Арматура водопенных коммуникаций назначение и устройство частые неисправности

Обновлено: 10.01.2025

Запорно-регулирующая арматура для сетей водоснабжения и теплоснабжения

Надежная арматура является залогом беспроблемной эксплуатации сетей водо- и теплоснабжения. К арматуре относятся: соединительные элементы трубопроводов, тройники, фланцы, задвижки, шаровые краны и прочие элементы.

Согласно ГОСТ 24856–2014 «Арматура трубопроводная. Термины и определения» известны следующие виды арматуры:

Основные виды:

запорная арматура – предназначена для перекрытия потока рабочей среды c определенной герметичностью;
обратная арматура (арматура обратного действия) – предназначена для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды;
предохранительная арматура – предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса рабочей среды;
распределительно-смесительная арматура (распределительная арматура, смесительная арматура) – предназначена для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков;
регулирующая арматура – предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода или проходного сечения;
разделительная (фазоразделительная арматура) – предназначена для разделения рабочих сред, находящихся в различных фазовых состояниях или с различной плотностью;
отключающая арматура – предназначена для перекрытия потока рабочей среды при превышении заданной величины скорости ее течения.

Комбинированная арматура:

запорно-регулирующая арматура – совмещает функции запорной и регулирующей арматуры;
невозвратно-запорная арматура – обратная арматура, в которой может быть осуществлено принудительное закрытие или ограничение хода запирающего элемента;
невозвратно-управляемая арматура – обратная арматура, в которой могут быть осуществлены принудительное открытие, закрытие или ограничение хода запирающего элемента арматуры.

Арматура также разделяется в зависимости от назначения:

спускная арматура (дренажная арматура) – предназначена для сброса рабочей среды из систем трубопроводов;
конденсатоотводчик – предназначен для удаления конденсата;
защитная арматура (отключающая арматура) – предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимых или непредусмотренных технологическим процессом изменений параметров или направления потока рабочей среды, а также для отключения потока;
редукционная арматура (дроссельная арматура) – предназначена для снижения (редуцирования) рабочего давления в системе за счет увеличения гидравлического сопротивления в проточной части;
контрольная арматура – предназначена для управления поступлением рабочей среды в контрольно-измерительную аппаратуру, приборы.

В системах тепло- и водоснабжения как в промышленности, так и в сфере ЖКХ наибольшее распространение получила запорно-регулирующая арматура.

Вентиль запорный

К запорно-регулирующей арматуре относятся: вентили, задвижки, дисковые поворотные затворы, шаровые краны, предназначенные для перекрытия потока или изменения направления потока.

Запорная и регулирующая арматура монтируется:

на производственном трубопроводе для обеспечения двухсторонней подачи воды к оборудованию;
на пожарных стояках с пятью и более пожарными кранами;
на стояках хозяйственно-питьевой сети в зданиях высотой три этажа и более;
на ответвлениях от магистральных линий для обеспечения отключения при проведении ремонта отдельных участков;
на рукавах в каждую квартиру;
на подводках к смывным бачкам;
на ответвлениях к групповым душам и умывальникам;
после регулятора давления.

Следует помнить, что к арматуре, устанавливаемой на сетях тепло- и водоснабжения, а также во внутридомовых системах, должен быть обеспечен легкий доступ для службы эксплуатации.

Для сетей в местах установки арматуры всегда должны устраиваться смотровые колодцы или люки, при скрытом размещении арматуры внутри здания – смотровые лючки.

Рассмотрим подробнее типы арматуры.

Вентиль (клапан) – тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается параллельно оси потока рабочей среды. Основными конструктивными элементами запорного вентиля являются: золотник, шпиндель, корпус с сальниковым или сильфонным уплотнением и бугельный узел. Устройство крепится на трубопроводе посредством резьбового или фланцевого соединения. Вращательное движение шпинделя в ходовой гайке преобразуется в поступательное движение золотника (тарелки клапана). В крайнем нижнем положении последний перекрывает седло, препятствуя прохождению потока рабочей среды. Перемещение запирающего элемента может передаваться и от штока, к которому прикладывается усилие маховика.

Для обеспечения герметичности при перекрытии потока на затворе вентиля закрепляется полимерная или резиновая прокладка, в высококачественных клапанах герметичность достигается уплотнением затвора «металл–металл» за счет тщательной притирки затвора и седла.

Вентиль с перпендикулярным расположением штока относительно оси потока рабочей среды называется прямым, с наклонным расположением штока – косым: он характеризуется меньшим гидравлическим сопротивлением.

Преимущества вентиля:

отсутствие трения уплотнительных поверхностей в момент закрытия, так как затвор двигается перпендикулярно среде;
небольшая высота.

Недостатки вентиля:

большая строительная длина;
небольшое проходное отверстие;
эксплуатация только при определенном направлении рабочей среды.

Задвижки устанавливаются на трубопроводах для прекращения подачи воды и отключения отдельных участков сети. Также используются для регулирования расхода воды посредством изменения площади сечения отверстия задвижки. Основное конструктивное отличие задвижки от шарового крана или дискового поворотного затвора заключается в плоском затворе, который закреплен на резьбовом штоке и перемещается перпендикулярно оси потока. Задвижки всегда устанавливаются перпендикулярно движению потока воды. При изготовлении задвижек используется сталь или чугун.

