Электрозадвижки для пожаротушения и запорная арматура обвязки трубопровода

Здравствуйте, дорогие посетители нашего блога.

Порой приходится слышать, что система тушения огня может не иметь электрозадвижки для пожаротушения.

Но так ли это на самом деле… Знают ли авторы этого мнения о том, что сообщает по этому поводу СП 10.13130.2009?

Там говорится не только о необходимости такого устройства в автоматических противопожарных установках на многих видах объектов, но и принципе его действия.

Предлагаю выяснить достоверно, для чего запорному элементу электрический привод, какие типы электрозадвижек выпускает отечественный производитель, какие преимущества дает данный тип запора в водопроводе.

Электрозадвижки в пожарных установках – виды и применение

Повышенные требования к запорной арматуре трубопроводов предъявляются при проектировании АУП в многоквартирных домах, производственных объектах, социальных учреждениях, торговых комплексах и других крупных строениях.

Во многих случаях нормами регламентируется обязательное использование во внутреннем пожарном водопроводе задвижки с электрическим приводом.

• Пункт 7.2.8 документа СП 30.13330.2012 указывает, что запорный механизм на обводной линии счетчика должен быть оснащен электроприводом для автоматического или ручного дистанционного запуска. Поэтому электрическая задвижка лучше всего подойдет под этот пункт норматива.
• П. 4.2.7 правил СП 10.13130.2009 говорит, что открытие электроприводной задвижки и пожарного крана или запуск насосов должны происходить одновременно. Значит вместе с активацией главных элементов противопожарного оборудования, должны открываться запорные механизмы.

Где применимы?

Электропривод для запирающего механизма, безусловно, должен применяться на бытовых или промышленных объектах.

Но всегда ли?

Давайте разберемся, в каких видах строений нам рекомендована установка данных приборов.

1. Административные сооружения с этажностью более 6-ти.
2. Жилые постройки с 12-ю этажами и выше.
3. Кинотеатры (за исключением сезонных), театры, клубы и прочие помещения с видеонаблюдением.
4. Общественные строения (кроме общеобразовательных средних школ).
5. Бытовые подсобные сооружения производственных предприятий объемом свыше 5000 куб. м (за исключением тех, где запрещается тушить пожар водой).

Заметим, что в дополнение к этому перечню зданий, такие устройства обязательны для объектов с работой автоматических систем пожаротушения. В данном случае запирающая арматура срабатывает по сигналу датчиков-извещателей или по тревожной кнопке, открывая доступ для выброса огнетушащего вещества.

Арматура запирания устанавливается на трубы диаметром от 1,5 до 200 см.

При этом задвижка имеет одинаковый с данным участком трубы диаметром.

Также электрозадвижки используют в следующих случаях.

• на объектах, где требуется автоматическое регулирование потока ОТВ;
• в местах с затруднительным применением ручной регулировки;
• в трубопроводах, которые расположены в местах, потенциально опасных для здоровья человека.
• в водоснабжении;
• на канализационных сетях;
• в водоотведении.

Погружные насосы используют особый тип запорных механизмов – реечные.

Они оснащены шибером. На крупных производствах работу электрифицированной заслонки регулирует шкаф управления затвором.

Шкафы, пользующиеся стабильным спросом на рынке, выпускает НВП «Болид».

Внимание! Электрические задвижки без защиты нельзя устанавливать во взрывоопасных помещениях и трубопроводах.

Принцип действия и функционал запорных устройств

Основное назначение этих элементов АУП – запирание и регулирование затвора для подачи огнетушащего вещества.

1. Частичное либо полное перекрытие выходного отверстия трубопровода.
2. Открытие просвета для выхода ОТВ.

Регулировка затворного электрического механизма осуществляется в 3-х разных режимах работы:

• автоматическое;
• наладочное;
• дистанционное.

Автоматический режим подразумевает настройку электропривода на изменение параметров выходного потока: рабочей температуры и давления.

Смену условий фиксируют датчики параметров, подающие сигнал на блок управления о возникновении пожара.

После этого замыкаются контакты, и электропривод устанавливает перекрывающую арматуру в нужное положение.

В этом режиме команды подаются последовательно, электрический привод «запоминает» их для дальнейшего постоянного использования.

Т.е. так мы выполняем настройку запора.

Действие производится при регулировке крайних положений (закрыто/ открыто) вручную.

Дистанционное состояние заслонки – электропривод настраивается с помощью пульта управления персоналом организации в ручном режиме.

Порядок активации всех компонентов запирающих устройств с электроприводом приведен на следующей блок-схеме.

Примечание. Любая электрозадвижка может управляться вручную или автоматически.

