Трубопроводные задвижки: особенности, виды и маркировки

Чтобы подача воды и отопления в зданиях была комфортной и безопасной, необходимо не только правильно выбирать и устанавливать трубы, но и уделять внимание арматурному оборудованию. Задвижки применяют во всех видах подобных систем. Одним из видов запорного механизма является клиновая задвижка, названная так из-за ее формы. Она используется только в качестве конструкции запирающего типа, но для регулирования потока не применяется, так как имеет только 2 положения: «открыто» и «закрыто».

Клиновая задвижка

Материалы изготовления

Задвижки изготавливают методом сварки и литья. На выбор метода влияют особенности конструкции и материал изделия. Литье подходит для предметов из стали, а также сплава, в составе которого присутствует титан. Технология простая. Листы попадают на конвейер. Предварительно их проверяют, чтобы не было окалин, ржавчины и других дефектов. После этого листы штампуют.

Такая процедура осуществляется на специальном станке, который создает пластическую деформацию материала. Листы зажимают, полученные заготовки сваривают, проверяя каждый участок. Швы тоже исследуют на износоустойчивость.

Вариант литья распространен, он подходит для деталей, которые делают из алюминиевого сплава, стали и чугуна. Но такие изделия будут менее долговечными и прочными, чем штампосварные.

Кроме того, нужно уделять внимание деталям, выполняющим функции уплотнителей. Существует множество разновидностей: с кольцами (из латуни или фторопласта) и без них, с дополнительным антикоррозийным слоем, с резиной для покрытия клина.

Задвижки

Задвижки с таким запорным органом отличаются принципиально от конструкций, рассмотренных выше. Корпус не имеет седел, а затвор – уплотнительных поверхностей. Проход среды ведется через эластичный шланг – патрубок, вставленный в корпус и абсолютно изолирующий металлические детали конструкции от рабочей среды. Для перекрытия прохода шланг полностью пережимается под воздействием шпинделя (штока). Поэтому такие задвижки называют шланговые. Ранее эти изделия назывались «шланговые затворы». А задвижками их назвали потому, что шпиндель (шток) для закрытия или открытия прохода перемещается перпендикулярно к оси прохода среды, т. е. работает по принципу задвижки.
ШЛАНГОВЫЕ ЗАДВИЖКИ предназначены для трубопроводов, транспортирующих вязкие, жидкие, пульпообразные и другие подобные среды, а также слабоагрессивные и агрессивные жидкости. Шланги изготавливают из различных марки резин, которые обеспечивают работу задвижек на давлениях до 1,6 МПа и температурах до 110 °С.
Следующая важная характеристика задвижек относится к месту расположения резьбовой пары шпиндель – ходовая гайка. Она может быть расположена внутри задвижки в рабочей среде или вынесена из зоны рабочей среды за пределы корпусных деталей.

В первом случае ходовая резьба находится внутри полости задвижки и при открывании шпиндель не выдвигается из крышки, сохраняя свое первоначальное положение по высоте. Такую задвижку называют ЗАДВИЖКА С НЕВЫДВИЖНЫМ ШПИНДЕЛЕМ. Ходовая гайка в этих задвижках соединена с затвором и при вращении шпинделя для открытия прохода как бы наворачивается на него, увлекая за собой затвор. В связи с тем, что шпиндель не меняет своего положения по высоте, на верхней части крышки делается устройство – указатель, позволяющий видеть, в каком положении находится затвор.

В другом случае резьба шпинделя и ходовая гайка расположены снаружи. Шпиндель нижним концом соединен с затвором и при вращении ходовой гайки для открытия задвижки совершает вместе с затвором только поступательное перемещение. При этом верхний конец шпинделя выдвигается на величину хода затвора. Задвижку с такой конструкцией резьбовой пары называют ЗАДВИЖКОЙ С ВЫДВИЖНЫМ ШПИНДЕЛЕМ. Для возможности перемещения шпинделя ходовая гайка поднята над верхней частью крышки (а точнее над сальником) примерно на величину хода затвора в конструкции, которую называют бугельным узлом. В задвижках с выдвижным шпинделем часто делают «верхнее уплотнение» – устройство которое позволяет в положении «открыто» отключить сальник от воздействия на него давления рабочей среды. Оно представляет собой бурт на нижней части шпинделя, который упирается в фаску на крышке в начале отверстия, через которое проходит шпиндель.

На трубопроводах задвижки устанавливают с применением всех известных способов присоединений – РЕЗЬБОВЫМ, ФЛАНЦЕВЫМ, ПРИВАРНЫМ. Соответственно корпус задвижки имеет присоединительные концы муфтовые, фланцевые и под приварку. Наиболее распространенным является соединение ФЛАНЦЕВОЕ, оно используется для задвижек из любых материалов. ПРИВАРКА может применяться только для задвижек из сталей и титановых сплавов. МУФТОВОЕ – только для задвижек малых диаметров, предназначенных для определенных производств (шинное и некоторые другие).

По материалам корпусных деталей следует отметить только, что для задвижек из чугуна и алюминиевого сплава эти детали выполняются при помощи литья. Из литья делаются и задвижки стальные, но некоторые из них, а также задвижки из титановых сплавов изготавливаются методом сваривания заготовок, полученных штамповкой из листового проката. Такие задвижки называют ШТАМПОСВАРНЫМИ. По своим характеристикам эксплуатационным и прочностным они не уступают литым задвижкам. Наоборот, детали для корпусов и крышек этих задвижек изготавливаются из материала прочного и тщательно проконтролированного, качество которого выше, чем литье. При этом технология сварки и методы контроля сварных швов обеспечивают высокое качество корпусных деталей, позволяющее применять такие задвижки на ответственных объектах, включая атомную энергетику.

Что касается уплотнительных поверхностей, то они изготавливаются из любых материалов, применяемых для этих целей. Здесь и исполнения без колец из материала корпуса и затвора, и кольца из латуни (бр), и наплавка из коррозионностойкой стали (нж), и кольца из фторопласта (п), и, наконец, уплотнения из резины (р). Последнее исполнение делается для задвижек клиновых из чугуна и шланговых из алюминиевого сплава. Однако между ними есть существенная разница. В задвижках чугунных резиной покрывается клин (они называются «задвижки с обрезиненным клином»). А в шланговых – из резины изготавливается пережимной шланг, вставляемый в корпус.

Виды управления задвижками можно подразделить на РУЧНОЕ, МЕХАНИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ и КОМБИНИРОВАННОЕ.

Наиболее часто применяется РУЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ. Закрытие и открытие задвижки производится вращением маховика соответственно по часовой и против часовой стрелки.

На задвижках с выдвижным шпинделем маховик устанавливается на ходовой гайке, как правило, на шпонке или в зависимости от усилия – на двух шпонках. Часто на чугунных задвижках (например – З0ч6бр) маховик крепится на ходовой гайке при помощи резьбы и сверху контрится гайкой. Здесь следует заметить, что резьба для контргайки выполняется «левая» для предотвращения ее отворачивания при открытии задвижки. Иногда вместо контргайки на резьбовой втулке выше маховика делают специальную канавку, в которую вкладывают разрезное пружинное кольцо. Такая конструкция тоже позволяет воспринимать усилие от маховика при открывании задвижки, но для четкой работы требует весьма тщательного изготовления всех элементов этого узла. Практика показывает, что это требование не всегда учитывается изготовителями задвижек и вызывает справедливые нарекания потребителей.

На задвижках с невыдвижным шпинделем маховик устанавливается с помощью шпонок или на квадрат непосредственно на шпинделе.

В тех случаях, когда применяется механический редуктор с цилиндрической или конической зубчатой передачей, выходной вал редуктора соединяется с ходовой гайкой или шпинделем задвижки, а маховик устанавливается на приводном валу редуктора. Ручное управление может быть МЕСТНЫМ (его элементы устанавливают непосредственно на задвижке) либо ДИСТАНЦИОННЫМ. Напомним, что всякий электропривод имеет в своем составе ручной дублер, позволяющий манипулировать затвором задвижки при отсутствии электропитания привода. При этом ручной дублер может использоваться в качестве механизма ручного управления как местного (от встроенного электропривода), так и дистанционного (от колонкового электропривода). В последнем случае на задвижке устанавливается специальная шарнирная муфта. Иногда оба элемента управления – маховик и шарнирная муфта сочетаются в одной конструкции, позволяя осуществлять и местное, и дистанционное управление. Эти элементы применяются также в комбинации с редуктором, позволяющим снижать усилия для управления задвижкой.

Иногда смешивают понятия:

• дистанционное управление задвижкой;
• и дистанционное управление встроенным электроприводом с пульта управления.

Очевидно, что под термином дистанционное управление следует понимать управление задвижкой или другой арматурой при помощи механических передач от колонкового привода, расположенного на расстоянии (иногда весьма значительном) от управляемой арматуры.

При управлении задвижками механическими приводами, как правило, применяются многооборотные электроприводы, передающие крутящий момент на резьбовую пару шпиндель – ходовая гайка. Следует обратить внимание на обязательное применение электроприводов с двусторонней муфтой ограничения крутящего момента для комплектации задвижек с выдвижным шпинделем, имеющих верхнее уплотнение. В некоторых случаях применяются гидравлические приводы, при использовании которых шпиндель в задвижке заменяется штоком, совершающим возвратно-поступательное движение под воздействием непосредственно от выходного элемента привода. Примером таких задвижек с гидроприводами служат 30ч706бр и 30ч715бр, выпускаемые Георгиевским арматурным заводом.

Итак, в ЗАДВИЖКАХ затвор, имеющий форму клина или диска (дисков), перемещается, как и в клапанах, возвратно-поступательно, но перпендикулярно оси потока. При этом закрывается или открывается проход рабочей среды через кольцевые седла корпуса.

В зависимости от конструкции запорного органа задвижки делятся на ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ, КЛИНОВЫЕ и ШИБЕРНЫЕ.

В ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ задвижках седла корпуса и соответственно два диска затвора располагаются параллельно друг другу. Прижатие затвора к корпусу в положении «Закрыто» происходит, как правило, за счет клинового устройства, помещенного между дисками затвора. В КЛИНОВЫХ задвижках седла корпуса расположены под углом друг к другу. Затвор выполнен в виде клина (жесткого или упругого) или двух дисков, расположенных под углом. Имеются также задвижки с одним плоским диском, работающим с использованием самоуплотнения. Такие задвижки называют ШИБЕРНЫМИ.

Как клиновые, так и параллельные задвижки изготавливают с невыдвижным или выдвижным шпинделем. Отличаются они расположением резьбы шпинделя — внутри задвижки или вне зоны рабочей среды. Первые – меньше по габариту, но у них менее благоприятные условия для работы резьбовой пары шпиндель – ходовая гайка.

Существует запорная арматура, в которой перекрытие потока среды осуществляется пережатием эластичного (как правило, резинового) шланга, внутри которого проходит среда. Шланг – специальный патрубок помещен внутри корпуса. Движение деталей, пережимающих шланг — возвратно-поступательное перпендикулярно направлению потока среды как в задвижках. Такие изделия до 1988 года назывались шланговыми затворами, в настоящее время имеют название ШЛАНГОВЫЕ ЗАДВИЖКИ. Принцип работы шиберной задвижки представлен в следующем видеоролике:

Требования к запорной арматуре

Требования к запорной арматуре повышенные из-за давления в трубах и условий эксплуатации механизма. Такие детали всегда должны быть сертифицированы на предприятиях с опасным производством. К ним полагаются запасные узлы и элементы задвижки, прокладки, кольца и пр.

