Что такое вантуз на трубопроводе
ВРЕЗКА ВАНТУЗОВ В НЕФТЕПРОВОД
Назначение и место установки вантузов
3.1 Вантуз – это задвижка с патрубком, устанавливаемая под прямым углом к оси трубопровода.
Вантузы предназначены для подсоединения насосных агрегатов при опорожнении ремонтируемого участка и закачки нефти в нефтепровод после ремонта, а также впуска воздуха при освобождении и выпуска газовоздушной смеси при заполнении нефтепровода.
3.2 Место установки вантузов зависит от их назначения.
Вантузы для откачки врезаются на ремонтируемом участке трубопровода для его освобождения от нефти.
Вантузы для откачки нефти из ремонтируемого участка трубопровода устанавливаются на вырезаемой (удаляемой) “катушке” или в самых низких по геодезическим отметкам местах трассы в соответствии с принятой технологией опорожнения трубопровода. Вантузы монтируются на боковой, верхней и нижней образующей трубы (рисунок 3.1). Вантузы, смонтированные на нижней и боковой образующей трубопровода, должны быть вырезаны после завершения работ вместе с “катушкой”.
Вантузы для закачки нефти, в зависимости от принятой схемы заполнения нефтепровода, устанавливаются на параллельном нефтепроводе или на ремонтируемом нефтепроводе по их верхней образующей. Вантузы для впуска-выпуска воздуха устанавливаются по верхней образующей трубопровода в местах трассы ремонтируемого участка с наиболее высокой геодезической отметкой.
3.3 Количество и диаметр врезаемых для откачки нефти вантузов зависят от объема откачиваемой нефти из ремонтируемого участка нефтепровода, диаметра опорожняемого участка, профиля трассы. Количество и диаметр вантузов, врезаемых в трубопровод для откачки и закачки нефти, приведены в таблице 3.1.
При ограниченной длине заменяемой “катушки” в стесненных условиях ремонта и необходимости врезки в нее двух и более вантузов для откачки
нефти, схема их установки должна соответствовать рисунку 3.1 с обязательной их вырезкой при замене “катушки” и подключении участка.
Таблица 3.1 – Минимальное количество и диаметр вантузов, врезаемых
Необходимость и принципы установки воздушных вантузов
Растворенный в средах газ создает следующие препятствия в работе трубопроводных систем:
Для удаления газов из напорных систем необходимо использовать специальные технические устройства – воздушные вантузы.
В зависимости от назначения, вантузы имеют свои конструктивные особенности. Вантузы бывают одноступенчатые и двухступенчатые.
Вантуз для очищенной воды представляет собой колбу с шаром (одноступенчатые) или две колбы и два шара (двухступенчатые).
Вантуз для канализации отличается наличием шара на жестком креплении и вынесенным в верхнюю часть запорным элементом, что позволяет исключить загрязнение. Также у вантузов есть промывной вентиль.
В конструкцию бесколодезного вантуза входит отключающий элемент, поэтому отсекающая задвижка не требуется. В рабочем состоянии дистанционная труба прижимает подпружиненный отключающий элемент, позволяя воде и воздуху поступать в шахту вантуза, заменяющую колодец. В случае необходимости ревизии вантуз вместе с дистанционной трубой извлекают из шахты. При этом пружина отключающего элемента выпрямляется и доступ воды в шахту блокируется.
Вантуз устанавливают на узел удаления воздуха (газов), который состоит из следующих элементов:
Правила проектирования вантузов описаны в СП 31.13330.
Установка вантузов рекомендуется:
Эксплуатирующие организации рекомендуют искусственно организовать верхние точки на трубопроводах длиной более 1000 метров, находящихся в горизонтали.
На трубах диаметром до 300 мм включительно допускается применением одноступенчатых вантузов. На трубах диаметром свыше 300 мм необходимо устанавливать только двухступенчатые.
Вантузы работают в автоматическом режиме на впуск и выпуск: при наличии в трубопроводе воды шар поднимается и блокирует выход воды. Когда в вантузе собирается воздух, шар падает и выпускает воздух через вантуз наружу. При опорожнении трубопровода шар падает и впускает воздух снаружи, тем самым устраняя вакуум в трубе, который может разрушить трубопровод. В двухступенчатых вантузах большой шар работает при заполнении и опорожнении трубопровода для впуска и выпуска большого объема воздуха. Малый шар работает при заполненном трубопроводе, выпуская накапливающийся в процессе эксплуатации воздух в очень незначительных объемах.