Задвижки бывают параллельные и клиновые.

Корпус параллельной задвижки изготавливают из чугуна или из стали с фланцами и выдвижным или невыдвижным штоком. Параллельные задвижки состоят из двух дисков и расположенных между ними односторонних скошенных клиньев. Вращение маховика, связанного со шпинделем, поднимает диски (открывает задвижку) или опускает диски (закрывает задвижку). Для обеспечения более плотного закрытия клинья при опускании дисков раздвигаются и прижимают диски к гнездам. Параллельные задвижки используют при малых давлениях воды – как правило, не более 10 бар.

Параллельная задвижка. Задвижка включает:
1 – запорный элемент (клиновый или параллельный); 2 – корпус стальной или чугунный; 3 – крышка корпуса чугунная или стальная; 4 – шток резьбовой (стальной); 5 – маховик, редукторный привод или электропривод

Клиновые задвижки изготовляются в полупроходном исполнении с невыдвижным штоком. Плотность перекрытия потока обеспечивается за счет уплотнения «металл–металл» или «металл–резина».

Преимущества задвижек:

незначительное гидравлическое сопротивление при полном открытии затвора;
возможность подачи рабочей среды в любом направлении;
отсутствие поворота рабочей среды;
широкая линейка типоразмеров.

Недостатки задвижек:

сравнительно небольшой допустимый перепад давления на затворе;
невысокая скорость срабатывания в аварийной ситуации;
возможность заклинивания затвора при колебаниях температуры рабочей среды;
возможность гидравлического удара в конце хода запорных дисков;
трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей;
высокая стоимость ремонта при относительно низкой цене задвижки;
большая строительная высота и масса.

При появлении шаровых кранов и дисковых поворотных затворов задвижки применяются реже.

По конструкции дисковый поворотный затвор – это короткий отрезок трубы с регулируемым элементом в виде диска, поворачивающегося вокруг оси и расположенного перпендикулярно к оси прохода. Для герметичности применяются металлические или мягкие резиновые кольца. Принцип работы дисковых поворотных затворов заключается в том, что поворотный диск прижимается к уплотняющей поверхности седла внутри корпуса, преграждает путь потоку воды, а при повороте диска на 90° вода свободно проходит через затвор.

Клиновая задвижка

Поворотные затворы могут монтироваться в любом положении, но затворы больших диаметров рекомендуется устанавливать в горизонтальном положении, так как при вертикальной установке не исключена вероятность заклинивания, связанная с попаданием твердых частиц в область штока. Дисковые затворы могут изготавливаться с эксцентрично установленными дисками. Управление дисковыми поворотными затворами может осуществляться вручную, с использованием редуктора при помощи электропривода, пневмопривода или гидропривода.

Дисковый поворотный затвор

Преимущество дисковых поворотных затворов:

малый вес, малая строительная длина;
герметичное перекрытие потока в обоих направлениях;
небольшое сопротивление, оказываемое поворотным затвором потоку рабочей среды (высокое значение коэффициента K_v);
сменное седловое уплотнение;
большой диаметр прохода;
долговечность. При правильной эксплуатации срок службы – 30 лет;
запорная и регулирующая функции.

Недостатки дисковых поворотных затворов:

бoльшие потери напора, чем при установке обычных задвижек;
пониженная герметичность;
трудность получения расчетных пропускных характеристик при работе затвора в качестве регулирующей заслонки.

Основные параметры дисковых поворотных затворов регламентируются ГОСТ 25923–89 «Затворы дисковые регулирующие. Ос-новные параметры» и ГОСТ Р25923–89 «Арматура трубопроводная. Затворы дисковые. Общие технические условия».

Шаровой кран – трубопроводная арматура, имеющая запорный или регулировочный узел в форме шара (сферы), используется для перекрытия потока воды, изменения направления потока. Запорным элементом является шар, выполненный из нержавеющей стали и имеющий сквозное отверстие для прохода рабочей среды. Существуют два типа шаровых кранов – с плавающим шаром и с шаром в опорах.

Шаровой кран

Шаровые краны с плавающим шаром используются в трубопроводах с низким давлением и температурой.

Шаровые краны с шаром в опорах используются в трубопроводах больших диаметров с высоким давлением. Перепад давления воспринимается подшипниками опор, а не уплотнительными седлами.

Проходной кран

Изменение направления потока воды происходит с помощью затвора, который можно повернуть на 90°. При этом шар внутри крана поворачивается вокруг своей оси стороной, в которой нет сквозного отверстия, в этом случае поток будет полностью перекрыт.

Угловой кран

На магистральных водопроводах используются шаровые краны, рассчитанные на высокое давление.

Существует три типа шаровых кранов:

1. Проходной кран – направление потока не изменяется.

2. Угловой кран – направление потока изменяется на 90°.

3. Трехходовой кран имеет один входной и два выходных канала.