На корпусе задвижки пишутся размер и давление, на которые рассчитывается механизм. ЗКЛ2-150-14 указывает, что деталь является задвижкой клиновой литой второй модификации, а ее диаметр — 150 мм, и деталь подходит для давления в 1,4 МПа.

Основные технические характеристики клиновых задвижек следующие:

• диаметр прохода — от 50 до 400 мм;
• вес — от 12,6 до 357 кг;
• высота — от 285 до 1321 мм;
• длина — от 180 до 610 мм;
• температура среды — от -40 до +425°С.

Более точные данные указывают в техническом паспорте детали.

Кроме таких принятых стандартов, существуют еще международные: API, BS, MSS, ASME.

Преимущества и недостатки клиновых задвижек

Стоит отметить следующие преимущества клиновых задвижек:

• простота конструкции, уменьшающая вероятность поломки;
• универсальность применения – данная запорная арматура может применяться в разных эксплуатационных условиях, выдерживает различные температурные режимы и давление;
• невысокое гидравлическое сопротивление;
• широкий размерный ряд – есть возможность подобрать оптимальный вариант для любого вида труб;
• способность пропускать рабочий поток в любых направлениях.

К недостаткам данной запорной арматуры можно отнести:

• длительное время открывания/закрывания задвижек;
• значительную строительную высоту – это относится к задвижкам с выдвижным шпинделем;
• невысокую ремонтопригодность при износе уплотнительных материалов.

Сферы применения

Клиновые задвижки ставят в конце трубопровода и в зонах перекрытий движений среды, чтобы осуществлять аварийные и технические работы. Такие детали — с широким диапазоном диаметров и рабочего давления, так как они используются в различных системах трубопровода.

Задвижки, которые имеют клиновидные затворы упругого типа, предназначаются для скоростных потоков и могут работать со средой с высоким давлением. Они подходят для предприятий газовой и нефтяной промышленности. Кроме того, подобные типы изделий используют на химических предприятиях, имеющих линии по транспортировке агрессивных растворов.

В системах водоснабжения и теплоснабжения используется клиновидная задвижка разделительного типа. У таких изделий затвор имеет 2 части, чтобы площадь смещения увеличивалась. За счет этого компенсируется тепловое расширение. Подобные изделия используют еще на паровых линиях.

Монтаж задвижек

Запорная задвижка должна находиться исключительно на ровном (прямолинейном) участке, на котором полностью отсутствуют изгибы. Только в таком случае можно избежать скопления транспортируемого материала в местах неровностей. В таких местах может возникать избыточное давление, что неминуемо приведет к образованию гидравлического удара, который отразится на работоспособности отдельных элементов системы.

А при первом запуске может привести и к травматизму членов установочной бригады. Во избежание подобных вариаций, понадобится установить обратный клапан в правильном месте, ведь от него будет зависеть стабильность работы всей системы.

Корреляция в показателях давления будет осуществляться в процессе эксплуатации оборудования большого диаметра. Во избежание возникновения аварийных ситуаций, следует использовать ряд специальных опор для того, чтобы избежать возможной деформации задвижек и прокладок. Для существенного снижения затрат на последующие ремонтные работы, проверка оборудования проводиться раз в полгода.

Задвижка опорного типа должна самостоятельно закрыться под воздействием давления сразу после проведения монтажных работ. Шанс возникновения поломки или трещины существенно снизится, при условии использования ключей правильного типа. Если было принято решение использовать арматуру, изготовленную из стали, она должна оставаться в открытом положении на протяжении всех монтажных работ.

Плюсы и минусы

Клиновые задвижки являются популярными как в промышленности, так и в сфере сантехнического оборудования. Это связано с такими преимуществами данных деталей:

1. Комплектация простая. Конструкция проста в эксплуатации, ее легко устанавливать, осуществлять ремонт. Не понадобится много сил для открытия или закрытия задвижки. Кроме того, чтобы облегчить такие задачи, на крупных узлах устанавливают специальные редукторы.
2. Строительная длина небольшая.
3. Низкий показатель гидравлического сопротивления.
4. Универсальность. Устройство применяют в различных системах с широким диапазоном скорости транспортировки рабочей среды, напора, объемов. Подобные детали подходят для работы с широким спектром веществ.
5. Долговечность. За счет свойств материалов и простоты всей конструкции задвижки клиновидного типа прослужат долго и без перебоев. А если ремонт понадобится, то он не будет затратным или сложным.
6. Герметичность.
7. Возможность транспортировать вещества в обе стороны.
8. Плавность закрытия. Клиновые задвижки обеспечивают защиту от гидравлических ударов, которые могут вызывать деформацию труб.

Но у таких деталей есть и недостатки:

1. Большая высота установки. Это касается только клиновых задвижек со шпинделем выдвижного типа. Чтобы их открыть, требуется много места — высота должна быть больше диаметра труб.
2. Процедура открывания-закрывания долгая. Из-за этого вся система менее оперативная, работать в некоторых ситуациях сложнее.
3. Не подходит для рабочей среды, в которой присутствуют крупные твердые частицы.
4. Уплотнители в механизме не отличаются износостойкостью. Из-за этого часто может требоваться ремонт, а это дополнительные расходы. Показатели износостойкости уплотнителей намного выше у задвижек со шпинделем выдвижного типа. Это связано с тем, что на них не влияет агрессивная среда.
5. Допускаются невысокие перепады давления в затворе. Если будут сильные колебания такого показателя, то это повлечет сбои в работе механизма.

Иногда рекомендуется не использовать клиновые задвижки либо четко соблюдать правила эксплуатации.

Особенности конструкции

Задвижек в современной промышленности хватает, равно как и их разновидностей. Встречаются модели стандартные, с обрезным или обрезиненным клином, угловые и т.д.

У всех них есть свои различия, но их всего несколько, а вот общих сторон намного больше.

Задвижка клинового типа состоит из:

1. Корпуса.
2. Клинового запорного механизма.
3. Уплотнителей.
4. Вентиля.
5. Привода передачи усилий.

Корпус устройства практически ничем не отличается от аналогичного у клапанов, куда более распространенных и известных в силу их конструктивных особенностей.

Единственное серьезное отличие – расширение в области под вентилем, где клин и находится пока задвижка в открытом положении. Это своего рода отсек для хранения запорного элемента.

Составляющие клиновой задвижки фланцевого типа

Избежать подобных ухищрений нельзя, так как в отличие от обычных клапанов, задвижка должна контролировать уровень потока, а не просто перекрывать его из одного крайнего положение в другое.

Клин – главный отличительный элемент, являет собой металлический диск. Используется в качестве базового запорного механизма. Преимущество клина и клиновых запорных фитинов, в том числе и задвижек – в возможности беспрепятственно устанавливать его в любые положения.

Обычный клапан либо открывает движение потока, либо закрывает. Запорным элементом в нем выступает шаровый механизм либо его аналоги. Повернуть блокирующий элемент в полуоткрытое положение нельзя.

Другое дело – клиновый механизм. В нем клин расположен так, что сила потока и давление в системе на него никак не влияет. С помощью запорного элемента такого типа мы можем, к примеру, ослабить движение потока наполовину, уменьшив количество жидкости на другой стороне на 50 процентов.

Закрытая задвижка в разрезе

Причем находиться в промежуточном положении клин может столько времени, сколько вам потребуется. Никакого отрицательного влияния на механизм нет.

Дабы конструкция не протекала, все слабые места оборудуют прорезиненными прокладками. Особенное внимание уделяют клиновым седлам и самому клину. Так, задвижки с обрезиненным запорным элементом и его седельной части, по праву считаются куда более надежными и долговечными.

Вентиль позволяет человеку в считаные секунды изменить положение клина, от полностью скрытого, до блокирующего. Смена положения осуществляется за счет вращения по часовой стрелке. Вращение передает усилие на внутренний привод, а тот уже толкает сам клин.

Принцип действия и конструкция (видео)

Сферы применения

Назначение клиновых фитингов таково, что закупить их можно для любых трубопроводов. Однако реальная сфера его применения открывается в промышленности.

Клиновые задвижки стоят дорого. Они на порядок дороже клапанов, так как предоставляют продвинутый функционал, в разы надежнее и проще в обслуживании.

Их спроектировали для удобного применения на трубопроводах любого образца. Соответственно основное направление – различного рода магистральные ветки водоснабжения, газопроводы, теплотрассы и т.д.

Здесь задвижка раскрывает свой потенциал в полной мере. Более того, из них образуют своего рода кластеры, частично отрезая логические участки труб. В итоге образуется секторная система распределения, где над каждым участком у рабочих есть полный контроль. Любая авария легко локализуется, любые изменения в давлении или производительности так же легко вводятся в действие благодаря повороту всего нескольких вентилей.

Устройство и принцип действия

Устройство задвижки с клином простое. Оно включает такие детали:

• металлический корпус с затвором;
• шпиндель внутри либо снаружи изделия (выдвигается на всю длину);
• шток (требуется для работы затвора);
• фланцевые соединители (отвечают за герметичность устройства);
• уплотнители (из резины, полиуретана, фторопласта, с металлическими слоями).

1. Жесткий. В таком устройстве затвор надежно герметизирован. Но если приспособление заклинит, то устранить проблему сложно. Чтобы достичь максимальной герметичности, требуется точно рассчитать углы между седлами, габариты. При перепаде температуры вещества внутри сложно открыть задвижку. То же касается сильного износа и коррозии.
2. Двухдисковый. Эта деталь более надежна, хотя конструкция сложнее, чем в первом варианте. Но у нее существует масса преимуществ: вероятность, что задвижку заклинит, низкая, нужно меньше физических сил, чтобы открыть затвор.
3. Упругий. Такая деталь сочетает плюсы обоих предыдущих вариантов. Точной подгонки корпуса не требуется, при этом конструкция простая. Это практически двухдисковый клин, только разница в том, что соединительная деталь в этом случае пластичная. Из-за этого снижается способность дисков самостоятельно регулироваться под корпус, но возрастает устойчивость к резким изменениям температуры.

По типу шпинделя конструкции бывают невыдвижными и выдвижными. Первый вариант используют для подземных труб. Такие шпиндели полостью погружаются в среду, так что их приходится часто заменять. Но они более компактные и легкие, чем выдвижные. Шпиндели выдвижного типа стальные или чугунные. У них не сужен выход. Подобные детали имеют электрический привод.

ДЛЯ УСТАНОВКИ ПОТРЕБУЕТСЯ:

1. Задвижка правильного диаметра и подходящими отверстиями под крепление трубопровода;
2. Прокладки;
3. Болты определенного размера;
4. Инструмент для завинчивания болтов и регулировки штока.

Задвижка уже выбрана и находится перед вами. Вы убедились в том, что она идеально подходит под диаметр трубопровода и отверстия крепежей сходятся с теми, которые имеются на самой задвижке. Так же вы купили необходимые болты, которые по диаметру и размеру подходят для отверстий в месте крепежа. Очень важно выбрать качественные болты, ведь на них будет возлагаться огромная нагрузка. Так же перед вами находятся прокладки, которые будут расположены между задвижкой и трубопроводом.

