КЛАПАНЫ

Перед тем как рассматривать символы, используемые для обозначения различных типов клапанов, мы должны рассмотреть различные функции, которые должны выполнять клапаны.

 

Основные три требования по функциям клапанов:

 

• Функция ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО: Для функции включено/выключено клапан должен обеспечивать полное прохождение потока, если полностью открыт и герметичное перекрытие, если полностью закрыт.

 

• Функция РЕГУЛИРОВАНИЕ: при функции регулирования клапан должен быть способен управлять потоком жидкости, проходящим через него, в соответствии с требованиями его конструкции. Клапан также должен обеспечивать герметичное перекрытие без утечек, если полностью закрыт.

 

• Функция ОДНОСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ: Необходимы клапаны, которые обеспечивают поддержания потока только в одном направлении. Они должны свободно пропускать поток в необходимом направлении, но полностью перекрывать поток в обратном направлении.

 

Как вы понимаете, различные требования к каждому виду функции потребуют использования различных типов клапанов. Давайте разберем основные особенности конструкции различных типов клапанов.

 

На большинстве P&ID каждому типу клапана дается отдельный символ. Выбор типа клапана будет во многом зависеть от условий эксплуатации, продукции и типа функции. Также учитываются и другие требования, такие как стоимость, вес и требования по обслуживанию.

 

В некоторых случаях различные типы клапанов могут быть не указаны на P&ID. В таких случаях используются общие символы, показанные ниже:

 

	Клапаны, которые находятся нормально в ОТКРЫТОМ положении, обычно не закрашиваются. Также возможно, что рядом со знаком печатаются буквы NO (означающие, нормально открытый).
	Клапаны, которые обычно находятся нормально вЗАКРЫТОМ положении, обычно закрашиваются. Также возможно, что рядом со знаком печатаются буквы NС (означающие, нормально закрытый).

 

 

1.12 КЛАПАНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ФУНКЦИИ «ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО»

 

Следующие клапаны обычно выбираются для выполнения функции ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО. Как правило, они позволяют потоку свободно течь, если полностью открыты, и производят герметичное перекрытие, если полностью закрыты.

 

	Самый часто используемый тип клапана. Применяется при всех давлениях. Задвижки не самые лучший тип клапана при работе с загрязненной средой, так как мусор может повредить уплотнительные поверхности или скапливаться на дне клапана, препятствуя закрытию. Задвижку нельзя использовать для выполнения контрольных функций, так как поток сквозь клапан может срезать уплотнительные поверхности. Примечание: символ задвижки может быть использован в качестве общего символа для всех типов клапанов.
	Альтернативный символ.
	Применяется при всех давлениях. Некоторые конструкции имеют точки ввода герметиков, для того чтобы усилить перекрывающую способность клапана. Не самые лучший тип клапана при работе с загрязненной средой, так как мусор может повредить уплотнители. Специализированное внутреннее устройство может позволить использовать клапан для контрольных функций потока с относительно низкими перепадами давления.
	Альтернативный символ.
	В основном, используется при средних и низких давлениях. Большинство конструкций имеют точки ввода герметиков, для того чтобы усилить перекрывающую способность клапана. Не самые лучший тип клапана при работе с загрязненной средой, так как мусор может повредить уплотнители.
	В основном, используется для специализированного высокого давления. Является модификацией шарового клапана, имеет вращающее/скользящее действие, которое прижимает шар к уплотнительной поверхности. Должен быть установлен в правильном направлении на линии для достижения лучших результатов. Достаточно хорошо служит в условиях загрязненной среды.
	В основном, используется для службы при низком давлении и для загрязненной среды. Необходимо проследить за тем, чтобы не перетянуть клапан и не повредить гибкую мембрану.

 

1.13 КЛАПАНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ФУНКЦИИ «РЕГУЛИРОВАНИЕ»

 

Следующие клапаны способны регулировать поток жидкостей через них и, в большинстве случаев, обеспечить герметичное перекрытие, если полностью закрыты.

 

	Применяется при всех давлениях. Самый часто используемый тип клапана-регулятора. Хорошо служит в условиях загрязненной среды. Различные варианты внутренней конструкции могут справиться со всеми требованиями среды и давления.
	Применяется при всех давлениях. Модификация проходного запорного клапана. Используется для очень тонкого регулирования потока (например, в точках отбора проб). Бесполезен при загрязненной среде.
	Альтернативный символ.
	В основном используется при высоких давлениях. Модификация проходного запорного клапана. Сниженная турбулентность внутри клапана дает поток лучше, чем в проходном запорном клапане.
	Дроссельный (или штуцерный) клапан Используется для работы при высоком перепаде давления. Модификация углового клапана.
	В основном используется при низком давлении и при низком перепаде давления. Некоторые конструкции выполнены в направленном варианте, для того чтобы улучшить уплотнение. Нельзя полагаться на него, если требуется абсолютно непроницаемое перекрытие.
	Альтернативный символ.

