Можно ли ставить обратный затвор на вертикальный трубопровод

Поворотный обратный затвор можно устанавливать на вертикальном трубопроводе при одном условии: среда движется снизу вверх. При потоке сверху вниз диск под собственным весом остается открытым и обратный ток не перекрывает. При правильном направлении вертикальная установка тоже меняет работу затвора, и это нужно учитывать.

Что меняется в вертикали

Корпус развернут на 90°. В закрытом положении диск лежит на седле горизонтально. Поток снизу поднимает его, диск поворачивается вокруг оси и встает почти вертикально, вдоль стенки.

Отсюда три особенности:

• Диск может зависнуть. Чем ближе он к вертикали, тем меньше момент от силы тяжести, который возвращает его на седло. Если диск открылся до упора в стенку, после остановки потока он остается на месте и закрывается только обратным током. Закрытие получается резким.
• Требуется ограничитель. В затворах, допущенных к вертикальной установке, упор не дает диску открыться больше чем на 60–75°. В таком положении вес сохраняет закрывающий момент.
• Растет перепад открытия. Чтобы поднять диск, потоку приходится преодолевать его полный вес. Минимальная скорость, при которой затвор полностью открыт, оказывается выше, чем в горизонтали.

Чем опасно запаздывание

Затвор, который не успел закрыться до разворота потока, захлопывается уже обратным током. Столб жидкости над ним останавливается мгновенно. Скачок давления при этом оценивают по формуле Жуковского: ?p = ? · c · ?v.

Для воды в стальной трубе скорость ударной волны около 1200 м/с. Если обратный поток успел разогнаться до 0,5 м/с, скачок составит 1000 · 1200 · 0,5 = 600 000 Па, то есть 0,6 МПа. Для затвора на PN 1,6 МПа это больше трети номинального давления, добавленной к рабочему.

На вертикальном стояке за насосом условия для такого удара самые подходящие: столб жидкости разворачивается под действием собственного веса за доли секунды.

Когда лучше выбрать другой тип

• Поток сверху вниз. Поворотный затвор не подходит. Ставят осевой или подъемный клапан с пружиной.
• Высокий стояк за насосом с частыми пусками. Нужен быстродействующий осевой клапан либо затвор с демпфером.
• Пульсирующий поток после поршневых машин. Диск будет биться о седло и упор.
• Малые скорости. Диск колеблется в полуоткрытом положении, ось и втулки быстро изнашиваются.

Требования к монтажу

• Стрелка на корпусе направлена вверх.
• В паспорте есть прямое разрешение на вертикальную установку. Если его нет, вопрос задают производителю.
• Перед затвором оставляют прямой участок не меньше пяти диаметров, после него два диаметра. Отвод или насос вплотную к затвору создают несимметричный поток, и диск перекашивается.
• Ось диска располагают так, чтобы к крышке корпуса был доступ для осмотра.
• Скорость потока в рабочем режиме проверяют по паспортной характеристике: затвор должен быть открыт полностью.

Проверка по паспорту

В документации на затвор ищут три пункта: допустимые положения на трубопроводе, минимальную скорость полного открытия и наличие ограничителя угла. Стальные фланцевые обратные затворы серии РТЗО11 выпускаются на DN 150, 200 и 300 при давлении 1,6 МПа, и для таких диаметров вопрос о вертикальной установке решают с заводом до заказа: масса диска уже значительна, и поведение при закрытии зависит от конкретной трассы.

На действующей линии признаком неправильной работы служит звук. Исправный затвор закрывается с глухим стуком. Металлический удар, от которого вздрагивает стояк, означает, что диск садится обратным потоком.