Изначально необходимо расположить задвижку между двумя концами трубопровода и отцентрировать ее. После этого установить прокладки. Прокладки необходимо внимательно и осторожно располагать между задвижкой и трубопроводом, любое смещение может повлиять на герметичность данного узла, что недопустимо. После того как прокладки на месте и задвижка расположена между двумя концами трубопровода можно приступать к крепежу.

Вставив все болты в отверстия необходимо поочередно их завинчивать. Правильно будет двигаться по диагонали между данными болтами, так вы буде завинчивать их равномерно. Не стоит сразу же зажимать болт до его окончательного положения. Необходимо наживить все боты, после чего за 2-3 раза довести их до полного зажатия. Так не будет передавлена прокладка в определенном месте и сама задвижка не будет деформирована. Да, времени на такую работу уходит немного больше, но при этом гарантируется герметичность и правильность установки задвижки. В будущем данный узел попросту не будете создавать проблем, и прослужит долгие годы.

После того как задвижка будет находиться на своем месте и будут окончены все крепежные работы, необходимо отрегулировать ход штока. Необходимо опустить клин внутри механизма до нижней точки и закрепить шток на этом уровне. Теперь во время эксплуатации пользователь не будет выполнять лишние движения при открытии или закрытии механизма. Так же это позволит установить механизированный способ управления штоком.

Ходовая часть задвижки

1. При движении затвора шпинделя его механизм приводит в действие ходовой узел. Он может располагаться как во внутренней части изделия, так и снаружи. Параллельная часть выдвижного шпинделя ставится, когда необходимо обеспечить высокую надежность трубопроводной системы. Как это происходит, рассмотрим подробно.
2. Индикаторы давления из нержавеющей стали оснащены не поднимающимся шпинделем, что делает их очень компактными и требует небольшого пространства для установки. Специальная тонкая резьба позволяет точно регулировать давление;
3. Высококачественная нержавеющая сталь не только позволяет использовать все даже агрессивные среды, полностью деминерализованная вода или газы могут использоваться без каких-либо проблем;
4. В изделиях с не выдвижным шпинделем расположение резьбы находиться внутри. Когда происходит процесс открывания, выдвижение элемента из крышки не происходит. Вращающийся шпиндель вместе с ходовой гайкой совмещается с затвором, происходит закручивание и вытягивание затвора в перпендикулярное положение.

Подобная арматура используется редко из-за особенностей ходового узла. Арматура, установленная в рабочую среду, влияет на развитие коррозийных свойств и уменьшает надежность ходовой части узла в связи со сложным доступом.

Трубопроводные задвижки: особенности, виды и маркировки

Для того, чтобы обеспечить технологические потребности всей трубопроводной отрасли, задвижки выпускаются с разными техническими характеристиками и разного назначения. Они различаются по:

• конструкции;
• типу привода;
• материалу изготовления;
• присоединительным размерам;
• типу присоединения;
• температурному режиму работы;
• виду транспортируемого вещества в трубе;
• климатическому исполнению;
• классу герметичности;
• конструкции клина;
• диаметру проходного отверстия;
• показателю максимального давления в системе;
• типу уплотнительных поверхностей затвора;
• типу уплотнений крышки и сальника.

Как видно из списка выше, задвижки имеют широкий диапазон характеристик. Чтобы упростить выбор изделия для конкретного производства со всеми его особенностями, установлен единый порядок маркировки устройств запорной арматуры. Он указан в документе СТ ЦКБА 036-2017.

Кроме того, заводы-изготовители дополнительно комплектуют задвижки информационными табличками, отражающими основные технические и эксплуатационные характеристики изделия. В следующих разделах обозначениям будет уделено достаточно внимания. Но сначала давайте познакомимся с конструкцией задвижки и ее принципом действия.

Критерии выбора

Перед приобретением арматурного элемента определяют, для чего он будет использоваться: для полного перекрытия водного потока либо его регулировки. После этого анализируют следующие показатели:

• предназначение и условия эксплуатации: качество рабочей среды, максимумы давления и температурный диапазон;
• номинальная величина условного прохода (ДУ);
• способ управления устройством;
• габариты и методы подключения к трубопроводу;
• вариант перекрывающего устройства;
• подходящий материал корпуса.

Чугунная задвижка наиболее часто применяется для канализационных магистралей, трубопроводов со сжатым газом, паром и сыпучими продуктами. Для отопительных и водопроводных сетей в основном применяют запорные элементы из стали.

От технических характеристик зависит стоимость приспособления. Диапазон расценок очень широк: задвижки могут стоить от 1000 до 140000 рублей. Цены на регулировочные водопроводные клапаны варьируются от 1000 до 500000 рублей.

Конструкция

Задвижка состоит из 3 основных частей.

1. Привод с приводным механизмом.
2. Крышка с сальниковым узлом.
3. Корпус с патрубками.

Рисунок 1. Конструкция

На рисунке 1 представлены два типа задвижек:

• с выдвижным;
• и невыдвижным шпинделем.

Отличие этих двух видов запорной арматуры заключается в следующем.

В первом варианте шпиндель, при подъеме затвора в положение «открыто», выдвигается вверх, обеспечивая требуемый ход клина. Такое исполнение имеет как преимущества, так и недостатки. Плюсом является тот факт, что шпиндель не контактирует с рабочей средой, а значит, не подвержен коррозии. Но за счет увеличенной строительной высоты, такая задвижка подойдет далеко не для всех условий монтажа.

Второй вариант лишен недостатка выдвижного шпинделя. Эту задвижку можно устанавливать в стесненных условиях. Но здесь шпиндель расположен внутри корпуса, а значит, в процессе работы на него будет воздействовать рабочая среда.

На рисунке 1 представлены конструкции задвижек с ручным приводом.

Но кроме такого исполнения, выпускаются устройства, укомплектованные:

• механическим редуктором;
• электроприводом;
• пневмоприводом;
• гидроприводом.

Рисунок 2. Виды приводов

Самыми востребованными являются задвижки с ручным, механическим и электроприводом. Это объясняется тем, что такие устройства – самые надежные и долговечные в эксплуатации. Использование пневмо- и гидропривода происходит очень редко, так как обслуживание резервуаров с жидкостью или воздухом под давлением требует дополнительных затрат.

Виды трубопроводных задвижек по конструкции затвора

Клиновые задвижки

Этот тип трубопроводной арматуры имеет запорный элемент в форме клина, расположенный между двумя наклонными поверхностями. Принцип работы простой — клин перемещается перпендикулярно оси шпинделя, перекрывая поток рабочей среды. Различают несколько типов заслонок по жесткости клина: с жестким, обрезиненным, двусторонним и с упругим клином.

• Изделия с жестким клином обладают простой конструкцией, высокой надежностью и герметичностью. Однако, запорный клиновый узел требует тщательной подгонки клина и уплотнений, в противном случае будет нарушена герметичность. Клин установлен на шпиндель с помощью шарниров. Во время работы он перемещается по направляющим корпуса. Это позволяет применять подобные изделия при повышенных перепадах давления. Основной недостаток — опасность заклинивания системы из-за перепада температуры, быстрый износ уплотнений, усложненный ремонт.
• Двухдисковые клиновые задвижки имеют в своей конструкции два диска, размещенных под углом и соединенных разжимным элементом. Это обеспечивает самовыравнивание узла при примыкании к седлам, устраняет вероятность заклинивания и обеспечивает повышенную герметичность. Такие задвижки отличаются более сложной конструкцией и высокой стоимостью. Однако, их рабочий ресурс существенно выше, износ уплотнений ниже, а для закрытия прохода среды не требуется применять усилий. Двухклиновые задвижки имеют выдвижной шпиндель, оснащаются кольцевыми уплотнениями для более высокой герметизации Ду.
• Задвижки с упругим клином являются разновидностью двухдисковой модели. У них имеется разделенный надвое привод, в который помещен деформируемый пружинящий элемент. Благодаря подобной конструкции уплотнения могут перемещаться под углом друг к другу, что повышает герметичность контакта с седлом. Такая арматура не требует подгонки, не заклинивает в процессе работы при температурных перепадах. Однако, клин быстро изнашивается.

Шиберные задвижки

Этот тип арматуры имеет параллельное расположение дискового затвора и седла. Запорный узел работает следующим образом: шиберный механизм опускается, надежно перекрывая условный проход под воздействием давления. Это самый простой вид задвижек, используемый в системах, где не требуется высокая герметичность. Отлично показывает себя в канализационных трубопроводах, пульпопроводах. Легко обслуживается и ремонтируется.

Шланговые задвижки

Этот тип арматуры используется реже всего в трубопроводах с малым Ду. Сфера использования — пульпопроводы и системы с обилием примесей, шлама. У них необычная конструкция запорного узла, в которой нет уплотнительных седел. Сам элемент затвора представляет собой гибкий шланг, пережимаемый с помощью штока. Шланговые задвижки отличаются стойкостью к коррозии, могут применяться для переноса вязкой и химически агрессивной среды.

Принцип работы

Рассмотрим принцип работы задвижки с выдвижным шпинделем.

Для того, чтобы перевести затвор в одно из крайних положений (открыто/закрыто), надо поворачивать штурвал по или против часовой стрелки. Вращение передается на приводную гайку, расположенную в центре маховика.

За счет резьбового соединения гайки со шпинделем, последний совершает вращательно-поступательное движение, увлекая за собой затвор. Клин и шпиндель соединены между собой т-образным соединением типа «шип-паз». По достижению затвора одного из крайних положений, ход штурвала резко затрудняется, сигнализируя о полном цикле работы.

Задвижки с невыдвижным шпинделем работают иначе. Из названия уже понятно, что шпиндель здесь не двигается вверх/вниз, а совершает только вращение вокруг своей оси. Приводная гайка в таком устройстве располагается непосредственно в клине, закрепленном с ней аналогичным т-образным соединением.

При вращении штурвала, движение передается от шпинделя к гайке. Она (гайка), наворачивается на ось шпинделя, увлекая за собой затвор. Для того, чтобы шпинделю было «куда деться», в клине образовано отверстие.

Рисунок 3. Устройство затвора

Задвижки с невыдвижным шпинделем имеют ограниченную область использования. Их применяют в трубопроводах, по которым транспортируют светлые нефтепродукты, масла, а также воду с низким содержанием солей щелочноземельных металлов кальция и магния (мягкая вода).

Конструктивные особенности

Устройство задвижки характеризуется простотой. Зависимость заключается в расположении запорного механизма. Он встроен в металлический корпус цилиндрической формы вдоль его центральной оси. Монтируют оборудование внутри кессонной камеры или смотрового колодца.

Управление может быть ручным или автоматическим. Второй вариант позволяет регулировать положение затвора дистанционно. Для этого оператор пользуется кнопочным устройством.

Чертеж задвижки представлен уплотнительным кольцом и металлическим клапаном. Его форма выпуклая, причем с обеих сторон. Запорные механизмы с механическим управлением имеют шток и прикрепленный к нему рычаг. Его поворот (90॰) приводит в движение клапан.

Схема задвижки

Фиксация устройства осуществляется за счет двух выводов по обе стороны относительно диска. Они могут быть представлены фланцами, резьбовыми элементами или фасками для подсоединения к патрубкам посредством сварочного аппарата.

Материалы изготовления

Для сравнения рассмотрим 2 популярные задвижки марок 30с41нж и 30ч39р.

Стальные задвижки

Корпус 30с41нж выполнен из стали, о чем говорит буква «с» в маркировке. Приставка «нж» на конце означает, что уплотнительные поверхности дисков клина и седел корпуса изготовлены из нержавейки.