Классификация запорных механизмов

На какие группы делятся запирающие устройства?

Давайте узнаем это.

Во-первых, надо знать, что соединение с задвижки трубопроводом – фланцевое, и использовать ее можно с трубой любого диаметра.

По конструктивным особенностям запоры делятся на три категории.

1. Коническая (клиновая) задвижка. Имеет вид клина и выдвижной поворотный элемент – шпиндель, входящий в клиновидное седло. Подходит для использования в трубах только с «чистым» типом ОТВ, т.к. очень подвержен коррозии.
2. Дискообразный затвор. Сам запорный элемент выполнен в виде диска, установленного ортогонально либо под некоторым наклоном к потолку. Самый распространенный вид затворов, т.к. прост в обслуживании, монтаже, ремонте и недорого стоит. Неприменим в водопроводах с высоким давлением.
3. Параллельное устройство. Заслонка имеет два седла, параллельных между собой с дисками. Они бывают шланговые и шиберные.

По методу расположения выдвижного элемента запоры с электроприводом бывают.

• С невыдвижным шпинделем. Резьба устройства хода внутри корпуса задвижки может быть в любом закрытом или открытом состоянии. Можно монтировать в труднодоступном месте, в помещениях малой площади. Минус: механизм подвержен разрушению под воздействием ОТВ.
• С выдвижным шпинделем. Более громоздкая установка, т.к. требует места для резьбы шпинделя. Зато такой затвор больше защищен от воздействия внешних факторов.

Сами электрические приводы тоже делятся на группы. Они классифицируются следующим образом.

• Взрывозащищенный.
• Интегрированный многооборотный.
• Многооборотный.
• Многооборотный интегрированный взрывозащищенный.

По материалу изготовления запорные устройства также подразделяются на несколько сортов.

• Бронза.
• Чугун.
• Сталь.
• Латунь.

Выбирать металл мы должны, исходя из параметров рабочей среды – давления, среды потока ОТВ, вида подаваемого вещества, температуры, установленных систем безопасности на объекте.

Самые часто продаваемые на рынке изделия из чугуна и стали, т.к. эти виды металла более долговечные.

Другие два варианты часто монтируются в трубопроводах специфического назначения.

Разновидности запорных устройств

Теперь узнаем, какие основные типы конструкций выпускаются сегодня для выполнения закрытия/открытия отверстий трубопровода.

1. Задвижки. Применяются в большинстве случаев для перекрывания потока ОТВ.
2. Затворы. Могут, как перекрывать струю выбрасываемого вещества, так и регулировать напор выброса. Но компании-производители не рекомендуют применять их как регулировщики.
3. Клапаны. Эти изделия как раз созданы, чтобы регулировать напор огнетушителя. Но есть и такие, которые также могут полностью закрывать отсек для выхода вещества.

Затворы и задвижки настраиваются либо от коммуникационного шкафа, либо вручную.

Клапаны в основном управляются автоматически.

Они же более компактны для монтажа.

Все виды запорной арматуры должны изготавливаться в соответствии с действующим ГОСТ.

Задвижки

Самый распространенный вид запора.

Перекрывает поток перемещением регулировщика ортогонально водопроводу.

Принцип работы: преобразование вращательного движения в возвратно-поступательное.

Используются в системах с давлением до 25 МПа и температурой до 565 С.

Применяются в системах ЖКХ, при подаче газа, воды, в нефтепроводах.

Изделие идеально подходит для систем с высокой скоростью потока.

Главные преимущества.

• Простой внутренний механизм.
• Небольшая длина.
• Широкая область применения.
• Малое сопротивление.

Негативные стороны задвижек тоже стоит привести.

• Время, расходуемое на открывание и закрывание достаточно велико.
• Немалая строительная высота (больше диаметра трубы).
• Быстроизнашивающиеся уплотнители.

Они не применяются для регулировки, т.к. большая скорость ОТВ может деформировать запорную пластину. Классифицируем мы наши задвижки следующим образом.

• Шиберная задвижка.
• Параллельная задвижка.
• Клиновая задвижка.
• Двухдисковый клин.
• Жесткий клин.
• Шланговая задвижка.
  
• Упругий клапан.

Для каждой разновидности задвижек характерны плюсы и минусы при эксплуатации и монтаже.

Так, материала изготовления влияет на конечную работу в разных параметрах среды.

Чугунные задвижки рассчитаны на давление 1.6 МПа в АУП или другой установке.

Затворы

Это наше устройство более функционально. Оно закрывает и регулирует поток.

Применимо для трубопроводов большого диаметра.

