Типы соединений клапанов: что лучше и где применяется

июль 04, 2025
0комментарии

В практических инженерных проектах выбор клапана зависит не только от его регулирующей функции, но и — что особенно важно — от совместимости его типа присоединения с трубопроводной системой. Различные способы подключения могут существенно повлиять на удобство монтажа, надежность герметизации, прочность конструкции и простоту последующего обслуживания.

Способ присоединения клапана к трубопроводу играет ключевую роль в обеспечении надежности всей системы, упрощении установки и долговечности эксплуатации. Разные типы соединений разрабатываются с учетом специфических условий работы. В этой статье представлен практический обзор наиболее распространённых способов подключения промышленных клапанов — с целью помочь вам выбрать оптимальный вариант для конкретных условий применения.

Фланцевое соединение

Клапан оснащён фланцами с обеих сторон, которые плотно соединяются с ответными фланцами трубопровода при помощи болтов. Для обеспечения герметичности между фланцами устанавливаются прокладки.

Особенности:

Один из самых распространённых и надёжных способов соединения.
Подходит для различных диаметров труб (от малых до очень больших), широкого диапазона давлений (от низких до сверхвысоких), температур и рабочих сред.
Удобен для монтажа, демонтажа и обслуживания (возможна замена клапанов без снятия трубопровода).

Стандарты фланцев:

Существует множество стандартов, которые должны соответствовать стандартам трубопроводной системы. Наиболее распространённые:

ANSI/ASME — американские стандарты (Class 150, 300, 600, 900, 1500, 2500)
EN / DIN — европейские/немецкие стандарты
EN 1092-1 (заменяет большинство старых DIN-стандартов)
DIN 2573, 2576, 2633, 2634, 2635 (устаревшие стандарты)
JIS — японские стандарты (5K, 10K, 16K, 20K, 30K)
BS — британские стандарты (серия PN, аналогична DIN)

Типы уплотнительных поверхностей фланцев:

RF (Raised Face) — наиболее распространённый тип: слегка приподнятая круглая поверхность на торце фланца.
FF (Flat Face) — полностью плоская поверхность без выступа.
RTJ (Ring Type Joint) — торец фланца с проточкой под металлическое кольцо, применяется в условиях высокого давления.
TG (Tongue and Groove) — одна сторона с выступом (языком), другая с пазом, обеспечивающим направленную посадку.
M&F (Male and Female Face) — аналогично "язык-паз", но с более глубокими и широкими посадочными поверхностями.
LJ (Lap Joint) — непаянное соединение, фланец отдельно от трубы, удобен для выравнивания и поворота.

Преимущества: высокая прочность, надёжная герметизация, широкая область применения, удобство установки и обслуживания, высокий уровень стандартизации.

Недостатки: относительно высокая стоимость (за счёт фланцев, болтов, прокладок), большой вес и габариты, требует значительного монтажного пространства.

Источник изображения：whatispiping

Резьбовое соединение

Концы клапана с внутренней или наружной резьбой соединяются с трубой или фитингами путём навинчивания — наружная резьба входит во внутреннюю, обеспечивая механическую и (частично) герметичную посадку.

Типы резьбы:

Наружная резьба (Male) — располагается на внешней стороне соединения, например, на болтах или трубах с резьбой.
Внутренняя резьба (Female) — находится внутри элемента, например, в гайках или резьбовых патрубках клапанов.

Распространённые стандарты резьбы:

NPT — американская коническая резьба (герметичность достигается за счёт деформации резьбы).
BSPT — британская коническая резьба (аналогично — уплотнение за счёт деформации).
BSPP — британская цилиндрическая резьба (для герметичности требуется уплотнительная прокладка или кольцо).

Преимущества:Простота монтажа и демонтажа,Относительно низкая стоимость,Подходит для труб малого диаметра (обычно до DN50),Применяется в условиях низкого и среднего давления.

Недостатки:Относительно низкая надёжность герметизации (особенно у NPT и BSPT, зависящих от деформации резьбы),Не рекомендуется для частого разборки,При вибрациях или перепадах температуры возможно возникновение утечек.

Источник изображения：redfluid

Сварное соединение

Конец клапана обрабатывается под сварку (с фаской) и соединяется с трубопроводом методом сварки — встык или в раструб — с образованием неразъёмного соединения за счёт плавления материала.

Типы:

Стыковая сварка (Butt Welding) — торцы труб или элементов соединяются лицом к лицу и свариваются, образуя прочное и герметичное соединение. Обеспечивает высокую механическую прочность и долговечность.
Сварка в раструб (Socket Welding) — конец клапана имеет раструб, в который вставляется труба. Сварной шов выполняется по наружному краю, в месте перехода. Используется преимущественно для труб малого диаметра (обычно до DN50) и высокого давления. Установка быстрее, чем при фланцевом или резьбовом соединении, а герметичность выше, чем у резьбовых соединений.

Преимущества:

Высокая прочность соединения и отличная герметичность
Подходит для высоких температур, давления и агрессивных сред
Компактность конструкции и экономия пространства

Недостатки:

Неразъёмное соединение, сложное обслуживание
Требуется высокая квалификация сварщика
Возможны напряжения и коррозия в зоне сварного шва

Межфланцевое соединение

Межфланцевое соединение — это компактный вариант установки, при котором клапан монтируется между двумя фланцами трубопровода, не имея собственных фланцев. Клапан удерживается за счёт силы затяжки фланцевых болтов, а герметичность обеспечивается прокладками между сопрягаемыми поверхностями.

Преимущества:

Экономия монтажного пространства
Малый вес и низкая стоимость
Быстрая установка
Совместимость с различными фланцевыми стандартами (ANSI, DIN, JIS и др.)

Недостатки:

Для демонтажа необходимо полностью снимать фланцевые болты, обслуживание менее удобно по сравнению с фланцевыми соединениями
Герметичность зависит от степени затяжки болтов
Не подходит для тяжёлых или крупногабаритных клапанов — ограниченная прочность и несущая способность

Wafer connection

Соединение с ушками

При соединении типа "lug" корпус клапана имеет по периметру несколько резьбовых выступов (так называемых "ушек"), в которые ввинчиваются болты от каждого фланца трубопровода по отдельности. Это обеспечивает более прочное и изолированное соединение по сравнению с межфланцевым типом.

Преимущества:

Позволяет разбирать трубопровод с одной стороны, не нарушая герметичности с другой — удобно для технического обслуживания
Более надёжный, чем межфланцевый тип: фланцевые болты крепятся непосредственно к корпусу клапана, что равномерно распределяет нагрузку
Подходит для «тупикового» режима эксплуатации (dead-end service)
Гибкая совместимость: расположение отверстий под болты может быть выполнено под различные стандарты — ANSI, DIN и др.

Недостатки:

Более тяжёлый и дорогой по сравнению с межфланцевыми клапанами
Требует точного совмещения отверстий фланца и корпуса клапана при установке

lug connection

Хомутовое соединение

Хомутовое соединение (часто называемое Tri-Clamp) применяется в системах с повышенными санитарными требованиями. Концы клапана имеют специальные пазы или фланцы, которые соединяются при помощи зажимного хомута — как правило, это двухсекционная конструкция, стягиваемая болтом. Между сопрягаемыми поверхностями устанавливается прокладка, обеспечивающая герметичность.

Преимущества:

Очень быстрое подключение и демонтаж
Удобно для промывки и инспекции без демонтажа трубопровода — отсутствуют застойные зоны (санитарный дизайн)
Возможность небольшой корректировки при установке

Недостатки:

Обычно используется только в условиях низкого и среднего давления, преимущественно в пищевой, фармацевтической и санитарной отраслях
Требует трубопроводов с развальцованными краями или приварными феррулами
Сам хомут может быть потенциальной точкой утечки, хотя прокладка устанавливается в точно сформированной канавке

Clamp (Tri-Clamp) Connection

Источник изображения：sanitaryfittings-cad

Заключение

Каждый тип присоединения клапана имеет свои преимущества и ограничения. Правильный выбор способа соединения не только повышает эффективность всей системы, но и позволяет существенно сократить затраты на обслуживание в долгосрочной перспективе. В реальных условиях эксплуатации необходимо всесторонне оценить такие факторы, как рабочие параметры, доступное монтажное пространство, класс давления и общий бюджет проекта, чтобы обеспечить стабильную и надёжную работу системы.

Компания Tianjin Union Valve предлагает широкий ассортимент высокоэффективной арматуры с различными типами присоединения — от стандартных до специализированных решений, отвечающих самым жёстким требованиям. Благодаря богатому инженерному опыту и строгому контролю качества, Union Valve является надёжным партнёром для заказчиков по всему миру. Мы предлагаем не только продукцию, но и профессиональную техническую поддержку, а также индивидуальные решения, помогающие реализовать проекты быстро, точно и эффективно.

Если у вас есть вопросы — пожалуйста, свяжитесь с нами.