Рисунок 4. Затвор 30с41нж

А вот из каких марок сталей изготавливаются остальные детали:

• Крышка и корпус 30с41нж отливаются из 25Л. Литера «Л» в марке обозначает, что это сталь литейная, а числовое значение «25» указывает на содержание в сплаве 0,25% углерода.
• Шпиндель изготавливается из 20Х13. В составе этой стали присутствует 14% хрома, что позволяет отнести этот сплав к коррозионностойким (нержавейка). 20Х13 относится к мартенситному классу с температурным режимом работы до 6000С.
• Диски клина и маховик отливаются из 25Л.
• Приводная гайка шпинделя – ЛС59-1 (латунь). Этот сплав относится к медно-цинковым с добавлением 1% свинца. Благодаря такому химическому составу, приводная гайка 30с41нж долгое время не подвергается механическим повреждениям при трении.
• Гайки, шпильки и болты фланцев изготавливаются из стали 35. Повышенное содержание углерода (0,35%) делает этот сплав отличным материалом для изготовления деталей, требующих точной обработки.
• Уплотнительные поверхности на клине 30с41нж изготавливают из нержавейки 13Х25Т. Эта сталь с повышенным содержанием хрома (до 30%) обеспечивает отличные показатели износостойкости. Сплав содержит 0,5% титана, что увеличивает срок службы затвора.
• Уплотнения на кольцах корпуса делают из нержавейки 08Х21Н10Г6. В химическом составе присутствует 10% никеля и 20% хрома. Такое содержание сплава обеспечивает высокое сопротивление к коррозии.

Уплотнитель сальника

Кроме металлических частей, в задвижке 30с41нж присутствует сальниковое уплотнение в виде набивки ТРГ. Этот материал предотвращает выход рабочей среды через сальник в месте входа шпинделя в корпус.

Рисунок 5. Виды набивки

ТРГ – это терморасширенный графит. Он выпускается в виде шнура или кольца. В трубопроводной арматуре может использоваться несколько его модификаций.

Вот о чем речь:

• ТРГ-100Л. Эта набивка армируется лавсановой нитью. Также существует модификация ТРГ-100ЛФ, дополнительно пропитанная смесью с содержанием фторопласта.
• ТРГ-101Н. Здесь в качестве армирующего материала используется нержавеющая проволока.
• ТРГ-102С. Материал армирования – стеклонить.

Стальные клиновые задвижки выпускает Сибирский завод трубопроводной арматуры «СибЗТА». В технологическом процессе изготовления применяются современные материалы. Один из них – термопластичный графит, используется в сальниковом узле для герметизации системы относительно окружающей среды. Добавление термопластов в состав позволяет набивке многократно переходить в вязкотекучее и высокоэластичное состояние. Это означает, что под воздействием высоких температур рабочей среды, уплотнение не изменяет своих качественных характеристик.

Модель 30ч39р изготавливается из чугуна марки GGG40 и GGG50. Применение этого металла позволяет корпусным деталям задвижки выдерживать давление на разрыв до 370 МПа.

В отличие от стальных изделий, она предназначена исключительно для работы в магистралях, по которым транспортируется горячая/холодная вода и пар.

Материалы изготовления деталей.

• Корпус, крышка, а также клин – GGG40/50.
• Шпиндель делают из 20Х13 или аналога 2Cr13.
• Уплотнение на клине – EPDM.
• Втулка на шпинделе делается из бронзы или латуни.

EPDM – это международная маркировка этилен-пропиленового каучука. Кроме этого уплотнения применяют Viton (фторкаучук) или Silicon (кремнийорганическое соединение). Первый имеет отличную стойкость к воздействию высоко-кислотных сред, второй же – отлично справляется с экстремальными и быстроменяющимися температурами.

Основным отличием чугунных задвижек от стальных, помимо металла корпуса, является использование резинового клина (EPDM, Viton или Silicon). Для воды такое исполнение является наилучшим, так как полностью исключается коррозия затвора.

Что такое и где используются

Задвижки являются распространённым типом запорной арматуры, применяемой для полного перекрытия движения среды для проведения ремонтных работ в системе или техобслуживания сантехнических приборов. Ими оснащаются практически любые трубопроводы диаметром от 15 мм до 2 м в системах подачи горячей/холодной воды и нефтепродуктов, эксплуатирующихся с постоянным высокоскоростным движением среды под давлением до 25 МПа. Они обладают сравнительно простой конструкцией, небольшой строительной длиной, малым гидравлическим сопротивлением, пригодны для эксплуатации в условиях разной сложности, могут управляться вручную или с помощью электропривода.

Для отключения газового оборудования чаще всего устанавливаются задвижки типа «Лудло» с выдвижным шпинделем.

Если задвижки в основном используются в качестве запорных устройств, то водопроводные запоры выполняют обе функции трубопроводной арматуры. Они имеют возможность не только останавливать поток, но и регулировать расход воды. Однако они ограничены по допустимому значению рабочего давления — до 2,5 МПа.

Конструкция клина

Устройство затвора в стальной и чугунной задвижке отличаются. Это обусловлено сферой применения устройств в трубопроводной промышленности.

Рисунок 6. Виды клина

Стальные задвижки

Стальные задвижки, используют в магистралях, предназначенных для транспортировки:

• горячей/холодной воды в системах ЖКХ;
• нефтепродуктов;
• природного газа;
• химических веществ;
• пара в системах отопления и котельных;
• в исключительных случаях для морской воды и сырья на перерабатывающих предприятиях.

Воздействие рабочих сред на уплотнительные поверхности затвора вызывает механические повреждения и коррозию. Для снижения негативных последствий и увеличения срока службы изделия, уплотнительные поверхности наплавляют с использованием коррозионностойкой проволоки марок 08Х21Н10Г6 и 13Х25Т.

Существует два метода нанесения уплотнителя на диски клина и седла корпуса.

• С применением дуговой сварки.
• С применением лазерной наплавки.

Рисунок 7. Лазерная наплавка

Оба метода характеризуют собой химическую реакцию, при которой под воздействием высокой температуры в основной металл клина (или кольца) подмешивается проволока из сплава определенной марки. После того, как наплавочный шов остывает и набирает прочность, его подвергают ручной или автоматической шабровке.

Шабровка – это выведение идеально ровных геометрических параметров поверхностей. Такую процедуру проводят как с клином, так и с кольцами в корпусе. Задачей шабровки служит идеальная подгонка двух поверхностей относительно друг друга. От этого зависит основной эксплуатационный показатель работы задвижки – класс герметичности затвора.

Клин затвора в стальных задвижках может иметь 3 вида конструкции.

• Литая цельнометаллическая.
• Сборная двухдисковая.
• Сборная упругая.

По эксплуатационным характеристикам, наиболее лучший вариант исполнения клина – двухдисковая конструкция. При таком способе сборки, осуществлять подгонку уплотнителей дисков и колец намного легче. Это положительно влияет на степень герметичности затвора.

Двухдисковые задвижки дольше сохраняют заводской класс герметичности в процессе эксплуатации за счет снижения трения уплотнителей. Также они в меньшей мере подвержены заклиниваниям и «приварке» за счет коррозионного разрушения металла.

Чугунные задвижки с обрезиненным клином

Клин чугунной задвижке выполнен из специальной резины EPDM. За счет физических и химических свойств этого материала, в процессе эксплуатации затвор практически не подвергается каким-либо дефектам и разрушениям.

EPDM не подвержен коррозии, сохраняет заводские геометрические параметры под воздействием повышенных/пониженных температур воды. Добавление в состав уплотнителя каучука делает клин 30ч39р упругим и в то же время мягким.

Задвижки 30ч39р с использованием в качестве материала уплотнителя EPDM в обиходе называют задвижки с обрезиненным клином.

30ч39р используется исключительно для воды и пара в городских системах водоснабжения, канализации и отопления, а также на предприятиях, эксплуатирующих такие магистрали.

Затвор

В чугунных задвижках в качестве уплотнителя клина применяется этилен-пропиленовый каучук (EPDM, VITON, Silicon). Тело клина отлито из чугуна GGG40/50. Для улучшения стойкости клина к коррозии, на его поверхность наносят слой никеля.

В стальной арматуре требования к клину и дискам выше, чем в чугунных изделиях. Поэтому их изготавливают из сталей, марки 25Л, 20ГЛ, или из сплавов, содержащих нержавеющие присадки хрома и никеля (для эксплуатации в тяжелых климатических условиях).

Наплавка на уплотнительных частях колец корпуса производится с применением коррозионно-стойкой проволоки:

• 07Х25Н13;
• 08Х21Н10Г6.

Так как наплавка происходит под высокой температурой (до 35000С), в наплавочной проволоке присутствуют определенные добавки, способствующие сохранению кристаллической решетки металлов.

Уплотнители клина наплавляются сталью 13Х25Т, либо 10Х17Т.

В этих сплавах присутствует никель, хром, титан и медь. За счет этих металлов наплавленные поверхности имеют отличную прочность, ударную вязкость, сопротивление к истиранию и коррозионную стойкость.

Эксплуатационные показатели работы

Вне зависимости от моделей задвижек установлены общие эксплуатационные показатели работы. К ним относятся:

• диаметр проходного отверстия ду – показатель варьируется от 50мм до 1200мм;
• номинальное давление pn – от 10 до 40 атмосфер (1,0-4,0 МПа);
• класс герметичности по затвору – А, АА, В, С, устанавливаемый в соответствии с положениями ГОСТа 9544-2015;
• тип присоединения к трубе – под приварку или фланцевое соединение, выполненное по ГОСТу 33259-2015;
• показатели температуры окружающей среды в соответствии с климатическим исполнением, которое определяется по ГОСТ 15150-69;
• нижние и верхние пределы температуры рабочей среды в зависимости от климатического исполнения;
• направление подачи среды
• тип привода – ручной, механический или электропривод (установочные размеры переходника по ОСТ 26-07-763-73).

Выбор задвижки для определенной рабочей среды, осуществляется по стойкости материала корпусных деталей к коррозионному разрушению. В соответствии с ГОСТом 9.908-85, скорость коррозии не может превышать 1мм в год.

Климатическое исполнение стальных и чугунных задвижек по ГОСТ 15150 отличается. Так для изделий из стали применяются исполнения:

• Т1 – эксплуатация при температурах в диапазоне от -100С до +500С;
• ТпУ1 – от -290С до +400С;
• У1 – от -400С до +400С;
• ХЛ1 – от -600С до +400С.

Чугунные изделия также классифицируются по ГОСТ 15150, но с другими маркировками (У, Т, УХЛ, ОМ).

Тип привода

Согласно ГОСТ 5762-2002г., выпускаемые задвижки изготавливаются для трубопроводов, диаметром проходного отверстия от 15 до 1600 мм. Востребованными на производстве являются устройства, диметром условного прохода от 50 до 800 мм.

Такой разброс по типоразмерам обуславливает большую разницу в габаритах каждой модели. Для примера, масса задвижки с диаметром проходного отверстия ДУ 50 составляет не более 40 кг. А вот 800 мм модель весит порядка 3,5 т. Соответственно, использовать такой прибор с ручным механизмом неудобно.

Поэтому, заводы-изготовители комплектую арматуру разными приводами.

• ручные;
• механические;
• электрические;
• электромагнитные;
• пневматические;
• гидроприводные.

