Zawór pierwszeństwa w instalacjach hydraulicznych i przeciwpożarowych

Zawór pierwszeństwa, zwany również zaworem priorytetu, to kluczowy element hydrauliczny, który coraz częściej pojawia się w nowoczesnych instalacjach wodnych, grzewczych oraz w maszynach roboczych, takich jak JCB 530. Jego główna rola jest prosta i praktyczna - zapewnia priorytet dopływu medium (najczęściej wody lub oleju hydraulicznego) tam, gdzie jest to najbardziej potrzebne, gwarantując niezawodność, bezpieczeństwo i efektywność systemu.

Czym jest i do czego służy zawór pierwszeństwa?

Zawór pierwszeństwa to specjalny typ zaworu, który pełni jednocześnie funkcję regulatora oraz ogranicznika ciśnienia w instalacji. Jest on zaprojektowany tak, aby w sytuacji ograniczonego przepływu automatycznie kierować zasób medium tam, gdzie jego obecność jest najważniejsza. Zawór pierwszeństwa służy do regulacji oraz podtrzymywania ciśnienia. Jest on jednym z rodzajów zaworów specjalnych, dlatego wyróżnia się szczególną odpornością na korozję oraz działanie wysokiego ciśnienia. Wykonywane są z trwałych materiałów, dzięki czemu ryzyko wystąpienia ich awarii redukowane jest do minimum. Wysoka jakość zaworów pierwszeństwa sprawia, że doskonale sprawdzają się one podczas intensywnego trybu pracy w bardzo trudnych warunkach.

Zastosowanie zaworu pierwszeństwa

Zastosowanie zaworu pierwszeństwa jest bardzo szerokie - od instalacji sanitarnych, przez przeciwpożarowe, aż po systemy grzewcze i wodociągowe. W instalacjach wodociągowych zawory pierwszeństwa zapewniają priorytetowe zasilanie najważniejszych fragmentów sieci wodnej. Choć najczęściej kojarzone są z instalacjami wodnymi, zawory w systemach grzewczych również spełniają funkcje priorytetowe - np. w układach z wieloma obiegami grzewczymi, gdzie trzeba zarządzać przepływem medium między CO, CWU i innymi strefami.

Kiedy montować zawór pierwszeństwa?

Zawór pierwszeństwa należy montować zawsze wtedy, gdy zależy nam na hierarchicznej kontroli dopływu i ochronie instalacji. Instalacja zaworu pierwszeństwa to inwestycja w niezawodność, bezpieczeństwo i efektywność sieci wodnej, grzewczej lub hydraulicznej.

Zawór pierwszeństwa w instalacjach przeciwpożarowych

W instalacjach przeciwpożarowych zawór pierwszeństwa odgrywa bardzo ważną rolę. Jego głównym zadaniem jest zapewnienie największego możliwego ciśnienia dla instalacji przeciwpożarowej. Jest to kluczowe w momencie zagrożenia, np. pożaru, kiedy niezbędne jest odpowiednie ciśnienie wody do ugaszenia ognia. Zawór pierwszeństwa pozwala na odcięcie dopływu wody do instalacji socjalno-bytowej w momencie, gdy ciśnienie wody w instalacji przeciwpożarowej zaczyna spadać, co ma ogromne znaczenie dla zmniejszenia szkód wyrządzonych przez pożar. Dzięki zaworowi pierwszeństwa nie dochodzi do sytuacji braku odpowiedniego ciśnienia wody, które jest niezbędne w celu ugaszenia pożaru.

Wymagania ciśnieniowe

Ciśnienie wymagane w instalacjach przeciwpożarowych zależy od zastosowanych urządzeń gaśniczych. Przykładowo, instalacja przeciwpożarowa wyposażona w hydranty wewnętrzne, zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów, powinna zapewniać odpowiednią wydajność dla danej wielkości hydrantu oraz ciśnienie na zaworze tego urządzenia w przedziale od 0,2 MPa do 0,7 MPa, a w przypadku hydrantów DN 25 nawet do 1,2 MPa. Zupełnie inne wymagania będzie miała instalacja przeciwpożarowa wyposażona np. w inne systemy. § 22. 2. Rozporządzenia stanowi, że ciśnienie na zaworze odcinającym hydrantu wewnętrznego powinno zapewniać wydajność określoną w ust. § 22. 4.

Zabezpieczenie przed niekontrolowanym wypływem wody

Projektując instalacje przeciwpożarowe połączone z instalacjami wodociągowymi przeznaczonymi na cele bytowe, musimy bezwzględnie zabezpieczyć je przed niekontrolowanym wypływem wody, a w takich przypadkach zawory pierwszeństwa mogą okazać się bardzo pomocne. Niekontrolowany wypływ wody z instalacji może mieć miejsce np. w momencie pożaru wewnątrz budynku, jeżeli zostaną spełnione pewne warunki, np. kiedy instalacja wodociągowa byłaby wykonana z przewodów palnych, czyli np. z tworzywa sztucznego i miała kontakt z gorącym płomieniem.

Zasada działania zaworu pierwszeństwa w instalacjach p.poż.

Aby zawór pierwszeństwa mógł działać prawidłowo, powinien współpracować z czujnikiem ciśnienia. Kiedy czujnik ten wykryje spadek ciśnienia poniżej zadanej wartości, powinien natychmiast przekazać taką informację do zaworu pierwszeństwa, który zamyka dopływ wody do instalacji bytowej. Zawór pierwszeństwa pełni jednocześnie funkcję regulatora oraz ogranicznika ciśnienia. Oprócz funkcji odcinania wody w instalacji socjalno-bytowej, pełni on także funkcję zabezpieczenia przed zbyt wysokim ciśnieniem w sieci wodociągowej, co jest możliwe dzięki śrubie pilota nastawy poziomu ciśnienia. W sytuacji, gdy ciśnienie wody zaczyna spadać poniżej ustalonego wcześniej poziomu, zawór pierwszeństwa zaczyna się zamykać.

Rodzaje zaworów pierwszeństwa w kontekście instalacji p.poż.

Zawory elektromagnetyczne (np. Honeywell MV300)

Zawór Honeywell MV300 to urządzenie, które do swojej prawidłowej pracy potrzebuje zasilania z sieci elektroenergetycznej. Kiedy zasilanie jest obecne, zawór jest otwarty, umożliwiając przepływ do instalacji bytowej. W przypadku braku napięcia (np. w trakcie pożaru), urządzenie automatycznie zamyka dopływ wody do instalacji przeznaczonej na cele bytowe, zapewniając najwyższe dopuszczalne ciśnienie wody dla instalacji przeciwpożarowej.

Zawory mechaniczne (np. Honeywell VV300 i Honeywell DH300)

Zawory Honeywell VV300 i Honeywell DH300 działają niemal identycznie i w przeciwieństwie do zaworów elektromagnetycznych nie potrzebują zasilania z sieci elektroenergetycznej. Zawór VV300 może również pracować jako regulator ciśnienia, dzięki czemu może redukować oraz utrzymywać stabilne ciśnienie wody wewnątrz instalacji bytowej.

Zawór pierwszeństwa w maszynach JCB 530

W maszynach budowlanych, takich jak JCB 530, zawór pierwszeństwa jest również niezwykle istotnym elementem układu hydraulicznego. W przypadku zgłoszonych objawów, takich jak powolne poruszanie się hydrauliki (karetka w górę i w dół, teleskop) oraz problemy z układem kierowniczym, często winę ponosi pompa hydrauliczna lub właśnie zawór pierwszeństwa. Mechanik, początkowo nie dostrzegający zaworu pierwszeństwa, po dokładnym oczyszczeniu maszyny z błota i oleju, zidentyfikował go jako element przykręcony z boku większej pompy zębatej. Z pomiarów wynikało maksymalne ciśnienie 155 bar przy 2,4 tysiąca obrotów, co wskazywało na osłabioną pompę. Słaba pompa to nie tylko niskie ciśnienie, ale przede wszystkim niedostateczny wydatek litrów, czyli przepływ oleju. W sytuacji, gdy pompa jest słaba, zawór priorytetu nie ma co dzielić, co prowadzi do spowolnienia wszystkich funkcji hydraulicznych.

Problemy z układem kierowniczym w JCB 530 a zawór pierwszeństwa

Podczas kręcenia kierownicą w JCB 530 obserwowano przeskoki i utrudnienia w płynnym obrocie, a z orbitrolu dochodził dźwięk delikatnego pukania. Ciśnienie na wolnych obrotach wynosiło około 10 bar, natomiast po dodaniu gazu do 2 tys. obrotów podskoczyło do 70-75 bar. Choć elektrozawory i cewki zostały sprawdzone i uznane za sprawne, a orbitrol oddany do regeneracji, problem może leżeć w niedostatecznym zasilaniu olejem hydraulicznym, za które odpowiada zawór pierwszeństwa, dzielący strumień oleju na poszczególne układy. Jeśli pompa jest osłabiona, a zawór pierwszeństwa nie działa prawidłowo, ciśnienie 75 bar może być niewystarczające do płynnego sterowania, co uzasadnia podejrzenie problemów z orbitrolem, ale nie wyklucza roli zaworu pierwszeństwa w dystrybucji oleju do układu kierowniczego.

Zasady projektowania i montażu zaworu pierwszeństwa

Projektując zawór pierwszeństwa należy wziąć pod uwagę kilka zasad:

1. Dopuszczenie do stosowania w instalacjach wody pitnej: Projektując zawór pierwszeństwa na instalacji wodociągowej przeznaczonej na cele bytowe, należy sprawdzić, czy zawór ten posiada dopuszczenie do stosowania w instalacjach wody pitnej.
2. Odpowiednia lokalizacja: Pomimo że niektórzy producenci pozwalają na montaż ich urządzeń w pozycji pionowej, w zdecydowanej większości przypadków lepiej jest, kiedy zawory te pracują w pozycji poziomej. Taki montaż ułatwia grawitacyjne odprowadzanie różnych zanieczyszczeń krążących w instalacji z wnętrza zaworu. Montaż filtra przed samym urządzeniem w znaczny sposób minimalizuje takie niebezpieczeństwo.
3. Długość odcinków prostych: Należy zapewnić odpowiednią długość odcinków prostych dla przewodów instalacji przed oraz za zaworem. W większości przypadków zaleca się, aby długość tych odcinków wynosiła nie mniej niż pięciokrotność średnicy nominalnej samego urządzenia.
4. Wysokie budynki: W przypadku projektowania zaworów pierwszeństwa w wysokich budynkach należy pamiętać, że im większa wysokość instalacji wodociągowej, tym większe ciśnienie może oddziaływać na daną armaturę.

Podsumowanie

Zawór pierwszeństwa jest urządzeniem, które odgrywa bardzo ważną rolę w instalacjach przeciwpożarowych oraz w maszynach hydraulicznych, takich jak JCB 530. Kontroluje ciśnienie wody/oleju w instalacji i w razie konieczności odcina dopływ do mniej priorytetowych systemów. Jest to element, którego pod żadnym pozorem nie można lekceważyć, a do jego doboru należy podejść bardzo poważnie. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz. U. nr 109, poz. 719) dopuszcza możliwość przyłączania przyborów sanitarnych do przewodów zasilających instalacji wodociągowej przeciwpożarowej pod warunkiem, że w przypadku ich uszkodzenia nie spowoduje to niekontrolowanego wypływu wody z instalacji (§25.8). Zgodnie z §25.9 możliwość poboru wody do celów przeciwpożarowych o wymaganych parametrach ciśnienia i wydajności powinna w budynku być zapewniona niezależnie od stanu pracy innych systemów bądź urządzeń. Niekontrolowany wypływ wody z jednego systemu może wpłynąć na stabilność drugiego, dlatego w grę wchodzi instalacja przeciwpożarowa, która ma zapewniać bezpieczeństwo ludzi i bezwzględnie należy tutaj zastosować zawór pierwszeństwa.

tags: #jcb #530 #zawor #pierwszenstwa