В трубопроводных системах обратный и запорный клапаны решают совершенно разные задачи. Внешне отдельные модели могут быть похожи, однако принцип их работы и назначение отличаются.

Если говорить максимально просто:

обратный клапан защищает трубопровод от движения среды в обратном направлении, а запорный клапан позволяет перекрывать поток.

Разберём подробнее, чем отличаются эти виды трубопроводной арматуры, как они работают и в каких случаях необходимо использовать каждый из них.

Что такое обратный клапан

Обратный клапан — это защитная трубопроводная арматура, которая автоматически пропускает рабочую среду в одном направлении и предотвращает её движение в противоположном.

Для его работы обычно не требуется участие оператора или внешний привод. Запорный элемент перемещается под воздействием самого потока и перепада давления.

Когда среда движется в установленном направлении, клапан открывается. Если поток прекращается или пытается изменить направление, запорный элемент возвращается в закрытое положение.

Главная функция — предотвращение обратного потока рабочей среды.

Это особенно важно в системах, где обратное движение воды, пара, газа или другой среды может привести к:

- повреждению насосного оборудования;

- гидравлическим ударам;

- смешиванию различных технологических сред;

- опорожнению трубопровода;

- нарушению технологического процесса;

- аварийной ситуации.

Где применяют обратные клапаны

Обратные клапаны устанавливают:

- после насосов;

- на насосных станциях;

- в системах водоснабжения и водоотведения;

- в системах отопления;

- в котельных;

- на технологических трубопроводах;

- в нефтегазовой промышленности;

- в химических и нефтехимических производствах;

- в энергетике;

- в системах с параллельно работающими насосами.

Например, если насос остановился, давление в трубопроводе может заставить жидкость двигаться обратно. Обратный клапан закрывается и не позволяет потоку пройти в направлении насоса.

Какие бывают обратные клапаны:

Конструкция выбирается в зависимости от рабочей среды, DN, PN, температуры, скорости потока и условий эксплуатации.

Наиболее распространены несколько типов.

Поворотный обратный клапан

Внутри корпуса находится диск, который поворачивается вокруг оси.

Поток открывает диск, а при изменении направления движения среды диск закрывает проход.

Такие клапаны широко применяются на трубопроводах средних и больших диаметров.

Пример: Клапан обратный поворотный 19лс53нж

Подъёмный обратный клапан

Запорный элемент перемещается поступательно. Давление рабочей среды поднимает его и открывает проход.

После снижения давления элемент возвращается на седло.

Пример: Клапан обратный Benarmo DN 32 PN 16 подъемный

Межфланцевый обратный клапан

Компактная конструкция устанавливается непосредственно между фланцами трубопровода.

Основные преимущества:

- небольшая строительная длина;

- сравнительно небольшая масса;

- удобство монтажа;

- возможность применения в ограниченном пространстве.

В зависимости от исполнения клапаны могут быть однодисковыми, двухстворчатыми и других конструкций.

Пример: Клапан обратный двухстворчатый межфланцевый

Шаровой обратный клапан

Это разновидность обратной арматуры, в которой запорным элементом служит шар. Он автоматически пропускает рабочую среду в одном направлении и перекрывает поток при попытке его движения обратно.

Принцип работы достаточно простой: под давлением прямого потока шар отходит от седла и открывает проход. Когда давление снижается или возникает обратный поток, шар возвращается к седлу и закрывает клапан.

Такие клапаны особенно хорошо подходят для сред, содержащих загрязнения или взвешенные частицы, поскольку конструкция имеет сравнительно простой проточный канал и меньше подвержена засорению.

Пример: Клапан обратный чугунный шаровой

Что такое запорный клапан

Запорный клапан — это трубопроводная арматура, предназначенная прежде всего для открытия или полного перекрытия потока рабочей среды.

В отличие от обратного клапана он не работает автоматически только за счёт изменения направления потока. Положение запорного элемента изменяется оператором либо приводом.

Управление может осуществляться с помощью:

-маховика;

-электропривода;

-пневмопривода;

-гидропривода;

-другого исполнительного механизма.

Запорный элемент перемещается относительно седла и открывает или перекрывает проходное сечение.

В российской технической практике традиционное название подобной конструкции — вентиль, однако сегодня чаще используется термин запорный клапан.

Пример: Клапан запорный 15с52нж Ду15 фланцевый стальной

Основная задача запорного клапана

Его задача — управлять прохождением среды через определённый участок трубопровода.

Клапан позволяет:

- открыть трубопровод;

- полностью перекрыть поток;

- изолировать оборудование;

- отключить участок системы для ремонта или обслуживания.

