Zawory przelotowe w instalacjach wodociągowych (2). Bez przecieku

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa zobacz pdfazobacz pdfa

Uszczelnienie trzpienia w zaworach najczęściej dokonuje się przy pomocy o-ringów wykonanych z teflonu, tarflenu lub kauczuku nitrylowego. Sam trzpień wykonany jest najczęściej z mosiądzu lub stali. Jednym z najczęściej spotykanych problemów w kurkach kulowych jest wyciek wody wokół trzpienia. Producenci kurków rozwiązali ten problem stosując uszczelnienie dławicowe przy pomocy jednego lub dwóch o-ringów osadzonych na trzpieniu sterującym. Dociągnięcie nakrętki dławicy w głąb korpusu powodowało uszczelnienie trzpienia montowanego od góry. Problem cieknącej dławicy w kurku kulowym w nowatorski sposób rozwiązała jedna z firm. Umieszczenie trzpienia sterującego kurkiem od strony wnętrza korpusu i brak dławicy zewnętrznej stało się możliwe dzięki specjalnej konstrukcji. Trzpień uszczelniony jest od strony wewnętrznej na całym obwodzie poczwórnie – dwie uszczelki z PTFE i dwie z Vitonu. Takie rozwiązanie konstrukcyjne eliminuje w uszczelnieniu styk metal – metal części ruchomych w kurku kulowym oraz znacznie zwiększa odporność na ciśnienie. Wzrost ciśnienia w instalacji zwiększa nacisk na uszczelki powodując automatycznie doszczelnianie trzpienia. Element sterujący w kurkach kulowych może być również przedłużony. Ułatwia to bardzo izolowanie przewodów rurowych (korpus zaworu może być tak samo zaizolowany jak przewód). Długość przedłużki zależy od średnicy zaworu i może wahać się od 40 mm dla zaworów 3/8 do 1/2″ do 85 mm dla zaworów 4”.

Andrzej Świerszcz

Dźwignie sterujące, uchwyty
Mogą być wykonane z następujących materiałów:

* stali (pomalowanej farbą, pokrytą powłoką antykorozyjną powleczonej tworzywem sztucznym),
* stopu aluminium i cynku (pomalowanego farbą),
* tworzywa sztucznego (np. nylonu).

Zastosowanie uchwytu z bardzo trwałego tworzywa sztucznego jest korzystne w szczególności w instalacjach wysokotemperaturowych. Zastosowana dźwignia zabezpiecza użytkownika przed przypadkowym poparzeniem. Wysoki i duży uchwyt w kształcie litery T pozwala na swobodną regulację oraz na zaizolowanie zaworu bez użycia kołpaka ochronnego. Zawory tego typu mogą być stosowane w instalacjach wody ciepłej, zimnej i c.o. oraz w instalacjach paliwowych np. w temperaturach do 185°C. Maksymalne ciśnienie robocze zależy od średnicy i temperatury czynnika i waha się np. od 35 barów przy średnicach 3/8 ÷ 3/4″ i niskich temperaturach pracy, do 10,5 bara przy temperaturze roboczej 185°C. Każdorazowo przed dokonaniem wyboru kurka u konkretnego producenta należy sprawdzić parametry pracy dla konkretnego typu urządzenia. Mogą się one różnić w sposób znaczący.

Dźwignia sterująca może posiadać następujące funkcje:

* pamięć nastawy,
* blokadę zaworu,
* przedłużenie trzpienia,
* przekładni spowalniającej (eliminującej zjawisko uderzenia hydraulicznego).

W większości kurków kulowych dźwignia sterująca osadzona jest na trzpieniu sterującym wyniesionym nad powierzchnię korpusu. Może to powodować naprężenia trzpienia i szybsze nierównomierne zużywanie się o-ringów.

Budowa korpusu
Kurki najczęściej wykonywane są w dwóch wersjach:

* z korpusem rozbieralnym (dwie części korpusu łączone są za pomocą gwintu na którego powierzchni znajduje się specjalny klej lub za pomocą śrub),

* z korpusem nierozbieralnym (części korpusu są ze sobą spawane w jedną całość).

Wszystkie korpusy zaworów markowych producentów są sprawdzane ciśnieniowo podczas montażu. Są one najpierw kute na gorąco, piaskowane, gwintowane, a następnie po włożeniu kuli i uszczelek sferycznych skręcane w całość przy użyciu kleju anaerobowego. Brak dostępu tlenu na połączeniu gwintowanym powoduje jego utwardzenie, przez co dwie połówki korpusu stają się nierozbieralną monolityczną całością. Należy zwracać uwagę, aby podczas odkręcania zaworu z rurociągu nie chwytać go kluczem za drugą (licząc od przewodu rurowego) część sklejonego korpusu. W takim przypadku może dojść do poluzowania się obu połówek korpusu na gwincie i zawór ulegnie uszkodzeniu (rozpadnie się na części).