Самый распространенный вариант – дисковый затвор.

Для контроля положения затворов предусматривают Устройство положения для дисковых затворов.

Диаметр поперечного сечения трубы соответствует диаметру диска.

Вращательный механизм запирания, управляемый вручную с рукоятки или дистанционно через ПУ (при высоком давлении).

При слишком сильном давлении в системе пожаротушения устройство не применимо.

Неплохой компанией, специализирующейся на производстве затворов этого и других видов, является ЗАО «АРМАТЭК».

Данный вид арматуры широко используется.

Его устанавливают в таких бытовых и промышленных системах.

• Теплоснабжение.
• Водоснабжение.
• Газоснабжение и вентиляция.
• Пожаротушение.
• Специальные условия: доставка ГСМ и пр.

Что же выделяем затворы из остальных видов электроарматуры? Они отличительны тем, что:

1. при ремонте сможем быстро заменить основные компоненты;
2. имеют малый вес, габариты и простую внутреннюю конструкцию.
3. можно использовать их в трубопроводах большого диаметра.

Недостатком считаем то, что в состоянии «открыто», диск закрывает часть отверстия и понижает пропускную мощность.

Также приходится прикладывать большую силу к рукоятке из-за небольшого крутящего момента конструкции.

Классифицируем затворы так.

• В качестве запирающего элемента – линзовые поверхности или плоский диск.
• Материал изготовления – частые варианты чугун и сталь.
• Изнутри могут отделываться резиновыми вкладышами или не иметь отделки.
• Разный диаметральный размер проходного отверстия.

Управление схоже с шаровым краном. Некоторые затворы имеют маховик или редуктор для увеличения силы, прилагаемой к рукояти.

Клапаны

На клапанах мы остановимся подробнее.

Причина в том, что их очень часто применяют на АУП.

Назначение этой конструкции преимущественно регулировочное.

Клапанами в основном регулируют мощность напора на выходе ОТВ из водопровода.

Выделяют обратный клапан и регулировочный.

Первый используется для сброса избыточного давления в системе, второй управляет потоком.

Имеют конструкцию, принципиально отличную от первых двух рассмотренных видов.

Распространены нижеприводимые типы клапанов.

1. Электромагнитный клапан.
2. Дренчерного типа.
3. Клапан понижения давления.
4. Клапан перекрытия.

Все виды отличаются по внутреннему строению.

Разберемся в каждом из них более детально.

Электромагнитный клапан

Первый тип, иначе называемый соленоидный, контролирует скорость тока жидкости в трубе. Они получили название «электромагнитные», т.к. в основе работы лежит электромагнитная катушка. Он включает:

• крышка;
• корпус;
• уплотнитель и мембрана;
• шток;
• плунжер;
• электрическая катушка.

Корпус обычно выполняется из латуни, чугуна, стали или пластика.

Штоки и плунжеры должны изготавливаться из магнитных материалов. Мембраны – это полимеры типа NBR, EPDM, FKM. Такие устройства могут перекрыть мощный поток всего за 2-3 секунды.

Применяются в отопительных системах, кухнях ресторанов, канализации, орошении, моечных системах, точно дозировании.

По способу соединения с трубопроводом это может быть фланец или резьба.

По виду включения и отключения делятся на подвиды прямого или пилотного действия.

Сама катушка бывает переменного или постоянного тока.

Дренчерный клапан

Клапан дренчерный может иметь пневматический, электрический или гидравлический привод.

У клапанов диафрагменного типа основные элементы — крышка, мембрана и корпус.

Крышка с мембраной образуют запорную камеру.

Такой аппарат равномерно распределяет давление на запирающую область.

Приводится в действие давлением жидкости в подводящем водопроводе.

Гарантирует четкую работу при пожаре.

Самым популярным устройством из этого вида является дренчерный клапан «ПИЛОТ КСД», который имеет гидравлический мембранный привод.

Включает манометр, сигнализатор давления, кран подачи воды, фильтр и пр. может находиться в рабочем и дежурном режимах.

Нижний порог рабочей температуры + 4 С. Рабочее давление (PN) 16 бар.

Время полного перекрытия потока от 2-х секунд.

При работе жидкость из камеры запоры сбрасывает в дренажный отсек.

Давление в камере падает, поэтому мембрана открывает проход в выходную полость, а затем жидкость поступает в питающий трубопровод.

Сможет применяться в спринклерных или дренчерных установках пенного, водяного пожаротушения.

Механизм перекрытия концентрата обеспечивает дистанционную подачу или остановку раствора в трубопровод.

Имеет полимерное покрытие для защиты от коррозии при взаимодействии с пенообразователем.