Преимущества шаровых кранов:

высокая степень герметичности;
низкое гидравлическое сопротивление;
небольшие масса и габариты;
малое время открытия и закрытия;
не требуется технического обслуживания в процессе эксплуатации;
широкая линейка типоразмеров по способу монтажа (фланцевое, муфтовое, под приварку), по виду исполнения (цельносварной корпус или разборный корпус).

Недостатки шаровых кранов:

повышенные требования к чистоте рабочей среды;
возможно «прикипание» шара при длительной эксплуатации в закрытом или открытом положении.

Проведя анализ современной запорно-регулирующей арматуры, в заключении можно отметить, что каждый из рассмотренных типов арматуры обладает преимуществами и недостатками, зная которые, можно определиться с выбором арматуры под заданные требования и условия эксплуатации.

Литература

СП 31.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02–84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения». – М., 2012.
ГОСТ 24856–2014 «Арматура трубопроводная. Термины и определения». – М., 2014.
ГОСТ 54808–2011 «Арматура трубопроводная. Нормы герметичности затвора». – М., 2011.
ГОСТ 25923–89 «Затворы дисковые регулирующие. Основные параметры». – М., 1989.
ГОСТ Р 53673–2009 «Арматура трубопроводная. Затворы дисковые. Общие технические условия». – М., 2009.

Please wait.

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Статья опубликована в журнале “Сантехника” за №2'2016

распечатать статью --> pdf версия

Обсудить на форуме

Предыдущая статья

Следующая статья

Арматура для водоснабжения: виды, назначение, нюансы подбора

Термин «арматура», образовался от одноимённого латинского слова, обозначающего «снаряжение». Он применяется в различных сферах, но когда речь идёт об инженерных сетях, под этим словом следует понимать все вспомогательные элементы и устройства, которые не входят в комплектацию основного оборудования.

Трубопроводная арматура систем водоснабжения необходима для нормальной работы сети: её регулирования, ремонта и эксплуатационного обслуживания, а так же для элементарного запуска и выключения. Опираясь на видео в этой статье, мы рассмотрим, какие виды арматуры в водоснабжении используются, расскажем об их ассортименте, назначении и местах размещения.

Предохранительная арматура

Прежде всего, арматура для установки в системах водоснабжения, должна соответствовать нагрузкам, на которые рассчитан трубопровод: как внутренним, так и внешним. Она должна быть устойчивой к коррозии и явлениям кавитации, обладать соответствующими мощности сети гидродинамическим и гидравлическим свойствам, и обеспечивать полную герметичность.

Вся арматура делится на несколько групп, в каждую из которых входят детали, сходные по своему назначению. Давайте рассмотрим, что это за группы.

Вантуз: устройство для аэрации трубопровода

Всё дело в том, что воздух, находящийся в трубах, может вызывать немало проблем. Например: в момент увеличения давления он сжимается, а при его снижении происходит его резкое расширение, что вызывает такое явление, как гидроудар.

Кроме того, он собирается в верхней полости трубы, образуя в ней воздушную прослойку. Она, как пробка, способна полностью перекрыть сечение трубы, и сделать прохождение по ней воды невозможным.

Аэрационная арматура: вантузы

Секция на трубу с воздухоотводящим клапаном

Вантузы ставят не только на централизованных, но и на автономных трубопроводах. Они помогают устранить скачки давления, снижают энергопотребление насосного оборудования, замедляют процесс коррозии стенок труб. В сети, где больших объёмов воздуха не бывает, ставят не вантузы, а автоматические спускные клапаны, которые присоединяются к трубе через патрубок. На фото выше вы видите готовую торцевую секцию с клапаном для воздуха.

Клапаны противоударные и обратные

К категории предохранительной арматуры, внедряемой в водопроводные системы, относят клапаны различного назначения. Выше было сказано об аэрационном варианте, который либо является частью вантуза, либо может быть установлен отдельно. Но есть и предохранительные клапаны, задача которых состоит в том, чтобы не допустить случайного превышения давления в трубах.

Следствием такого превышения может явиться опять же гидравлический удар. В современных системах, оборудованных центробежными насосами, это может случиться элементарно из-за выключения электроэнергии, резкого закрытия водоразборной арматуры, или её неисправности. Во всех случаях характер гидроудара будет различным, но суть одна: он может привести к разрушению системы.

Противоударные и обратные клапана для крупных наружных трубопроводов делают в чугунном корпусе. Варианты для автономных сетей и внутренних систем изготавливаются чаще всего из латуни.

Арматура запорная и водоразборная

Ещё одной важнейшей составляющей трубопроводных систем, является запорно-регулирующая арматура систем водоснабжения. Её используют как для центральной регулировки работы трубопроводов, так и на отдельных его участках.

Задвижки и заслонки

Устройство, имеющее в своём корпусе подвижный элемент, который устанавливается либо по движению потока, либо поперёк него, называют задвижкой. Конструктивно они делятся на параллельные и клиновые. Рабочим органом первых являются два параллельных стальных диска. У клиновых задвижек внутри размещаются два размещаемых под углом стальных кольца.