При установке воздушных вантузов следует особое внимание уделить температуре в камере. При установке на узел удаления воздуха вантузы могут оказаться в зоне промерзания. Это может привести к обледенению и прекращению работы вантуза.
Обслуживать вантузы для сетей водоснабжения необходимо 1 раз в год, для сетей водоотведения — 2 раза в год.
Воздушный вантуз для водопровода
Что такое воздушный вантуз
Эффективная работа систем подачи и отведения воды напрямую зависит от количества воздуха в них. Смешиваясь с жидкостью, газ повышает объем вещества, которое проходит через трубы, турбины, очистные механизмы. Работа в таком режиме уменьшает срок службы элементов водопровода. Присутствие в системе большого количества газа также приводит к образованию воздушных «карманов». При прохождении через сложную аппаратуру и трубы они вызывают гидроудары (во время движения вода приливает то к одной стенке трубопровода, то к другой).
Вантуз аэрационный предназначен для удаления лишнего газа и поддержания постоянного давления в замкнутых водопроводных системах. Эти устройства удаляют лишний воздух во время работы, а также препятствуют образованию вакуума во время ремонтных работ. Вантуз воздушный устроен достаточно просто, а разобраться в принципах его работы не составит особого труда даже неподготовленному человеку.
Принцип действия вантуза аэрационного
Корпус вантуза располагают вертикально. Нижнее отверстие соединено с водопроводной или отопительной системой, в то время, как верхнее отверстие служит для удаления накопившегося воздуха из корпуса. Там же расположен клапан, который соединен крепким стержнем с поплавком (полый шар, который не тонет в воде).
По мере того, как воздух вытесняет жидкость из корпуса вантуза, поплавок опускается вниз. Это приводит к тому, что клапан открывается и выпускает газ до тех пор, пока резервуар не заполнится водой. Так происходит работа в обычном режиме.
Режимы работы воздушного вантуза
Современный воздушный вантуз для водопровода обладает несколькими режимами работы. Это позволяет сэкономить на дополнительном оборудовании, а также ускорить процесс обслуживания системы.
Современный воздушный вантуз для водопровода может работать в следующих режимах:
Узкоспециализированные водопроводные клапаны могут обладать и другими режимами работы, но их перечисление займет не один час. Такие устройства могут изготавливаться на заказ, а также применяться в специализированных системах подачи воды.
Применение аэрационного вантуза
Воздушный вантуз должен присутствовать в любой замкнутой системе подачи жидкости, так как излишки воздуха ведут к повышенному износу оборудования, а также образованию коррозийных отложений.
Обычно клапаны устанавливают в следующих местах трубопровода:
Вантузы устанавливаются в таких сетях, как:
Не стоит скупиться на качественный воздушный вантуз для водопровода, ведь более дорогие модели устройств положительно скажутся на сроке службы системы в целом. Отличным вариантом по соотношению цены и качества можно считать вантуз аэрационный серия 51А от CMO, изготовленный из качественного чугуна. Кроме этого все элементы устройства защищены от коррозии.
Материалы для изготовления воздушного вантуза для водопровода
Корпус вантуза может быть изготовлен из металла (чугун, качественная сталь и т.п.) или пластика. Последний обладает повышенной коррозийной устойчивостью, но имеет относительно небольшой срок службы. Прокладку изготавливают из паронита. Именно этот долговечный материал отлично справляется с герметизацией воздушного клапана.
Качественный вантуз заметно повысит срок службы водопровода, поэтому на его установке экономить не стоит.
Выбор вантуза для выпуска воздуха из трубопровода
При прокачке любых жидкостей по магистралям происходит их частичное заполнение воздухом. За счет этого уменьшается проходное сечение трубы, образуются воздушные пробки, способствующие возникновению гидроударов. Вантуз автоматически стравливает воздух из магистрали. Он устанавливается на трубопроводах централизованного тепло- и водоснабжения и водоводных системах загородных домов.
Назначение устройства
Воздушный вантуз иногда называют воздухоотводчиком или автоматическим воздушным клапаном. Внешний вид – полый цилиндр, нижняя часть которого соединяется с трубопроводом, а вверху находится отверстие для выпуска воздуха в атмосферу. Внутри встроен механический клапан, автоматически открывающийся при попадании воздуха в цилиндр и закрывающийся после его удаления.
Основное назначение конструкции – постоянное удаление воздуха, скапливающегося в трубопроводе. Для слива воды из системы устанавливаются вантузы с противоположной функцией – впуск воздуха в магистраль. Существуют комбинированные варианты, способные работать на впуск и на выпуск.
