Все о чугунных задвижках: виды, принцип работы, достоинства и недостатки

Клапаны, краны, фитинги, затворы – важнейшие элементы трубопровода, каждый из которых выполняет свою функцию и равнозначно важен для эффективности работы магистрали. Знание принципов устройства и функционирования арматурного оборудования позволит создать грамотный проект и обеспечить максимальную производительность магистрального трубопровода.

Задвижки и задвижки чугунные в частности – тема, достойная отдельного обсуждения и именно им мы посвящаем очередной материал.

Что такое задвижка и зачем она нужна

Задвижка – это вид запорной арматуры магистрального трубопровода, относящийся к классу запорных вентилей и предназначенный для открывания и перекрывания, в редких случаях регулирования жидкостного или газового потока.

Чугунные задвижки применяются при обустройстве:

• систем холодного и горячего водоснабжения;
• подачи пара и пожаротушения;
• газоснабжения и отопления;
• гидравлических систем очистных и опреснительных установок;
• канализационных и сточных магистралей и пр.

Запорная арматура используется для транспортировки нейтральных и агрессивных сред различной степени плотности и чистоты в жилищно-коммунальной сфере, промышленности, сельском хозяйстве и нефтегазовой области.

Особенности и назначение чугунных задвижек

Чугунная задвижка не относится к регулирующей арматуре, она является запорным элементом. Устройство может находиться только в двух положениях – «открыто» и «закрыто».

В закрытом состоянии она обеспечивает полную остановку потока жидкости или газа с высокой степенью герметизации за счет имеющихся внутри уплотнителей.

С помощью чугунной задвижки можно:

• полностью перекрыть подачу рабочей среды в незамкнутых трубопроводных контурах;
• перекрыть поток на каком-то отдельном участке трубопровода.

Обычно чугунные задвижки устанавливаются в магистральный трубопровод в качестве страховочного элемента: в случае аварийной ситуации с ее помощью можно избежать критической утечки воды или технологической жидкости, предотвратив порчу имущества, загрязнение окружающих поверхностей, грунтовых вод и водоемов. Но задвижки также могут использоваться и в штатных ситуациях, когда нужно временно ограничить поток воды или газа.

Обратите внимание! Схожим по принципу действия с чугунной задвижкой является шаровой кран, который также может полностью перекрывать поток воды или газа в трубе, но в отличие от задвижки кран позволяет еще и регулировать силу напора и скорость потока воды.

Принцип работы, устройство и схема

Упрощённо конструкция задвижки представляет собой устройство, в корпусе которого расположен подвижный затвор (возвратно-поступательный или поворотный механизм). Этот затвор, двигаясь перпендикулярно потоку носителя, перекрывает или открывает его.

В зависимости от давления внутри трубопровода выделяется оборудование низкого, среднего или высокого давления.

Различаются запорные устройства и по типу проходного сечения:

• полнопроходные, внутренний диаметр корпуса (соединительных патрубков) которых равен диаметру магистрального трубопровода.
• неполнопроходные (сужающие), внутреннее сечение которых меньше сечения трубопровода. Характеризуются повышенным гидравлическим сопротивлением.

По способу управления задвижки могут быть:

• механическими (вращение маховика происходит в ручном режиме);
• с ручным приводом от редуктора, облегчающим запуск;
• с пневмоприводом;
• с гидроприводом;
• с электроприводом
• управляемыми посредством пульта дистанционного управления (ПДУ).

Электропривод и ПДУ при помощи специальных датчиков облегчают и ускоряют управление магистралью, позволяя наладить работу запорной арматуры в автоматическом режиме.

Производители и стоимость задвижек 30ч6бр

Перечень предприятий, поставляющих на отечественный рынок задвижку 30ч6бр, состоит из почти десятка наименований, основные заводы расположены в Украине и России, их названия:

Черняховский авторемонтный, Казанский арматурный, Свияжский арматурный, Ракитянский арматурный, Литейно-механический им. Гаджиева, Бийский котельный, Семеновский литейно-механический, АО Стахановмаш, Никопольский трубопроводной арматуры.

Также на рынке присутствует запорная арматура серии 30ч6бр китайского производства с более низкой или аналогичной стоимостью.

Цена задвижек 30ч6бр зависит от производителя и напрямую связана с размерными параметрами (условным диаметром Ду), напорными характеристиками и материалами изготовления изделий.