Параллельные задвижки Задвижка клинового типа Вентиль для труб с небольшим сечением Запорная арматура для горячего водоснабжения

Обратите внимание! Если седло задвижки соответствует диаметру трубы, то она является полнопроходной. Но есть варианты, когда внутри задвижки имеется сужение. Оно уменьшает амплитуду движения выдвижного шпинделя, и позволяет уменьшить размер запирающей арматуры в целом.

Как и у любого механизма, у задвижек есть свои недостатки. В частности, в момент движения рабочего элемента, его уплотняющие поверхности подвергаются сильному трению. В результате они довольно быстро изнашиваются, и перестают обеспечивать герметичность затвора. Данный недостаток, который в принципе, свойствен большинству видов арматуры, несколько ограничивает применение такой арматуры.
Задвижки ставят только на крупные трубопроводы, диаметр которых превышает 50 мм. Именно в них, во избежание гидроудара, сечение трубопровода необходимо перекрывать медленно. На небольших трубопроводах устанавливают фланцевые вентили с плоским затвором, которые обеспечивают им полную герметичность.
Если задвижки в основном чугунные, то вентили могут изготавливаться из латуни или нержавеющей стали. Заметим, что арматура для горячего водоснабжения отличается лишь тем, что её рабочие поверхности выполняются из материалов, устойчивых к высоким температурам. Но чаще всего задвижки и вентили бывают универсальными, что позволяет ставить их на любой трубопровод.

Дисковая заслонка для большого трубопровода

Есть ещё такой вид запорной арматуры, как заслонка. В ней труба перекрывается за счёт диска, вращающегося вокруг собственной оси. Благодаря такой простоте конструкции, а так же её компактности, заслонки имеют гораздо более широкое применение, и выпускаются для трубопроводов самого разного диаметра, вплоть до двухметрового.

При малом диаметре, управление заслонкой осуществляется вручную. В крупных водопроводных системах, они могут приводиться в движение посредством гидравлического, пневматического либо электрического привода. По способу присоединения к трубопроводу, заслонки делятся на бесфланцевые и фланцевые. Для систем транспортировки воды, чаще всего применяют второй вариант.

Краны

Наиболее применяемой в быту разновидностью запорной арматуры, которая может одновременно относиться и к арматуре водоразборной, являются краны. Их несомненным достоинством является простота и компактность конструкции, а так же возможность её ремонта.

В зависимости от назначения, кран может быть угловым, проходным, либо смесительным. У последнего, к центральному отверстию примыкают два патрубка, благодаря которым горячая и холодная вода может смешиваться.

Угловые и проходные краны очень удобны для подключения различного сантехнического оборудования: стиральных и посудомоечных машин, отопительных радиаторов, водонагревателей. Их выбор зависит, в основном, от конфигурации подводящего трубопровода. Ну а для чего нужны водоразборные краны, в том числе и смесительные, знают все.

Кран угловой Кран проходной Кран трёхпроходной

Несмотря на то, что с виду все краны разные, их конструкции аналогичны, и имеют лишь небольшие конструктивные отличия. В общих чертах, их структура такова: корпус с находящимся в нём запорным элементом, уплотнители, и одна или две ручки или вентили.
Естественно, что корпуса кранов имеют различную конфигурацию, и зависит она от их назначения. Угловой кран формирует угол подвода, к примеру, к радиатору, а трёхпроходный (тройник) – обеспечивает разветвление трубопровода.
В любом кране основной рабочей деталью является запирающий элемент, с помощью которого и перекрывается поток воды. Управление им осуществляется с помощью вентиля или ручки, а места сопряжения с корпусом изолируются резиновыми прокладками.
Что касается рабочих деталей кранов, то они могут иметь самую разную конструкцию: в виде перекрывающего трубопровод диска, клапана или мембраны.
Но наибольшую популярность приобрели шаровые краны, которые получили своё название из-за того, что запорный механизм имеет форму шара со сквозным отверстием. Сквозь него и движется вода, когда он находится в положении «открыто». Такие краны очень надёжны, и преимущественно используются в домах и квартирах.

Смеситель вентильный Кран смесительный с поворотной рукояткой и насадкой «душ» Кран бесконтактный, автоматического действия

Водоразборные краны ещё более разнообразны и по конфигурации корпуса, и по конструкции запорных элементов. К ним могут присоединяться гибкие или жёсткие патрубки, управление может производиться вентилями или поворотными рукоятками.

Тут и различные формы изливов, и насадки на них, способные либо выпрямить струю, либо раздробить её. Современная водоразборная арматура даже оснащается тепловыми, светолучевыми, или ультразвуковыми датчиками, а управление ею может осуществляться не только вручную, но и автоматически.

Пожарный гидрант в виде уличной колонки

К водоразборной арматуре так же относятся колонки, устанавливаемые на улицах, и пожарные гидранты, которые либо устанавливаются в колодец, либо могут совмещаться с колонкой.

Заключение

И в заключение нами будет дана небольшая инструкция, в которой изложены основные требования к размещению и монтажу арматуры. В наружных трубопроводах, где применяется чугунная арматура, отличающаяся большой массой, её установка должна осуществляться на прочные пьедесталы из кирпича или бетона.