Обязательно вантуз устанавливается на водопроводной сети в самой высокой ее точке. Дополнительно они монтируются в местах перелома магистрали, а также в сантехнических камерах и колодцах.
Принцип работы вантуза
Основным элементом механизма, обеспечивающего выпуск воздуха, является пустотелый шарик из металла или пластика. Верхняя его часть соединена с рычагом или штоком, перекрывающих выходное отверстие. На штоке устанавливается запирающая мембрана. Вода из магистрали заполняет камеру вантуза. При этом шарик всплывает, поднимая рычаг и герметично запирая выход.
Воздух, находящийся в трубопроводе, стремится вверх и попадает в камеру вантуза. Уровень воды в ней понижается, шарик опускается вниз, опуская рычаг. Полость разгерметизируется, воздух через отверстие выходит наружу. Вода снова заполняет камеру, поднимая шарик. Вантуз трубопровода герметично закрывается и ждет следующего поступления воздуха.
Виды устройств в зависимости от функций
Рабочая функция всех конструкций одинакова – открытие и закрытие в нужные моменты отверстий для прохождения воздуха. Но трубопроводные магистрали работают в разных режимах и каждому из них должен соответствовать свой принцип действия воздухозапорного устройства:
Комбинированный вантуз часто называется двухступенчатым, а отдельный кинетический или автоматический – одноступенчатым. Выпускаются также и приборы, работающие по трехступенчатой схеме. Третья ступень осуществляет ускоренный выпуск воздуха через малое отверстие. Такая функция предотвращает повреждения от сильных гидроударов.
Комбинированная схема обслуживания трубопровода предлагает уменьшение числа точек воздухоотвода. В ней нет элементов, простаивающих без дела во время рабочей прокачки. Но такие клапаны стоят дороже и сложны при обслуживании.
Конструктивные различия
Любые воздушные вантузы, помимо различий выполняемых функций, отличаются особенностями конструкции. Это касается внешнего вида и внутренних механизмов.
Материал изготовления
Для изготовления корпусов трубопроводных вантузов применяются:
Независимо от материала, на каждый корпус наносится антикоррозионное покрытие.
Пластмассовые вантузы изготавливаются для трубопроводов малого диаметра прохода. Чугунные корпуса до сих пор не теряют своей популярности из-за низкой цены.
Способ соединения с основным трубопроводом
Нижняя часть вантуза должна соответствовать типу соединения на трубопроводном отводе для подключения воздухоотводчика:
Сварка применяется для установки на трубы самых больших диаметров. Резьба больше подходит для малых сечений бытовых труб.
Тип запорного клапана
Во всех конструкциях присутствует поплавок. Способы закрывания выпускного отверстия изнутри камеры могут быть разными:
Воздушный вантуз для сети канализации обычно изготавливается со штоком и мембраной. Грязь из канализационной трубы не должна попадать на рабочие поверхности запорного механизма. Для этого увеличивают расстояние между уровнем жидкости и выпускным отверстием.
Место установки
Размещение может быть на поверхности и под землей. Вантузы на водопроводе удобно устанавливать в камерах и сантехнических колодцах. В них предусматривается включение в схему запорной арматуры, которая позволяет отсечь поступление жидкости в корпус клапана перед его обслуживанием и ремонтом.
Бесколодезные варианты воздухоотводчиков снабжаются отсекающим устройством, которое при отсоединении вантуза от магистрали перекрывает выход жидкости из отводного патрубка.
Рабочие характеристики и критерии выбора
Чтобы купить вантуз, необходимо знать его основные свойства, которые обязательно указываются на упаковке модели.
Рабочая среда
Тип жидкости, с которым допускается работа устройства. Это может быть водопроводная вода, сточные воды, нефтепродукты или агрессивные среды.
Диаметр условного прохода
Обозначение «Ду» показывает в миллиметрах диаметр внутреннего сечения, по которому жидкость из магистрали поступает в корпус вантуза. Оно значительно меньше диаметра трубы, из которой удаляется воздух.
Поставщики водопроводной арматуры предлагают примерное соответствие между этими диаметрами:
Диаметр трубы, мм | Диаметр вантуза |
900 | Ду 200 |
Выпускаются воздухоотводчики с диаметрами Ду 250 и Ду 300. Но они для нестандартных решений, особо оговариваемых в проектах и чертежах.
Давление
Указывается рабочее давление в магистрали, а также испытательное давление корпуса изделия.
Температура
Максимальная температура жидкости в трубопроводе важна для вантузов, устанавливаемых на магистралях горячей воды и теплотрассах.
Выпуск воздуха
Фактически производительность вантуза. Для каждого выпускного отверстия – площадь его сечения в кв. мм. Указывается и максимальный объем выпускаемого воздуха в куб. м/час.
Эксплуатация и уход
Водопроводные и канализационные сети по классификатору ОКОФ относятся к сооружениям со сроком службы 15 лет и более. Минимальный срок эксплуатации вантузов, устанавливаемых на этих сетях, составляет 12 лет.
Техническое обслуживание проводится ежегодно, а для сетей водоотведения – дважды в год. На каждое устройство заполняется карточка с датой начала эксплуатации, куда заносятся даты ревизий и ремонтов.
Профилактика заключается в прочистке выходных отверстий, а также в промывке внутренней полости чистой водой под давлением. Если на корпусе сделаны промывочные отверстия, не обязательно демонтировать устройство, но нужно отключить его от магистрального давления с помощью запорной арматуры.
При отсутствии промывочных втулок проводится демонтаж вантуза, а затем его промывка и очистка.
Вантузы канализационные. Назначение, внутреннее устройство, правила монтажа. Конструктивные особенности вантузов Dorot.
Назначение канализационных вантузов.
Канализационные вантузы (воздушные клапаны) предназначены для впуска и выпуска воздуха из систем сточных вод, канализации. Задачи таких вантузов совпадают с задачами воздушных клапанов для водопроводных систем:
Внутреннее устройство канализационных вантузов.
Есть несколько производителей канализационных вантузов, у всех конструкция различна, но есть несколько основных общих деталей (типовое внутреннее устройство вантузов представлено на рис. 1а, 1б):
В канализации и сточных водах присутствует много крупных загрязнений. При недостаточных размерах корпуса, поплавка и зазоров между поплавком и корпусом может происходить залипание поплавка в любом из положений. Это критично, ведь если клапан залипнет в открытом положении, то из клапана будет бить «фонтан» из сточных вод.
Дренажный кран предусмотрен для осуществления периодического обслуживания клапана. Обычно, через него проводят промывку корпуса клапана от загрязнений. Но он может также служить сливом для опустошения корпуса клапана.
Правила монтажа канализационных вантузов.
Рекомендации по монтажу канализационных воздушных клапанов ничем не отличаются от правил монтажа «обычных» вантузов.
Описание и устройство канализационных вантузов Dorot
Комбинированные воздушные клапаны Dorot DAV-WP предназначены для впуска и выпуска воздуха из трубопроводов. Их также называют трех функциональными клапанами.
Комбинированные воздушные клапаны выполняют кинетические и автоматические функции, собранные в одном корпусе (см. рис. 2а, 2б, 2в):
— Выпуск большого количества воздуха из системы во время заполнения трубопровода, когда внутреннее давление еще низкое (несколько метров водяного столба).
— Впуск большого количества воздуха во время опорожнения трубопровода, что
предотвращает возникновение вакуума и снижение давления ниже атмосферного.
— Выпуск воздуха из заполненного водопровода, находящегося под давлением.
У воздушных клапанов для водопровода есть одна особенность: периодически возможна утечка рабочей среды через выпускное отверстие. Это происходит по нескольким причинам:
В канализационных вантузах Dorot DAV-WP утечка рабочей среды через выпускное отверстие невозможна, это связано с его внутренним устройством. Корпус клапана высокий, имеет два поплавка, поэтому рабочая среда не контактирует с верхним поплавком, который «управляет» вантузом. Удлиненный корпус также помогает решить проблему с залипанием клапана в любом из положений.
Размеры и вес клапана
Давление срабатывания клапанов от 0,2 до 16 бар.
Все клапаны поставляются стандартно с фланцевыми соединениями, стандарт соединений – по заказу клиента*.
№ | Описание | Материал |
1 | Отвод | Полипропилен |
2 | Корпус клапана | GRP |
3 | Уплотнения | EPDM |
4 | Верхний поплавок | Вспененный ПП |
5 | Пружина | SST302 |
6 | Главный поплавок в сборе | SST316 |
7 | Основной корпус | Ст-37 |
8 | Болты | SST316 |
9 | Переходной фланец | PA |
10 | Уплотнительное кольцо | NBR |
11 | Уплотнительное кольцо | NBR |
*Для клапанов диаметром 50мм (2”) возможно резьбовое соединение стандарта BSP или NPT, по выбору клиента.
Рабочие характеристики вантузов (расход воздуха)