Основные виды и характеристики фланцевых задвижек

Что такое фланец задвижки

Из общей массы трубопроводной арматуры, которая эксплуатируется предприятиями, выделяется задвижка. Она выполняет запорную функцию по полному перекрытию потока вещества по трубе. Но чтобы задвижка работала «как следует», надо правильно ее установить. В этом обзоре разберем:

  • каким образом можно установить задвижку на трубу;
  • что такое фланец задвижки;
  • как его изготавливают;
  • какие модели им комплектуются.

Процесс монтажа не занимает много времени (если соблюдать правильную последовательность работ), но от него зависит то, насколько эксплуатация магистрали будет безопасной и безаварийной.

Из чего состоит задвижка?

Рассмотрим по элементам модель 30с41нж.

На рисунке представлена стальная задвижка, уплотнительные поверхности клина которой выполнены из нержавеющей стали.

  • 1 – штурвал;
  • 2 – бугельный узел;
  • 3 – шпиндель;
  • 4 – откидной болт сальникового узла;
  • 5 – крышка;
  • 6 – болт фланца;
  • 7 – фланцевое соединение корпуса и крышки;
  • 8 – корпус;
  • 9 – фланец присоединительного патрубка;
  • 10 – отверстие для крепление фланца к трубопроводу;
  • 11 – ходовая гайка;
  • 12 – уплотнительная прокладка фланца;
  • 13 – клин затвора;
  • H – строительная высота;
  • L – строительная длинна;
  • DN – диаметр условного прохода.

Маркировка этой модели обозначает (в соответствии с таблицей фигур):

  • 30 – задвижка;
  • с – корпус, крышка и штурвал отлиты из стали;
  • 41 – регистрационный номер модели в справочнике;
  • нж – уплотнительные поверхности затвора из нержавеющей коррозионно-стойкой стали.

На рисунке 1 изображена задвижка, укомплектованная двумя парами фланцев. Одна пара соединяет корпус и крышку, а вторая – патрубки с трубопроводом. Фланцевое соединение с трубопроводом также уплотняется прокладкой.

Для чего нужен фланец?

Фланец – это плоский крепежный элемент, служащий для прочного и герметичного соединения. В зависимости от назначения, он может быть квадратным или круглым.

Для трубопроводной арматуры применяются круглые фланцы, торцевые плоскости которых изготавливают определенной формы со специальными проточками. За счет формы и наличия проточек, определяются эксплуатационные характеристики задвижки.

К примеру, 30с41нж предназначена для работы в температурном режиме до +425 0 C, с максимальным давлением до 16 атмосфер. Фланцы этой модели должны обеспечивать нормальную работу задвижки в этих диапазонах.

Фланцевое соединение в задвижке используется в 2 местах:

  • корпус и крышка;
  • патрубки.

Также фланец устанавливают на задвижки с электрическим приводом вращательного действия (под электропривод). Номер по таблице фигур таких моделей дополняется цифрой 9. Например, 30с941нж, 30с964нж, 30с927нж, 30ч906бр.

Фланец в этом случае является переходной площадкой. Он может быть как круглой, так и квадратной формы.

Для точного совпадения проточек на плоскости и соприкосновения ответных фланцев, их изготавливают по стандартам, принятым на государственном уровне (ГОСТы, ОСТы, ИСО).

Типы фланцев

Для нужд трубопроводной отрасли разработаны отдельные стандарты, регламентирующие:

  • присоединительные размеры;
  • типы;

и исполнения уплотнителей (металл по металлу) фланцев.

При изготовлении литых задвижек (30ч39р), их корпуса комплектуются фланцем 21 типа (отливаются в одной форме с корпусом). 21 тип применяется исключительно для корпусных деталей. Отдельно такие фланцы не делают.

Также фланцы отличаются уплотнительными поверхностями.

Для каждого типа уплотнителя применяют разные прокладки. Например, для типов А, B, F, E используют резиновую или паронитовую прокладку. А вот для типов L и M применяют фторопластовые прокладки.

Фторопласт – содержащие фтор полимеры. Одним из разновидностей фторопласта является тефлон.

Фланцы подвида K и J применяют с линзовой и прокладкой овального сечения соответственно.

Выбор типа фланцевого соединения зависит от параметров рабочей среды (тип среды, температура и давление). Дело в том, что от уплотнителя зависит степень герметичности задвижки.

Методы изготовления фланцев

Металлургические заводы применяют несколько способов изготовления фланцев.

1. Штампование в закрытом штампе.

2. Ковка с укладкой на кольцо.

3. Электрошлаковая отливка.

Также применяют плазменную вырезку из цельного листа и производство из колец раскатных. Для фланцевого соединения с диаметром условного прохода до 700мм используют штамповку. Для магистралей большего диаметра – электрошлаковая отливка или резка из колец раскатных.

Электрошлаковая отливка – литье в форму с использованием защиты расплава от воздуха. В качестве защитного слоя применяют шлаковую ванну, через которую (для нагрева) проходит электроток.

Фланцы стальных задвижек могут изготавливать и отдельно от корпусных деталей по одному из типов (в строгом соответствии с ГОСТом 33259-2015). Их отливают из сталей, марок 20Л, 25Л и 35Л. Для арматуры, выполненной из нержавеющей стали, фланцы отливают из сплавов AISI 304.

После отливки, заготовки обрабатывают на станках. Поэтапно производят:

  • выравнивание поверхности стыка с ответным фланцем (шабрение);
  • выточку паза, шипа, выступа или впадины на токарном станке;
  • сверление отверстий;
  • снятие фасок с кромок отверстий, внутренней и наружной окружности заготовки (фрезерование).

После окончательной обработки, фланец подвергают ультразвуковому контролю и контролю на шероховатость поверхности.

Для задвижки 30ч6бр, корпус которой отлит из чугуна, фланцевое соединение изготавливают аналогичным способом (литье). Дело в том, что чугун – хрупкий металл, который не любит резких перепадов температуры. Поэтому сварочные работы стараются минимизировать.

При необходимости приварки чугунного фланца, свариваемые поверхности предварительно нагревают. После окончания сварки, принимают меры по защите шва от резкого перепада температуры (быстрого охлаждения).