Визуально, гидропривод имеет сходство с пневматическим приводом. Отличаются они лишь управляющей средой: в первом используется жидкость, во втором, соответственно, газ (воздух).

Управляющая среда – способ воздействия на затвор. В нашем случае – это жидкость или газ.

Востребованными приводами являются ручные, с механическим редуктором и электрические.

Маркировка моделей, укомплектованных механическим редуктором: 30с564нж, 30с527нж. Цифра «5» обозначает тип привода – редуктор.

Модели, на которых устанавливается электропривод, маркируются цифрой «9». Например: 30с964нж, 30с941нж.

Аналогичным образом маркируется и чугунная арматура. Пример: 30ч906бр.

Установка электрических приводов осуществляется и на задвижки малого диаметра. Это обусловлено протяженностью трубопроводных систем. В этом случае, магистраль делится на участки, управляемые единым пультом.

При установке электропривода, надо руководствоваться типом присоединения привода, указанным в ГОСТе Р 55510-2013г. В паспорте изделия указывается максимальный крутящий момент. Для каждой модели он индивидуален. Невыполнение этих требований может привести к повреждению клина или утечке рабочей среды в атмосферу.

Маркировка

Требования к маркировке и обозначениям стальных и чугунных задвижек можно найти в 3 документах.

1. СТ ЦКБА 036-2017 – содержит таблицы фигур на каждую модель.
2. ГОСТ 4666-2015 – содержит требования по маркировки и окраске.
3. ТУ – локальный документ завода-изготовителя, содержащий дополнительные требования к маркировке и окраске.

Разберем на примере стальную задвижку 30с515нж. Согласно СТ ЦКБА:

• 30 – означает, что это задвижка;
• с – корпус выполнен из стали;
• 5 – указание типа привода (механический редуктор в данном случае);
• 15 – номер модели;
• нж – материал уплотнения на клине.

Если в середине обозначения указаны 2 цифры (30с15нж) то это означает, что привод у задвижки ручной. Цифра «5» перед номером модели указывает на механический привод. А вот цифра «9» (30с915нж) обозначает наличие переходника под электропривод.

Рисунок 8. Маркировка

По ГОСТу 4666, на корпусе задвижки должны присутствовать следующие данные.

• Товарный знак изготовителя. При отсутствии указывается название завода.
• Полное наименование по СТ ЦКБА. Например, 30с927нж.
• Давление номинальное.
• Диаметр номинальный.
• Уникальный заводской номер устройства.
• Дата выпуска.

Эти данные могут быть указаны как на корпусе устройства, так и на информационной табличке, прикрепленной к корпусу или крышке. При наличии электропривода, на него устанавливается отдельная информационная табличка.

Также завод-изготовитель дополнительно может указывать другую информацию об изделии, установленную в технических условиях на продукцию.

По согласованию с заказчиком возможна поставка изделий под электропривод и механический редуктор.

Наносятся обозначения на корпус задвижки методом литья или ударным способом. Информационная табличка может быть отпечатана типографским способом. Также таблички допускается изготавливать ударным методом.

Материал гайки и шпинделя

К приводным деталям предъявляются высокие требования. К примеру, шпиндель одним концом находится в рабочей среде, а другим – является участником резьбовой пары, где на него воздействует сила трение.

Шпиндель изготавливается из стали:

• 20Х13;
• 14Х17Н2;
• 12Х18Н9Т.

Повышенное содержание хрома обеспечивает нормальную работу арматуры в тяжелых условиях при постоянном трении.

Требования к приводной гайке ниже, так как на нее не воздействует рабочая среда. Здесь используется латунь ЛС59-1, устойчивая к трению. Для холодных регионов, гайки выпускаются из стали 40Х.

В некоторых моделях шпиндель изготавливается из бронзы БрАЖМц10-3-1,5.

Транспортировка и хранение

Перед тем, как задвижка поступит в продажу, она проходит выходной контроль с отметкой проверяющего в паспорте изделия (ОТК). После этого, прибор подлежит консервации с соблюдением требований, изложенных в ГОСТ 9.014-78.

Используемые варианты защиты:

• ВУ-1;
• ВУ-0.

Перевозка изделия к месту постоянного хранения или монтажа осуществляется строго в заводской таре. При этом должны выполняться требования по транспортировке и хранению, изложенные в ГОСТ 15150-69, пункт Ж1. Для перевозки задвижек с электроприводом выполняются требования пункта Ж2.

В процессе перевозки ящики с изделиями должны быть закреплены в транспортной таре (ж/д вагон, кузов автопоезда и т.д.). В процессе разгрузки на территории предприятия, нельзя бросать и кантовать (переворачивать) тару с задвижкой.

Если изделие подлежит постановке на длительное хранение, то выполняются все необходимые мероприятия по консервации, указанные в ГОСТ 9.014.

Хранить задвижку надо в заводской коробке, а при ее отсутствии, в схожей по габаритам и материалу изготовления чистой таре. При этом клин должен быть опущен в нижнее положение «закрыто», а присоединительные патрубки закрыты заглушками.

Рисунок 9. Тара

Такой порядок обеспечит сохранное хранение задвижки на долгое время. Дополнительно, каждые пол года изделие смазывается.

Назначение газовой арматуры и оборудования

Газовая арматура и газовое оборудование предназначаются для установки на трубопроводах применяющихся для транспортировки, снабжения и распределения голубого топлива. С помощью этих механизмов включается и отключается подача, изменение давления, количества, направления газового потока. Арматуре присущи такие основные характеристики, как номинальное давление (условное) и номинальный диаметр.

Под номинальным давлением берется max давление при температуре 20 град., при котором гарантируется длительная служба разных соединений элементов и узлов с трубопроводом. Условный проход (DN) – это характеристика, которая используется в трубопроводных сетях в качестве общего параметра соединяемых частей.

Газовый трубопровод включает в себя не только трубы, но и большое количество газовой арматуры, которая обеспечивает его надежное функционирование

Большая часть разновидностей арматуры состоит из запорного или же из дроссельного устройства. Это конструкции в виде корпуса снаружи закрытого крышкой.

Внутри корпуса перемещается затвор. В результате перемещения затвора относительно его седел меняется площадь участка, через который газ проходит. Этот процесс вызывает изменение гидравлического сопротивления.

Простая конструкция, доступная стоимость и возможность использовать газовые заслонки в большом диапазоне температур – вот основные достоинства газовых заслонок

Соприкасающиеся во время отключений частей газопровода поверхности затвора и седла носят название уплотнительных. В устройствах дроссельного типа поверхности затвора и седла, которые, в свою очередь, образуют регулируемый проход для транспортировки рабочей среды, носят название дроссельных.

Правила монтажа

При установке задвижки в трубопроводную магистраль, рабочий персона должен:

• соблюдать правила проведения соответствующих работ на предприятии;
• нормы и правила охраны труда;
• иметь защитную одежду и приспособления (СИЗ);
• пройти аттестацию;
• иметь опыт работы по установке устройств запорной арматуры.

Порядок обучения работников предприятия правилам безопасности труда изложен в ГОСТе Р 53672-2009г.

Изделие до момента его установки должно находиться в заводской упаковке. Непосредственно перед монтажом задвижку надо проверить на работоспособность, совершив 3 цикла работы затвора. Также производится визуальный осмотр внешних и внутренних частей корпуса.

Перед установкой шпиндель (резьбу) надо смазать пастой марки ВНИИ НП-232, регламентированной по ГОСТу 14068.

Подвешивать изделие можно только за присоединительные патрубки.

Рисунок 10. Строповка

Порядок выполнения работ.

1. Произвести отключение и сброс давления в трубопроводе.
2. Произвести промывку системы водой.
3. Очистить место установки от посторонних предметов и грязи.
4. Произвести строповку изделия, согласно приложенной схеме к руководству по эксплуатации.
5. Аккуратно, избегая ударение о трубопровод, подвести задвижку к присоединительным фланцам.
6. Вставить шпильки во все отверстия фланца, предусмотренные конструкцией.
7. Навинтить гайки на шпильки.
8. Произвести затяжку гаек специальным ключом.
9. Снятие строп можно производить только после полной затяжки арматуры на трубопроводе.

Изделия большого диаметра имеют большую массу. К примеру, 30ч539р Ру16 Ду1000 весит около 1,5 тонны. Поэтому при установке такого «гиганта» в магистраль, предусматривается опора. Монтаж с опорой на трубу строго запрещен.

Несколько рекомендаций по монтажу и полезных советов

Существует ряд правил, которым следует следовать при монтаже в обязательном порядке, а именно:

• запорная арматура не должна в момент установки и по окончанию монтажа испытывать внешние нагрузки, в том числе и от трубопровода;
• место установки должно быть доступно для дальнейшего проведения осмотров и техобслуживания;
• при монтаже на горизонтальном участке трубопровода запрещается располагать устройство маховиком вниз, на вертикальном участке — положение маховика может быть любым;
• запрещается разбирать устройство под давлением;
• перед установкой задвижки выполняют пропарку внутренних поверхностей горячей водой с последующей сушкой;
• перед задвижкой желательно разместить магнитно — резонансный фильтр;
• при открывании и закрывании задвижки штурвал следует поворачивать плавно, не допуская рывков;
• своевременно подтягивать втулку сальника;
• опрессовку трубопровода следует проводить при открытых задвижках.

Если у вас есть полезные советы по монтажу водопроводных задвижек, то поделитесь ими в комментариях. Подписывайтесь на наш канал, делитесь своим опытом с нами, а также в социальных сетях.

(
1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Особенности выбора арматуры и оборудования

Выбирая арматуру для газовых трубопроводов следует особо тщательно отнестись к химическим и физическим свойствам материала из которого она изготовлена.

Самыми востребованными материалами для изготовления газовой арматуры являются чугун и сталь. Это связано с требованиями к повышенному уровню прочности и надежности. Полимерные элементы, которые прекрасно подходят для водоводов здесь неприменимы, вдобавок их легко можно повредить.

Сталь является самым популярным материалом для изготовления газовой арматуры. Такое оборудование имеет доступную стоимость и высокую прочность

Специалисты не рекомендуют использовать на газовых трубопроводах оборудование с уплотнительными вставками из бронзы. Это связано с тем, что в составе СУГ присутствует сероводород, который может оказывать негативное влияние на бронзу и медные сплавы.

Условные обозначения вида арматуры

Вид арматуры	Обозначение вида	Вид арматуры	Обозначение вида
Краны для трубопроводов	11	Клапаны обратные поворотные	19
Вентили запорные	14 и 15	Клапаны

На втором — условное обозначение материала, из которого изготовлен корпус арматуры (таблица ниже).

Компенсаторы.

В процессе эксплуатации газопроводов величина изменения температуры может достигать нескольких градусов, что вызывает напряжения в несколько десятков МПа. Поэтому для предотвращения разрушения газопровода от температурных воздействий необходимо обеспечить его свободное перемещение. Устройствами, обеспечивающими свободное перемещение труб, являются компенсаторы — линзовые, лирообразные и П-образные. На подземных газопроводах наибольшее распространение получили линзовые компенсаторы (рисунок ниже).

Где устанавливают, используют и применяют задвижки?

Наличие соответствующих элементов, обеспечивающих перекрытие потока рабочей среды в трубопроводе, является главным условием для его эксплуатации. Справиться с поставленной задачей могут такие разновидности комплектующих, как краны и вентили. Тем не менее, наибольшим спросом среди потенциальных потребителей, особенно если речь идет о трубопроводе магистрального типа, пользуется запорная арматура в виде чугунных задвижек.

