Mosiężny zawór zwrotny i mosiężna zasuwa: kompletny przewodnik po wyborze, zastosowaniu i konserwacji

Którego mosiężnego zaworu faktycznie potrzebuje Twój system

Mosiężny zawór zwrotny automatycznie zapobiega przepływowi wstecznemu bez interwencji operatora, natomiast mosiężna zasuwa zapewnia ręcznie obsługiwane pełnoprzelotowe odcięcie, które albo całkowicie otwiera, albo całkowicie zamyka rurociąg. Te dwa typy zaworów nie są zamienne. Pomieszanie ich w projekcie systemu powoduje albo niekontrolowany przepływ zwrotny (jeśli w razie potrzeby pominięto zawór zwrotny), albo nieodpowiednią kontrolę przepływu (jeśli zasuwa jest używana w zastosowaniach, w których będzie częściowo otwarta, co powoduje uszkodzenie wibracyjne i przyspieszone zużycie gniazda).

Praktyczna zasada: zainstaluj mosiężny zawór zwrotny wszędzie tam, gdzie przepływ wsteczny mógłby uszkodzić sprzęt, zanieczyścić zasilanie lub stworzyć zagrożenie dla bezpieczeństwa. Zainstaluj mosiężną zasuwę wszędzie tam, gdzie potrzebne jest czyste, pełnoprzelotowe odcięcie o niskim oporze w celu izolacji, konserwacji lub podziału systemu. Większość rzeczywistych systemów rurociągów wymaga obydwóch typów instalacji w różnych miejscach tego samego obwodu.

Mosiężny zawór zwrotny: jak to działa, rodzaje i prawidłowe zastosowanie

A Mosiężny zawór zwrotny to automatyczny, samoczynnie uruchamiający się zawór, który umożliwia przepływ płynu tylko w jednym kierunku. Nie ma zewnętrznego operatora, uchwytu ani siłownika. Zawór otwiera się pasywnie, gdy ciśnienie przepływu do przodu przekracza ciśnienie pękania mechanizmu zwrotnego i zamyka się automatycznie, gdy przepływ ustanie lub odwróci się, wykorzystując kombinację siły sprężyny (w typach sprężynowych) i przeciwciśnienia po stronie wylotowej w celu osadzenia elementu zamykającego.

Trzy główne typy mosiężnych zaworów zwrotnych

• Zawór zwrotny wahadłowy: Tarcza na zawiasach (klapa) otwiera się przy przepływie do przodu i odchyla się do tyłu w kierunku gniazda przy przepływie wstecznym lub ustaniu przepływu. Zawory zwrotne typu swing charakteryzują się niskim ciśnieniem pękania (zwykle od 0,02 do 0,05 bara), co ułatwia ich otwieranie przy niskim ciśnieniu różnicowym. Nadają się do poziomej lub pionowej orientacji przepływu w górę. Głównym ograniczeniem jest ryzyko uderzenia wodnego, gdy klapa zatrzaskuje się w przypadku nagłej zmiany przepływu; Wstrząs ten może przekroczyć 10 barów w przypadku szybkozamykających kontroli wahań na długich odcinkach rurociągu. Mosiężne zawory zwrotne są powszechnie stosowane w domowych instalacjach wodociągowych, obiegach grzewczych i ogólnych instalacjach niskociśnieniowych w rozmiarach od DN15 (1/2 cala) do DN100 (4 cale).
• Sprężynowy zawór zwrotny tłokowy lub podnoszący: Tłok lub tarcza jest dociskana do gniazda za pomocą ściśniętej sprężyny i unosi się z gniazda, gdy ciśnienie przepływu do przodu pokona siłę sprężyny plus ewentualne ciśnienie wsteczne. Sprężynowe mosiężne zawory zwrotne są niewrażliwe na kierunek przepływu i można je instalować w dowolnej pozycji, w tym przy przepływie pionowym w dół, czego nie mogą zrobić zawory zwrotne wahadłowe. Wstępne napięcie sprężyny wytwarza określone ciśnienie pękania (zwykle od 0,1 do 0,3 bara), które zapobiega drganiom zaworu przy bardzo małych natężeniach przepływu, w przypadku których występuje oscylacja kontroli wahadłowej. Są to preferowane formaty dla przewodów tłocznych pomp, przewodów zasilających kotły i instalacji, w których nie można kontrolować orientacji rur.
• Zawór zwrotny dwupłytowy (waflowy): Dwie półkoliste, obciążone sprężyną płytki zamykają się przy centralnym ograniczniku przy odwróceniu przepływu. Korpus płytki mieści się pomiędzy kołnierzami, dzięki czemu całkowita długość jest znacznie krótsza niż w przypadku stiardowego korpusu zaworu. Tam, gdzie przestrzeń jest ograniczona, stosuje się dwupłytowe mosiężne zawory zwrotne. Ich szybkie zamykanie zmniejsza uderzenia wodne w porównaniu do kontroli wahań, ale wymagają starannego doboru sprężyny, aby uniknąć drgań przy niskim przepływie.

Gdzie mosiężne zawory zwrotne są obowiązkowe w projektowaniu systemu

• Linie tłoczne pompy: Każda pompa odśrodkowa musi posiadać zawór zwrotny zapobiegający przepływowi wstecznemu przez zatrzymaną pompę, gdy sąsiednia pompa kontynuuje pracę w układzie równoległym. Bez mosiężnego zaworu zwrotnego na tłoczeniu każdej pompy, pracująca pompa przepływa wstecz przez zatrzymaną pompę, napędzając ją do tyłu i potencjalnie uszkadzając wirnik, uszczelnienie wału i łożyska silnika.
• Podłączenia podgrzewacza ciepłej wody użytkowej: Przepisy budowlane obowiązujące na większości rynków, w tym w Stanach Zjednoczonych (ASME A112.21.3), Wielkiej Brytanii (BS 6282) i rynkach europejskich (EN 13959), wymagają zaworu zwrotnego na dopływie zimnej wody do każdego podgrzewacza wody, aby zapobiec termosyfonowemu cofaniu się gorącej wody do sieci zimnej, gdy podgrzewacz jest gorący i spada ciśnienie zasilania.
• Zapobieganie przepływom zwrotnym w systemach połączonych krzyżowo: Każde połączenie pomiędzy źródłem wody pitnej a obiegiem niezdatnym do picia (napełnianie basenu, nawadnianie, przemysłowa woda chłodząca) wymaga zespołu zapobiegającego przepływowi zwrotnemu, który zawiera co najmniej mosiężny zawór zwrotny, przy czym bardziej złożone zespoły strefy obniżonego ciśnienia (RPZ) są wymagane w przypadku połączeń krzyżowych wysokiego ryzyka zgodnie z AWWA i lokalnymi wymaganiami dotyczącymi wodociągów.
• Linie zasilające kotły i instalacje parowe: Linia wody zasilającej wchodzącej do kotła musi być wyposażona w zawór zwrotny, aby zapobiec przedostawaniu się pary lub gorącej wody kotłowej z powrotem do pompy zasilającej po zatrzymaniu pompy, co mogłoby spowodować miganie i uszkodzenie kawitacyjne pompy przy ponownym uruchomieniu.

Wartości znamionowe ciśnienia i temperatury mosiężnego zaworu zwrotnego

Standardowe komercyjne mosiężne zawory zwrotne produkowane zgodnie z normami BS 5154, ANSI/ASME B16.34 lub DIN są przystosowane do następujących typowych warunków pracy:

Zasuwa mosiężna: budowa, zasada działania i prawidłowe użytkowanie

Zasuwa mosiężna to ręczny zawór odcinający o ruchu liniowym, w którym płaska lub klinowa zasuwa (tarcza) jest podnoszona lub opuszczana prostopadle do ścieżki przepływu poprzez obrót zewnętrznego pokrętła ręcznego. Po całkowitym otwarciu zasuwa całkowicie wycofuje się z otworu przepływowego, tworząc pełny otwór przy minimalnym spadku ciśnienia. Po całkowitym zamknięciu zasuwa mocno dociska dwie powierzchnie uszczelniające po obu stronach otworu, tworząc dwukierunkowe uszczelnienie odcinające.

Elementy konstrukcyjne zasuwy

Standardowy mosiężny zasuwa składa się z następujących głównych elementów, z których każdy ma wpływ na wydajność i żywotność zaworu:

• Korpus i maska: Odlewany lub kuty korpus z mosiądzu ze zdejmowaną pokrywą, w której mieści się trzpień i uszczelnienie. Gwintowane połączenia pokrywy (pokrywa złącza) są standardem dla mniejszych rozmiarów zaworów (DN15 do DN50). Przykręcane pokrywy zapewniają solidniejsze uszczelnienie w większych rozmiarach (DN65 i więcej), gdzie roboczy moment obrotowy i ciśnienie w układzie powodują większe naprężenia na złączach pokrywy.
• Brama klinowa (tarczowa): Element zamykający zapewniający uszczelnienie odcinające. Bramy klinowe z litego mosiądzu są standardem w instalacjach wodno-kanalizacyjnych. Elastyczne konstrukcje klinowe z dzielonymi lub wydrążonymi zasuwami zapewniają lepsze uszczelnienie gniazd zaworów, które uległy lekkiemu odkształceniu w wyniku naprężenia rury, co czyni je preferowanymi w zastosowaniach wymagających wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury, gdzie sztywne zasuwy klinowe mogą zacinać się podczas zamykania.
• Trzon i opakowanie: Gwintowany trzpień przekształca obrotowy ruch pokrętła w liniowy ruch bramy. Konstrukcje ze śrubą zewnętrzną i jarzmem (OS i Y) są standardem w zastosowaniach przemysłowych, ponieważ położenie trzpienia wizualnie wskazuje, czy zawór jest otwarty, czy zamknięty. Konstrukcje śrub wewnętrznych są bardziej zwarte, ale nie dają wizualnego wskazania położenia. Uszczelnienie wokół trzpienia zapobiega wyciekom do atmosfery; Uszczelnienie PTFE jest standardem w nowoczesnych zasuwach mosiężnych ze względu na jego odporność chemiczną i niskie tarcie.
• Miejsca: Powierzchnie przylegające w korpusie, na których zamyka się brama. W mosiężnych zasuwach gniazda są albo integralnymi, obrobionymi maszynowo mosiężnymi gniazdami, albo odnawialnymi pierścieniami gniazda ze stali nierdzewnej lub brązu, które można wymienić w przypadku zużycia bez konieczności wymiany całego korpusu zaworu.

Najważniejsza zasada: nigdy nie dławij mosiężnej zasuwy

Najważniejszą zasadą działania mosiężnej zasuwy jest to, że musi on pracować albo całkowicie otwarty, albo całkowicie zamknięty i nigdy nie może być używany w pozycji częściowo otwartej w celu regulacji przepływu. Użycie zasuwy jako przepustnicy powoduje, że strumień płynu o dużej prędkości przez częściowo otwartą zasuwę uderza w gniazdo za zaworem i krawędzie zasuwy, powodując zużycie erozyjne, które niszczy powierzchnie gniazd w ciągu tygodni w zastosowaniach wymagających dużego przepływu. Zasuwa ze skorodowanym gniazdem nie jest prawidłowo uszczelniona, gdy jest zamknięta, tworząc trwałą wewnętrzną ścieżkę wycieku, która sprawia, że ​​zawór jest funkcjonalnie bezużyteczny jako urządzenie izolujące, nawet jeśli wydaje się być zamknięty.

Jeśli oprócz funkcji odcinania wymagana jest regulacja przepływu, szeregowo z zasuwą zasuwową należy zainstalować oddzielny zawór kulowy, zawór iglicowy lub zawór kulowy przystosowany do dławienia. Zasuwa odcinająca zapewnia izolację odcinającą, gdy wymagana jest konserwacja, a zawór dławiący zapewnia regulację przepływu podczas normalnej pracy.

Zastosowania, w których zasuwy mosiężne mają prawidłową specyfikację

• Główne zawory odcinające w wodociągach budynków: Główny zawór odcinający budynku, zawory odcinające liczniki i zawory odcinające obwody odgałęzione są odpowiednimi zastosowaniami dla zasuw mosiężnych, ponieważ wymagają rzadkiego działania, wymagają przepływu o pełnej średnicy po otwarciu (aby uniknąć spadku ciśnienia na zasilaniu) i korzystają z dodatniej dwukierunkowej zdolności odcinającej konstrukcji zasuwy.
• Główne wyłączniki systemu nawadniającego: Sieci nawadniające w rolnictwie i krajobrazie obsługujące wodę zawierającą osady korzystają z pełnego otwarcia zasuwy, co zapobiega gromadzeniu się ciał stałych w korpusie zaworu, co mogłoby wystąpić w przypadku krętej ścieżki przepływu zaworu kulowego.
• Izolacja przemysłowa niskiej częstotliwości: Izolacja urządzeń procesowych w celu konserwacji w zakładach chemicznych, rafineriach i zakładach produkcyjnych, gdzie zawór jest otwierany podczas normalnej pracy i zamykany tylko w celu wyłączenia zakładu lub konserwacji sprzętu. Niska częstotliwość operacji (około 10 do 50 cykli rocznie) odpowiada konstrukcji zasuwy, która jest zoptymalizowana pod kątem niezawodnego uszczelnienia w stanie spoczynku, a nie częstych cykli.
• Systemy przeciwpożarowe: Wiele zaworów odcinających do systemów przeciwpożarowych wykorzystuje zasuwy OS i Y, ponieważ wizualny wskaźnik położenia trzpienia potwierdza, że zawór jest otwarty (trzpień całkowicie wysunięty) lub zamknięty (trzpień całkowicie wsunięty), co stanowi ważną kontrolę bezpieczeństwa w systemie, który musi być gotowy do działania na żądanie.

Mosiężny zawór zwrotny a mosiężna zasuwa: bezpośrednie porównanie

Zrozumienie różnic funkcjonalnych między tymi dwoma typami zaworów pozwala uniknąć błędów w specyfikacji, które są powszechne w projektach hydraulicznych na małą skalę, gdzie kupujący mogą wybrać dowolny dostępny zawór mosiężny, nie rozumiejąc konkretnej funkcji, jaką każdy z nich pełni.

Kryteria wymiarowania i doboru obu typów zaworów

Prawidłowy dobór zaworu zapobiega dwóm przeciwstawnym problemom: zbyt małym zaworom, które powodują nadmierny spadek ciśnienia i ograniczają przepływ w systemie, oraz zbyt dużym zaworom, które kosztują więcej niż to konieczne, a w przypadku zaworów zwrotnych mogą drgać przy niskich natężeniach przepływu, ponieważ prędkość przepływu jest niewystarczająca do utrzymania pełnego otwarcia mechanizmu zwrotnego.

Dobór mosiężnej zasuwy

Mosiężna zasuwa jest prawie zawsze dobierana tak, aby odpowiadała średnicy rury w miejscu instalacji, ponieważ jej konstrukcja z pełnym przelotem oznacza, że ​​zasuwa dopasowana do rury powoduje pomijalny dodatkowy spadek ciśnienia w pozycji całkowicie otwartej. Jedynym wyjątkiem jest sytuacja, gdy zasuwa jest celowo zwymiarowana o jeden rozmiar mniej niż rura, aby obniżyć koszty w odgałęzieniu o niskim przepływie, gdzie akceptowalny jest spadek ciśnienia na zaworze o nieco mniejszym rozmiarze. W przypadku zastosowań związanych z zaopatrzeniem w wodę w gospodarstwie domowym spadek ciśnienia mosiężnej zasuwy w pozycji całkowicie otwartej wynosi zwykle tylko 0,1 do 0,3 metra słupa wody (0,01 do 0,03 bara) dla standardowych natężeń przepływu, co jest nieistotne w porównaniu z dostępnym ciśnieniem w systemie.

Dobór mosiężnego zaworu zwrotnego

Dobór mosiężnego zaworu zwrotnego requires more care than sizing a gate valve because the check mechanism creates a pressure drop that varies with flow rate and because the valve must be sized to avoid chattering at minimum expected flow conditions. The recommended approach is:

1. Oblicz maksymalną prędkość przepływu przez zawór przy nominalnej średnicy rury. Prędkość przepływu powyżej 3 m/s w klapie zwrotnej powoduje nadmierny hałas i przyspieszone zużycie tarczy. Prędkości od 1,5 do 2,5 m/s są optymalne dla większości projektów kontroli wahań.
2. W przypadku mosiężnych zaworów zwrotnych obciążonych sprężyną należy sprawdzić, czy minimalne oczekiwane natężenie przepływu wytwarza różnicę ciśnień na zaworze co najmniej 1,5-krotność ciśnienia pękania zaworu, aby zapobiec oscylacjom zaworu między otwartym a zamkniętym przy niskich natężeniach przepływu.
3. Jeżeli średnica rury powoduje zbyt dużą prędkość przepływu, należy rozważyć wybór zaworu zwrotnego o jeden rozmiar rury większy od rury i zastosowanie reduktorów w celu przejścia pomiędzy rozmiarami rury i przyłącza zaworu. Jest to powszechna praktyka w rurociągach ssących i tłocznych pomp, gdzie prędkości przepływu w rurze łączącej są bliskie maksymalnego dopuszczalnego limitu obsługi zaworu zwrotnego.

Materiały, standardy i elementy, które należy sprawdzić przed zakupem

Zakres jakości spośród dostępnych na rynku Mosiężne zawory zwrotne and Zasuwy mosiężne rozciąga się od produktów spełniających rygorystyczne normy międzynarodowe po produkty, które są po prostu oznaczone jako mosiądz, ale nie przechodzą podstawowych testów zgodności materiałowej i wymiarowej w ciągu kilku miesięcy od instalacji. Wiedza o tym, co należy sprawdzić przed zakupem, pozwala zaoszczędzić koszty i zakłócenia w działaniu zaworu.

Skład stopu mosiądzu: dlaczego to ma znaczenie

Nie każdy mosiądz jest równy. Zakres stopów mosiądzu stosowanych w armaturze wodno-kanalizacyjnej i zaworach przemysłowych obejmuje mosiądz odporny na odcynkowanie (DZR) po standardowy mosiądz żółty i stopy gorsze o niekontrolowanym składzie. W zastosowaniach z wodą pitną zawory muszą być wykonane z mosiądzu DZR lub mosiądzu o niskiej zawartości ołowiu zawierającego maksymalnie 0,25% ołowiu według średniej ważonej zgodnie z wymaganiami NSF/ANSI 61 i NSF/ANSI 372. Standardowy mosiądz żółty (około 65% miedzi, 35% cynku) jest podatny na odcynkowanie w miękkiej, kwaśnej wodzie lub wodzie o stężeniu chlorków powyżej 200 mg/l, gdzie cynk jest selektywnie wypłukiwany ze stopu, pozostawiając porowatą, bogatą w miedź gąbkę, która ulega zniszczeniu strukturalnemu pod normalnym ciśnieniem roboczym w ciągu lat od instalacji.

Mosiądz DZR zawiera niewielki dodatek arsenu (0,02% do 0,06%), który zapobiega selektywnemu wypłukiwaniu cynku, zachowując właściwości mechaniczne stopu przez cały okres użytkowania zaworu. Zawory mosiężne DZR są identyfikowane w dokumentacji certyfikacji materiałów poprzez oznaczenie CW602N (norma europejska) lub C35330 (norma ASTM).

Wymagane certyfikaty i standardy

• NSF/ANSI 61 i NSF/ANSI 372: Wymagane dla każdego zaworu mającego kontakt z wodą pitną na rynkach Ameryki Północnej. Potwierdza, że ​​ekstrakcja ołowiu i zanieczyszczeń z materiału zaworu nie przekracza bezpiecznych limitów kontaktu z wodą pitną.
• EN 12288 (zasuwy mosiężne) i EN 13959 (zawory zwrotne): Norma europejska regulująca wymagania dotyczące projektowania, testowania i znakowania mosiężnych zasuw i zaworów zwrotnych w zastosowaniach budowlanych. Produkty sprzedawane na rynkach UE powinny być opatrzone oznakowaniem CE odnoszącym się do tych norm, tam gdzie ma to zastosowanie.
• Zatwierdzenie WRAS (Program doradczy ds. przepisów wodnych): Wymagane w przypadku zaworów stosowanych w instalacjach wody pitnej w Wielkiej Brytanii. Atest WRAS potwierdza, że materiały i konstrukcja zaworu są zgodne z przepisami dotyczącymi zaopatrzenia w wodę (armaturą wodną) z 1999 r.
• Test hydrostatyczny powłoki i test siedziska: Każdy zawór przed wysyłką powinien zostać poddany próbie hydrostatycznej pod ciśnieniem 1,5-krotności jego maksymalnego dopuszczalnego ciśnienia (MAP) w przypadku testu integralności skorupy i 1,1-krotności MAP w przypadku testu szczelności gniazda zgodnie z normą EN 12266 lub ASME B16.34. Poproś o certyfikaty testów dla zastosowań wysokociśnieniowych lub zastosowań krytycznych dla bezpieczeństwa.

Najlepsze praktyki instalacyjne dla mosiężnych zaworów zwrotnych i mosiężnych zasuw

Prawidłowa instalacja jest równie ważna, jak właściwy dobór zaworu. Nawet odpowiednio dobrany zawór ulegnie przedwczesnej awarii lub będzie działał nieodpowiednio, jeśli zostanie zainstalowany bez przestrzegania wskazówek producenta i ogólnych najlepszych praktyk w zakresie inżynierii rurociągów.

Prawidłowa instalacja mosiężnego zaworu zwrotnego

• Sprawdź strzałkę kierunku przepływu na korpusie zaworu: Każdy mosiężny zawór zwrotny ma strzałkę kierunku przepływu odlaną lub wytłoczoną na korpusie. Zamontować zawór tak, aby strzałka wskazywała kierunek zamierzonego (do przodu) przepływu. Odwrócona instalacja tworzy trwale zamknięty zawór, który blokuje cały przepływ.
• Należy przestrzegać minimalnych prostych odcinków rur: Zawór zwrotny należy zainstalować co najmniej 5 średnic rury za kolanem, trójnikiem lub wylotem pompy, aby uniknąć turbulentnych warunków przepływu, które powodują drgania zaworu i przedwczesne zużycie tarczy. W przypadku zaworów zwrotnych na tłoczeniu pompy zalecana długość prostej rury przed zaworem zwrotnym wynosi minimum 10 średnic rury, aby umożliwić rozwój profilu prędkości.
• Potwierdź zgodność orientacji: Zawory zwrotne klapowe należy montować tak, aby sworzeń zawiasu znajdował się w pozycji poziomej lub z tarczą odchyloną do góry. Nie można ich instalować przy przepływie pionowym w dół, ponieważ grawitacja utrzymuje tarczę zamkniętą niezależnie od przepływu do przodu. Sprężynowe mosiężne zawory zwrotne można instalować w dowolnej orientacji.

Prawidłowa instalacja mosiężnej zasuwy

• Preferowana orientacja to rurociąg poziomy z trzonem ustawionym pionowo lub pod kątem do góry: Pionowy montaż z trzpieniem do góry zapobiega gromadzeniu się osadu w kieszeni zasuwy (wgłębienie w korpusie zaworu, w którym zasuwa chowa się po otwarciu), co w przypadku montażu z trzpieniem w dół mogłoby uniemożliwić całkowite zamknięcie zasuwy i spowodować uszkodzenie gniazda w wyniku wymuszonego zamknięcia zasuwy przez nagromadzony materiał.
• Podeprzyj rurę niezależnie od zaworu: Zasuwy mosiężne w większych średnicach (DN50 i powyżej) są na tyle ciężkie, że instalacja bez podparcia powoduje znaczne naprężenia zginające na złączach rur łączących na końcach zaworu. Zapewnić podparcie rury w odległości 300 mm po każdej stronie zaworu, aby zapobiec wyciekom na złączach w wyniku ugięcia rury w miarę upływu czasu.
• Przed uruchomieniem sprawdzić zawór: Całkowicie otworzyć i zamknąć zawór 2 do 3 razy po montażu, aby sprawdzić swobodne działanie pokrętła i upewnić się, że żadne uszkodzenie gwintu lub zakłócenia spowodowane odpadami montażowymi nie uniemożliwiają pełnego ruchu bramy. Zasuwa, której nie można całkowicie zamknąć, nie stanowi funkcjonalnego urządzenia izolującego i należy ją wymienić lub naprawić przed oddaniem systemu do użytku.

Konserwacja i rozwiązywanie problemów w przypadku eksploatowanych zaworów mosiężnych

Zawory mosiężne wymagają stosunkowo niewielkiej konserwacji w instalacjach czystej wody, ale z biegiem czasu określone rodzaje awarii stają się przewidywalne i można im zapobiegać, aby uniknąć nieplanowanych przestojów systemu.

Typowe awarie mosiężnych zaworów zwrotnych i ich przyczyny

• Drganie lub hałas podczas pracy: Spowodowane niewystarczającą prędkością przepływu, aby utrzymać całkowicie otwartą tarczę zwrotną, lub zużytą lub słabą sprężyną, która umożliwia częściowe zamknięcie przy normalnym natężeniu przepływu. Rozwiązanie: sprawdź, czy zawór jest odpowiednio dobrany do zainstalowanego natężenia przepływu; rozważyć wymianę na zawór o następnym rozmiarze, mniejszy, jeśli prędkość rury przy obecnym rozmiarze jest niższa od minimalnej zapewniającej stabilną pracę w otwartym położeniu.
• Niezapobiegnięcie przepływowi zwrotnemu (przeciek wewnętrzny): Spowodowane przez kamień lub zanieczyszczenia uwięzione na powierzchni gniazda, uniemożliwiające uszczelnienie tarczy, zużyte lub zdeformowane gniazdo tarczy lub uszkodzoną sprężynę tarczową w typach sprężynowych. Oczyścić gniazdo i dysk przy działającym zaworze, zmieniając przepływ na krótko; jeżeli wyciek utrzymuje się, zawór wymaga demontażu w celu oczyszczenia lub wymiany gniazda.
• Wyciek zewnętrzny ze stawów ciała: Zwykle spowodowane przez uszkodzenie momentu obrotowego podczas montażu połączeń gwintowych lub przez cykliczne naprężenia termiczne na połączeniach gwintowanych w instalacjach ciepłej wody. Nałóż taśmę do gwintów PTFE na wszystkie połączenia gwintowe i dokręć momentem zgodnym ze specyfikacją producenta (zwykle 30 do 60 Nm dla złączek mosiężnych DN15 do DN50), aby uniknąć zarówno zbyt niskiego momentu dokręcenia (wycieku), jak i nadmiernego dokręcenia (zdarcie gwintu).

Typowe awarie mosiężnych zasuw i ich przyczyny

• Wyciek uszczelnienia trzpienia: Najczęstszy wymóg konserwacji zasuwy. Uszczelnienie dławnicy z biegiem czasu ulega ściskaniu i umożliwia wyciek przez trzpień do atmosfery. Rozwiązaniem stosowanym w większości konstrukcji zaworów jest dokręcenie nakrętki dławika o jedną czwartą do pół obrotu w celu dociśnięcia uszczelnienia do trzpienia. Jeżeli dokręcenie nie zatrzymuje wycieku, należy wymienić dławnicę na nową linę uszczelniającą z PTFE lub grafitu o przekroju poprzecznym odpowiednim dla wielkości zaworu.
• Zawór zablokowany w pozycji otwartej lub zamkniętej (zatarty trzpień): Spowodowane korozją lub zgorzeliną na gwintach trzpienia, szczególnie w przypadku zaworów, które są rzadko używane i pozostawione w jednym położeniu przez lata bez ćwiczeń rowerowych. Nałóż olej penetrujący na gwinty trzpienia i obracaj zawór małymi krokami, zamiast przykładać duży moment obrotowy, który może spowodować przecięcie trzpienia. Po uwolnieniu nałożyć cienką warstwę dwusiarczku molibdenu lub smaru PTFE na gwinty trzpienia przed zamknięciem i okresowo, co najmniej raz w roku, sprawdzać pełny skok zaworu, aby zapobiec zatarciu w przyszłości.
• Wewnętrzna nieszczelność gniazda (zawór nie uszczelnia się po zamknięciu): Najczęściej powodowane przez cząstki piasku lub kamienia uwięzione pomiędzy przegrodą a gniazdem podczas zamykania, które osadzają się w bardziej miękkiej mosiężnej powierzchni gniazda i zapobiegają tworzeniu się uszczelnienia stykowego z linią. Przepłucz zawór, całkowicie go otwierając na krótko, aby oczyścić gniazdo, a następnie ponownie zamknij. Jeśli wyciek nie ustąpi po wielokrotnych cyklach płukania, powierzchnie gniazd wymagają dotarcia lub wymiana zaworu.

Często zadawane pytania

1. Jaka jest główna różnica między mosiężnym zaworem zwrotnym a mosiężną zasuwą?

Mosiężny zawór zwrotny to automatyczny zawór, który umożliwia przepływ tylko w jednym kierunku i zamyka się bez żadnej interwencji operatora, gdy przepływ zatrzymuje się lub odwraca. Zasuwa mosiężna to ręcznie sterowany zawór, który operator otwiera lub zamyka, obracając pokrętło ręczne, i zapewnia dwukierunkową izolację odcinającą. Zawór zwrotny zapobiega przepływowi zwrotnemu; zasuwa zapewnia ręczną izolację. Obydwa są często wymagane w tym samym systemie w różnych lokalizacjach.

2. Czy można zastosować mosiężną zasuwę do regulacji natężenia przepływu?

Nie. Zasuwa mosiężna może pracować wyłącznie w pozycji całkowicie otwartej lub całkowicie zamkniętej. Używanie go w pozycji częściowo otwartej do dławienia przepływu powoduje, że strumień płynu o dużej prędkości powoduje erozję powierzchni zasuwy i gniazda, niszcząc zdolność uszczelniania zaworu w ciągu tygodni lub miesięcy od działania przepustnicy. Jeśli konieczna jest regulacja przepływu, należy zainstalować zawór kulowy, zawór kulowy lub zawór iglicowy przystosowany do dławienia.

3. Skąd mam wiedzieć, w którym kierunku zainstalować mosiężny zawór zwrotny?

Każdy mosiężny zawór zwrotny ma strzałkę kierunku przepływu odlaną lub wytłoczoną na korpusie zaworu. Zamontować zawór tak, aby strzałka była zgodna z kierunkiem zamierzonego przepływu w rurze. Jeśli strzałka wskazuje niewłaściwy kierunek, zawór trwale zablokuje cały przepływ w tym miejscu. W przypadku sprężynowych zaworów zwrotnych bez wyraźnie widocznej strzałki otwór wlotowy (przez który przepływ wpływa do zaworu) można zidentyfikować jako stronę, na którą wystawiona jest powierzchnia tłoka lub tarczy, gdy zawór jest otwarty.

4. Z jakiego stopu mosiądzu należy wykonać mosiężną zasuwę lub mosiężny zawór zwrotny do wody pitnej?

W przypadku zastosowań w wodzie pitnej zarówno mosiężne zasuwy, jak i mosiężne zawory zwrotne powinny być wykonane z mosiądzu bezołowiowego (maksymalnie 0,25% ołowiu według średniej ważonej zgodnie z NSF/ANSI 372) lub z mosiądzu odpornego na odcynkowanie (DZR) (oznaczenie stopu CW602N w Europie lub C35330 zgodnie z ASTM), gdzie skład chemiczny wody stwarza ryzyko odcynkowania. Poproś dostawcę zaworu o dokumentację certyfikacyjną NSF/ANSI 61 i NSF/ANSI 372 dla dowolnego zaworu stosowanego w zaopatrzeniu w wodę pitną, niezależnie od kraju pochodzenia.

5. Co powoduje, że mosiężny zawór zwrotny drga lub hałasuje podczas pracy?

Drganie w mosiężnym zaworze zwrotnym jest spowodowane oscylacją tarczy zwrotnej lub tłoka pomiędzy położeniem otwartym i zamkniętym, ponieważ prędkość przepływu przez zawór jest zbyt niska, aby utrzymać mechanizm stabilnie otwarty, lub napięcie wstępne sprężyny w przypadku typu sprężynowego jest zbyt wysokie w stosunku do dostępnej różnicy ciśnień przy zainstalowanym natężeniu przepływu. Rozwiązaniem jest wybór zaworu zwrotnego o średnicy mniejszej o jedną średnicę rury (co zwiększa prędkość i różnicę ciśnień na zaworze przy tym samym objętościowym natężeniu przepływu) lub wybór zaworu z lżejszą sprężyną, która otwiera się pełniej przy dostępnej różnicy ciśnień.

6. Jak często należy sprawdzać mosiężną zasuwę, jeśli jest ona używana jako normalnie otwarty zawór odcinający?

Zasuwy używane w pozycji normalnie otwartej i zamknięte jedynie w celu odłączenia konserwacyjnego powinny być w pełni sprawne (otwierane i zamykane przez pełny skok) co najmniej raz w roku. W przypadku krytycznych zaworów odcinających w systemach bezpieczeństwa życia (izolacja przeciwpożarowa, linie wyłączania awaryjnego) zaleca się częstsze cykle ćwiczeń działania kwartalnego, aby sprawdzić, czy zawór będzie działał niezawodnie w razie potrzeby. Coroczne ćwiczenia zapobiegają korozji gwintu trzpienia i przyleganiu kamienia, które powodują zatykanie się zasuw po latach bezczynności.

7. Czy mosiężny zawór zwrotny można zamontować na pionowej rurze przepływowej skierowanej w dół?

To zależy od typu zaworu. Zaworów zwrotnych nie można instalować przy przepływie pionowym w dół, ponieważ grawitacja utrzymuje tarczę klapy zamkniętą niezależnie od przepływu do przodu, trwale blokując rurę. Zawory zwrotne tłokowe lub podnoszące ze sprężyną można instalować przy przepływie pionowym w dół, ponieważ sprężyna zapewnia siłę zamykającą, a nie grawitację, a ciśnienie przepływu do przodu musi pokonać sprężynę, aby otworzyć zawór niezależnie od orientacji. Przed zamontowaniem zaworu zwrotnego w rurze innej niż pozioma należy zawsze sprawdzić dopuszczalne kierunki montażu u konkretnego producenta zaworu.

8. Jaki jest spadek ciśnienia w mosiężnej zasuwie, gdy jest ona całkowicie otwarta?

Spadek ciśnienia w całkowicie otwartej mosiężnej zasuwie jest bardzo niski, ponieważ zasuwa całkowicie wycofuje się z otworu, tworząc prawie niezakłóconą ścieżkę przepływu. Przy typowym natężeniu przepływu wody do użytku domowego spadek ciśnienia wynosi 0,01 do 0,05 bar (około 100 do 500 mm słupa wody) w zależności od wielkości zaworu i prędkości przepływu. Jest to znacznie niższe niż spadek ciśnienia na zaworze kulowym, zaworze kulowym lub zaworze zwrotnym przy równoważnych warunkach przepływu, dlatego też zasuwy są przeznaczone do głównych zadań izolacyjnych, gdzie ważna jest minimalizacja oporów przepływu.

9. Jak długo wytrzymuje mosiężny zawór zasuwowy lub mosiężny zawór zwrotny w normalnych warunkach wodociągowych?

W przypadku czystej wody pitnej przy normalnym ciśnieniu roboczym (do 10 barów) i temperaturach (do 90 stopni Celsjusza) zarówno mosiężne zasuwy, jak i mosiężne zawory zwrotne mają projektowaną żywotność od 20 do 40 lat, jeśli są wykonane z odpowiednich stopów mosiądzu i działają prawidłowo. Żywotność zaworu odcinającego jest ograniczona przede wszystkim przez zużycie uszczelnienia (naprawiane poprzez wymianę uszczelnienia, a nie wymianę zaworu) i erozję gniazda w wyniku działania przepustnicy (zapobieganą prawidłowej praktyce obsługi). Żywotność zaworu zwrotnego jest ograniczona przede wszystkim przez zużycie tarczy i gniazda spowodowane turbulencjami przepływu i uderzeniami wodnymi, które można złagodzić poprzez prawidłowy dobór rozmiaru i montaż.

10. Czy mosiężna zasuwa czy zawór kulowy są lepsze w przypadku odcinania głównej wody w budynkach mieszkalnych?

Nowoczesna praktyka wodno-kanalizacyjna na większości rynków przesunęła się w stronę zaworów kulowych do głównych zastosowań odcinających, ponieważ zawory kulowe wymagają do działania jedynie ćwierć obrotu (w porównaniu z wielokrotnymi pełnymi obrotami w przypadku zasuwy), jest mniej prawdopodobne, że zablokują się po latach bezczynności, a ich konstrukcja uszczelnienia trzpienia jest mniej podatna na wycieki w wyniku cykli termicznych domowych systemów dostarczania ciepłej i zimnej wody. Jednakże mosiężne zasuwy pozostają akceptowalne i są szeroko stosowane w starszych instalacjach. W przypadku wymiany istniejącej mosiężnej zasuwy w zastosowaniach odcinających w budynkach mieszkalnych obecnie zalecanym ulepszeniem jest bezołowiowy mosiężny zawór kulowy o przepustowości pełnej średnicy ze względu na połączenie niezawodności, łatwości obsługi i niskich wymagań konserwacyjnych w okresie użytkowania od 25 do 40 lat.