Фланцевое крепление привода

Установка электропривода на арматуру позволяет дистанционно управлять работой трубопроводной магистрали. Кроме того, такие задвижки включают в диспетчерское управление. Это значит, что участки трубопроводной магистрали делят на посты, управление которыми производят с единого диспетчерского пульта.

Электроприводом комплектуют чугунную задвижку 30ч6бр. В маркировке при этом добавляется цифра «9» – 30ч906бр.

Обозначение «бр» указывает на материал уплотнительных колец затвора. Бр – латунь ЛС59-1. Эксплуатационные показатели для латунного уплотнителя:

  • давление условное – 10 атмосфер (1 Мпа);
  • максимальная температура рабочей среды – +225 0 С.

Чугунные фланцы корпуса делают соответствующего эксплуатационным показателям типа.

А вот фланцевое соединение электропривода со шпинделем регламентируется другими нормативными документами, нежели корпусных деталей. Для переходной площадки с многооборотным приводом – стандарт ИСО 5210; для неполноповоротных – ИСО 5211.

Читайте также:
Смесь для лего кирпича

Многооборотный привод – вал совершает минимум один полный оборот. Такой привод способен работать при нагрузке на ось.

Неполноповоротный – вал вращается менее чем на один оборот. В этом случае осевая нагрузка не допускается.

Присоединительные размеры арматуры и вращательных приводов регламентируются ГОСТом 55510-2013. Для многооборотных – типы от F07 до F40. Для неполноповоротных – F03 – F60.

Тип ответного присоединения арматуры зависит от модели задвижки, диаметра ее условного прохода и характеристик рабочей среды.

Эксплуатация фланцевого соединения

Фланцевый крепеж универсален. Арматуру, присоединенную к трубе таким методом, в любой момент можно демонтировать для проведения обслуживания. А вот еще какие достоинства у этого крепления.

1. Время установки арматуры на трубу сокращается (по сравнению с приварным соединением).

2. При установке в строго горизонтальном или вертикальном положении не нужно использовать дополнительное оборудование, так как фланцевое соединение имеет проточки «шип-паз».

3. Разборная конструкция позволяет менять прокладку неограниченное количество раз.

4. При заклинивании затвора в нижнем положении, крышку легко можно снять и провести восстановительные работы.

5. Быстрая замена арматуры после ее износа.

Единственный минус фланцевого крепления – при его затяжке надо использовать динамометрический ключ с выставлением необходимого крутящего момента.

Можно затянуть и без ключа. Но тогда нет гарантии, что работник дотянет болты, либо наоборот – произойдет перетяжка с возможной деформацией поверхностей и болтов.

Правила монтажа

Для долговечной и бесперебойной работы задвижки, укомплектованной фланцевым соединением к трубе, надо правильно установить ее. Для этого, соблюдаем следующие рекомендации.

1. Перед монтажом проверьте комплектность фланцевого соединения. Проверяется соответствие болтов, шайб и гаек, а также ответного фланца.

2. Задвижку надо подвешивать за присоединительные патрубки.

3. Подвод задвижки к трубе осуществлять без соударений, плавно.

4. Установку всех болтов производить без затяжки.

5. После установки болтов, затяжку производить динамометрическим ключом «крест-накрест».

6. По окончании монтажа провести гидравлические испытания.

При проведении гидравлических испытаний проверяют фланцевое соединение корпуса с крышкой, а также патрубков с магистралью. Давление в системе при испытаниях должно соответствовать 1,1 PN (110% от указанного в паспорте номинального давления ).

В процессе эксплуатации фланцевое соединение надо периодически (устанавливается владельцем) осматривать. При появлении течи, надо затянуть болты. Если устранить течь не удалось, тогда задвижка демонтируется, а прокладку фланца меняют на новую.

Задвижки

Назначение

Задвижки – тип трубопроводной арматуры с запирающим (регулирующим) элементом, который перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды. Задвижки – арматура двухпозиционного действия. Они могут применяться только для включения или отключения трубопроводов. Использование задвижек в качестве регулирующих устройств запрещается.

Устанавливаются задвижки как на горизонтальных, так и на вертикальных трубопроводах. Задвижки со встроенным электроприводом целесообразно устанавливать на горизонтальных участках трубопроводов шпинделем вверх. В местах установки задвижек должен быть обеспечен свободный доступ для их обслуживания и ремонта без вырезки из трубопровода, для монтажа и демонтажа.

Выпускаются задвижки с затворами клинового и параллельного типа. В основном задвижки оснащены затворами клинового типа. Особенностью задвижек данного типа является зависимость усилия прижатия рабочих поверхностей затвора к рабочим поверхностям седел от усилия на приводе.

Характеристики и требования

  • Задвижки должны соответствовать требованиям ГОСТ 5762, ТУ и КД.
  • Номинальные размеры от DN50 до DN1600 включительно.
  • Номинальные давления от PN1,6МПа(PN16) до PN25МПа(PN250) включительно.
  • Конструктивное решение задвижек, предназначенных для работы на вакууме, должно обеспечивать их герметичность относительно внешней среды и затвора при давлении до 0,004 МПа.
  • В задвижках, предназначенных для работы на трубопроводах, на которых возможен нагрев находящегося в замкнутом объеме корпуса конденсата, должно быть предусмотрено устройство, исключающее повышение в них давления свыше допустимого значения.
  • Задвижки с номинальным диаметром до DN150 включительно должны иметь клин жесткой конструкции, свыше DN150 до DN300 включительно – клин жесткой или упругой конструкции, свыше DN300 – упругой конструкции.
  • Присоединение задвижек к трубопроводу: фланцевое по ГОСТ 12815, ответные фланцы по ГОСТ 12821.
  • Испытание задвижек проводить согласно РД 26-07-263-86.
  • Исполнение корпусов задвижек – полнопроходные.

Материал уплотнительных поверхностей деталей узла затвора должен обладать износостойкостью, обеспечивающей ресурсные показатели надежности задвижек. Скорость коррозии материала уплотнительных поверхностей деталей узла затвора – не более 0,05 мм/год. Если материал седел корпуса и контактирующих с ними деталей узла затвора не обеспечивает указанную скорость коррозии и требуемую износостойкость, то в стандартах (ТУ, КД) на конкретные задвижки предусматривают наплавку уплотнительных поверхностей коррозионно-стойкими износостойкими сплавами.

