Фитинги за водопроводи

В и КСп. Инженеринг ревю - брой 9/2019 • 09.01.2020

Фитингите се използват във водопроводните системи за свързване на прави тръбни участъци, адаптиране към различни размери или форми, разклоняване или пренасочване на тръбната система и, ако е необходимо, осигуряване на метод за съединяване в случаите, когато в една система се използват тръби, изработени от различни конструкционни материали. Най-често фитингите са изградени от същите материали като тръбите, които свързват – неръждаема стомана, мед или пластмаса.

Могат обаче да се използват и всички други материали, които отговарят на нормативните изисквания, съвместими са с другите материали в системата, транспортираната вода и температурите и наляганията в и извън системата. Например месинговите фитинги са често срещани във водопроводните системи с медни тръби и елементи.

 

Основни видове фитинги

Фитингите в тръбопроводните системи имат пет основни функции – промяна на посоката на потока, създаване на отклонения, промяна на размера на линиите, завършване или свързване на линии. Тези елементи могат да са скъпи и инсталирането им е свързано с пропорционално високи разходи за труд, поради което правилният избор и употреба са от ключово значение. Всеки вид тръбен материал има гама от фитинги, които могат да се използват с него, като някои материали могат да имат и няколко различни гами от такива компоненти. Най-широко разпространените видове фитинги са колена, тройници, кръстове, редукции, капи и тапи.

Коляното е вид фитинг, който се инсталира между два тръбни участъка и позволява промяна на посоката на потока, обикновено на 90° или 45°. Краищата могат да са машинно обработени за челно заваряване, с резба (обикновено женска), муфово съединение и др. Когато двата края са с различен диаметър, фитингът се нарича редукционно коляно. Повечето колена се предлагат с къс или дълъг радиус. При тези с къс радиус разстоянието от центъра до края е равно на номиналния диаметър, докато дългият радиус е 1,5 пъти номиналния диаметър. Колената с дълъг радиус се използват за приложения, при които дебитът е от критично значение и няма пространствени ограничения. Колената с къс радиус не трябва да се използват в системи, изградени от дълги линии, и с множество промени на посоката на потока.

Функцията на тройниците е или да обединят, или да разделят водния поток. Най-разпространени са тройниците с еднакъв диаметър на тялото и разклонението, но на пазара се предлага и богата гама редуктив тройници, при които или разклонението, или тялото е с различен размер. Тройниците, при които разклонението влиза в тялото под дъга, се използват за минимизиране на загубите от триене и увеличаване на дебита в системата. При Y-образните тройници разклонението влиза в тялото под ъгъл и обикновено те се използват, когато разклонението е с по-малък диаметър от основната тръба.

Фитингите тип кръст имат един вход и три изхода, или обратното. Аналогично на тройниците се предлагат и в редукционни версии. Кръстът е по-скъп от два тройника, но предлага предимства като по-голяма компактност и по-лесна инсталация.

За определени приложения е важно да се намали обемът на водата или да се увеличи напорът в тръбопроводната система. За да се постигне това, често се използват редуктиви, свързващи две тръби с различни диаметри. Редуктивите могат да бъдат или концентрични, или ексцентрични в зависимост от относителната позиция на централните оси на изхода и входа. Специално внимание трябва да се отдели на случаите, когато редуктивите се използват в хоризонтална ориентация, тъй като наклонът ще предотврати свободното оттичане на системата при неправилен монтаж на фитинга.

Капите се използват за затапване на края на водопроводите. Обикновено се използват в част от системата, която е демонтирана. За запечатване на отворите във фитинги се използват тапи. Те осигуряват също достъп до тръбопроводната система, в случай че линията за запуши.

За съединяване на два тръбни участъка се използват съединители и холендри. Съединителите представляват просто тръба с резба. Холендрите са фитинги, включващи горен край с резба, долен край с вътрешна резба и пръстен. Холендерът не променя посоката на потока, затапва водопровода или осигурява отклонение, а просто улеснява свързването и разединяването на тръбите, без да се налага промяна на положението им.

 

Типове присъединяване

Присъединяването към тръбите може да е винтово, фланцово или заваръчно. Всеки от изброените методи се използва широко и всеки от тях има своите предимства и недостатъци.