Задвижки чугунныеобладают отличными эксплуатационными характеристиками. Установка арматуры может производиться без помощи специалистов. При этом, в продаже представлен большой выбор моделей по стабильно доступной цене.

Задвижка из чугуна – что это?

Задвижки рассматриваемого типа обеспечивают перекрытие потока жидкой или газообразной рабочей среды в трубе. Они имеют простую конструкцию и предусматривают только 2 положения – открытое и закрытое. Конструкция задвижек включает в себя:

защитный корпус;запорный элемент в виде клина, шибера или параллельных дисков;шпиндель из стали;рабочий механизм – маховик или электрический привод автоматического функционирования;крышку.

Шпиндель в конструкции задвижки является наиболее «прихотливой» деталью. Для продолжительной и бесперебойной работы необходима регулярная чистка и смазка данного элемента.

Виды задвижек из чугуна

С точки зрения диаметра, изделие может быть полнопроходным или суженным. Первый вариант характеризуется диаметром, равным диаметру самой трубы, что обуславливает меньшее гидравлическое сопротивление. Второй вариант характеризуется меньшим диаметром, что повышает износостойкость и минимизирует крутящий момент, но повышает гидравлическое сопротивление.

Тип ключевого механизма зависит от диаметра условного прохода. В случае диаметра менее 150-ти миллиметров используется маховик, в других случаях – электрический привод для удаленного управления.

В зависимости от типа затвора, различается и предназначение изделия. Например, задвижки с обрезиненным клиномприменяются в системах магистрального трубопровода с высокими показателями рабочей температуры и давления.

Это оптимальное решение для любых систем водоснабжения, включая питьевое. Перекрытие потока жидкости осуществляется за счет соединения металла и резины. На выбор пользователей предлагаются клиновые задвижки фланцевого и резьбового соединения.

Задвижки с параллельными дисками бывают только фланцевыми. Они применяются в коммуникационных системах с невысокими показателями рабочего давления. Роль запорного элемента выполняет диск, который перекрывает движение жидкости за счет соединения с штоком.

Если речь идет о трубах для транспортировки сыпучей, густой или вязкой рабочей среды, лучшим вариантом станет задвижки шиберного типа. Такие изделия относятся к категории межфланцевых и имеют доступную стоимость.

Достоинства задвижек

Основные параметры задвижек регламентированы ГОСТ 9698-86, используемые в промышленности изделия имеют следующие особенности:

• Простота конструкции. Корпус состоит из основной части, помещаемой в линию посредством фланцевого или муфтового резьбового (для малых диаметров) соединения, его крышка крепится гайками или болтами – это упрощает процедуру установки, демонтажа и ремонта устройства.
• Высокие технические характеристики. Задвижная арматура в зависимости от назначения и условий эксплуатации выдерживает рабочую температуру от -60 до +565 С., давление от 0,16 до 25 Мпа. (1, 6 – 250 бар.) в стальных конструкциях. При этом предел давлений для чугуна составляет 25 бар., для изделий из цветных металлов – 40 бар.

Рис. 3 Запорная чугунная фланцевая арматура

• Универсальность. Устройства могут работать в магистралях любого назначения с высокой химической активностью передаваемых веществ, рассчитаны на использование в трубопроводах диаметров от 15 до 2000 мм.
• Высокие гидравлические характеристики. Задвижные устройства подбирают по внутреннему диаметру трубопроводов, имеющему стандартные значения, поэтому они не влияют на гидравлическое сопротивление в линии. Плавное перемещение заслонки при перекрытии потока транспортируемого вещества позволяет избежать гидравлического удара в системе. Конструкция задвижных элементов и корпусного седла рассчитана на создание высокой герметичности перекрываемого канала.
• Хорошая ремонтопригодность. Монтаж и ремонт арматуры и фитингов с задвижками легко провести при наличии простого инструмента и комплектующих – разводных сантехнических ключей, прокладок. Заслонки и прокладки в случае износа просто снять и поменять на новые.
• Длительный срок службы. Корпусные детали и затворы изготавливаются из прочных долговечных материалов, рассчитанных на использование в конкретной рабочей среде, внутренние заслонки делают из коррозионно-устойчивых металлов – это существенно увеличивает их эксплуатационный срок.

Рис. 4 Виды задвижек из цветных металлов

Где используются чугунные задвижки?

Чугунные задвижки нашли свое применение в сфере ЖКХ, а именно – в таких сетях, как:

горячее и холодное водоснабжение;канализационные системы;отопительные системы;системы газоснабжения;нефтепровод.

Для полноценного применения арматуры необходимо выбрать оптимальный вариант с учетом особенностей и характеристик.

Задвижки применяются для перекрытия потоков газообразных или жидких сред в трубопроводах различных давлений и условных (номинальных) проходов.

В сравнении с другими видами запорной арматуры задвижки имеют следующие преимущества:

незначительное гидравлическое сопротивление при полностью открытом проходе, что делает их особенно ценными при применении на трубопроводах, через которые постоянно движется среда с большой скоростью;отсутствие поворотов потока рабочей среды; возможность применения для перекрытия потоков среды большой вязкости;относительно небольшая строительная длина;возможность подачи среды в любом направлении.

К недостаткам задвижек следует отнести:

невозможность применения для сред с кристаллизующимися включениями;сравнительно небольшой допускаемый перепад давлений на затворе;невысокую скорость срабатывания;возможность получения гидравлического удара в конце хода;трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей затвора при эксплуатации.

Задвижка параллельная. В задвижках этого типа уплотнительные поверхности седел параллельны друг другу.

Затвор в параллельных задвижках обычно называют «диском», «шибером или «ножом». Однодисковые задвижки (шиберные) применяют тогда, когда не требуется высокой герметичности. Жесткая конструкция затвора позволяет использовать их для довольно больших рабочих давлений и температур рабочей среды.

Двухдисковые параллельные задвижки. Эти задвижки обеспечивают достаточно хорошее уплотнение в затворе в закрытом положении. Их применяют, когда требуется надежная герметизация.

Задвижка клиновая. К клиновым относятся задвижки, затвор которых имеет вид плоского «клина».

В клиновых задвижках седла и их уплотнительные поверхности параллельны уплотнительным поверхностям затвора и расположены под некоторым углом к направлению перемещения затвора. Задвижки выпускаются с цельным клином. Эта конструкция имеет ряд недостатков: повышенный износ уплотнительных поверхностей; потребность в индивидуальной пригонке седел и клина при сборе для обеспечения герметичности (это полностью исключает взаимозаменяемость клина и седел и усложняет ремонт); возможность заедания клина в закрытом положении в результате износа, коррозии или под действием температуры.

Задвижки, как правило, применяются тогда, когда требуется весьма высокая степень герметичности затвора при закрытом положении задвижки.

Также задвижки делятся по типу на модели с выдвижным штоком (литая фланцевая задвижка) и с невыдвижным штоком. Наиболее мобильными и удобными в эксплуатации являются задвижки последнего вида.

Среди многообразия видов запорной арматуры выделяется и задвижка чугунная. Такие задвижки используются как запорное устройство в системах трубопроводов, по которым движется вода или нефтепродукты.

При необходимости задвижки сравнительно небольших типоразмеров можно заменить на шаровый кран или на запорный клапан вентильного типа.

Для удобного и быстрого управления применяются электроприводы задвижек. Они позволяют дистанционно контролировать процесс открытия, закрытия задвижек или установки их в любом необходимом положении.

Возможно управление вручную или с помощью пульта. Задвижа имеет конструкцию со специальной площадкой для монтажа электропривода и не имеет ручного штурвала. Вместо электропривода на площадку возможна установка редуктора.

На складе ООО «АВАТЭК» всегда в наличии задвижки (вода, пар, нефтепродукты, газ): 30с41нж DN 50-300 мм, 30с41п DN 50-150 мм, 30ч6бр DN 50-250 мм, 30с96нж DN 50-200 мм.

Являясь официальным представителем ОАО «Армагус», мы можем поставлять продукцию этого завода на выгодных для вас условиях, в короткие сроки и по минимальным ценам:

Задвижки: 30с41нж ХЛ1, 30нж41нж, 30с96нж ХЛ1, 30нж96нж, 30с95нж, 30с95нж ХЛ1, 30нж95нж, 30нж95нж ХЛ1, 30с95п, 30с69нж, 30с69нж ХЛ1, 30нж69нж ХЛ1, 30с941нж, 30с941нж ХЛ1, 30нж941нж, 30нж941нж ХЛ1, 30ч6нж, 30с996нж, 30с995нж и другие.

Вся продукция при отгрузке сопровождается необходимыми паспортами и сертификатами.

Задвижка представляет собой арматуру на трубопроводе с регулирующим элементом.

Она является широко распространенным видом запорной арматуры и, в основном, применяется в жилищно-коммунальном хозяйстве, в транспортных трубопроводах, в водо- и газоснабжении, в энергетической сфере, в технологических трубопроводах и т. д. Фланцевые задвижки avk устанавливаются на те системы водоснабжения, по которым в основном транспортируется нейтральная жидкость.

Ее температура не должна превышать 70 градусов Цельсия. Устройства выполняются из нержавеющей стали высокого качества с добавлением вспомогательных материалов. Благодаря обработке поверхности синтетической грунтовкой и слюдосодержащей краской, обеспечивается антикоррозийная защита задвижки.

несложная конструкцияоптимальная строительная длинаэксплуатация в разных условияхминимальное гидравлическое сопротивление, что позволяет их использование в мощных магистральных трубопроводах.

К недостаткам данного типа арматуры, пожалуй, можно отнести быстрое изнашивание уплотнителей, а также трудности в ремонте устройств, особенно в процессе эксплуатации. Определенный тип задвижек служит только в качестве запорной арматуры, то есть регулировка расхода среды, в данном случае, невозможна.

При изготовлении задвижек принимается во внимание диаметр самого трубопровода, который равняется диаметру арматуры,то есть его проходного отверстия.

Чтобы как-то уменьшить крутящий момент и снизить износ уплотнителей, начали применяться несколько суженные задвижки. При этом незначительное увеличение сопротивления, в данном случае, почти не влияет на рабочий процесс системы. Между тем, не рекомендуется использовать такой тип задвижек на тех магистральных трубопроводах, которые имеют большой диаметр.

Широко применяются задвижки, которые управляются штурвалом как вручную.

так и электрическими приводами. Возможно также использование пневмопривода или гидропривода. В случае, если задвижка управляется вручную и отличается большими размерами, на нее целесообразнее монтировать редуктор, который значительно уменьшает сопротивление арматуры.

Задвижки различаются между собой по конструкции запорного органа и поэтому бывают следующих видов:

клиновые задвижкипараллельные задвижкишиберные задвижкишланговые задвижки

Область применения

Задвижки используют в качестве запорной и регулирующей поток арматуры в трубах, иногда с их помощью управляют объемом подачи за счет снижения условного диаметра прохода.

Задвижки редко применяются в быту, в основном они служат для регулировки водо- и газоснабжения в жилищно-коммунальном хозяйстве, в магистралях для транспортировки газа, нефти, пищевой и химической промышленности при подаче технологических компонентов в производственном процессе.

Запорные элементы используют на трубопроводах с большими условными диаметрами прохода, применяемые материалы изготовления – недорогие черные и цветные металлы в различных сочетаниях.

