z zewnętrzną dźwignią i obciążnikiem (używanym do wspomagania prędkości zamykania) należy sprawdzić, czy dźwignia porusza się swobodnie, bez kontaktu z sąsiednimi rurami lub konstrukcją.

Typowe błędy instalacyjne, których należy unikać

Nawet doświadczeni technicy napotykają błędy instalacyjne, które prowadzą do przedwczesnej awarii zaworu lub uszkodzenia systemu. Za większość problemów z zaworami zwrotnymi zgłaszanymi w terenie odpowiadają następujące błędy:

Instalacja zbyt blisko zakłóceń w górnym biegu rzeki

Kolana, reduktory, pompy i częściowo otwarte zasuwy wytwarzają turbulentny przepływ, który powoduje trzepotanie tarczy zaworu zwrotnego — wielokrotne otwieranie i zatrzaskiwanie. Przyspiesza to zużycie sworznia zawiasu i gniazda oraz powoduje uderzenie wodne. Należy zachować minimalną długość prostej rury stanowiącą 5-krotność nominalnej średnicy rury przed rurociągiem zaworu zwrotnego, jeśli to możliwe.

Nieprawidłowa orientacja na rurach pionowych

Bardzo częstym błędem jest instalowanie klapy zwrotnej na pionowym przewodzie dolnym. W tej pozycji dysk pozostaje otwarty pod wpływem siły ciężkości niezależnie od przepływu, nie zapewniając żadnego zabezpieczenia przed przepływem zwrotnym. Zawsze używaj typu zaworu specjalnie przystosowanego do zamierzonej orientacji instalacji.

Zaniedbanie płukania rurociągu

Żużel spawalniczy, zgorzelina rurowa i gruz budowlany są głównymi przyczynami uszkodzeń gniazd w nowo oddawanych do użytku instalacjach. Nawet niewielki kawałek zanieczyszczeń uwięziony pomiędzy tarczą a gniazdem uniemożliwi pełne zamknięcie i spowoduje ciągły wyciek. Zawsze przepłucz rurociąg przed instalacją zaworu lub zainstaluj tymczasowy filtr siatkowy przed zaworem podczas uruchamiania.

Używanie niedopasowanych lub uszkodzonych uszczelek

Ponowne użycie starych uszczelek lub użycie uszczelek z niewłaściwego materiału lub grubości jest częstą przyczyną nieszczelności kołnierzy. Zawsze używaj nowych uszczelek dostosowanych do ciśnienia roboczego, temperatury i medium. W przypadku instalacji wody pitnej należy stosować uszczelki EPDM zgodne z obowiązującymi normami dotyczącymi wody pitnej.

Ignorowanie wymagań dotyczących minimalnej prędkości przepływu

Zawory zwrotne wahadłowe wymagają minimalnej prędkości przepływu, aby utrzymać całkowicie otwarty dysk. Jeśli prędkość robocza jest zbyt niska, tarcza częściowo się zamknie i będzie stale trzepotać. Ogólna zasada jest taka, że minimalna prędkość potrzebna do utrzymania całkowicie otwartego zaworu zwrotnego wahadłowego wynosi w przybliżeniu 0,9 do 1,2 m/s za usługi wodne. W przypadku zastosowań, w których często występują niskie przepływy, należy zamiast tego rozważyć zawór zwrotny ze wspomaganiem sprężynowym lub dwupłytkowym.

Testowanie i uruchomienie po instalacji

Po zakończeniu fizycznej instalacji zorganizowana procedura przekazania do eksploatacji potwierdza, że zawór jest prawidłowo uszczelniony i rurociąg jest gotowy do pracy.

Próba ciśnienia hydrostatycznego

Przeprowadzić hydrostatyczny test powłoki przy 1,5-krotności znamionowego ciśnienia roboczego przez co najmniej 30 minut. Sprawdź wszystkie połączenia śrubowe i korpus zaworu pod kątem wycieków. Następnie wykonaj test szczelności gniazda, zwiększając ciśnienie po stronie wylotowej do znamionowego ciśnienia roboczego — strona górna nie powinna wykazywać wzrostu ciśnienia, jeśli tarcza jest prawidłowo uszczelniona.

Test przepływu funkcjonalnego

Po napełnieniu układu ciśnieniem płynu roboczego uruchomić pompę poprzedzającą lub powoli otworzyć zawór zasilający. Sprawdź, czy przepływ przepływa swobodnie przez zawór zwrotny i czy podczas pracy w stanie ustalonym nie słychać nietypowych dźwięków (drgania, uderzania). Następnie wyłącz pompę i posłuchaj, czy występują jakiekolwiek oznaki przepływu wstecznego — prawidłowo działający zawór zwrotny powinien zamykać się czysto przy minimalnym uderzeniu hydraulicznym.

Dokręć ponownie śrubę po wstępnym zwiększeniu ciśnienia

Uszczelki lekko się ściskają po przyłożeniu początkowego ciśnienia w układzie. Po pierwszym cyklu zwiększania ciśnienia ponownie dokręcić wszystkie śruby kołnierza do podanych wartości, gdy układ jest rozhermetyzowany. Ten krok jest często pomijany, ale jest ważny dla utrzymania długoterminowej integralności stawu.

Wskazówki dotyczące konserwacji wydłużające żywotność

Zawory zwrotne klapowe są w dużej mierze bezobsługowe podczas normalnej pracy, ale okresowa kontrola zapobiega nieoczekiwanym awariom. Poniższe praktyki znacznie wydłużają żywotność:

• Przegląd roczny: Zdejmij pokrywę maski i sprawdź tarczę, sworzeń zawiasu i gniazdo pod kątem zużycia, erozji lub korozji. Wymień zużyte elastomerowe pierścienie gniazda, zanim spowodują wyciek.
• Smarowanie sworznia zawiasu: W przypadku zaworów z dostępnymi sworzniami zawiasów należy co roku nakładać smar dopuszczony do kontaktu z żywnością lub dopuszczony do stosowania w układach, aby zapobiec zatarciu – jest to szczególnie ważne w przypadku rzadko używanych zaworów.
• Monitor uderzenia wodnego: Utrzymujące się uderzenia wodne po wyłączeniu pompy wskazują, że tarcza zamyka się zbyt wolno. Zestawy dźwigni zewnętrznych i obciążników są dostępne dla większości zaworów zwrotnych i można je dodać, aby pomóc i przyspieszyć zamykanie dysku.
• Sprawdź śruby kołnierza: W układach podatnych na duże cykle lub drgania należy sprawdzać moment dokręcania śrub kołnierza co 12 miesięcy i w razie potrzeby dokręcać ponownie.
• Zamiast naprawiać mocno zużyte zawory, wymieniaj je: Gdy pierścień gniazda lub powierzchnia tarczy wykazuje znaczną erozję, pełna wymiana zaworu jest często bardziej opłacalna niż obróbka gniazda, szczególnie w przypadku znamionowych PN16 zawory zwrotne z żeliwa sferoidalnego w standardowych rozmiarach wodociągowych.

W przypadku systemów, w których przestój ma kluczowe znaczenie, posiadanie w magazynie jednego zapasowego zaworu każdego zainstalowanego rozmiaru eliminuje przedłużające się przestoje spowodowane nieoczekiwaną awarią zaworu. W przypadku mediów korozyjnych, czyszczenia kwasem lub zastosowań o wysokiej czystości należy zapoznać się z zawór zwrotny ze stali nierdzewnej zakres opcji materiałowych lepiej dostosowanych do tych warunków.