Próby skręcania i zginania
Wszystkie kurki kulowe przeznaczone do sprzedaży powinny przejść próby skręcania i zginania w oparciu o wytyczne zawarte w normie PN-EN 13828 z 2003 roku. Badania powinny być wykonane na kurkach z połączeniami (bez względu na konfigurację ich przyłączy kątowych), zdolnymi wytrzymać wymagane wartości momentów skręcających i zginających (wg tabeli 8 i 9) zamieszczonej w ww. normie. Podczas badań momentu skręcającego kurek powinien być pod działaniem ciśnienia nominalnego.

Pragnę zwrócić uwagę na jeszcze jeden aspekt. Część użytkowników instaluje kurki kulowe na zewnątrz budynków, np. do podlewania ogródków. Najczęściej są to konstrukcje typu lekkiego o cienkich ściankach. Po pierwszych przymrozkach zamarzająca woda znajdująca się w korpusie rozsadza go powodując pęknięcie i rozszczelnienie połączenia dwóch połówek korpusu. Spuszczenie wody z instalacji i pozostawienie jej we wnętrzu zamkniętej kuli również spowoduje rozsadzenie korpusu. Stalowe lub aluminiowe rączki powleczone farbą  nie wytrzymują zewnętrznych warunków atmosferycznych.

Oznaczenia
Jednym z typów elementu napędowego kurka kulowego jest dźwignia sterująca. Kurki kulowe do wody wyposażone są najczęściej w dźwignię w kolorach: czerwonym, czarnym lub niebieskim. Kurki do gazu wyposażone są w dźwignię w kolorze żółtym. Przepływ medium przez kurek kulowy może odbywać się w obydwie strony.

W przypadku braku dokumentacji instalacji lub oznaczeń na rurociągu problemem może być określenie, który kurek kulowy odcina odpływ do konkretnego punktu czerpalnego. Dotyczy to w szczególności takich miejsc jak hydrofornie, węzły cieplne, wymiennikownie.

W przypadku prowadzenia rur w ścianach lub szachtach instalacyjnych (zabudowanych), instalator nie ma możliwości prześledzenia toru prowadzenia przewodów. Aby ułatwić pracę instalatorowi a w szczególności eksploatatorowi instalacji jedna ze szwajcarskich firm opatentowała ciekawe rozwiązanie konstrukcyjne dźwigni sterujących w kurkach kulowych. Dzięki specjalnej konstrukcji dźwigni instalator może określić rodzaj przepływającego medium oraz wskazać kierunek przepływu. Jest to możliwe dzięki specjalnym listwom opisowym instalowanym na zatrzaski we wnętrzu dźwigni sterującej. Dodatkowym wskaźnikiem przepływającego medium jest kapsel zamykający punkt osadzenia dźwigni na trzpieniu sterującym. Dla przewodów gazowych będą to żółte listwy opisowe oraz żółty kapsel zamykający. Dla instalacji wodnych listwy opisowe mogą być w kolorach:

* czerwonym (w przypadku instalacji ogrzewczych lub wodociągowych),
* niebieskim (przewody powrotne lub cyrkulacyjne).

W przypadku innych zastosowań istnieje możliwość zastosowania innej gamy kolorów. Taki drobiazg, a jak potrafi ułatwić serwis szczególnie w sytuacjach awaryjnych.

Gwinty
Wymagania dotyczące gwintów w kurkach kulowych do wody zawarte są w normie PN-EN ISO 228-1 kwiecień 2005 r. „Gwinty rurowe połączeń ze szczelnością nie uzyskiwaną na gwincie”. Część 1: Wymiary, tolerancje i oznaczenie”.

W niniejszej części normy ISO228 określono wymagania dotyczące zarysu gwintu, wymiarów, tolerancji i oznaczenia gwintów rurowych mocujących, o wielkościach od 1/6 do 6″ włącznie. Obydwa gwinty, zarówno wewnętrzny jak i zewnętrzny są gwintami walcowymi, przeznaczonymi do mechanicznego łączenia części składowych instalacji, kurków kulowych i zaworów, armatury itp. Gwinty te (zewnętrzny i wewnętrzny) nie są odpowiednie do stosowania w połączeniach gwintowanych ze szczelnością uzyskiwana na gwincie. Jeżeli zespoły łączone tymi gwintami powinny być szczelne pod ciśnieniem, zaleca się aby było to wynikiem ściśnięcia dwóch powierzchni uszczelniających poza gwintem (doczołowo), z zastosowaniem odpowiedniej uszczelki. Odnośnie gwintów rurowych ze szczelnością uzyskiwaną na gwincie, patrz do normy ISO 7-1.