Рис. 8 Прайс лист на задвижки 30ч6бр 2021 г

Плюсы и минусы задвижек

• простота конструкции и принципа действия;
• незначительное гидравлическое сопротивление;
• универсальность и адаптивность к различным условиям эксплуатации (направлению потока, температуре, давлению и носителям);
• широкий размерный и модельный ряд;
• небольшая строительная длина.

• длительность времени, затрачиваемого на открытие или перекрытие трубопровода;
• большая строительная высота (особенно модели с выдвижным шпинделем);
• быстротечное изнашивание уплотнительных материалов;
• сложность ремонта.

Виды фланцевых задвижек

На сегодняшний день данный тип арматуры выпускается производителями в широком ассортименте. Устройства различаются конструктивными, рабочими и другими параметрами. В частности их классифицируют по следующим признакам.

По типу затвора

• Клиновые.
  Заслонка в таких задвижках изготавливается в виде клина, который состоит из двух дисков. Он может быть как упругим, так и жестким. Также задвижки имеют два седла, располагающихся относительно друг друга под определенным углом. В закрытом положении клин надежно прилегает к седлам, герметично перекрывая поток.
• Параллельные.
  Такие задвижки могут включать заслонки, состоящие из одного или двух компонентов – дисков. Они располагаются строго параллельно друг другу. При движении диски максимально плотно прижимаются к седлу, полностью закрывая проходное отверстие.

По характеру движения шпинделя

• Выдвижные.
  Такие задвижки при повороте органа управления выполняют поступательные движения. Кроме того, они характеризуются большой высотой подъема винта. Из-за этого их установка осуществляется в местах, где достаточно свободного места.
• Невыдвижные.
  Имеют более компактные габариты. Поворот заслонки осуществляется без подъема винта – внутри корпуса задвижки. Применяются в сетях с неагрессивной средой и минимальным риском коррозии. Отлично подходят для узких и труднодоступных мест.

По материалу корпуса и задвижки

• Стальные.
  Изготавливаются полностью из нержавеющей, оцинкованной или другой стали. Подходят для работы при температуре от -70 до +420 °C. Могут устанавливаться на трубопроводы, по которым движется вода, пар, газ, нефтепродукты и пр.
• Чугунные.
  Производятся из прочного и долговечного чугуна. Могут применяться в системах с рабочей температурой до +150 °C и давлением до 16 атм. Чаще всего используются в трубопроводах, транспортирующих воду или пар.

По методу управления

• Ручные.
  Смещение заслонки на открытие или закрытие потока осуществляется вручную методом поворота резьбовой шпильки в определенную сторону. Для удобства выкручивания и закручивания резьбы предусмотрено многоспицевое колесо.
• Приводные.
  Винтовая пара управляется автоматически с помощью электрического или иного вида привода. Возможна полная автоматизация или дистанционное управление. Для этого задвижка оснащается приводом, а также процессором, датчиком и прочими компонентами.

Виды по расположению ходового узла

Ходовой модуль задвижки может быть:

• с выдвижным шпинделем (штоком).
• с невыдвижным шпинделем.

Выдвижной шпиндель

Шток, на котором закреплены затворные диски, находится снаружи корпуса и при вращении маховика ввинчивается или вывинчивается из него на высоту затвора.

Наружное расположение ходового узла позволяет следить за его состоянием и своевременно производить техническое обслуживание. Отсутствие воздействия носителя на резьбу снижает износ ходового узла и сальниковых уплотнений.

Невыдвижной шпиндель

Невыдвижной шток находится внутри корпуса запорного устройства в статичном положении. Вращаясь вместе с маховиком, он обеспечивает движение затворных дисков по резьбе. Такая конструкция уменьшает строительную высоту изделий, что облегчает их использование в колодцах, подземных коммуникациях и нефтяных скважинах.

Внутреннее расположение ходового узла препятствует доступу и техническому обслуживанию устройства. Погружение ходового узла в носитель ускоряет его износ вследствие коррозии и воздействия абразивных частиц.

Снизить степень износа позволяет эксплуатация оборудования в трубопроводах с масляными носителями (нефти, минеральных масел и т.п.).

Различаются модели и по типу уплотнения ходового узла:

• Сальниковые. Обеспечивают максимальную герметичность посредством внешней сальниковой камеры, в которой уложен уплотнительный материал (сальниковая набивка).
• Сильфонные. Обустроенная во внешнем блоке упругая одно- или двухслойная гофрированная оболочка рассчитана на многоцикловую деформацию и обеспечивает при этом высокий уровень прочности и герметичности.
• Самоуплотняющиеся. В качестве герметика применяются металлические, резиновые и прочие прокладки по типу колец и шайб. Характеризуются низкой устойчивостью к износу и требуют периодической замены в период эксплуатации изделия.

Типы и характеристика чугунных задвижек

Чугунные задвижки для трубопроводов делятся на несколько категорий. По типу запорного элемента они разделяются на:

• клиновые — запорный элемент имеет вид клиновидного металлического элемента, который двигается по вертикальной оси на двух направляющих, расположенных под небольшим углом в центральной части корпуса;

Клиновые задвижки – наиболее распространенный вид чугунных задвижек, т.к. отличается наибольшей надежностью и рабочим ресурсом. Они, в свою очередь, делятся на еще три разновидности: с жестким клином, с двухдисковым клином и упругим клином. Первый подвид отличается высокой прочностью и абсолютной герметичностью в положении «закрыто».

Двухдисковый клин представляет собой раздвоенную конструкцию, избавляющую задвижку от недостатков жесткого клина – риска заклинивания. Упругий клин похож на двухдисковую разновидность, но внутри него имеется элемент, позволяющий сжиматься и разжиматься, обеспечивая плотное прилегание к седлам.

Независимо от разновидности, все чугунные задвижки имеют общие преимущества и некоторые недостатки. К плюсам устройств можно отнести:

• простота конструкции;
• компактность;
• устойчивость к коррозии;
• химическая стойкость;
• универсальность в применении;
• длительный срок эксплуатации.

Рекомендуем ознакомиться: Как правильно выбрать и установить трехходовой регулирующий клапан для теплого пола

Одно из ключевых преимуществ чугунных задвижек – минимальное влияние на гидравлические показатели трубопровода. После установки в систему они не ухудшают скорость и напор воды, не способствуют замедлению или ускорению потока.

Но, как другие виды запорной арматуры, чугунные задвижки имеют и некоторые минусы:

• постепенный износ и необходимость регулярной замены уплотнителей;
• хрупкость и уязвимость к механическим воздействиям (ударам, вибрации);
• необходимость прикладывать большое физическое усилие для поворота штурвала;
• риск заклинивания запорного элемента.

Это важно! Стандартные параметры трубопровода для установки задвижки не должны превышать следующие параметры: давление рабочей среды не должно превышать 1,6 МПа, а температура должна быть в пределах 75 градусов по Цельсию.

Виды по материалу и способу изготовления

Задвижки изготавливаются из чугуна, нержавеющей и углеродистой стали и сплавов цветных металлов методом литья, сварки, штамповки или ковки. Широко распространена комбинированная технология, объединяющая ковку, штамповку и в заключении сварку.

• Литьё применяется для производства чугунных, стальных и алюминиевых агрегатов.
• Методом сварки штампованных заготовок изготавливаются корпуса задвижек из стали и титановых сплавов.

Сварные технологии позволяют достичь очень высокого класса прочности изделий, которые нашли своё применение даже в атомной энергетике.

Уплотнительные элементы изготавливаются:

• в форме колец из латуни, фторсодержащих полимеров (фторопластов), полиуретана или резины;
• с наплавкой на затворную часть твёрдой стали, устойчивой к коррозии (технология «металл по металлу»);
• методом плазменного напыления эластомера и эпоксидными смолами или упрочнения посредством лазера.

Правила монтажа

Установка изделия в промышленный трубопровод должна выполняться только квалифицированными специалистами.

Наиболее распространенными при этом являются чугунные фланцевые задвижки. Это связано с удобством проведения монтажных работ.

Необходимо следовать определенному алгоритму действий:

Правила монтажа.

1. Демонтаж запорного узла должен проводиться только при условии отсутствия рабочей среды в трубопроводе. При необходимости места крепления очищаются от всех видов загрязнения.
2. Перед установкой необходимо проверить качество фланцев. При визуальном осмотре на фланцевой шайбе не должно быть трещин, выемок, царапин и других дефектов.
3. Запорный узел для водопровода необходимо монтировать на прямолинейных участках магистрали. Это позволит устранить избыточные напряжения в местах перекосов, приводящих к появлению протечек. Если устанавливается тяжелая задвижка, нужно использовать специальные жесткие опоры.
4. Во время эксплуатации к маховикам нельзя прикладывать большие усилия.
5. Если при монтаже используются специальные подъемные устройства, изделие обвязывается мягкими стропами. Кроме этого, нужно избегать крепления за штурвал либо шток.

При выборе обязательно следует учитывать характеристики изделия.