Винтовите фитинги се съединяват към тръбата посредством резба. Основното предимство на използването на резбови водопроводни фитинги е фактът, че могат да бъдат подменени лесно. Процесът на нарязване на резба обаче включва отнемане на конструкционен материал и може да намали якостта на тръбата в зоната на присъединяване.

Най-слабото място в една тръбопроводна система е точката на присъединяване. Тъй като резбовите съединения могат да са потенциални проблемни зони, особено при наличие на по-високи налягания, резбите трябва да бъдат нарязани качествено, за да не се стигне до допълнително компрометиране.

Обикновено методът за осигуряване на добро уплътнение на резбовите фитинги е покриването на резбите със специализирани пасти. Друга техника включва навиването на тефлонова лента около резбите.

Фланцовите фитинги се присъединяват чрез болтове или заваряване към фланците на тръбите. Лицевите страни на фланците могат да бъда шлифовани или лепинговани за осигуряване на гладки, плоски, съответстващи си повърхности. Разбира се, присъединяването трябва да е плътно с цел предотвратяване на течове и спадане на налягането.

Понастоящем, благодарение на усъвършенстваните тръбни технологии и на съвременните техники и оборудване за заваряване, практиката да се използват заварени съединения става все по-популярна. При качествена заварка тръбопроводната система става непрекъсната, комбинирайки тръби, вентили, фланци и други фитинги. Освен че осигурява дълготраен период на експлоатация без течове и необходимост от поддръжка, гладкото присъединяване чрез заваряване опростява изолацията и не заема допълнително пространство.

 

Вентили

Вентилите също са вид фитинги, но в повечето случаи се разглеждат като отделна категория. Вентилите се определят като всяко устройство, с помощта на което водният поток може да бъде стартиран, стопиран или регулиран чрез подвижна част, която го пропуска или задържа. Те се използват за контролиране на дебита, налягането и посоката на водния поток през водопроводната система. Изработват се от бронз, чугун, стомана, неръждаема стомана и други метали. За конструкционни материали могат да се използват и пластмаса и стъкло. Вентилите се произвеждат в пълна гама от размери, пасващи на размерите на тръбите, и за експлоатация при същите налагания и температури, на които са подложени водопроводите. Допустимото работно налягане зависи от материалите, дизайна и температурата на експлоатация. Във водопроводните системи се използват редица видове вентили – сферични, иглени, дроселни, спирателни, възвратни, мембранни, регулиращи, предпазни, шибъри и др. Действителният размер на вентилите се основава на международно приетата дефиниция за номинален размер. Неговата стойност е удобна за целите на сравнения и е приблизително свързана с производствените размери.

Вентилите могат да се управляват ръчно, електрически, пневматично, механично, хидравлично или чрез комбинация на два или повече от тези методи. Факторите, определящи метода на управление, включват предназначението на вентила, дизайна и предназначението на системата, местоположението на вентила в системата и наличието на достъп до източник на електроенергия.

Пневматичните и хидравличните устройства за управление на вентили изглеждат и функционират по почти един и същ начин. Хидравлични цилиндри, използващи или водния напор от станция, или хидравличен флуид, често управляват вентилите в пречиствателните и помпените съоръжения. В един пневматичен задвижващ механизъм за сферичен вентил цилиндърът е прикрепен към стеблото на вентила в близост до тръбата. Буталото в цилиндъра може да се движи и в двете посоки, като прътът му е свързан със стеблото, отваряйки или затваряйки вентила в зависимост от посоката на хода на буталото. За осигуряване на по-висока надеждност някои от тези вентили са с пружини. В случай на загуба на хидравлично или въздушно налягане управляващото устройство на вентила го връща в безопасна позиция.

Магнитните устройства за управление на вентили използват соленоиди, представляващи намотка от магнитен проводник. Когато в енергизираната намотка се постави железен прът, то той се движи по продължение на намотката поради създалото се магнитно поле. Ако плунжерът (металният прът) се оборудва с пружина, той се връща в начална позиция, когато подаването на ток спре. Електромагнитите се използват за управление на много различни видове вентили при дейностите с питейни и отпадъчни води.

Както при всяко друго механично устройство, ефективната поддръжка на вентилите започва с правилната експлоатация. С времето вентилът започва да функционира по-трудно и в крайна сметка започват да възникват течове. Добрата програма включва превантивна поддръжка, която, от своя страна, обхваща инспекция на вентилите, правилно смазване на всички движещи се части и подмяна на уплътненията.

Top