W innej normie ISO 228-2 podano szczegóły metod sprawdzania wymiarów i zarysów gwintów mocujących oraz zalecany system sprawdzianów. Przekładając powyższy tekst na bardziej czytelny dla instalatora chodzi o to, że kurki kulowe z gwintem wewnętrznym wyposażone są w gwint rurowy w kształcie walca. Gwint taki ma identyczną średnicę wewnętrzną na całej swojej długości. Aby zagwarantować prawidłową szczelność połączenia (przewód rurowy – kurek kulowy) należy koniec przewodu rurowego nagwintować gwintem rurowym stożkowym. Jest to gwint, którego średnica zewnętrzna zwiększa się począwszy od końca rury. Przewód zakończony jest wówczas gwintem ze stożkiem zewnętrznym. Jest to wyobrażalny stożek, który styka się z wierzchołkami występów gwintu stożkowego zewnętrznego lub dnami bruzd gwintu wewnętrznego.

Dla zapewnienia szczelności połączeń zaleca się stosowanie szczeliwa np.: pakuł zaimpregnowanych pokostem lub pastą , teflonu, sznura nylonowego, kleju anerobowego.

Przewód rurowy nagwintowany gwintem stożkowym wkręcany do wnętrza korpusu kurka kulowego wraz ze szczeliwem zachowuje się w miarę wkręcania jak nagwintowany klin samozakleszczający się. Podczas wykonywania połączeń należy zwracać szczególną uwagę i ostrożność na moment dokręcania. Użycie zbyt dużej siły najczęściej powoduje pęknięcie korpusu. Dotyczy to w szczególności kurków kulowych typu lekkiego i średniego, gdzie grubość ścianki w zaworze w miejscu połączenia jest niewielka. Zastosowanie gwintu walcowego na przewodzie rurowym nie daje gwarancji właściwego uszczelnienia połączenia. W takim przypadku jedynym właściwym sposobem wykonania szczelnego połączenia jest zastosowanie uszczelki pomiędzy korpusem zaworu a nagwintowaną końcówką przewodu rurowego.

Temat połączeń pomiędzy gwintem stożkowym zewnętrznym i walcowym wewnętrznym opisuje norma PN-EN 10226-1 sierpień 2006 r. „Gwinty rurowe połączeń ze szczelnością uzyskiwaną na gwincie. Część 1: Gwinty stożkowe zewnętrzne i gwinty walcowe wewnętrzne. Wymiary, tolerancje i oznaczenie”.

Technika montażu połączeń gwintowych zależy od wielu czynników łącznie z rodzajami gwintu wewnętrznego (walcowy lub stożkowy), jakością współpracujących gwintów, materiałem montowanych części, szczeliwem gwintowanym lub innymi zastosowanymi środkami uszczelniającymi oraz momentu dokręcania.

Ze względu na różne techniki montażu stosowane w układach stożek-walec i stożek-stożek, zaleca się unikać stosowania w jednej instalacji części składowych mających gwint wewnętrzny walcowy i gwint wewnętrzny stożkowy.

Wytrzymałość hydrauliczna
Badanie ma na celu sprawdzenie wytrzymałości kurka kulowego pod ciśnieniem hydraulicznym wody zimnej. Przeprowadza się je na stanowisku badawczym, zdolnym do utrzymywania ciśnień statycznych podanych w tab. 11 zamieszczonej w normie PN-EN 13828:2004. W tym celu należy poddać kurek kulowy, przy otwartej kuli i zamkniętym wylocie, działaniu ciśnienia równego (2,5+0,1) MPa przez 10 min. W czasie badania dopuszczalny jest przeciek na uszczelnieniu trzpienia i końcówce przyłączeniowej. Kurek kulowy nie powinien wykazywać trwałego odkształcenia, pęknięcia lub rozerwania przy ww. ciśnieniu (tab. 11 ww. normy).

Znakowanie
Kurki kulowe powinny być oznakowane w trwały sposób następującymi znakami i informacjami:

* nazwą lub znakiem producenta,
* wielkością nominalną (DN…) w przypadku otworu pełnego (tzw. kurek równoprzelotowy),
* wielkością nominalną (DN… R) w przypadku otworu przewężonego, np. DN15R,
* strzałką wskazującą normalny kierunek przepływu, jeśli jest to konieczne (dotyczy to w szczególności kurków kulowych połączonych np. z zaworem zwrotnym w korpusie),
* datą produkcji (co najmniej rok), może być kod,
* literami DR w przypadku stopu odpornego na odcynkowanie,
* grupą akustyczną, jeśli sklasyfikowano, grupa I lub II,
* PN10 (dopuszczalne ciśnienie robocze).

Andrzej Świerszcz

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij