Co to jest zasuwa wodna?

Co to jest zasuwa wodna
Zasuwa wodna to zawór o ruchu liniowym, który wykorzystuje pionowe podnoszenie i opuszczanie zasuwy w celu całkowitego otwarcia lub całkowitego zamknięcia przepływu wody. Nie nadaje się do regulacji przepływu i powinien być używany wyłącznie w pozycjach całkowicie otwartych lub całkowicie zamkniętych. Gdy zasuwa jest całkowicie podniesiona, kanał wodny-przechodzi prosto, co powoduje minimalną utratę ciśnienia; gdy zasuwa jest całkowicie opuszczona, przepływ wody jest odcinany przez metalowe--metalowe lub sprężyste powierzchnie uszczelniające pomiędzy zasuwą a gniazdem zaworu.

 

Zasada działania i kluczowe komponenty
Ruchomą częścią rdzenia zasuwy jest zasuwa napędzana trzpieniem w celu wykonywania liniowego ruchu posuwisto-zwrotnego wzdłuż rowków prowadzących wewnątrz korpusu zaworu. W przypadku konstrukcji ze wznoszącym się trzpieniem trzpień i zasuwa unoszą się i opadają razem, umożliwiając operatorowi wizualne określenie położenia zaworu na podstawie odsłoniętej długości trzpienia. Dlanie wznosząca się zasuwa(znany również jako zasuwa z ciemnym trzpieniem), nakrętka trzpienia jest przymocowana do zasuwy, a trzpień obraca się tylko bez podnoszenia; brama porusza się w górę i w dół wzdłuż gwintów trzpienia. Dzięki tej konstrukcji całkowita wysokość zaworu jest prawie stała, dzięki czemu nadaje się on do montażu w podziemnych komorach, tunelach lub systemach rurociągów o ograniczonej przestrzeni-.

 

Materiał korpusu zaworu to zazwyczaj żeliwo sferoidalne (QT450-10) lub staliwo (WCB). W rurociągach wodociągowych żeliwo sferoidalne stanowi ponad 85% (wg statystyk standardowych AWWA C515). Powierzchnie uszczelniające mogą być wykonane z mosiądzu, stali nierdzewnej (takiej jak 13Cr lub 304) lub wykładziny z gumy EPDM. Różnica twardości materiałów określa maksymalną dopuszczalną różnicę ciśnień: zawory z uszczelnieniem metalowym-w warunkach klasy 150 (PN20) mogą osiągnąć współczynniki wycieków zgodne z normą ISO 5208, współczynnik A (zero widocznych wycieków), podczas gdy konstrukcje z elastycznym uszczelnieniem utrzymują zerowy wyciek nawet przy 1,5-krotności ciśnienia nominalnego.

 

Kluczowe parametry techniczne i standardy branżowe
A zasuwę doprowadzającą wodęzgodny z międzynarodowymi standardami zaopatrzenia w wodę ma zazwyczaj następujące zakresy parametrów:

• Średnica nominalna: DN50 – DN1200 (DN100 do DN600 wspólne dla wodociągów miejskich)
• Wartości ciśnienia: PN10, PN16, PN25 (odpowiadające klasie ANSI 125/150)
• Temperatura robocza: -10 stopni do 80 stopni (odporne-siedzenie); -29 stopni do 425 stopni (osadzone w metalu)
• Współczynnik przepływu (Cv): Dla DN200 całkowicie otwartego, Cv ≈ 7000, ze współczynnikiem oporu ζ tylko 0,05–0,1, znacznie niższym niż w przypadku przepustnic (ζ ≈ 0,3) lub zaworów grzybkowych (ζ większy lub równy 4,0)
• Roboczy moment obrotowy: Dla zasuwy z trzpieniem wznoszącym DN300 poniżej PN16 zmierzony moment obrotowy wynosi około 450 N·m; dlanie wznosząca się zasuwa, ze względu na niższą wydajność pary gwintów, moment obrotowy jest zwykle o 15–20% wyższy

 

Normy produkcyjne obejmują: ISO 5208 (próba ciśnieniowa), EN 1074-1 (wymagania dotyczące zaworów doprowadzających wodę), AWWA C509 (amerykańska norma dotycząca zasuw wodnych), BS 5163 (brytyjska norma dotycząca zasuw z trzpieniem niewznoszącym). BS 5163 wyraźnie wymaga, aby anie wznosząca się zasuwamusi mieć niezawodne uszczelnienie trzpienia i konstrukcję trzpienia{{0}odporną na wydmuch, a połączenie z bramką trzpienia-jest zabezpieczone szczeliną T-lub pierścieniowym rowkiem, aby zapobiec rozłączeniu przy dowolnym stopniu otwarcia.

 

Rodzaje zasuw do zaopatrzenia w wodę
W oparciu o scenariusze zastosowań i różnice strukturalne,rodzaje zasuw do zaopatrzenia w wodęmożna podzielić na trzy typy:

 

Zasuwa klinowa sprężysta
Zasuwa to solidna płyta-w kształcie klina, która tworzy kąt klinowy (zwykle 5–8 stopni) z powierzchniami uszczelniającymi po obu stronach korpusu zaworu. Po zamknięciu, w wyniku działania klinującego, generowane jest wystarczające ciśnienie właściwe uszczelniające. Nadaje się do sieci wodociągowych średniego i niskiego ciśnienia DN50–DN600. Zaletą jest to, że zużycie pary uszczelniającej można kompensować poprzez regulację nakrętki trzpienia; wadą jest duża precyzja obróbki wymagana dla kąta klina – tolerancja przekraczająca ±0,2 mm może powodować zatarcia lub nieszczelności.

 

Zasuwa równoległa
Dwie niezależne bramki są dociskane do równoległych powierzchni uszczelniających za pomocą sprężyn lub mechanizmów pływających, powszechnie spotykanych w zastosowaniach wysoko-ciśnieniowych lub wysoko-temperaturowych. W zaopatrzeniu w wodę często stosuje się równoległe zasuwy na wylotach pomp lub tam, gdzie wymagane jest częste-szybkie odcięcie, ponieważ ich skok otwierania/zamykania jest o około 30% krótszy niż w przypadku zasuw klinowych.

 

Zasuwa z trzpieniem-nie wznoszącym się
Jako przedstawicielnie wznosząca się zasuwama szerokie zastosowanie w instalacjach podziemnych w sieciach wodociągowych. Trzpień obraca się tylko, a brama podnosi się/opuszcza za pomocą gwintu wewnętrznego. Ponieważ nie ma odsłoniętego trzonu, unika się zginania trzonu spowodowanego zgnieceniem pokrywy włazu lub splątaniem gruzu. Według danych zRegulamin Eksploatacji i Utrzymania Miejskiej Sieci Wodociągowejw zimnych regionach północnych wskaźnik awaryjności-wywołanej zamarznięciem zasuw-z nie wznoszącym się trzpieniem jest o 42% niższy niż w przypadku zasuw z wznoszącym się trzpieniem.

 

Praktyczne zastosowanieZasuwa zasuwowa w zaopatrzeniu w wodę
Podczas dyskusjizasuwa w dopływie wodynależy skupić się na funkcjonalności izolacji. W pętlicowej sieci wodociągowej DN400 zasuwy instaluje się co 500–800 metrów w celu podziału sieci na niezależne strefy konserwacyjne. Kiedy w jednej strefie nastąpi pęknięcie rury, należy zamknąć tylko zasuwy przed i za rurą, aby odizolować miejsce uszkodzenia, podczas gdy w innych obszarach normalne zaopatrzenie w wodę. Konstrukcja ta opiera się na charakterystyce małej szczelności zasuw – zgodnie z normą EN 1074-2, po 200 pełnych cyklach otwierania i zamykania, wyciek zasuwy doprowadzającej wodę przy 1,1-krotności ciśnienia znamionowego nie powinien przekraczać 0,1 l/min·mm (obwód powierzchni uszczelniającej).

 

W praktycznym wyborze,zasuwę doprowadzającą wodęnależy również wziąć pod uwagę wpływ cząstek piasku, resztkowego chloru i biofilmów w medium. Wewnętrzne ścianki korpusów zaworów z żeliwa sferoidalnego są zwykle powlekane proszkiem epoksydowym (o grubości większej lub równej 250 μm), który przechodzi 240-godzinny test neutralnej mgły solnej (ASTM B117) bez czerwonej rdzy. Materiał trzpienia to korzystnie stal nierdzewna 420 lub 431 o twardości HRC 35–45, odporna na zużycie ścierne w wyniku powtarzających się cykli otwierania/zamykania.

 

Punkty konserwacji i dane dotyczące żywotności
Według badania przeprowadzonego wśród 42 europejskich przedsiębiorstw wodociągowych opublikowanego w:Świat Valve(Wydanie 4, 2022), w normalnych warunkach jakości wody średni czas międzyawaryjny (MTBF) ręcznych zasuw poniżej DN200 wynosi 12–15 lat. Wśród trybów awarii wyciek z uszczelnienia trzpienia stanowi 58%, zakleszczenie zasuwy stanowi 27%, a perforacja korozji korpusu zaworu stanowi 15%. Przyjęcie-niewznoszącej się konstrukcji trzpienia i wykonanie jednego pełnego-skoku otwarcia-zamknięcia rocznie (aby zapobiec zestaleniu osadu) może wydłużyć żywotność uszczelnienia trzpienia do ponad 20 lat.

Za pochowanynie wznosząca się zasuwaszaleca się wykonanie otworu spustowego na dnie gniazda zaworu, aby uniknąć długotrwałego zanurzenia. Na trzpieniu należy założyć osłonę przeciwpyłową i zwykłą smarowniczkę, a co sześć miesięcy należy wstrzykiwać 0,5 g wodoodpornego smaru. Gdy moment obrotowy przekroczy 1,5 wartości fabrycznej, zawór należy zdemontować w celu sprawdzenia, czy pomiędzy zasuwą a korpusem zaworu nie ma zanieczyszczeń.

 

Podsumowanie selekcji
Aby wybrać odpowiedni zasuwę wodną, ​​należy najpierw wyjaśnić trzy kwestie: średnicę rury i ciśnienie znamionowe, to, czy miejsce montażu pozwala na odsłonięty trzpień oraz temperaturę i czystość medium. W przypadku-zastosowań naziemnych, które nie wymagają częstej obsługi, bardziej zaleca się zasuwę z trzpieniem wznoszącym ze względu na wizualne wskazanie położenia i łatwość konserwacji. W przypadku podziemnych, komorowych lub nadproża-odgałęzień wodociągowych o ograniczonej przestrzeni: anie wznosząca się zasuwapowinno być preferowane zgodne z BS 5163 lub AWWA C515. Dodatkowo, aby spełnić potrzeby izolacji stref sieci, wybrany zawór powinien mieć zdolność odcięcia-ze względu na wycieki- (uszczelnienie metalowe-co najmniej ISO 5208, klasa C, sprężyste-uszczelnienie, szybkość A). Zrozumienie różnic międzyrodzaje zasuw do zaopatrzenia w wodęoraz rzeczywiste dane operacyjnezasuwa w dopływie wodyumożliwia niezawodne i ekonomiczne decyzje inżynieryjne.

 

*Dane techniczne zawarte w tym artykule odnoszą się do Podręcznika technicznego 2023 firmyŚwiat Valve, normę AWWA C509-2018 i specyfikację testu ISO 5208:2015.*