В быту часто применяются задвижки, изготовленные из цветных металлов. Также нужно уделить внимание качеству задвижного узла, ведь именно от этого зависит эффективность и безаварийность работы трубопровода.

Чугун: плюсы и минусы

Изделия из чугуна недаром заслужили звание самой надёжной запорной арматуры. Технологии плавки серого чугуна с пластинчатым графитом и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом обеспечивают необходимый предел механической прочности изделий при снижении затрат на изготовление. Кроме того чугун и агрегаты из него характеризуются:

• высокой степенью антикоррозийной устойчивости;
• низким гидравлическим сопротивлением за счёт низкого коэффициента трения;
• возможностью использования в широком диапазоне температур (не выше 230⁰C) и давления рабочей среды;
• длительным периодом эксплуатации благодаря высокой степени износостойкости (30-40 лет);
• ремпригодностью и возможностью многоразового использования.

К недостаткам чугунных изделий относится:

• достаточно большой вес, осложняющий перевозку и монтаж оборудования, особенно когда речь идёт о крупногабаритных трубопроводах;
• пористость структуры, из-за чего на деталях, контактирующих с носителем, образовывается осадок. Модели, внутренний корпус которых дополнительно обработан по технологии наплавки или напыления, лишены этих недостатков.

Для работы с агрессивными носителями применяются задвижки из нержавеющей стали.

Медные сплавы из латуни и бронзы применяются в малогабаритных магистралях с температурой носителя до 150-200⁰C.

Материалы изготовления

На отечественном рынке представлены фланцевые задвижки производства российских заводов и импортируемая продукция из Китая, основные различия состоят в используемых при производстве материалах.

Так как металлы и уплотнители, из которых делают задвижку 30ч6бр, во многом определяют ее качество, при покупке изделия основное внимание следует уделить материалам изготовления.

Отечественные предприятия применяют при производстве 30ч6бр следующие сплавы и герметизирующие материалы:

Для корпуса с крышкой, маховика и внутренних деталей затвора.

• Сч18, СЧ20 — серый чугун для с пластинчатым графитом, который используют при отливке основных деталей. Физические свойства серого чугуна для отливок и его маркировка приведены в ГОСТ 1412-85, где расшифровка цифрового обозначения — временное сопротивление материала при растяжении, равное 18 или 20 Мпа соответственно для Сч18 и СЧ20. Следует отметить, что чем выше цифровое значение, тем лучше некоторые физические характеристики материала из чугуна: выше его твердость по Бринеллю, плотность, линейная усадка, модуль упругости, удельная теплоемкость, коэффициент линейного расширения, ниже теплопроводность.

Рис. 5 Физические характеристики серого чугуна по ГОСТ 1412-85

Шпиндель. Выпускают из качественных сталей с высоким содержанием углерода, обладающих по сравнению с низкоуглеродистыми сплавами более высокой твердостью и износостойкостью, в дорогих изделиях деталь изготавливают из нержавейки.

• Сталь марки Ст20 (ГОСТ 1412-85), служащая материалом изготовления большинства шпинделей, способна выдерживать температуры до +450 °С и имеет твердость по Бринеллю в 163 МПа. Стали с более высоким содержанием углерода, к примеру, Ст25, Ст30, обладают повышенными прочностными характеристиками, однако более хрупки, что не всегда приемлемо для использования металла в механизмах, работающих в условиях высоких нагрузок.

Рабочие диски затвора и седельные кольца. Основное требование к материалам изготовления данных элементов — износостойкость и коррозионная устойчивость. Поэтому основными компонентами для их производства служат цветные металлы, некоторые марки:

• ЛЦ40С, ЛЦ40СД (ГОСТ 17711) — литейная латунь с содержанием цинка 40% (ЛЦ40) и добавлением 1% свинца (С). Сплав имеет температуру плавления в 885 °С и твердость по Бринеллю 80 Мпа.
• ЛС59 (ГОСТ 15527)- легированная свинцом латунь. Так как по определению латунь является сплавом цинка и свинца, в данном условном обозначении литера 59 указывает на процентное содержание меди (57 — 60%), литера С указывает на вхождение в состав сплава 0,8 — 1,9% свинца, оставшийся цинк занимает 38 — 40% от полного объема. Материал имеет идентичные с предыдущим основные физические характеристики.
• ЛЦ38МцС2 — литейная марганцово-свинцовая латунь с содержанием 32,8 — 40% цинка, по 1,5 — 2,5 % марганца и свинца. Сплав имеет стандартную температуру плавления 885 °С и твердость по Бринеллю 80 МПа.