Рис.1 Запорное оборудование для водоснабжения

Клиновые задвижки

Первый вид задвижек имеет седла, расположенные в корпусе таким образом, чтобы формировался небольшой угол между ними.

Затвор такой задвижки выполняется в виде клина, который в свою очередь бывает упругим, с двумя дисками или жесткий. Он может плотно размещаться между седлами в положении «закрыто». Выбор вида клина зависит от условий эксплуатации.

Чтобы обеспечить высокую герметичность запорного крана, рекомендуется использование жесткого клина. Но при этом важно требование повышенной точности при обработке клина, что позволит без помех совместить угол между седлами с углом самого клина. Между тем, необходимо заметить, что при использовании жесткого клина часто наблюдается опасность заклинивания затвора, иногда появляются проблемы открытия задвижки при колебаниях температуры, при появлении коррозийных признаков или износа уплотнителей.

Способ управления запорной арматурой

Различают несколько способов управления задвижками, в зависимости от условий эксплуатации арматуры, требований покупателя, особенностей трубопровода и других факторов:

• с электрическим приводом;
• ручное управление;
• с пневматическим приводом;
• с редуктором.

Запорную арматуру с ручным управлением рекомендуется оснащать редуктором, с его помощью будет проще открывать и закрывать задвижку. При необходимости изделия дополняются разными элементами, крепежными системами, прокладками и т.д. Арматура с электроприводом широко применяется на промышленных объектах, автоматизируя технологические процессы.

Клин с двумя дисками

Как видно из названия, этот клин состоит из пары дисков, плотно скрепленных между собой и находящихся под углом.

Возможность самоустановки позволяет избегать проблем с герметичностьюв закрытом положении задвижки. Снижается также возможность заклинивания затвора благодаря двухдисковой конструкции устройства. Сводится на нет также и явление износа уплотнителей, повышается герметичность, а для закрытия используется меньше усилия.

Упругий клин

Что касается упругого клина, то связанные упругим элементом диски в состоянии изгибаться, тем самым повышая плотность между уплотнителями в закрытом положении. Однако в упругом клине самоустановка дисков несколько снижена, но в некоторой мере существует способность компенсации незначительных деформаций корпуса, которые появляются из-за атмосферных температурных колебаний или нагрузок на трубопровод.

К преимуществам использования упругого клина на трубопроводах относится отсутствие необходимости проблемной пригонки затвора по корпусу. Примечательна также простая конструкция арматуры. Можно сказать, что в упругом клине сочетаются достоинства двух вышеназванных затворов.

Шиберная задвижка

Основным отличием шиберной задвижки является конструкция и исполнение запорного элемента.

Наличие металлической пластины позволяет разрезку включения в протекающей в задвижке жидкости. Шиберная задвижка используется в вакуумной технике, поскольку имеется широкая возможность изготовления любых сечений на устройстве даже при минимальной длине. Внутрь трубы при положении «открыто» никаких элементов задвижки не выступает.

Этот нюанс сводит к минимуму сопротивление газу и повышает эффективность создания вакуума. Такой вид задвижек используется также в нефтегазовой промышленности, в канализационных системах, а также в тех трубопроводах, в которых имеются среды, загрязненные механическими элементами. Кстати, для разрушения некоторых частиц в трубопроводе, затвор шиберной задвижки выполняется в виде ножа.

Что такое задвижка и чем она отличается от других видов запорной арматуры

Это устройство можно встретить на магистралях инженерных сетей, в подвалах жилых домов, в котельных и многих предприятиях, чья деятельность связана с работой жидких субстанций и газов. Принципиальным отличием принято считать технологию запора. Рабочий элемент задвижки перемещается перпендикулярно направлению движения жидкостей или газа. Гидравлическое сопротивление при этом минимально, не наблюдается искажение потока. По этой причине задвижка по праву считается оптимальным механизмом для монтажа внутри трубопроводов любого назначения.

Другие виды запорной арматуры основаны на иных принципах. Например, краны являются конечным устройством и выполнены с учетом соблюдения необходимых для пользователя качеств, где важна точность дозировки потока и удобство в эксплуатации. Дисковые затворы (заслонки) в отличие от задвижек имеют поворотный элемент на перпендикулярной направлению движения оси. При такой конфигурации трудно получить устройство, надежно работающее при значительных давлениях в магистрали. Вентили имеют запорный клапан, для устройства которого необходимо изменять направление потока жидкости на 90°. Это увеличивает гидравлическое сопротивление. Задвижка полностью лишена этих недостатков. Геометрия коммуникации не меняется. Запорный элемент при необходимости перемещается в нужное положение, открывая или прекращая подачу транспортируемого вещества.

Шланговая задвижка

Шланговая задвижка имеет несколько иную конструкцию, с корпусом без седел и с затвором без уплотнителей. Рабочая среда проходит через патрубок.

Последний находится в корпусе и в состоянии изолировать от рабочей среды детали из металла. Чтобы перекрыть проход, шпиндель воздействует на шланг, который полностью пережимается. Шланговые задвижки устанавливаются на транспортирующие вязкие среды и агрессивные жидкости трубопроводы.

Современные трубопроводы сложно представить без запорной арматуры.

Задвижки, затворы, вентиля, клапана – все эти изделия позволяют регулировать давление в системах трубопроводов вплоть до полного перекрытия транспортируемой среды. Запорная арматура устанавливается на любом типе трубопровода – нефть, газ, пищевое производство, вода, пар и т. д.

Ассортимент запорной арматуры разнообразен, и подбирается под любую транспортную среду и условия. Самой объемной группой запорно-регулирующей арматуры по распространению являются задвижки. Широкое применение задвижки получили благодаря универсальности конструкции и высоким эксплуатационным показателям (температура окружающей и транспортируемой среды, давление, щелочные/кислотные среды и т.

д.). По степени герметичности задвижки делятся на классы А, В, C, D, B1, C1, D1. Классы герметичности регламентируются по ГОСТ 9544-2005.

Что такое задвижки: назначение и основные конструктивные элементы

Задвижкой называют вид трубопроводной арматуры, предназначенной для перекрытия или регулирования потока вещества, проходящего по магистрали. Они могут работать в среде с газообразными, сыпучими, жидкими веществами различной вязкости и химической активности.

Основными конструктивными элементами в системе задвижки любой конструкции являются:

• Корпус. Состоит из основной части и крышки, первая помещается непосредственно в магистраль, а вторая служит для крепления и управления перемещением запорного элемента. Корпус выполняют из металла: стальных сплавов, нержавейки, латуни, алюминия, ковкого чугуна, последний покрывают антикоррозионными слюдосодержащими красками или эпоксидными грунтовками.
• Запор. Элемент (заслонка) имеет конструктивное исполнение в виде металлического клина, шибера, диска или гибкой трубы из эластичных материалов, для повышения герметичности металл иногда покрывают резиной (эластомер). При перемещении узел плотно входит в профильное седло, расположенное в корпусе, и герметично перекрывает канал.
• Приводная система. Предназначена для управления перемещением заслонки в узле, представлена механическими конструкциями в виде маховика, перемещающегося на выдвижном или стационарном штоке, также используются пневматический, электрический и гидравлический приводы.

Рис. 2 Трубопроводные задвижки из стали – параметры по ГОСТ 9698-86

Виды и устройство задвижек

Задвижки, в зависимости конструкции запорных деталей, можно поделить на следующие типы:

Клиновые задвижкиПараллельные задвижкиШланговые задвижкиШиберные (или ножевые) задвижки

Если абстрагироваться от нюансов, строение задвижки в общих чертах представляет собой стальной или чугунный корпус и крышку, которые соединены между собой. От корпуса отходят присоединительные патрубки, через которые запорная арматура врезается в трубопровод. По вариативности видов присоединений можно выделить основные типы задвижек:

Приварные – патрубки представляют собой трубы соответствующие диаметру трубы, которые с помощью электродуговой сварки врезаются в трубопровод. Встречаются не так часто.Фланцевые. На концах патрубков находятся фланцы, через которых и происходит монтаж на трубопроводе.

Такой тип соединения более распространен, т. к. позволяет произвести быстрый герметичный монтаж задвижки, а так же обеспечивает дальнейший простой демонтаж арматуры, если таковой понадобится.Муфтовые задвижки – самый редкий вид присоединения, встречается до диаметра 50 мм.

Основной запорной деталью в задвижке является клин (который может быть обрезиненным, а может быть стальным). При прокручивании штока (шпинделя) клин перемещается в теле задвижки перпендикулярно движению потока среды трубопровода.

В закрытом состоянии клин герметично прилегает к уплотнительным седлам, которые располагаются с двух сторон от клина чаще всего под углом. При вращении маховика (или штурвала) происходит прокручивание шпинделя вокруг своей оси, что приводит в движение сам клин. Это очень упрощенная схема клиновой задвижки, которая может отличаться в деталях у разных производителей.

Корпус задвижек может быть выполнен из латуни, бронзы, стали и чугуна.

Латунные и бронзовые задвижки выпускаются в муфтовом исполнении и используются крайне редко. Стальные задвижки чаще используются при высоких температурах внутренней среды. Чугунные задвижки устанавливаются на большинстве объектов ЖКХ ввиду дешевизны и простоты монтажа, но требуют бережного отношения при установке, так как чугун очень хрупок и может расколоться при ударах, скручивании и сжатии.

В последнее время большую популярность приобрели задвижки, оснащенные электроприводом. Электропривод позволяет быстрее открыть или закрыть запорный механизм, причем делать это удаленно. Достаточно одного оператора, который будет контролировать работу задвижек на участке трубопровода.

Монтаж запорной арматуры в системах водоснабжения

Установка задвижки в магистральный трубопровод промышленного назначения проводится квалифицированными специалистами, при этом наиболее часто используется соединение элементов друг с другом с помощью фланцев. При проведении работ в водопроводной магистрали действуют, соблюдая следующие особенности установки:

1. Съем запорной арматуры водопровода проводят только при отсутствии рабочей жидкости в системе, при необходимости трубы в местах соединений защищают от грязи, окалины, известкового налета.
2. Перед монтажом запорной арматуры проверяют качество фланцев – фланцевая шайба не должна иметь трещин, царапин, выемок и прочих дефектов.
3. Запорная арматура водопровода размещается на строго прямолинейной части магистрали и ровных участках земной поверхности – это позволяет избежать чрезмерных напряжений в местах изгибов и перекосов, вызывающих протечки. При монтаже тяжелых узлов используют дополнительные жесткие опоры.
4. При эксплуатации не допускается прилагать чрезмерное усилие к маховикам, посредством которых приводятся в действие запорные заслонки – это может привести к поломкам и трещинам.
5. Монтаж следует проводить с обвязкой мягким стропом, избегая крепления за шток или штурвал и стараясь не повредить защитное покрытие – это приводит к преждевременной коррозии. Падение с высоты и механические удары недопустимы.

Рис. 13 Способы монтажа и настройки запорных устройств

Перед выбором запорной арматуры необходимо учитывать ее характеристики в соответствии с ГОСТ – наиболее высокими параметрами обладают стальные промышленные изделия. Для бытового использования подходят задвижные узлы для трубопроводов из цветных металлов – они имеют небольшие размеры условного прохода и доступный монтаж с помощью резьбовых муфт.