В системе предусматривается бак пенотушения.

Быстро открывается, имеет простую конструкцию.

КД-КПК подойдет для работы при максимальном расходе ОТВ и потерях давления.

Обратный клапан

Клапан снижения давления пропускает жидкость в одном направлении и препятствует ее движению в обратном.

Является арматурой прямого действия.

Нормальная величина перепада давления на данном типе запора от 0,01 до 0,03 МПа.

Различают обратные клапаны и обратные затворы.

Запорный механизм у первых выполнен в виде золотника, а у вторых имеет вид круглого диска.

Такой вид клапанов применяют в блоках фильтрации, гидроприводах из нескольких насосов, с замкнутой циркуляцией, гидролиниях с однонаправленным движением потока.

Клапаны данного вида, а также дренчерного типа (например, тот же «ПИЛОТ КСД») в комплексе с обвязкой трубопровода способны обеспечить срабатывание пожарной сигнализации при сработке системы пожаротушения.

Бессварные муфтовые соединения

Приведем еще несколько часто используемых на предприятиях видов муфтовых соединений.

• Фланцы накидные. Предназначены для соединения трубопроводов условного диаметра прохода от 25-ти до 150-ти мм в АУП. Имеют дисковую конструкцию с двумя затяжными болтами. Чтобы установить такую муфту выполняется нарезка канавок на трубе. Цена от 18-ти руб.
• Отводы. Диаметр условного прохода (DN) тот же. Г-образная форма (уголок). Цены начинаются от 100 рублей.
• Переходы. Выполнены в форме воронки. Используются на участках водопровода с изменяющимся диаметром с широкого на более узкий. Стоят такие элементы от 200 р.
• Тройники. Некий разветвитель для разделения одного потока жидкости на два, идущих в противоположных направлениях. Условный диаметр 25-150 мм, стоимость от 250 руб.

Контроль дискового затвора

Отдельно стоит сказать о том, что собой представляет устройство контроля положения дисковых затворов.

Эта автоматика необходима для учета состояния дискового затвора электрозадвижки (положения «Затвор открыт»/«Затвор закрыт»).

Используется в установках пожаротушениях, системах пожарной сигнализации и противопожарной защиты.

С высокой точностью контролирует состояние задвижки с отклонением от нормы не более одного деления.

Подключается с помощью соединительной коробки с клеммами и гермовводами для установки на затвор трубопровода.

Максимальный ток 0,05 А, напряжение 9-30 В. Стоимость от 2460 руб.

Популярным отечественным производителем этого и четырех упомянутых выше элементов является ЗАО «ПО «Спецавтоматика».

Более подробно об этом здесь…

Плюсы и минусы электрозадвижек

Скажем, что хорошо, а что плохо в электроподводе к задвижке.

По функционалу электрифицированный затвор ничем не отличается от обычного ручного запорного механизма.

К преимуществам электрической регулировки можно отнести.

«Хорошо»	«Плохо»
доступность управления запорной арматурой на труднодоступных участках водопровода	невозможность установки электропривода на объектах с повышенной взрывоопасностью
возможность автоматической регулировки, открытия/закрытия	при некачественной сборке и материалах возможна разгерметизация механизма
управление вентилем на трубопроводе большого диаметра без усилий	необходимость в источнике бесперебойного питания
быстрая, но плавная регулировка напора
моментальное срабатывание запорного механизма при включении
устойчивость к коррозии
задвижка в открытом положении не препятствует прохождению потока жидкости

Примечание. При использовании электрозадвижек на объекте необходимо подключать к шкафу управления устройство бесперебойного электроснабжения.

Условия монтажа

В двух словах, как установить наш электрический механизм.

Приведем пример фланцевого монтажа электрозадвижки.

1. Проверить целостность фланцев, расположение и состояние уплотнительных колец.
2. Приварить фланцы к трубе.
3. Закрепить задвижку на подготовленное место.
4. Равномерно затянуть крепежные болты.

Затем нам потребуется установить на задвижку электропривод.

Это выполняется также просто.

1. Прикрепить к задвижке приводную втулку электрического привода.
2. Убедиться, что состояния задвижки и привода – одинаковые («Открыто/ Закрыто»).
3. Установить на посаженную втулку сам электропривод.
4. Закрепить все затяжные болты.

Заканчивая наш рассказ о разных видах используемых электрозадвижек, хочется пожелать читателям делать выбор этой арматуры, исходя из технических параметров трубопровода и условий внешней среды.

Как всегда, просим Вас подписываться на новости блога и рекомендовать нас своим друзьям.

Всего наилучшего!