Рис. 6 Физические параметры и назначение латуней по ГОСТ 17711

Уплотнения шпинделя. Для герметизации шпинделя разные производители применяют как морально устаревшие материалы советских времен, так и современные, более надежные и долговечные, некоторые виды:

• АП-31 — набивка в виде эластичного шнура круглого или квадратного сечения из плетеной асбестовой графитированной нити с жировой пропиткой из продуктов переработки нефти (ГОСТ 5251-84). Применяется в сальниковых уплотнителях при эксплуатации в среде нейтральных и агрессивных жидкостей, газов при давлении не более 4,5 МПа в температурном диапазоне от -70 до +300 °С. При транспортировке нефтепродуктов АП-31 рассчитана на давление не более 2 МПа при температурах от — 30 до +300 °С со скоростью движения среды не более 2 м/с.
• Кольца ТРГ — прокладки из терморасширенного графита с высокой устойчивостью к агрессивным химическим средам и пределом температур в +400 °С при эксплуатации в кислотной среде, и +2500 °С при использовании в нейтральных, инертных средах. Изготовленные из армированного и неармированного графитового листа ТРГ прокладки способны удерживать напор до 20 МПа (200 бар, кгс/см2) в температурном интервале от -200 до +560 °С. ТРГ рассчитаны на транспортировку рабочих тел следующих видов: воздух, водяные пары, газы с высокой проникающей способностью, минеральные и органические кислоты, спирты, альдегиды, хлорсодержащие органические и неорганические компоненты.

Виды по типу подсоединения

Практикуется два метода присоединения запорной арматуры к трубопроводу:

• фланцевое соединение;
• приваривание.

Приварные задвижки

Современные технологии сварки обеспечивают максимальную герметичность и прочность соединения. Однако, как правило, приварные изделия выполняются из стали. Сварные чугунные задвижки – большая редкость, т.к. чугун относится к категории трудносвариваемых металлов. В процессе сварки любое отклонение от технологии приводит к растрескиванию чугунного шва.

Фланцевые задвижки

Фланцевое соединение – наиболее распространённый тип стыков элементов трубопровода.

Фланцевые модели оборудованы:

• плоским торцевым соединением (фланцем), выполненным в форме круга, квадрата или прямоугольника, посредством которого выполняется стыковка с трубопроводом;
• уплотнительными резиновыми или фторопластовыми кольцами (прокладками), которые обеспечивают герметичность соединения;
• заглушками (обтюраторами), с помощью которых перекрывается магистраль для проведения ремонта.

Достоинства фланцевого соединения заключается в облегчении монтажа запорной арматуры в труднодоступных местах и быстром разборе при демонтаже.

Детальная характеристика арматуры по типам затворов

Фланцевая задвижка с клиновым затвором используется для магистральных трубопроводов, что имеют достаточно высокую рабочую температуру и давление. Такой вид запорной арматуры может быть установлен для системы водоснабжения, в том числе и питьевого.

Характерной особенностью является наличие невыдвижного штока и жесткого клина. Поток жидкости перекрывается за счет уплотнения между металлическими поверхностями двух элементов. Хотя на сегодняшний день в продаже можно встретить чугунные изделия с прорезиненным клином. Тогда герметичность перекрытия потока достигается благодаря соединению металла с резиной. Клиновая запорная арматура может быть не только фланцевая, но и резьбовая.

Параллельная задвижка бывает исключительно фланцевая. Она используется для инженерных сетей с небольшим давлением воды. В качестве запорного элемента применяется диск, что, соприкасаясь с выдвижным или невыдвижным штоком, перекрывает поток в системе.

Задвижки чугунные параллельные

Шиберная задвижка лучше всего подходит для труб, что транспортируют сыпучие, густые и вязкие рабочие среды. Как правило, она является межфланцевой, а поэтому имеет демократичную и доступную цену.

Маркировка и госты

Изготовление и правила эксплуатации запорной арматуры регулируются государственными стандартами:

• ГОСТ 3706-93;
• ГОСТ 5762—2002;
• ГОСТ 9698-86.

Установленные стандарты маркировки позволяют определить вид и назначение изделия, исходя из общепринятых условных обозначений, где:

• первые две цифры обозначают тип арматуры (задвижка – 30 или 31);
• буква – материал, из которого изготовлен корпус. (с – сталь, ч – чугун, нж – нержавейка, тн – титановый сплав и пр.);
• следующие одна/две цифры – номер модели;
• следующее буквенное сочетание / буква — материал уплотнителя;
• далее – обозначение внутреннего диаметра.

МЗВ и МЗВГ

Запорная арматура МЗВ и МЗВГ изготавливаются в соответствии с установленными ГОСТами.

Характеристики	МЗВ	МЗВГ
Клин	Обрезиненный
Тип шпинделя	Невыдвижной
Материал корпуса	Серый чугун
Материал уплотнителя	Резина
Материал шпинделя	Сталь
ТУ	ТУ 3721-014-03219029-2004, ТУ 3721-015-03219029-2004	ТУ 3721-013-03219029-2004
Назначение	Водопроводы питьевого снабжения
Коэффициент гидравлического сопротивления	не более 0,2
Номинальнон/рабочее давление, Мпа	1 / 1,6	1,6
Рабочая среда	Вода
Температура рабочей среды	от 5 до 75⁰C	от 5 до 150⁰C
Температура окружающей среды	от -15 до +40⁰C
Тип подсоединения	Фланцевый
Управление	Ручное
Направление подачи рабочей среды	Любое
Диаметры, мм	От 50 до 300	От 50 до 100
Строительная длина, мм	От 150 до 270	От 150 до 190
Строительная высота, мм	От 253 до 793	От 253 до 363

Преимущества моделей МЗВ и МЗВГ:

• Двойное бессальноковое уплотнение шпинделя обеспечивает высокие показатели герметичности.
• Гарантированный срок эксплуатации – 50 лет.
• Обрезиненный клин исключает заклинивание затворного механизма.
• Эпоксидное напыление повышает устойчивость изделия к коррозии.
• Возможность установки на горизонтальном и вертикальном трубопроводе.
• Незначительный крутящий момент.

Методы маркировки

Задвижки маркируются различными способами, гарантирующими сохранность цифровых и буквенных обозначений в течение всего срока эксплуатации изделия. Согласно ГОСТ, допускается применять следующие методы:

• Клеймение при помощи электроискрового карандаша. Это сложный и трудоемкий способ, требующий высокой квалификации работника.
• Гравировка с помощью резца, фрезы, штихеля, пуансона или других инструментов, позволяющих нанести маркировку методом механической обработки. Считается наиболее распространенным способом, благодаря простоте исполнения.
• Штамповка. Этот метод гарантирует длительную сохранность нанесенных символов и предполагает маркировку под давлением на корпус.

Помимо буквенно-цифровой маркировки, материал корпуса задвижки шифруется ее окраской. Например, арматура из углеродистой стали окрашивается в серый цвет, из ковкого чугуна — в черный, из легированной стали — в синий, а коррозионно-стойкие изделия имеют голубой цвет.

Для чего применяют чугунные фланцевые задвижки с обрезиненным клином?

Во второй половине XX века впервые была изготовлена задвижка, запорный элемент которой был покрыт резиной, выступающей в роли изолятора, герметика и защитного покрытия. С тех пор технология обрезинивания запорной арматуры претерпела некоторые изменения:

• слой резины может покрывать клин полностью или частично (посредством напыления уплотнительных колец только на торец запора);
• чугунный корпус изнутри может быть дополнительно прорезинен эпоксидным материалом;
• на днище отсутствует углубление, являющееся обязательным элементом конструкции других видов задвижек, из-за чего в углублении скапливается осадок в виде грязи, окалины, ржавчины и пр., что снижает герметичность перекрытия.

Преимущества агрегатов с обрезиненным клином:

• герметичность класса «А», предотвращение образования протечек;
• защита металлической сердцевины от повреждения и коррозии;
• отсутствие заклинивания затвора;
• лёгкость ручного управления, возможность автоматизации процесса;
• отказ от сальников и манжет, что облегчает эксплуатацию оборудования;
• двойное уплотнение шпинделя;
• минимизация гидравлического сопротивления;
• увеличенный срок службы (до 50 лет).

Недостаток обрезиненного клина заключается в опасность повреждения клина из-за приложения излишней силы: перетягивания, использования ключа или иного предмета в качестве рычага.

Эксплуатация запорной арматуры с обрезиненным клином допускается в трубопроводах с неагрессивным носителем: отопление, водо- и газоснабжение, канализация, пожаротушение и пр.

Конструкция и принцип работы

Существует много разновидностей чугунных изделий: шланговые, шиберные, параллельные и т.д. Предпочтение отдают клиновым, так как считают их самыми функциональными. Такие изделия отличаются от остальных конструкцией уплотнительных колец, которые располагают друг с другом под углом.

Устройство чугунного изделия представлено такими составляющими:

• корпус (сквозь него идет вещество);
• клин (обеспечивает герметичность) – это запорный элемент, который представлен одним или двумя дисками;
• ручное или электрическое маховое колесо (вентиль, редуктор, электропривод) – служит для управления;
• стальной выдвижной шпиндель (перемещает изделие);
• корпусная крышка (идет с уплотнением).

Принцип работы заключается в том, что при поворачивании вентиля запорный элемент, при помощи шпинделя, начинает двигаться вверх, перпендикулярно потоку. Таким образом открывается трубный просвет, и транспортируемое вещество спокойно проходит. Чтобы закрыть проход – наоборот, поворачивают вентиль, и клин опускается на место.

ВАЖНО! Выдвижной шпиндель нуждается в постоянном уходе: его нужно постоянно прочищать и промазывать специальным машинным маслом (например, ВД-40).

Срок службы и установка

В среднем период эксплуатации задвижек колеблется в диапазоне от 30 до 50 лет и зависит от:

• соответствия устанавливаемого оборудования, уплотнительных прокладок и монтажных креплений техническим характеристикам магистрали и рабочей среды;
• места установки. Монтаж арматурного оборудования должен производиться в местах, доступных для осмотра и обслуживания;
• соответствия пуско-наладочных работ установленным стандартам.

Правила и этапы монтажа запорного оборудования:

1. Перекрытие и консервация трубопровода на участке, на котором планируется установка оборудования.
2. Предмонтажная расконсервация задвижек.
3. Очистка фланцев задвижки и трубопровода от консервационных смазок, примесей, грязи, песка, окалины и ржавчины по всей длине соприкосновения.
4. Прокладка между фланцами уплотнительных элементов и равномерное их поджимание.
5. Выравнивание и фиксация фланцев по диагонали посредством болтов. Не допускается перекашивание или натяжение, деформирующее их конструкцию.
6. Маховик должен располагаться только в положении «вверх» или «в бок».
7. Проверка стыков на герметичность. При необходимости – дополнительная герметизация. Опрессовка производится исключительно в положениях «открыто» или «закрыто».

Важно. Подвешивание крупногабаритных агрегатов производится только за патрубки, т.к. другие элементы (маховик, электропривод и т.п.) при подвешивании могут быть повреждены.

Технические характеристики задвижек

Данный тип арматуры отличается многообразием размеров и эксплуатационных свойств. Сегодня такие задвижки представлены различными типами устройств, имеющих разные параметры:

• рабочую среду
  – воду, пар, кислоты, нефть, масло, спирты, иные жидкости;
• диаметр (по ГОСТ 9698-86)
  – от 40 до 1600 мм;
• номинальное давление
  – от 0,16 до 25 МПа;
• температурный режим
  – от -70 до +450 °C.

Подбор арматуры осуществляется с обязательным учетом данных характеристик. Они должны полностью соответствовать габаритам трубопровода и специфике его эксплуатации.

Механизм с составным клином

Основной элемент конструкции представлен сочетанием двух дисков, которые соединяются между собой под определенным углом. За счет подобного расположения обеспечивается плотное прилегание запорного механизма к седлу. К другим особенностям конструкции отнесем следующие моменты:

Особенности и назначение чугунных задвижек

Чугунная задвижка – тип запорной арматуры, предназначенный для перекрытия потока рабочей среды. При этом они не могут гибко регулировать гидравлические показатели системы. Благодаря простой и надежной конструкции они широко используются в жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности как функциональная часть трубопроводов.

Особенности и назначение чугунных задвижек

Чугунная задвижка не относится к регулирующей арматуре, она является запорным элементом. Устройство может находиться только в двух положениях – «открыто» и «закрыто».

В закрытом состоянии она обеспечивает полную остановку потока жидкости или газа с высокой степенью герметизации за счет имеющихся внутри уплотнителей.

С помощью чугунной задвижки можно:

• полностью перекрыть подачу рабочей среды в незамкнутых трубопроводных контурах;
• перекрыть поток на каком-то отдельном участке трубопровода.

Обычно чугунные задвижки устанавливаются в магистральный трубопровод в качестве страховочного элемента: в случае аварийной ситуации с ее помощью можно избежать критической утечки воды или технологической жидкости, предотвратив порчу имущества, загрязнение окружающих поверхностей, грунтовых вод и водоемов. Но задвижки также могут использоваться и в штатных ситуациях, когда нужно временно ограничить поток воды или газа.