Врезной хомут для пластиковых труб

Чаще всего, крупную трубопроводную арматуру размещают в колодцах (приямках, камерах). В этом случае, между её выступающими частями и дном приямка должно быть не менее 10 см, а стенками – 25 см.
То же самое касается и фланцевых соединений. Кроме того, их расположение должно быть строго геометричным: параллельным друг другу, и перпендикулярным оси трубопровода. Никаких перекосов не допускается.
Задвижка должна быть установлена так, чтобы обеспечить свободный доступ и вращение вентиля. Для гидранта нужно предусмотреть ещё и возможность свободного крепления наливного устройства (стендера).
В колодцах, располагаемых в начале уклона или поворота трубопровода, обязательно должны устанавливаться вантузы. Проверка их работы, как и работы задвижек, осуществляется в процессе проведения гидравлических испытаний.

Установленная водопроводная арматура должна так же контролироваться визуально – на предмет отсутствия выбоин и трещин, а так же наличия качественного покрытия, защищающего её от коррозии.

Арматура водопенных коммуникаций назначение и устройство частые неисправности

Существует целый ряд причин, по которым трубопроводная арматура выходит из строя. Все их условно можно разделить на три группы:

Производственные причины и виды неисправностей запорной арматуры связаны с недостаточным техническим уровнем технологических процессов, используемых на предприятии, производящем изготовление отдельных деталей и сборку арматуры. Снизить количество брака запорной арматуры позволяет технический контроль всех производственных этапов и повсеместная технологическая дисциплина. Услуги промышленная безопасность это предупреждение опасных чрезвычайных ситуаций на предприятии абсолютно любого рода деятельности и залог уверенной работы.

Положительно сказывается и использование стандартных узлов и деталей: сальников, электроприводов, редукторов, крепежных деталей, штоков и т.д.

Конструкционные (структурные) причины отказов и неисправностей запорной арматуры связаны непосредственно с конструкцией самой арматуры. От того насколько она грамотно выполнена и насколько продумана ее конструкция для проведения технического обслуживания, зависит своевременность и быстрота выполнения ремонтных работ.

Эксплуатационные причины отказа запорной арматуры связаны со способностью арматуры сохранять свои эксплуатационные качества во время работы в пределах, указанных в технической документации. Эксплуатационными параметрами арматуры являются:

крутящий момент маховика, либо усилие на рукоятку управления;

герметичность прокладок, сальников, затворов;

пропускная способность предохранительного клапана;

Если один из параметров начинает не соответствовать определенной для него норме, то наступает параметрический отказ. Гидравлическое испытание запорной арматуры и стенды для испытания запорной арматуры способны предупредить и снизить риск дальнейшего отказа запорной арматуры в процессе её эксплуатации на предприятии.

Отказ запорной арматуры - выход ее из строя в связи с поломкой одного или целой группы элементов. Отказ может быть частичный, при котором возможно дальнейшая эксплуатация, и полный, в случае которого требуется срочное выполнение ремонтных работ.

Полный отказ может быть следующего характера:

1) в запорной арматуре. Отсутствие возможности поднять или отпустить запорный орган для ее открытия или закрытия. В связи с этим становится невозможной регулировка потока рабочей среды и отказ от эксплуатации оборудования, на котором установлена запорная арматура.

Протекание жидкости через неплотности соединения или свищи в корпусе. В данном случае значительно повышается износ оборудования и появляется опасность травмирования сотрудников обслуживающего персонала.

2) в предохранительной арматуре. Не работоспобность запорного клапана: не срабатывает при повышении или понижении давления в установленных пределах. В результате этого появляется опасность поломки основного оборудования, вследствие отсутствия должной защиты от негативных факторов. Возникает повышенный износ, обслуживающий персонал рискует получить травмы.

3) в регулирующей арматуре. Любая неисправность, приводящая к невозможности выполнения регулировки, соответственно полной потери контроля за расходными характеристиками. Потеря герметичности вследствие разрушения уплотнительных материалов и появления свищей на корпусе.

Частичный отказ запорной арматуры может быть следующего характера:

В предохранительной и запорной арматуре - частичный пропуск рабочей среды через запорное устройство, который позволяет эксплуатировать оборудование, но приводит к снижению экономичности и качества функционирования объектов.

В регулируемой арматуре - любые неисправности, которые приводят к частичному изменению параметров регулирования. Потеря плавности хода и возникновение люфта в местах сочленения становятся причиной снижения экономичности работы.

С характерными неисправностями, возникающими в трубопроводной арматуре и электроприводах можно ознакомиться в следующей таблице.

ТАБЛИЦА. ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ И ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ. МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ.

Неисправность

Возможная причина

Способ устранения

Рабочая среда протекает, несмотря на полностью опущенный запорный орган

Потеря герметичности вследствие износа уплотнительных поверхностей корпуса: появление трещин, вмятин задиров. или повреждения запорного органа (диска, клина, тарелки.

Приложено слишком малое усилие на маховик.