Некоторые конструкции клапанов дополнительно допускают регулирование расхода, однако возможность эксплуатации в режиме дросселирования необходимо проверять по документации конкретного изделия.

Где применяют запорные клапаны

Запорные клапаны используют: на технологических трубопроводах; в системах отопления; в котельных; на паропроводах; в энергетике; в нефтегазовой промышленности; на химических предприятиях; в системах водоснабжения; перед технологическим оборудованием; на вспомогательных линиях.

Например, если необходимо остановить подачу среды к теплообменнику для проведения ремонта, используется именно запорная арматура.

Главное отличие обратного и запорного клапана

Разница заключается прежде всего не в форме корпуса, а в функции оборудования. Поэтому эти изделия не являются взаимозаменяемыми.

Можно ли использовать обратный клапан вместо запорного

Нет.

Распространённая ошибка — считать, что если обратный клапан способен закрыть проход, его можно использовать для полного отключения участка трубопровода.

Но назначение обратного клапана другое.

Его положение зависит от давления и направления потока. Он не предназначен для контролируемой изоляции оборудования оператором.

Кроме того, наличие закрытого обратного клапана не означает, что участок трубопровода можно безопасно считать отключённым для проведения ремонтных работ.

Для этого устанавливается соответствующая запорная арматура.

Можно ли использовать запорный клапан вместо обратного

Также нет.

Обычный запорный клапан не способен автоматически закрыться в момент возникновения обратного потока, если соответствующей системой управления это отдельно не предусмотрено.

Например, после аварийной остановки насоса поток может практически мгновенно изменить направление. Оператор физически не успеет вручную закрыть клапан.

Именно поэтому непосредственно после насосного оборудования часто устанавливают обратную арматуру.

Когда нужны сразу два клапана

Во многих трубопроводных системах устанавливают одновременно и обратный, и запорный клапан.

Это нормально, поскольку каждый выполняет свою функцию.

Рассмотрим типичный участок после насоса:

насос → обратный клапан → запорная арматура → трубопровод

Обратный клапан защищает насос от обратного потока.

Запорная арматура позволяет отключить насос или участок трубопровода для ремонта и технического обслуживания.

Конкретная последовательность установки определяется проектом системы и требованиями производителя оборудования.

Пример: насосная станция

Допустим, насос подаёт воду в магистраль.

Во время нормальной работы вода движется от насоса к потребителю.

После отключения насоса давление со стороны системы может оказаться выше давления перед насосом. В результате вода начнёт двигаться обратно.

Если установлен обратный клапан, поток заставит его закрыться.

Но если насос потребуется демонтировать, одного обратного клапана недостаточно. Для безопасной изоляции оборудования используют запорную арматуру.

Получается, что устройства работают совместно:

обратный клапан — защита от обратного потока;

запорный клапан — контролируемое перекрытие трубопровода.

Что выбрать: обратный или запорный клапан

Выбор нужно начинать не с конструкции, а с задачи.

Если нужно предотвратить движение среды обратно

Выбирайте обратный клапан.

Например:

- после насоса;

- между параллельными линиями;

- перед оборудованием, чувствительным к обратному потоку;

- в системах, где необходимо исключить обратное опорожнение трубопровода.

Если нужно перекрывать трубопровод

Необходим запорный клапан или другой тип запорной арматуры.

Например:

- перед оборудованием;

- на технологической линии;

- на участке, который необходимо периодически отключать;

- перед проведением ремонта или обслуживания.

Если необходимо и перекрытие, и защита от обратного потока

Как правило, предусматривают два отдельных устройства, каждое из которых выполняет свою функцию.

Что создаёт большее гидравлическое сопротивление

Ещё одно отличие связано с конструкцией проточной части.

У классического запорного клапана рабочая среда меняет направление движения внутри корпуса, поэтому гидравлическое сопротивление может быть выше, чем у некоторых других типов запорной арматуры.

У обратных клапанов сопротивление зависит от конструкции.

Например, поворотные модели обычно имеют достаточно свободное проходное сечение, а компактные пружинные конструкции могут создавать дополнительное сопротивление потоку.

Поэтому при подборе оборудования для производительных насосных систем желательно учитывать не только DN и PN, но и коэффициент гидравлического сопротивления или пропускную способность клапана.

При выборе трубопроводной арматуры важно учитывать не только тип клапана, но и рабочую среду, давление, температуру, DN, материал корпуса, уплотнения, способ присоединения и условия монтажа.

Специалисты компании «Движение Энергии» помогут подобрать обратную и запорную арматуру под параметры конкретной трубопроводной системы и условия эксплуатации.