 

1.14 КЛАПАНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ФУНКЦИИ «ОДНОСТОРОННЕЕ ДЕЙСТВИЕ»

 

Клапаны, которые выполняют ОДНОСТОРОННЕЕ действие, называются ОБРАТНЫМИ КЛАПАНАМИ, НЕВОЗВРАТНЫМИ КЛАПАНАМИ ИЛИ ОДНОСТОРОННИМИ КЛАПАНАМИ. Следующие клапаны обеспечивают поддержание потока только в одном направлении и, в большинстве случаев, обеспечивают свободный поток в одном направлении, но полностью перекрывают его в обратном направлении. Четыре основных варианта:

 

• ПОВОРОТНЫЙ ОБРАТНЫЙ КЛАПАН: плоский диск подвешен на шарнирах таким образом, что он поднимается, позволяя потоку проходить через диск в одном направлении, но он опускается и уплотняет гнездо клапана, когда поток возвращается. Поворотный обратный клапан является самым часто используемым типом клапана для выполнения функции «одностороннее действие».

 

• ОБРАТНЫЙ КЛАПАН С НАКЛОННОЙ ПЛАСТИНОЙ: плоский диск подвешен на шарнирах с легким смещением от центрального положения. Смещенное положение шарниров приводит к тому, что клапан открывается в одном направлении, но герметично закрывается в обратном направлении. В основном используется для потока газа высокой скорости и высокого давления.

 

• ШАРОВОЙ ОБРАТНЫЙ КЛАПАН: Свободно двигающийся шар находится внутри клапанной клетки. Шар поднимается из гнезда и позволяет потоку проходить вперед, но если поток возвращается, шар падает и входит обратно в гнездо, герметично перекрывая обратный путь для потока. В основном используется для регулирования потоков жидкости с низкой скоростью.

 

• ПОРШНЕВОЙ ОБРАТНЫЙ КЛАПАН: свободно движущийся поршень скользит вверх и вниз внутри клапанной клетки. Поршень поднимается из гнезда и позволяет потоку проходить вперед, но если поток возвращается, поршень падает и входит обратно в гнездо вентиля, герметично перекрывая обратный путь для потока. В основном используется для регулирования потоков жидкости с низкой скоростью, при высоком давлении.

 

Любые из вышеупомянутых типов могут быть снабжены пружиной, которая способствует уплотнению при обратном потоке. Поворотные обратные клапаны также могут быть оборудованы:

 

• Устройством, посредством которого обратный клапан завинчивается до отказа, что приводит к усилению способностей герметично закрываться.

 

• Гидравлическим амортизатором, который предотвращает резкое захлопывание.

 

 

	Указано направление потока слева направо.
	Альтернативный символ. Указано направление потока слева направо.
	Альтернативный символ. Указано направление потока слева направо.
	Основной поток идет слева направо. Направление рециркуляционного потока указано вертикально. Используется для снабжения центробежных насосов обратными клапанами на линии выброса, которые также содержат устройство минимального потока.
	Обратный клапан может завинчиваться до отказа, что приводит к усилению способностей герметично закрываться дожат, для того чтобы усилить перекрытие. Иногда встречается на насосах или компрессорах высокого давления. Указанное направление потока слева направо.

 

 

1.15 КЛАПАНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ «СПЕЦИАЛЬНЫХ» ФУНКЦИЙ

Следующие клапаны предназначены для работы со специальными требованиями. Они все являются специализированными модификациями уже описанных клапанов.

	Используется для защиты сосудов и труб от избыточного давления. Модификация углового клапана. Стандартный тип имеет заряженную пружину для обеспечения того, что клапан срабатывает при предустановленном давлении под седлом клапана. Существуют балансирующие модели, которые компенсируют любую разность давления ниже по потоку от клапана.
	Альтернативный символ.
	Используется для защиты сосудов и труб от избыточного давления, используется для работы при высоком давлении и больших объемах. Клапан сброса давления с маленькой заряженной пружиной (PILOT) активируется, чтобы открыть главный клапан.
	Используется для защиты емкостей и сосудов низкого давления от избыточного давления и условий вакуума. Позволяет воздуху входить и выходить из емкостей или сосудов в ответ на изменения внутреннего давления. Модификация проходного запорного клапана, которая использует гнезда нагруженного клапана.
	Используется для предотвращения потока в или из емкостей и сосудов. Обычно располагается там, где могут возникнуть разрывы трубы, которые могут иметь чрезвычайно опасным последствиям (например, гибкие шланги для углеводородов).

 

	Не совсем клапан, но он используется для функции сброса давления схожим способом, что и предохранительный клапан давления. Часто устанавливается под предохранительными клапанами давления PSV, для того чтобы защитить их от коррозийных технологических текучих сред. Разрывной диск также используется в качестве последнего средства защиты от избыточного давления при критических условиях работы, например со стороны кожуха в кожухотрубном теплообменнике.
	Один входящий поток расходится в два выходных отверстия. Внутренняя конструкция может быть:   ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО –в зависимости от положения клапана, поток может проходить через одно любое выпускное отверстие. СОВМЕСТНЫЙ –в зависимости от положения клапана, поток может проходить через одно выпускное отверстие или через оба одновременно.
	Два входящих потока могут быть направлены в два выпускных отверстия. Этот специализированный клапан используется в проверочных петлях расходомера.
	Могут быть модификациями шаровых клапанов (как изображено), задвижек или пробковых клапанов. Внутренняя секция клапана размещена между двумя независимыми уплотнениями. Внутренняя секция соединена с выпускным клапаном. Выпускной клапан может быть открыт для слива из центральной секции, и обеспечить, чтобы через обе уплотнительные поверхности не было миграции текучей среды. Сдвоенный клиновый и выпускной клапан зачастую используется в замерных системах.
	Используются для поддержания уровней в резервуарах-хранилищах, таких как резервуары питьевой воды, дизельного топлива и т.д.