Усилие на маховик усилить до расчетного.

Электропривод запорного органа развивает недостаточный крутящий момент.

Произвести осмотр и настройку муфты, отвечающей за крутящий момент. Проверить работоспобность электродвигателя.

Через сальник протекает рабочая среда

Сальник набит недостаточно плотно

Ослабить болты, произвести дополнительную набивку с последующей равномерной подтяжкой болтов

Удалить старую набивку и набить новую

Коррозионный износ поверхности шпинделя

Произвести шлифовку цилиндрической поверхности с последующим азотированием и шлифовкой.

Наблюдается потение или течь сквозь детали корпуса

Корпус имеет дефекты, возникшие в процессе литья. На его поверхности присутствуют пустоты, поры, раковины, свищи. Возможны трещины в местах изменения радиуса корпуса.

Путем шлифовки снять слой металла в месте протечки до обнаружения дефекта. При наличии трещин, для недопущения их дальнейшего расползания, произвести сверление на концах. Все дефектные места зачистить и заварить.

Протекает рабочая среда в точке сопряжения крышки с корпусом.

Недостаточная затяжка шпилечного соединения

Равномерно в последовательности, исключающей перекос фланца крышки относительно корпуса, затянуть гайки.

Присутствуют повреждения на уплотнительных поверхностях крышки и фланца корпуса.

Произвести шлифовку поврежденных мест и наплавку нового уплотнительного слоя с последующей проточкой и шлифовкой.

Запорный орган перемещается со значительным задержками.

Изношены направляюще клиньев

Выполнить демонтаж направляющих клиньев с последующей заменой или ремонтом.

В резьбовой втулке или шпинделе повреждена трапецеидальная резьба.

Выполнить демонтаж и произвести замену дефектной втулки и или шпинделя.

На поверхности направляющих скопилась смола или осадок в виде твердых частиц

Разобрать корпус задвижки и произвести очистку.

Невозможно переместить запорный орган в любом из направлений.

Вышла из строя деталь или группа деталей привода управления: ходовой гайки, шпинделя, шестерни и др.

Разобрать корпус, выполнить ревизию деталей и произвести замену дефектных.

Рабочая среда проходит сквозь сильфонный узел

В сильфоне присутствуют повреждения

Произвести разборку вентиля или клапана с заменой сильфонной сборки.

В гидравлической характеристике регулирующего клапана наблюдаются изменения.

В регулирующем органе имеется эрозионный износ.

Разобрать клапан и произвести замену шибера (плунжера). Если износилось седло, то его необходимо заменить на другое с последующей притиркой.

Срабатывает предохранительный клапан при нормальный условиях эксплуатации.

В импульсном клапане нарушена герметичность.

1. Убедиться в правильности расположения груза на рычаге.
2. Произвести разборку импульсного клапана и устранить обнаруженные дефекты уплотнительных поверхностей. При необходимости выполнить притирку дефектов корпуса.
3.Убедиться в работоспособности электромагнитного клапана. Если его сердечник залипает, то необходимо заменить электромагнит, пружину, сердечник. Осмотреть ручной дублер.

Нарушена герметичность в главном предохранительном клапане.

1. Осмотреть пружину на наличие дефектов и правильность расположения.
2. Произвести притирку уплотнительных поверхностей.

Не закрывается главный предохранительный клапан

Оборвало шток.
Заклинило ходовую часть

Произвести замену штока
Выполнить разборку клапана с последующим осмотром и проверке качества сопряжения всех деталей. При обратной сборке
Разобрать клапан. Проверить сопряжения основных деталей ходовой части.
При сборке особое внимание следует уделить сборке сальниковых уплотнении поршней и штока, с тем чтобы не сделать эти уплотнения чрезмерно тугими.

Пружинный пре-дохранительный клапан не закрывается.

Разобрать клапан и заменить пружину.

Происходит холостое вращение маховика при переходе в режим ручного управления.

Не происходит сцепление кулачков муфт в результате поломки.

Осмотреть узел ручного управления и устранить неисправность.

Усилие на маховик настолько велико, что нет возможности полностью закрыть или открыть арматуру

Заедает подвижные части в электроприводе или арматуре.

Попытаться устранить неисправность путем вращения в обратную сторону. Если проблема не решается, то разобрать узел и перебрать его.

Стрелка указателя во время хода не вращается.

Неисправна передача между приводным валом привода и кулачковым валиком путевого выключателя.

Осмотреть передачу и устранить неисправность

Винт, который останавливает диск со стрелкой, ослаб

Разобрать указатель и затянуть винт, отвечающий за стопор стрелки.

После нажатия на пусковую кнопку двигатель начинает работу в холостом режиме.

Не включен режим дистанционного управления

Перевести электропривод на дистанционное управление.

Изношена шпонка вала или червяка на электродвигателе

Изучить содержимое электропривода и устранить неисправность

Электропривод при этом стоит на месте.

В результате ослабления стопорного винта сдвинулась муфта электродвигателя.

Снять электродвигатель, поставить муфту на место и застопорить винтом. Демонтировать электродвигатель, установить муфту в рабочее положение и затянуть винтом.

Не запускается электродвигатель после нажатия на одну из управляющих кнопок

Неисправности в силовой цепи
Не исправен пускатель.
Нет напряжения на щите управления.

Дефекты запорной арматуры

Запорная арматура – это краны, задвижки, затворы и вентили, применяемые в коммунальных и промышленных трубопроводных системах. Срок службы этих устройств измеряется в десятках лет, надежность каждого изделия проверяют на предприятии с помощью испытательных стендов. Тем не менее, ситуации выхода из строя не исключены. Причины неисправностей: ошибки на производстве, неправильное хранение, транспортировка или нарушение правил монтажа. В работе трубопроводов возможны сбои, кроме этого устройство может выйти из строя из-за высокой степени износа.

Неисправности трубопроводной арматуры классифицируют по причинам, повлекшим за собой отказ:

производственные: брак связан с недостаточным техническим контролем на этапах изготовления или сборки деталей;
конструкционные: безопасность арматуры обеспечивается в период проектирования (параметры регулируются ГОСТ Р 63672-2009);
эксплуатационные: режимы работы устройств должны соответствовать пределам, указанным в технической документации.

Проверка неисправности трубопроводной арматуры производится:

заводом-изготовителем на заключительных этапах производства;
перед установкой на линию;
после монтажа и устранения аварий;
согласно графику плановых осмотров.

В коммунальных сетях ревизию проводят ежегодно в рамках подготовки к отопительному сезону и других профилактических мероприятий. Контроль функциональности в промышленных трубопроводных системах производится согласно отраслевым стандартам, частота зависит от категории трубопровода, агрессивности среды и других факторов.

Износ запорного клапана

Дефектация обычно включает следующие пункты:

Визуальный осмотр на наличие сколов, царапин, качества резьбы;
Проверка плавности хода: наносят мелом пометки и изменяют положение затвора на четверть оборота. Если уплотнительные поверхности функционируют нормально, мел стирается равномерно.
Контроль наличия всех составных частей в соответствии со спецификацией и чертежом общего вида;
Очистка от консервационной смазки, если изделие новое;
Устранение загрязнений;
Гидравлические испытания в положениях “открыто” и “закрыто”.

После проведения работ, составляют акт ревизии. Нормативно-техническая документация предусматривает текущий, стационарный и капитальный ремонт запорных устройств. Стоимость услуг в последнем случаем может равняться цене нового изделия.

Отказ запорной арматуры

Отказ – это неисправность одного или нескольких элементов, при которой дальнейшее использование устройства становится невозможным, требуется выполнение ремонтных работ или полная замена.

Частичный – негерметичность затвора, потеря плавности хода;
Полный – невозможность регулировки положения клапана, протечки через свищи в корпусе или сальники.

При эксплуатации трубопроводной арматуры ее износ происходит непрерывно. Детали подвергаются щелевой и питтинговой коррозии, воздействию кавитационных процессов. Старение также характерно для элементов из резины, в контакте с рабочей средой они теряют эластичность, становятся хрупкими. Причиной износа сальниковых набивок часто является высокая температура. Самыми опасными поломками считаются: коррозионное растрескивание стали и разрывы корпуса при высоком давлении.

По статистике отказ запорной арматуры – причина пятой части аварий, происходящих в промысловых и промышленных трубопроводах. В большей части случаев неисправности возникают вследствие человеческого фактора.

Неисправность задвижек и способы их устранения

В трубопроводной задвижке запорный элемент выполнен в форме клина или двух дисков. При вращении маховика прокручивается шпиндель, затвор перекрывает поток, герметично прилегая к уплотнительным седлам, размещенным с двух сторон.

Основные типы поломок:

Задвижка пропускает среду. Герметичность нарушается в связи с износом или загрязнением уплотнителей, образованием осадка или смолы в нижней части трубы. Следует разобрать механизм, очистить уплотнительные кольца, выбрать вариант притирки или замены. Иногда причиной становится недостаточное усилие маховика, его необходимо увеличить до расчетного. Если произошло отсоединение бронзовых колец, их устанавливают на место, закладывая асбестовую набивку или свинцовую проволоку.
Протечка в месте соединения корпуса с крышкой. Причина в повреждении уплотнителей или неполной затяжке болтов.
Среда протекает через сальник. Это происходит при недостаточной набивке или неверном выборе материала для сальниковой камеры, нарушении цилиндричности шпинделя.
Затвор перемещается с усилием и задержками. Загрязнения, осадочные отложения, плохая смазка или неисправность направляющих клина. Для устранения неисправности механизм полностью разбирают.
При повороте маховика ничего не происходит. Если остается неподвижным шпиндель, снимают маховик, формируют новые грани квадратного сечения напильником, восстанавливают наплавкой или заменяют деталь. При смещении шпонки шпиндель прокручивается, такая же ситуация, когда он выпадает из места сцепления с дисками.
Разрыв корпуса. Происходит из-за температурного удлинения, при котором металл испытывает повышенное напряжение. Иногда причина в производственном браке. Корпус восстанавливают сваркой.

Запорная арматура состоит из нескольких подвижных элементов, в ходе эксплуатации они испытывают разные нагрузки, поэтому износ бывает не одновременным. После проведения ремонтных работ осуществляют проверки функциональности затвора, работоспособности всех деталей и герметичности разъемных соединений. На заключительной стадии производят гидравлические испытания.

Арматура водопенных коммуникаций пожарных автоцистерн

Управление потоками огнетушащих веществ в водопенных коммуникациях пожарных автоцистерн производят с помощью вентилей. Оно может осуществляться вручную или устройствами с гидравлическим или пневматическим приводом.

На автоцистернах применяются различные типы конструкций вентилей: краны, вентили трубопроводные, задвижки. При обозначении вентилей указываются его тип, максимальное значение диаметра проходного отверстия. Например, кран Ду-20 означает, что этот вентиль – кран с условным диаметром, равным 20 мм.

Устройство крана Ду-20 показано на рис. 7.12. В таком положении трубопровод не перекрыт. При повороте рукоятки 8 будет вращаться шток 5 и соединенный с ним шар 2 с отверстием. При этом будет перекрываться проходное отверстие между отверстием в шаре и отверстиями в корпусе 1 и штуцере 12. Это приведет к уменьшению количества перетекающей жидкости в единицу времени. При повороте рукоятки на 90 о отверстие в шаре будет расположено перпендикулярно отверстию в корпусе 1 и штуцере 12. Трубопровод будет перекрыт. Краны используют, главным образом, для перекрытия трубопроводов.

Вентили трубопроводные применяют для регулирования количества перетекающей жидкости по трубопроводам и их перекрытия. Устройство наиболее простого вентиля показано на рис. 7.13. При вращении маховика 5 клапан 7 будет открывать проходное отверстие в корпусе 1. По мере его открытия будет увеличиваться количество перетекающей жидкости.

В вентилях перекрытие проходного отверстия осуществляется с помощью клапана. В технической документации на пожарную технику вентили называют клапанами, если они кроме ручного управления имеют устройства для пневмо- или гидропривода, и задвижками, если привод ручной.

На автоцистернах устанавливают винтовые задвижки (вентили) с условным проходом 70, 40 и 15 мм (Ду-70, Ду-40 и Ду-15). Их устройство показано на рис. 7.14. При вращении маховика 5 шпиндель 7 перемещается в латунной гайке 4. Она зафиксирована в крышке 6 двумя винтами. На нижнем конце шпинделя 7 имеется выточка вокруг его тела. В нее вставлены два полукольца, которые фланцем 8 двумя винтами закреплены сверху клапана. Поэтому при вращении шпинделя клапан не вращается. Этим обеспечивается надежная посадка клапана на седло и предотвращаются разрушения резиновой прокладки 9.

Клапаны применяются на автоцистернах, где предусмотрено гидравлическое или пневматическое управление водопенными коммуникациями. Клапан Ду-80 (рис. 7.15) служит для открывания и закрывания трубопровода, обеспечивающего поступление воды из цистерны в насос. В цилиндре 6 перемещается поршень 5 с уплотнительными кольцами 4. На штоке поршня устанавливается клапан 11. Его устройство аналогично винтовой задвижке. Поршень 5 отжимается пружиной 9 в нижнюю часть цилиндра. Управление клапаном может осуществляться вручную или сжатым воздухом.

Ручное управление осуществляется при вращении маховика 7 по часовой стрелке. Он соединен со шпинделем 10, имеющим резьбу. При вращении он будет перемещаться по резьбе втулки, закрепленной в верхней части крышки 8. Шпиндель 10, упираясь утолщенной частью в торец втулки, зафиксированной во внутренней полости хвостовика поршня, будет перемещать поршень и клапан 11. Вода при этом будет поступать из цистерны к насосу. При вращении маховика 7 против часовой стрелки клапан перекроет доступ воды из цистерны в насос.

Управление сжатым воздухом осуществляется при поступлении воздуха через штуцер 2 в цилиндр 6. Под давлением сжатого воздуха поршень 5 будет перемещаться вверх, сжимая пружину 9, и поднимет клапан 11. При стравливании воздуха из цилиндра под действием разжимающейся пружины поршень будет перемещаться вниз и закроет отверстие. Аналогично описанному устроен клапан Ду-32, применяемый для включения баков с пенообразователем. Они различаются только диаметрами проходных сечений, закрываемых клапанами. Клапаны Ду-80 и Ду-32 открываются с помощью сжатого воздуха. Поэтому, если они были открыты вручную, управление ими с помощью сжатого воздуха невозможно. Пожарные насосы, системы заполнения водой и подачи пенообразователя, а также цистерны и баки для огнетушащих веществ на пожарных автоцистернах соединены системой трубопроводов с перекрывной арматурой. Образовавшуюся систему называют водопенными коммуникациями (ВПК).

ВПК обеспечивают выполнение следующих функций:

заполнение цистерны водой из водоема, от гидранта, а также из других цистерн;

подачу воды в рукавные линии или лафетный ствол при ее заборе из цистерны, гидранта, водоема;

Читайте также: