Бронзовые клапаны представляют собой класс трубопроводной арматуры, корпусные детали которой изготовлены из бронзы — сплава меди с оловом, алюминием, кремнием или другими легирующими элементами. Их основное назначение — управление потоком рабочей среды (вода, пар, воздух, масло, топливо, неагрессивные газы) в системах с относительно небольшими диаметрами и умеренными давлениями. В энергетике они находят применение во вспомогательных контурах, системах охлаждения, смазки, отопления, пожаротушения и хозяйственно-питьевого водоснабжения объектов.
Качество и эксплуатационные характеристики клапана определяются маркой бронзы и материалами уплотнений.
Наиболее распространенный тип. Запорный орган перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока среды. Управление осуществляется вручную маховиком или электроприводом. Отличаются возможностью точной регулировки расхода, высоким гидравлическим сопротивлением из-за изгиба потока, необходимостью применения на чистых средах из-за риска заклинивания штока.
Запорный элемент имеет сферическую форму со сквозным отверстием. Управление осуществляется поворотом рукоятки на 90°. Основные преимущества: малое гидравлическое сопротивление, быстрота открытия/закрытия, надежная герметичность в обоих направлениях, возможность работы со средами, содержащими механические включения (полнопроходные модификации).
Предназначены для автоматического предотвращения обратного потока среды. Подразделяются на подъемные (затвор перемещается вдоль оси седла) и поворотные (захлопки). В бронзовом исполнении широко используются в системах ХВС/ГВС, топливоподачи для защиты насосного оборудования.
Автоматическая арматура, срабатывающая при превышении давления выше установленного значения путем сброса излишков среды. В бронзовом исполнении обычно пружинные, используются на вспомогательном оборудовании с относительно низкими параметрами.
Автоматически поддерживают заданное давление на выходе, независимо от колебаний давления на входе. Применяются для защиты конечного оборудования (счетчиков, смесителей, теплообменников) от гидроударов и превышения давления.
Выбор клапана осуществляется на основе анализа следующих параметров:
| Параметр | Описание | Типовые значения/примеры |
|---|---|---|
| Условный диаметр (DN, Ду) | Номинальный внутренний диаметр присоединяемого трубопровода. | DN 8, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100 мм. |
| Условное давление (PN, Ру) | Максимальное избыточное давление при температуре 20°C, при котором возможна длительная работа. | PN 10, PN 16, PN 25, PN 40. Для бронзы редко превышает PN 40. |
| Рабочая температура | Диапазон температур среды, при котором сохраняются рабочие характеристики. | От -20°C до +150°C (с EPDM), до +200°C (с PTFE). Для паровых систем — до +225°C. |
| Тип присоединения | Способ монтажа в трубопровод. | Муфтовое (резьбовое) внутреннее/наружное, фланцевое (редко, для больших Ду), под приварку. |
| Класс герметичности | Нормируемая величина протечки через затвор. Регламентируется ГОСТ 9544. | Классы A, B, C, D, E, F, G. Для запорной арматуры обычно не ниже класса B. |
| Тип управления | Способ приведения в действие. | Ручное (маховик, рукоятка), механическое (редуктор), электрическое приводное. |
Преимущества:
Ограничения:
Монтаж должен производиться на неподвижных участках трубопровода, без использования клапана в качестве точки для компенсации напряжений. Резьбовые соединения уплотняются льном с пастой, фум-лентой или анаэробным герметиком, избегая попадания излишков внутрь проточной части. При установке запорного клапана необходимо соблюдать направление потока (обычно указано стрелкой на корпусе). В процессе эксплуатации требуется периодическая проверка на герметичность затвора и сальникового уплотнения. Для продления срока службы рекомендуется плавное открытие/закрытие, особенно на запорных клапанах. Техническое обслуживание, как правило, заключается в подтяжке сальниковой набивки или замене уплотнительных колец/прокладок.
Основное отличие — в составе сплава. Латунь — сплав меди с цинком, бронза — меди с оловом, алюминием, кремнием и др. Бронза, как правило, обладает более высокой коррозионной стойкостью, прочностью и износостойкостью, особенно в морской воде и парах. Латунь дешевле и легче обрабатывается. Внешне отличить сложно, требуется маркировка на корпусе.
Да, существуют специальные бронзовые клапаны для пара, рассчитанные на температуру до +225°C. Они имеют особую конструкцию сальникового узла и уплотнений (чаще графитовые или PTFE). Необходимо выбирать модель, маркированную для работы с паром.
Свинец, содержащийся в таком топливе, может вступать в реакцию с цинком или оловом в сплаве, вызывая межкристаллитную коррозию и быстрое разрушение корпуса клапана. Для углеводородных сред применяют арматуру из сталей или специальных сплавов.
Для большинства ответственных систем в энергетике (например, на подпитке котлов, отсечной арматуре на питающих линиях) требуется класс герметичности не ниже «А» по ГОСТ 9544 (полная герметичность). Для менее ответственных систем водоснабжения допустим класс «В».
Это означает, что клапан имеет условный проход 25 миллиметров и рассчитан на номинальное (условное) давление 16 бар (1,6 МПа) при температуре рабочей среды +20°C. С ростом температуры допустимое рабочее давление, как правило, снижается.
Муфтовое (резьбовое) присоединение используется для малых диаметров (обычно до DN 50), оно компактнее и дешевле. Фланцевое присоединение применяется для более удобного монтажа/демонтажа на трубопроводах средних диаметров (от DN 40-50 и выше), а также на линиях, требующих частой разборки.
Современные шаровые краны с плавающим шаром и фторопластовыми уплотнениями часто являются необслуживаемыми на весь срок службы. Однако при потере герметичности возможна замена уплотнительных колец и сальниковых узлов при наличии ремонтного комплекта и конструктивной возможности разборки.