Обратите внимание! Схожим по принципу действия с чугунной задвижкой является шаровой кран, который также может полностью перекрывать поток воды или газа в трубе, но в отличие от задвижки кран позволяет еще и регулировать силу напора и скорость потока воды.

Устройство задвижки и принцип действия

Задвижка представляет собой устройство, которое врезается в трубопровод параллельно потоку рабочей среды.

В верхней части металлического корпуса находится управляющий элемент — штурвал, с помощью которого приводится в действие маховик, расположенный на оси конструкции и соединенный со шпинделем. Со шпинделем соединен клин – основной запорный элемент, обеспечивающий перекрытие потока воды в трубе. Для герметичности затвора внутри корпуса задвижки находятся уплотнительные кольца и сальники.

Корпус и внутренние составляющие задвижки изготавливается из различных марок чугуна: ковкого, серого, GG25, GGG40, а также сплава чугуна с шаровидным графитом. Изделия отличаются высокой прочностью и надежностью в эксплуатации.

Принцип действия чугунной задвижки достаточно прост: с помощью поворота штурвала (круглого управляющего элемента в форме кольца) приводится в действие маховик, который двигает шпиндель. Последний приводит в действие запорный элемент.

Последний представляет собой цельнолитой или двухдисковый клин, шибер или два параллельных металлических диска. Управление маховиком может производиться за счет физической силы человека либо с помощью электрического привода.

Типы и характеристика чугунных задвижек

Чугунные задвижки для трубопроводов делятся на несколько категорий. По типу запорного элемента они разделяются на:

• клиновые — запорный элемент имеет вид клиновидного металлического элемента, который двигается по вертикальной оси на двух направляющих, расположенных под небольшим углом в центральной части корпуса;
• шиберные – запорный элемент имеет вид плоской металлической пластины, которая двигается сверху вниз, перекрывая и пропуская жидкость;
• параллельные – имеют два диска, которые в положении «закрыто» прижимаются к специальным седлам.

Клиновые задвижки – наиболее распространенный вид чугунных задвижек, т.к. отличается наибольшей надежностью и рабочим ресурсом. Они, в свою очередь, делятся на еще три разновидности: с жестким клином, с двухдисковым клином и упругим клином. Первый подвид отличается высокой прочностью и абсолютной герметичностью в положении «закрыто».

Двухдисковый клин представляет собой раздвоенную конструкцию, избавляющую задвижку от недостатков жесткого клина – риска заклинивания. Упругий клин похож на двухдисковую разновидность, но внутри него имеется элемент, позволяющий сжиматься и разжиматься, обеспечивая плотное прилегание к седлам.

Независимо от разновидности, все чугунные задвижки имеют общие преимущества и некоторые недостатки. К плюсам устройств можно отнести:

• простота конструкции;
• компактность;
• устойчивость к коррозии;
• химическая стойкость;
• универсальность в применении;
• длительный срок эксплуатации.

Одно из ключевых преимуществ чугунных задвижек – минимальное влияние на гидравлические показатели трубопровода. После установки в систему они не ухудшают скорость и напор воды, не способствуют замедлению или ускорению потока.

Но, как другие виды запорной арматуры, чугунные задвижки имеют и некоторые минусы:

• постепенный износ и необходимость регулярной замены уплотнителей;
• хрупкость и уязвимость к механическим воздействиям (ударам, вибрации);
• необходимость прикладывать большое физическое усилие для поворота штурвала;
• риск заклинивания запорного элемента.

Это важно! Стандартные параметры трубопровода для установки задвижки не должны превышать следующие параметры: давление рабочей среды не должно превышать 1,6 МПа, а температура должна быть в пределах 75 градусов по Цельсию.

Сфера применения

Универсальность – одно из основных преимуществ чугунных задвижек – позволяет использовать их практически во всех сферах промышленности и жилищно-коммунального хозяйства.

В промышленности также можно увидеть задвижки в обустройстве технологических трубопроводов, подающих жидкие и газообразные химические вещества, нефтепродукты. Чаще всего используется в коммунальной сфере в трубопроводах горячей и холодной воды, газопроводах, системах отведения сточных вод.

Чаще всего задвижки можно увидеть в:

• трубопроводах холодного и горячего водоснабжения в многоквартирных и частных малоэтажных домах;
• городских системах канализации;
• магистральных газопроводах;
• технологических трубопроводах на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях;
• в сфере легкой промышленности по производству напитков, продуктов питания.

Источник https://rt-simulators.ru/dlya-vody/zadvizhka-zkl-rasshifrovka.html

Источник https://infotruby.ru/armatura/chugunnye-zadvizhki

Источник