Конструкционные типы задвижек

Так как устройства задвижек незначительно, но все же отличаются, есть смысл остановиться на каждом типе подробнее.

Клиновые задвижки — в подобных задвижках используется жесткий, обрезиненный или двусторонний клин, который плотно примыкает под углом к седлам и герметично перекрывает поток. В зависимости от эксплуатационных параметров выбирают тот или другой вариант клина:

Жёсткий клин – позволяет достичь надежной герметичности узла, но требует высокой точности подгонки клина и уплотнительных седел (в идеале вытачивается идентичный угол на клине и седлах, только так достигается высокая герметичность устройства). Основными недостатками можно считать частые заклинивания из-за перепадов температур во внутренней среде, а так же износа резиновых прокладок и уплотнительных колец.

Если механизм задвижки заклинило, то открыть ее очень сложно!Двухдисковый клин – такой вариант исполнения запорного механизма подразумевает два диска, соединенных между собой. Благодаря такой конструкции клин самовыравнивается при примыкании к уплотнительным седлам, что позволяет допустить некоторые огрехи при вытачивании угла седел и клина. Невзирая на то, что двухдисковый клин усложняет механизм запорной арматуры и повышает стоимость изделия в целом, плюсы такого варианта очевидны – долгий срок службы резиновых уплотнителей, надежная герметичность, меньше усилий, требуемых для открытия/закрытия механизма.Упругий клин – это разновидность двухдискового запорного элемента.

Два диска стыкуются между собой упругим материалом, способным деформироваться и подгоняться под седла при закрытии затвора. Таким образом, упругий клин представляет собой золотую середину между жестким клином и двухдисковым. Например, упругий клин позволяет пренебречь точной подгонки к седлам, а его строение более надежное, чем у двухдискового механизма.

Параллельные задвижки от всех остальных отличаются тем, что уплотнительные кольца расположены не под углом, а строго параллельно, и сам запорный механизм представляет собой два диска, которые с помощью особого клина плотно прилегают к уплотнительным седлам.

Шиберные задвижки (которые чаще называют ножевыми) – еще более простая конструкция, в которой затвор расположен строго перпендикулярно току среды. Чаще всего устанавливается на канализациях, пульпопроводах и прочих системах, где среда густая и не требуется высокая герметичность узла. В таком случае запорный элемент как бы разрезает транспортируемый поток, за что задвижки и получили название ножевые.

Шланговые задвижки – самый необычный вид задвижек, принципиально отличающийся от остальных и встречающийся наиболее редко. Такой тип задвижек не имеет ни уплотнительных седел, ни запорного элемента как такового. Представляет собой резиновый шланг, транспортирующий чаще всего вязкую среду и проходящий через тело задвижки.

С помощью штока шланг пережимается и полностью перекрывает движение в путепроводе. Обычно такие задвижки используются на трубопроводах небольшого диаметра, где в качестве среды выступают пульпа, шлам, различные примеси и т. д.

Стальные задвижки

Их используют в основном как трубопроводную запорную арматуру, затвор которой работает крайних положениях ( «открыто»/«закрыто»).

Как регулирующая запорная арматура они используются только в незамкнутых гидравлических системах, номинальное давление которых не превышает 1 атмосферу.

Все они условно разделяются на типы по следующим критериям:

• тип применяемого затвора;
• тип ходового узла (шпинделя);
• тип используемого привода;
• способ присоединения к трубопроводу;
• способ изготовления.

По типу затвора стальные задвижки делятся на параллельные и клиновые (в зависимости от взаимного расположения уплотнительных колец). В параллельных эти кольца расположены (как ясно из названия) параллельно друг к другу, а в клиновых – под углом.

Клиновые стальные задвижки бывают жесткими и составными.

Клин жесткого типа – цельнолитой, что дает хорошую герметичность. Однако, если температура среды в трубопроводе подвергается значительным температурным колебаниям, при жесткой конструкции есть риск заклинивания, так как материал, из которого отливается затвор, подвержен термическому расширению.

Для того, чтобы избежать заклинивания пи высоких температурах, были сконструированы составные конструкции с двухдисковыми затворами. В конструкциях параллельного типа может быть один диск (шиберная) или два. Во втором варианте между запорными дисками вставляется распорный элемент (клин либо пружина).

Ходовой узел (шпиндель) может быть как выдвижным, так и невыдвижным (вращательным).

Выдвижной шпиндель при перекрывании потока совершает либо поступательное, либо поступательно-вращательное движение. Вращательный шпиндель отсекает поток посредством только вращательного движения. Первый тип конструкции считается более долговечным, поскольку во время работы ходовая резьба не в входит в прямой контакт с рабочей средой в трубопроводе. Ходовая резьба конструкций с невыдвижным шпинделем постоянно контактирует с рабочей средой. Преимуществом второго типа являются их значительно меньшие габариты, что дает возможность их применения в условиях ограниченного пространства.

Редуктор давления РДФ3-1 (РДФЗ) — особенности применения

Движение затвора может обеспечиваться как вручную, так и с помощью электрического привода. Для ручной подачи затвора в конструкциях с большими диаметрами применяются редукторы с несколькими передачами, что значительно снижает степень физического усилия.

По типу присоединения к трубопроводу задвижки делятся на фланцевые и ввариваемые (сварные).

Фланцевый тип такой запорной арматуры присоединяется к основной трубе при помощи болтов, что значительно облегчает их ремонт и демонтаж в случае замены. Ввариваемый тип – прочнее и надежнее. Такие конструкции применяют в трубопроводах с агрессивными рабочими средами и высоким давлением потока. Кроме того, они обладают лучшей герметичностью и позволяют избежать протечек, а также обладают меньшими габаритами (по сравнению с фланцевыми). Однако ремонт и, тем более, демонтаж в этом случае – сильно затруднены.

По способу своего изготовления стальные задвижки делятся на:

• цельнолитые;
• сварные;
• штампованные.

Наиболее распространены литые виды, как наиболее надежные.

Как и любые другие трубопроводные элементы, стальные задвижки обладают как рядом преимуществ, так и некоторыми недостатками (по сравнению с другими видами трубопроводной арматуры).

К основным преимуществам относятся: простота использования конструкции; низкий уровень гидравлического сопротивления; малая строительная длина. Основные недостатки: длительное время процесса открытия/закрытия, большая строительная высота, невозможность регулирования скорости потока в трубопроводе.

Расположение шпинделя

По типу выдвижения шпинделя задвижки можно разделить на две большие группы:

Задвижки с выдвижным шпинделем – представляют собой конструкцию, где шпиндель вынесен за пределы корпуса задвижки, не контактируя с транспортируемой средой. Таким образом, резьбовое соединение доступно для ухода и осмотра и не подвергается коррозии в теле задвижки.

Но такая конструкция имеет ряд минусов – из-за того, что при открытии потока шпиндель выдвигается из задвижки на длину, равную как минимум диаметру трубопровода, требуется место для легкого доступа к такому механизму. Из-за особенностей конструкции увеличивается масса и строительная высота, что тоже важно учитывать при проектировании трубопровода. Зато такие изделия можно устанавливать на особо важные объекты, так как срок службы сальников и прочих рабочих элементов механизма увеличен, и есть возможность контролировать состояние резьбы шпинделя и проводить своевременный ремонт и обслуживание.Задвижки с невыдвижным шпинделем – в таких устройствах ходовой узел гайка-шпиндель находятся полностью в теле задвижки, не выдвигаются за пределы задвижки и контактируют с транспортируемой средой.

Ввиду этого шпиндель и уплотнительные элементы подвергаются коррозии среды. Такие задвижки рекомендуется ставить на трубопроводы, транспортирующие воду, нефть и прочие неагрессивные жидкости без примесей, так как в ходе эксплуатации невозможно следить за состоянием шпинделя и произвести плановый ремонт, не разбирая задвижку. Из-за этого такую арматуру не рекомендуется ставить на особо важные трубопроводы, зато они незаменимы в узких колодцах и других труднодоступных местах из-за относительно небольших габаритов.

Преимущества и недостатки задвижек

Задвижки – самый популярный тип запорной арматуры, применяющийся в нашей стране. Это обусловлено следующими преимуществами:Относительно простая конструкция запорного механизма;Сравнительно небольшая монтажная длина, что удобно для колодцев, нефтяных скважин и т.

д.;Вариативность использования – задвижки можно применять на различных типах трубопроводов с самыми разными эксплуатационными параметрами;Возможность изменения направления потока транспортируемой среды в обратную сторону.Невысокое гидравлическое сопротивление;Последний благоприятный фактор повлиял на широкое применение задвижек на магистральных трубопроводах, где отсутствие гидравлического сопротивления подходит для высоких скоростей и давления транспортируемой среды.К основным минусам задвижек можно отнести:Длительное время открытия/закрытия механизма;Увеличенную строительную высоту (особенно актуально для задвижек с выдвижным шпинделем, т. к. шпиндель выдвигается как минимум на диаметр условного прохода)Быстрый износ резиновых уплотнительных колец, трудоемкий ремонт и обслуживание деталей внутри корпуса задвижек;Дорогой ремонт при невысокой цене на задвижки – зачастую ремонт задвижки составляет минимум 50% от ее первоначальной стоимости.

• www.setcom.by
• www.avatek.ru
• moscowsad.ru
• oborudovanie1.ru

Схожих постов нет, но есть более интересные.

Конструкция и принцип действия

В зависимости от технических характеристик механизмы отличаются затвором, размещением ходового узла, типом привода и способом крепления к водопроводным системам.

Основное отличие запорных устройств — это характер движения шпинделя. По этому параметру они делятся на 2 категории:

1. С выдвижным шпинделем. При вращении маховика он перемещается вверх и часть штока выходит из корпуса наружу.
2. С динамичным невыдвижным валом. Они меньших размеров и широко используются для транспортировки жидкостей в водопроводных системах.

Конструкция задвижки состоит из затвора, выполненного в форме клина или диска, перемещающегося вдоль седла корпуса перпендикулярно водяному потоку.

Устройства могут быть:

1. Полнопроходными. Размер посадочного места для затвора соответствует диаметру подключенного трубопровода.
2. Суженными. Седло меньше условного прохода магистрали, это ограничивает рабочий ход штока и уменьшает длину задвижки.

В зависимости от конфигурации запорного элемента и схемы расположения уплотнительных деталей задвижки делятся на:

1. Клиновые. Запирающий механизм состоит из двух металлических дисков, расположенных под углом относительно горизонтальной оси. Во время вращения шпинделя кольца опускаются и за счет размещенных между ними распорных клиньев прижимаются к седлу.
2. Параллельные. Тарельчатые детали расположены параллельно друг другу. В нижнем положении диски отсекают поток жидкости, а в крайнем верхнем — полностью открывают ее движение.

Конструкция задвижки.
На запуск мощных задвижек вручную уходит много сил и времени, поэтому чаще применяют приборы с электромеханическим приводом, который устанавливается вместо маховика.

Для управления запорной арматурой, установленной в труднодоступных местах (под водой, в глубоких колодцах и т.п.), используют вспомогательные колонки. Вращательное усилие передается шпинделю с помощью штанги-вилки, установленной в вентиль задвижки.

Источник https://melt-spb.ru/montazh/klinovaya-zadvizhka-v-razreze.html

Источник https://imerica.ru/truby/chto-takoe-zadvizhka-na-truboprovode.html

Источник https://msmetall.ru/montazh/iz-chego-sostoit-zadvizhka.html