Седла задвижек допускается выполнять в соответствии со стандартами (ТУ, КД) на конкретные задвижки либо вместе с корпусом, либо вставными (с креплением на резьбе, запрессовкой, сваркой и другими методами).

Затяжку резьбовых соединений задвижек проводят стандартным или указанным в ТК, КД на конкретную задвижку специальным инструментом без применения удлинителей. Конструктивно обеспечивают выступание концов болтов и шпилек из гаек не менее чем на один шаг резьбы.

Срезы соседних колец сальниковой набивки смещают при сборке на угол 90° ± 5°.

Конструкция задвижки должна обеспечивать блокировку одновременной работы привода и ручного дублера.

Классификация

По типу затвора

Задвижки подразделяют по типу затвора:

    С клиновым запирающим элементом (с жестким клином, упругим клином, составным клином)

Клиновая задвижка
С параллельным запирающим элементом (однодисковым, двухдисковым, шиберным)

Шиберная задвижка

По типу уплотнения

Задвижки подразделяют по типу уплотнения подвижных элементов относительно внешней среды:

  • сальниковые,
  • сильфонные,
  • с жидкометаллическим,
  • графитоармированным

По типу присоединения

Задвижки подразделяют по типу присоединения к трубопроводу:

  • фланцевые,
  • муфтовые,
  • цапковые,
  • штуцерные,
  • под приварку;

По типу проточной части

Задвижки подразделяют по типу конструкции проточной части корпуса:

  • полнопроходные
  • неполнопроходные

По типу уплотнения неподвижных элементов

Задвижки подразделяют по типу уплотнения неподвижных элементов:

  • с плоским уплотнением
  • с уплотнением “выступ-впадина”
  • с уплотнением “шип-паз”,
  • промежуточным кольцом;
Читайте также:
Складная кровать своими руками: особенности конструкции

По типу управления

Задвижки подразделяют по типу управления:

  • с ручным управлением,
  • с пневмо- или гидроприводом,
  • с электроприводом.

Тип шпинделя

По типу шпинделя: с выдвижным шпинделем, невыдвижным шпинделем;

Положение запирающего элемента

По исходному положению запирающего элемента задвижек с автоматическим управлением: нормально открытые – управляющая среда закрывает; нормально закрытые – управляющая среда открывает;

Тип передачи усилия

По типу передачи усилия управления от элемента управления к задвижке: с приводом вращательного типа, с приводом поступательного типа.

Направление подачи среды

Направлению подачи управляющей среды в привод задвижки:

а) с односторонним направлением (на открытие или на закрытие);

б) с двусторонним направлением (попеременно, на открытие и на закрытие или наоборот);

Конструкция

Схема

Конструкция задвижки состоит из корпуса и крышки, образующих полость, в которой находится рабочая среда под давлением и внутри которой помещен затвор (на чертеже он клиновой). Корпус имеет два конца для присоединения задвижки к трубопроводу (применяются присоединительные концы фланцевые и под приварку).

Клиновая задвижка

Внутри корпуса расположены, как правило, два седла, параллельно или под углом друг к другу (см рис.13), к их уплотнительным поверхностям в положении «закрыто» прижимаются уплотнительные поверхности затвора. Затвор перемещается в плоскости, перпендикулярной оси прохода среды через корпус, при помощи шпинделя или штока. Шпиндель с ходовой гайкой образует резьбовую пару, которая при вращении одного из этих элементов обеспечивает перемещение затвора в нужном направлении. Такое решение наиболее распространено, и применяется при управлении вручную или электроприводом.

Седло

Для задвижек из углеродистой стали седла изготавливаются из материала с высокой плотностью, обладающего хорошей уплотнительной способностью. В качестве материала для уплотнительных поверхностей используется сталь с 13% содержанием хрома или сверхтвердые сплавы, наплавляемый на уплотнительную поверхность.

Седла могут вворачиваться или ввариваться в корпус задвижки, либо производится наплавка коррозионно-стойкого уплотнения непосредственно в сам корпус. Выдвижной шпиндель и клин задвижек соединяются Т-образным пазом. Верхняя часть паза плотно сопрягается со шпинделем для обеспечения надежного и прочного соединения. Упругая конструкция клина позволяет избежать спаек с седлами, возникающими при возрастании температуры.

Сальниковое уплотнение

Конструкция камеры сальникового уплотнения предохраняет набивку сальника от воздействия рабочей среды, когда клин поднят в верхнее положение. Сальниковая набивка изготавливается из терморасширенного графита, имеющего хорошую уплотнительную способность и стойкость при высоких температурах. При обтяжке сальникового уплотнения фланец и втулка сальника центруют шпиндель и предотвращает его от заедания во время движения. Собранная крышка крепится на корпусе задвижки при помощи шпилек с навернутыми на них шестигранными гайками. Герметичность данного соединения достигается при помощи установки прокладки, состоящей из терморасширенного графита и нержавеющей стали.

Сальниковое уплотнение

Бугельный узел

Конструкция бугельного узла позволяет надежно закрепить втулку шпинделя, изготовленную из латуни и установленную на опорных подшипниках. Применение опорных подшипников значительно снижает крутящий момент на шпинделе при операциях открытия-закрытия и увеличивает срок службы втулки.

Наиболее распространенной является конструкция, в которой гайка представляет собой полый цилиндр с внутренней трапецеидальной и наружной метрической резьбой. С помощью наружной резьбы гайка ввинчивается в перемычку бугеля и стопорится винтом, завинчиваемым в «полтела» одновременно в гайку и в бугель. В клиновых задвижках при некоррозионной среде ходовая гайка устанавливается в гнезде клина. В клиновых задвижках больших диаметров прохода с целью экономии цветного металла гайка из латуни ввинчивается в обойму, изготовленную из черного металла. Гайки, расположенные внутри полости арматуры, находятся в среде, что является эксплуатацией в тяжелых условиях и приводит к сравнительно быстрому износу и выходу из строя. Замена их затруднительна, поэтому их применение ограничено.

Технические условия по ГОСТ 5762, ГОСТ 9698: номинальный диаметр DN 50-1200 мм, номинальное давление PN 25-250 кг/см^2, температура рабочей среды от -60 до +600 С.

При конструировании узлов невращаемой ходовой гайки направление резьбы выбирается таким образом, чтобы закрывание арматуры происходило при вращении маховика по часовой стрелке. Это правило предусмотрено требованиями Госгортехнадзора.

Материальное исполнение

Основные материальные исполнения: углеродистая, легированная холодостойкая, жаростойкая нержавеющая, нержавеющая сталь со специальными свойствами и другое.

Монтаж

Проверить работоспособность задвижки:

установить на задвижку электропривод, настройить муфту ограничения крутящего момента в соответствии с величиной, указанной в данном паспорте;

выполнить два полных цикла ОТКРЫТО-ЗАКРЫТО, при этом отключение электропривода должно производиться:

1)в нижнем положении – от срабатывания выключателя муфты ограничения крутящего момента;

2)в верхнем положении – от срабатывания конечного выключателя при недоходе бурта шпинделя до упора в верхнее уплотнение от 7 до 16 мм – в зависимости от типоразмера задвижки.

В случае преждевременного срабатывания муфты ограничения крутящего момента, операцию по настройке ее выключателей следует повторить.

ПОРЯДОК МОНТАЖА

Задвижка должна быть установлена на бетонном фундаменте, исключающем воздействие ее веса на трубопровод.

Установочное положение задвижки на трубопроводе – вертикальное, электроприводом вверх с допускаемым отклонением до 3 градусов. Положение клина при приварке задвижки – ЗАКРЫТО. Приварку патрубков (ответных фланцев) задвижки к трубопроводу и контроль сварного шва произведите в соответствии с правилами, действующими на строящемся объекте (ВСН 012-88 «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов», РД 153-006-02 «Инструкция по технологии сварки при строительстве и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов»).

При монтаже задвижки на трубопровод патрубки (или ответные фланцы) должны быть установлены без перекосов, а отверстия под крепеж должны совпадать с отверстиями на фланцах задвижки.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ УСТРАНЯТЬ ПЕРЕКОСЫ ТРУБОПРОВОДА ЗА СЧЕТ НАТЯГА (ДЕФОРМАЦИИ) ПАТРУБКОВ ЗАДВИЖКИ.

Выполните два полных цикла ОТКРЫТО-ЗАКРЫТО с отключением электропривода в крайних положениях от срабатывания выключателей.

При гидроиспытаниях трубопровода давлением, равным 1,5 PN , задвижка должна находиться в полностью открытом или в промежуточном положении (от 25 до 75%), что обеспечит поступление испытательной среды во внутренние полости корпуса задвижки.

Читайте также:
Неисправность с режимом в новом холодильнике: причины

Для удаления воздуха используйте «воздушную» пробку.

Маркировка

  • товарный знак предприятия-изготовителя;
  • знак соответствия и код органа по сертификации;
  • условное давление PN, МПа;
  • условный проход DN;
  • марку материала корпуса для исполнения УХЛ1 (на табличке);
  • заводской номер и дату изготовления;
  • массу задвижки без электропривода (на табличке);
  • клеймо ОТК (на табличке);
  • надпись «Сделано в …» (на табличке).

Фактическое значение углеродного эквивалента «Сэ» материала корпуса (на внутренней поверхности одного из патрубков или ответного фланца).

Задвижка поставляется одним грузовым местом, в горизонтальном положении на поддонах с закрытыми заглушками проходными отверстиями патрубков.

При поставке задвижки в комплекте с электроприводом отгрузка производится двумя грузовыми местами.

Ответные фланцы (для исполнений с ответными фланцами) отгружаются в сборе с задвижкой.

Преимущества

Задвижки имеют следующие преимущества:

  1. низкое сопротивление потоку среды, вследствие чего уплотняющие поверхности меньше подвергаются давлению и коррозии
  2. простота конструкции и высокая ремонтопригодность
  3. небольшие строительные размеры

Какими бывают задвижки для трубопроводов, устройство и принцип работы

Эксплуатация любой трубопроводной промышленной магистрали предусматривает наличие элементов, перекрывающих поток жидкости, газа, сыпучих материалов и других видов рабочих тел при необходимости обслуживания или ремонта. Функции запора и регулировки потока движущегося вещества в линиях выполняют задвижки для трубопроводов, имеющие различное назначение и конструктивное исполнение.

  1. Область применения
  2. Что такое задвижки: назначение и основные конструктивные элементы
  3. Достоинства задвижек
  4. Минусы
  5. Задвижки для трубопроводов — виды и классификация
  6. Клиновые задвижки
  7. Жесткий клин
  8. Клин с двумя дисками
  9. Упругий клин
  10. Поворотные
  11. Параллельные (шиберные)
  12. Шланговые
  13. Маркировка
  14. Монтаж запорной арматуры в системах водоснабжения
  15. Ознакомительное видео про задвижки для трубопроводов

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 Задвижки для трубопроводов водоснабжения

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

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 Задвижки для трубопроводов из цветных металлов

Минусы

При изготовлении запорной арматуры для удешевления часто используют чугун, подобные конструкции имеют следующие недостатки:

  • Высокий вес задвижек затрудняет монтаж узлов при больших диаметрах трубопроводов — может понадобиться несколько рабочих или специальная подъемная техника для удержания массивной детали. К примеру, вес чугунного запора с условным проходом 1600 мм. Согласно ГОСТ 9698-86 составляет 10025 кг.
  • Чугун относится к коррозионно неустойчивым материалам, со временем его внутренняя поверхность ржавеет, покрывается раковинами и известковым налетом — это приводит к нарушению герметизации при перекрытии потока.
  • Еще к одним недостатком чугуна относится его хрупкость, приводящая к необратимой поломке изделия при сильных ударных воздействиях.
  • Дешевое сальниковое уплотнение с набивкой, какое находит применение в бюджетных чугунных изделиях, не является достаточно герметичным по сравнению с современными торцевыми уплотнениями — в процессе его эксплуатации нередко возникают утечки транспортируемого вещества.
Читайте также:
Пол в беседке на даче своими руками: варианты, фото, из чего сделать

Рис. 5 Принцип работы затвора клинового типа

Задвижки для трубопроводов — виды и классификация

Задвижные узлы имеют разные конструктивные и физические параметры, по конструкции и классификации задвижек их подразделяют на следующие классы:

  1. По технологии изготовления корпуса:
  • Сварные.
  • Литые — основной метод формообразования корпусов.
  • Кованые или штампованные — технология применяется для создания высокопрочных корпусов, детали соединяются между собой сваркой.
  • Комбинированные — производятся из кованых и штампованных деталей посредством сварки.
  1. По типу уплотнения:
  • Графитоармированные, жидкометаллические.
  • Сальниковые — подвижной шпиндель или шток отделяется от рабочей среды сальниковой прокладкой, пропитанной маслом и сжатой накидной гайкой или специальной деталью – сальником.
  • Сильфонные — герметичность достигается за счет использования гофрированных упругих оболочек из металлических и синтетических материалов.

Рис. 6 Разборка клиновидной системы (корпус, вид клина задвижки)

  1. По типу передачи усилия к заслонке:
  • Вращательное — применяется в ручных механических системах, где винтовой шпиндель перемещается за счет маховика.
  • Поступательное — шток имеет цилиндрическую форму и перемещается за счет передачи ему усилия гидравлическим или электрическим способом.
  1. По типу привода:
  • Ручной — для передачи усилия используют маховик и шпиндель с резьбой.
  • Электрический — управление задвижкой происходит перемещающимся шпинделем, который является якорем электрокатушки.
  • Гидравлический — на подвижный шток с заслонкой, помещенный в герметичный цилиндр, оказывает давление гидравлическая жидкость.
  • Пневматический — шпиндель передвигается за счет давления на его поверхность сжатого воздуха.

  1. По конструктивному исполнению затворного узла:
  • Клиновые. Затвор имеет клиновидную форму, при опускании располагается между двумя наклонными седельными поверхностями.
  • Параллельные (одно- или двухдисковые, шиберные). Затворный элемент сделан в форме плоского диска или шибера, которые запирают канал, опускаясь в небольшие профильные углубления в корпусе.
  • Шланговые. При работе системы затворный механизм сдавливает эластичный резиновый шланг, перекрывая тем самым канал движения вещества.
  • Поворотные. Запорный элемент в виде диска располагается в канале трубы на его центральной линии, при работе он разворачивается вокруг центральной оси и перекрывает поток проходящего вещества.

Клиновые задвижки

Устройство задвижки данного типа представляет собой заслонку с расположенными под углом поверхностями, которая при отпускании располагается в клинообразном седельном гнезде.

Жесткий клин

Модель отличается невысокой стоимостью, простотой, жесткостью, надежностью и хорошими параметрами герметичности, при изготовлении требует использования высокоточного оборудования. Клин шарнирно подвешен к шпинделю, размещенному в верхней крышке, и опускается в канал по встроенным в корпус направляющим, система способна работать с большими перепадами давления. К недостаткам относится сложный ремонт и заклинивание при воздействии высоких температур в результате линейного расширения металла при нагревании.

Рис.8 Задвижки для трубопроводов клиновые — конструкция

Клин с двумя дисками

Клиновые задвижки для трубопроводов данного типа состоят из заслонки в виде двух размещенных под углом дисков с разжимной деталью между ними (имеет вид шарообразного грибка) — это позволяет ей самоустанавливаться, обеспечивая при этом высокую плотность перекрытия канала и исключая заклинивание.

Типы задвижек с двумя дисками имеют сложное конструктивное исполнение и соответственно дороги, их преимущества — малый износ затворных и седельных поверхностей за счет отсутствия контакта по пути перемещения, высокая степень герметизации, небольшое прилагаемое усилие для закрывания прохода.

Устройства выпускают только с выдвижным штоком, многие модели бывают с кольцевыми уплотнениями на затворных дисках, позволяющими повысить герметизацию прохода.

Рис. 9 Разновидности поворотных систем

Упругий клин

В данной конструкции привод затвора разрезан на две части и между ними расположен пружинящий элемент — это позволяет перемещаться уплотнительным элементам относительно друг друга на небольшой угол, обеспечивая тем самым лучший контакт с седельным кольцом. При изготовлении не требуется высокоточная подгонка, исключено высокотемпературное заклинивание, к недостаткам относится повышенная истираемость плоскостей клина в результате раннего вступления в контакт при опускании.

Поворотные

Устройство такого типа называют дисковым поворотным затвором, при работе диск располагается в потоке вещества и перемещается по его направлению. Диски используются в системах с диаметром трубопроводов до 1200 мм. при температурах среды от -200 до +450 С. и давлении до 600 бар. Устройство имеет простую конструкцию, малые размер и массу, хорошо герметизирует перекрываемый канал, легко ремонтируется. К недостаткам относят высокое сопротивление потоку, работу только в одну сторону, невозможность использования в среде с повышенной вязкостью и загрязненностью.

Параллельные (шиберные)

В шиберных задвижках устройствах поверхности седел и затворного диска параллельны, при опускании диск (шибер) герметично перекрывает проход за счет давления на его поверхность проводимой среды. К недостаткам относят большие энергозатраты на перемещение в результате трения уплотнительных колец седла и шибера на всем пути движения и соответственно повышенное истирание герметизирующих поверхностей. Используется при пониженных требованиях к герметичности, легко обслуживается и ремонтируется.

Рис.10 Шиберные параллельные задвижки

Шланговые

При транспортировке агрессивной химической среды в системе, задвижки должны иметь высокую защиту от коррозии — лучшим вариантом в этом случае является использование устройств шлангового типа. Узел имеет рабочий канал в виде эластичного гибкого шланга, который при перекрытии потока сжимается в средней части.

Рис. 11 Шланговый тип задвижки – принцип действия

Маркировка

Маркировка задвижной трубопроводной арматуры регламентируется в соответствии с ГОСТ 4666-75, она выполняется на корпусе или табличке с указанием следующих данных:

  • наименование предприятия;
  • давление, температура;
  • проходной диаметр;
  • марка стали в случае использования материалов со специальными свойствами (повышенной коррозионной, температурной стойкостью);
  • знак качества при его наличии.

Рис. 12 Примеры маркировки

Читайте также:
Потолочные сушилки для белья в ванную: настенно-потолочная, инструкция (15 фото)

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.

Ознакомительное видео про задвижки для трубопроводов

Какие виды задвижек бывают

Для обеспечения плановой и бесперебойной работы магистрали необходимо четко понимать, какие существуют типы задвижек для трубопроводов, каким образом они монтируются на трубы и как их правильно эксплуатировать.

Какие бывают задвижки для трубопроводов

Задвижки для трубопроводов различаются по множеству параметров:

  • Конструктивным особенностям.
  • Виду приводного механизма.
  • Материалу изготовления.
  • Габаритным и присоединительным размерам.
  • Типу присоединения к трубопроводу.
  • Рабочей среде и температурным режимам.
  • Климатическому исполнению.
  • Герметичности.
  • Клиновой конструкции.
  • Проходному диаметру.
  • Типу уплотнений.
  • Максимальному рабочему давлению.

Основными конструктивными элементами выступают:

  • Корпус с крышкой, изготовленный из металла — черной или нержавеющей стали, алюминия, чугуна, латуни. Он — основа задвижки и помещается в магистраль. Крышка же предназначена для регулировки перемещения запорного элемента.
  • Запорный механизм. Заслонка выполнена в виде клина, шибера, диска — в зависимости от типа задвижки. Она изготавливается из металла и комплектуется эластичными уплотнениями для повышения герметичности узла.
  • Привод, управляющий перемещением заслонки в узле. В зависимости от вида задвижек различают устройства с маховиком (на выдвижном или невыдвижном штоке), механическим редуктором, гидро-, пневмо- или электроприводом.

По технологии изготовления корпуса задвижки подразделяются на литые, сварные, кованые и ковано-сварные.

Виды задвижек по типу выдвижения:

С выдвижным шпинделем. Изделия, в которых шпиндель выведен за пределы

корпуса и не имеет контакта с рабочей средой. Это обеспечивает лучшую ремонтопригодность, коррозионную стойкость и длительный срок службы. Однако, это сильно увеличивает строительную высоту, поскольку при открытии прохода шпинделю необходимо выйти из задвижки на длину, превышающую диаметр трубопровода. Кроме того, повышается масса изделия — этот параметр нужно учитывать при проектировании магистрали.

С невыдвижным шпинделем. Устройства с подобной конструкцией отличаются невыдвижным ходовым узлом гайка-шпиндель, непосредственно контактирующим с рабочей средой внутри задвижки. Такие изделия устанавливаются на трубопроводы, переносящие неагрессивные среды, нефть и т. п., поскольку при их эксплуатации нет возможности проконтролировать состояние сальников и шпинделя, а также провести необходимый ремонт без снятия и разборки задвижки. У них малая строительная высота, а, значит, их целесообразно устанавливать в труднодоступных местах.

Выдвижные и невыдвижные задвижки различаются по принципу работы. Первые, как уже говорилось выше, совершают движение вверх-вниз, перекрывая поток. Шпиндель вращается вокруг своей оси — в этом случае приводная гайка расположена прямо в клине.

  • Приварные — такие устройства имеют патрубки, равные по диаметру размеру трубы, к которой они будут приварены. Врезка осуществляется аргонодуговой сваркой.
  • Фланцевые — имеют фланцы на концах патрубков, монтируются на трубопроводах с помощью стяжки с ответными фланцами. Распространенный тип присоединения, обеспечивающий быстрый монтаж/демонтаж арматуры.
  • Муфтовые — этот тип встречается на задвижках с условным проходом до DN50.

Этот тип задвижек отличается наличием затвора клиновидной формы, расположенный между двумя наклоненными поверхностями. Принцип действия основывается на перекрытии потока жидкости или газа клином, перемещающимся перпендикулярно оси. Клиновые задвижки различаются по жесткости клинового затвора: жесткий, обрезиненный, двухсторонний, упругий.

Жесткий клин. Такие изделия отличаются простотой конструкции, жесткостью, надежностью и герметичностью. Они требует точной подгонки клина и уплотнений. Клин изделия шарнирно смонтирован на шпиндель в верхней части крышки и спускается по корпусным направляющим, из-за чего система может функционировать с высокими перепадами давления. Основные недостатки задвижки такого типа — возможные заклинивания из-за температурных перепадов, износ уплотнительных колец и довольно сложный ремонт.

Двухдисковый клин подразумевает наличие двух размещенных под углом дисков, соединенных между собой разжимной деталью. Такая конструкция позволяет устройству самостоятельно выравниваться при примыкании к седлам, исключая возможность заклинивая и обеспечивая высокую герметичность затвора.

Упругий клин. Разновидность заслонки с двухдисковым клином, в которой привод разделен на две части, между которыми размещен пружинящий элемент, способный деформироваться. Такая конструкция позволяет уплотнениям передвигаться под углом друг к другу, обеспечивая лучший контакт с седлом. Изделия с упругим клином не требуют высокоточной подгонки, исключают заклинивание при перепадах температур, но поверхности клина сильно стираются.

В шиберных задвижках дисковый затвор и седла расположены параллельно. Принцип действия прост — при опускании шиберный механизм герметично перекрывает (словно разрезает) условный проход за счет давления среды. Это наиболее простой тип задвижек, который зачастую устанавливается в канализационных системах, пульпопроводах и иных трубопроводах с густой средой, не требующей повышенной герметичности. Их легко обслуживать и ремонтировать.

Читайте также:
Расстояние от радиатора до стенки: крепление, определение

Редкий тип задвижек, отличающийся отсутствием уплотнительных седел, а также необычным затворным элементом, представляющим собой гибкий шланг, сжимаемый в средней части с помощью штока. Такие задвижки имеют очень высокую коррозионную устойчивость, могут транспортировать вязкую и химически активную среду. Обычно их используют в трубопроводных системах с небольшим условным проходом, где основной средой является пульпа, примеси, шлам и т. п.

Буква «с» в маркировке задвижки указывает на то, что она изготовлена из стали, а «нж» — что уплотнения на клиновых дисках и седлах выполнены из нержавеющей стали.

Материалы изготовления деталей и узлов:

  • Крышка и корпус производятся из углеродистой стали методом литья.
  • Шпиндель изготавливается из нержавеющей стали 20Х13 с 14% содержанием хрома. Может эксплуатироваться при температуре до 600С.
  • Диски и маховик — из углеродистой стали, как и корпусные детали.
  • Приводную гайку производят из латуни. Обычно, ЛС59-1. Этот сплав является медно-цинковым с добавлением свинца, благодаря чему гайка хорошо сопротивляется механическим повреждениям при трении поверхностей.
  • Клиновые уплотнения, как уже упоминалось выше, изготавливаются из нержавеющей стали марки 13Х25Т, характеризующейся высоким содержанием хрома и отличной износостойкостью. Примесь титана гарантирует повышение срока службы запирающего элемента.
  • Уплотнения на корпусных кольцах также выпускаются из нержавеющей стали марки 08Х21Н10Г6 с 10% содержанием Ni и 20% Cr. Это обеспечивает повышенную коррозионную стойкость изделия.

В стальных задвижках 30с41нж также имеется сальниковое уплотнение, изготовленное из терморасширенного графита. Этот материал может иметь форму шнура или кольца и препятствует выходу рабочей среды через сальник, там, где шпиндель опускается в корпус. Трубопроводная арматура использует несколько модификаций ТРГ:

  • ТРГ-100Л — с армированием лавсановой нитью.
  • ТРГ-100ЛФ — с лавсановой нитью и дополнительной фторопластовой пропиткой.
  • ТРГ-101Н — с армированием нержавеющей проволокой.
  • ТРГ-102С — в качестве армирующего элемента выступает стеклонить.

Термопластовый графит в качестве уплотнительного материала сальникового узла гарантирует высокую герметичность, не теряя своих свойств даже при воздействии высокой температуры.

Стальные задвижки широко применяются в различных областях промышленности для организации магистралей, транспортирующих воду (горячую и холодную), газ, нефтепродукты, различные химические вещества, к которым элементы задвижки коррозионностойки, а также пар. Иногда они могут использоваться для перемещения морской воды.

Уплотнения на клин и корпусные кольца наносятся методом дуговой сварки или лазерной наплавки. Оба метода представляют собой химическую реакцию, при которой основной материал изделия смешивается со сплавом из проволоки под воздействием высокой температуры. После наплавки происходит шабровка — ручная или автоматическая. Она нужна для выведения идеальных геометрических параметров клина и колец с подгонкой поверхностей относительно друг друга для повышения класса герметичности задвижки.

Чугунные задвижки изготавливаются из серого чугуна и способны выдерживать разрывное давление до 370 МПа. Они предназначены для транспортировки жидкости и газа в магистральных трубопроводах.

Материалы изготовления деталей и узлов:

  • Основные корпусные детали (корпус, крышка, клин) выпускаются из серого чугуна.
  • Шпиндель производится из нержавеющей стали 20Х13.
  • Втулка шпинделя изготавливается из латуни или бронзы.

Что касается уплотнений, то клиновое уплотнение выполняется из EPDM. Это международное обозначение этиленпропиленового каучука. Этот материал имеет высокие физические и химические свойства, благодаря чему затвор практически не имеет механических разрушений. Он коррозионно-стойкий, способен сохранять заданные геометрические размеры даже при воздействии высокой температуры.

Также может применяться фторкаучук (при воздействии очень кислотных сред) или кремнийорганическое соединение (в случае воздействия экстремально высоких температур и их перепадов).

Задвижки имеют общие эксплуатационные характеристики, к которым относятся:

  • Проходной диаметр DN — от 15 до 1400 мм.
  • Номинальное давление среды Pn — от 10 до 40 атм.
  • Класс герметичности по ГОСТ 9544 — А, АА, В, С.
  • Тип подсоединения — под приварку, муфтовое, фланцевое.
  • Климатическое исполнение (Т1, ТпУ1, У1, ХЛ1) и показатели рабочей температуры. У чугунных задвижек климатические исполнения маркируются — У, Т, УХЛ, ОМ.
  • Направление подачи рабочей среды.
  • Тип привода — ручной, редуктор, приводной механизм.

Выбор типа задвижки под конкретную рабочую среду осуществляется исходя из стойкости используемых материалов к коррозионному положению.

Маркировка задвижек соответствует ГОСТ 4666-75 и содержит следующие данные (на примере 30с41нж):

  • 30 — показывает, что перед нами задвижка;
  • с — стальной корпус;
  • 41 — номер модели;
  • нж — нержавеющий материал на клине.

Перед «41» может стоять цифра «5» — это будет значить, что у задвижки механический редуктор в качестве привода, цифра «9» говорит, что установлен электропривод. В нашем случае у задвижки 30с41нж ручной привод (управление маховиком).

Вне зависимости от назначения и типа задвижки характеризуются следующими особенностями:

  • Простотой конструкции.
  • Высокими техническими параметрами (в зависимости от материала изготовления и конструктивных особенностей они могут выдерживать температуру до 565С и давление до 25 МПа).
  • Универсальностью и вариативностью применения — задвижки активно используются в трубопроводных системах и магистральных трубопроводах, транспортирующих любые среды.
  • Хорошие гидравлические параметры. Задвижки подбираются в соответствии с внутренним диаметром трубопровода, на которой они будут монтироваться. Плавное перемещение запорного механизма при перекрытии потока рабочей среды помогает избежать гидроудара в системе, а конструкция затвора и седла обеспечивает высокую герметичность перекрываемого канала среды.
  • Возможностью изменения потока среды в обратную сторону.
  • Длительным сроком эксплуатации. Все материалы узлов и деталей рассчитаны на долгосрочную службу в конкретной рабочей среде. Внутренние элементы изготавливаются из коррозионно-стойких материалов.

Впрочем, у задвижек есть и некоторые недостатки. Во-первых, это увеличение строительной высоты трубопровода (особенно если дело касается устройств с выдвижным шпинделем). Во-вторых, это быстрый износ уплотнительных элементов и обслуживание задвижек (трудоемкий ремонт в случае изделий с невыдвижным шпинделем). В-третьих, время на закрытие/открытие запорного механизма может быть длительным.

Читайте также:
Поделки из картонных коробок: примеры на фото

Установка устройств на магистраль или трубопровод промышленного назначения осуществляется только обученными специалистами, допущенными к проведению такого типа работ. При выполнении монтажа необходимо соблюдать следующие правила установки, в зависимости от типа задвижек и их назначения:

  1. Снимать запорную трубопроводную арматуру допускается только при отсутствии рабочей жидкости в системе. Также требуется очистить место установки и соединения труб от грязи, налета, окалины и т. п.
  2. Непосредственно перед монтажом фланцевые задвижки должны быть проверены на качество фланцев (отсутствие трещин, царапин и иных дефектов).
  3. Запорная трубопроводная арматура устанавливается на четко прямолинейной части магистрали во избежание перекосов и изгибов, способных вызвать протечки и напряжения в системе. При установке тяжелых узлов требуется использование жестких опор.
  4. Не допускается приложение больших усилий к маховикам при эксплуатации из-за опасности поломок и возникновения трещин.
  5. При монтаже не допускается падение арматуры, иные механические повреждения или удары.

Основные виды и характеристики фланцевых задвижек

Строительный портал о технологиях строительства, ремонте и эксплуатации

Фланцевые задвижки: где применяются, достоинства и недостатки

Фланцевые задвижки устанавливаются для регулирования напора в коммуникационных и промышленных водопроводных и газопроводных систем. Запорная арматура всегда устанавливается на трубопроводах любого назначения. В этой статье приводится информация о конструктивных особенностях фланцевых задвижек, областях применения и характерных преимуществ и недостатков. Такие элементы трубопроводов не отличаются сложной конструкцией, надежные, доступные по цене, имеют высокую продолжительность эксплуатационного периода. Такие механизмы устанавливаются для блокирования и открытия потоков содержимого трубопроводов.

Содержание

Какие бывают задвижки

Устройство фланцевых задвижек может быть нескольких типов:

  1. Клиновые.
  2. Параллельные.

Клиновые задвижки блокируют проходное отверстие посредством перемещения затворного элемента перпендикулярно направлению потока воды. Особенности параллельных задвижек заключаются в параллельном размещении встроенных уплотнительных поверхностей. Конструкции подобных элементов могут состоять из одного или двух дисков. Задвижки по типу движения подразделяются на несколько основных разновидностей. Крупные габариты являются основной отличительной особенностью подобных элементов.

Второй тип задвижки подразумевает использование невыдвижного шпинделя. Размер подобных изделий значительно меньше. Такие приспособления лучше всего подходят для перекачки водной среды, различных нефтепродуктов и иных материалов, не способствующих образованию коррозии. Различают стальные и чугунные задвижки. Стальные приспособления в большинстве случаев используются для газообразной и жидкой рабочей среды. Чугунные задвижки необходимы для полноценного перекрытия передвигающегося потока. Максимальная допустимая температура для эксплуатации 225 градусов.

В горизонтально расположенных системах оборудуются чугунные задвижки, в которых в вертикальном положении устанавливается выдвижной шпиндель. Управлять таким шпинделем можно в автоматическом и ручном режимах. Использование привода для регулирования работы задвижки отличается высокой практичностью.

Особенности конструкции

Несмотря на внушительное количество производимых моделей, доступных на рынке, строение фланцевой задвижки почти везде одинаковое, независимо от того, какое изделие будет устанавливаться на трубопровод. Основным действующим инструментом считается стальной диск или клин, расположенный под прямым углом по отношению к потоку воды. Когда задвижка закрывается, диск зажимается двумя седлами, при этом поток жидкости или газа полностью перекрывается, восстанавливается необходимый показатель герметичности.

Когда вентиль поворачивается, стальной диск отодвигается при помощи штока, и освобождается просвет трубопровода.

Конструкция клина в разных моделях может иметь некоторые отличия:

  • Достаточно высокий показатель герметичности может быть достигнут, благодаря жесткости клина и высокой точности соответствия седел и диска;
  • Двухдисковые клинья сконструированы из нескольких крепко соединенных комплектующих. Это дает возможность минимизировать шансы на заклинивание элемента, при этом конструкция остается полностью герметичной;
  • Модифицированным вариантом двухдискового элемента является так называемый упругий клин. В запорную часть вставляется упругий эластичный материал. Это дает возможность увеличить показатель устойчивости к температурным перепадам и снизить вероятность возникновения дефектов в корпусе;
  • Специальная защитная прослойка EPDM используется для обработки диска, который в значительной степени увеличивает устойчивость к коррозии внутренних элементов задвижки. Плотность сцепления клина с двумя седлами дает в результате хорошую герметичность;
  • Задвижкой можно управлять в ручном режиме или с применением какого-нибудь привода, которые дают возможность управлять трубопроводом на расстоянии.

Подобная элементарная конструкция задвижки дает возможность обеспечить все функциональные требования рассматриваемой системы, ремонт и обслуживание элемента не представляют особой сложности.

Корпус и запорный узел

На магистральных торцах такой задвижки отсутствует резьба, на этих местах присутствует специальный фланец, конструктивные особенности которого утверждены ГОСТом 12819-80. Подобная технология дает возможность устанавливать клиновидную задвижку в трубопроводы с возможным повышением уровня давления до 200 атмосфер. Диаметр отверстия в трубе при таких показателях не должен составлять больше 400 мм. Условный проход должен соответствовать минимум 15 мм.

Верхний торец корпуса может оборудоваться специально под фланцевое соединение со встроенной системой запорного устройства. Размеры верхнего фланца определяются стандартами, установленными отдельно для каждой отрасли. Элементы корпуса такой запорной арматуры отливаются в специально изготовленных формах. Сталь и чугун считаются основными материалами для изготовления задвижек. Клиновые задвижки сконструированы так же, как чугунные.

Для жесткого затвора характерны сравнительно крупные задвижки. Именно эти приспособления используются на трубопроводах с сравнительно высоким показателем внутреннего давления. Благодаря жесткому затвору обеспечивается полноценная герметичность закрытого пропускного отверстия. Эксплуатация подобных задвижек имеет определенные особенности. При снижении температуры внешней среды устройство затвора может заклиниваться в самой раме. Только двухдисковый затвор не имеет этого недостатка. Эти запорные механизмы состоят из нескольких дисков, собранных в конструкцию V-образной формы.

Благодаря такой форме механизма, седло корпуса не нужно подвергать процедуре сверхточной обработки. Таким образом совокупная стоимость затвора снижается, расходы платежных средств на производство значительно уменьшаются. Устройство управления задвижкой состоит из таких компонентов:

  1. Шток, скрепленный с дисковым затвором.
  2. Маховик, способствующий вращению штока.

Основной отличительной особенностью такого устройства является высокая надежность. По этой причине подобные задвижки применяются при оборудовании промышленных трубопроводных магистралей.

Читайте также:
Российские двери: входные, стальные, металлические и межкомнатные, лучшие производители

Характеризующие показатели

Для задвижек характерны такие показатели:

  • Рабочая среда, с которой может взаимодействовать задвижка, отличается разнообразием;
  • Максимальная температура рабочей среды составляет 450 градусов;
  • Показатель давления может достигать 25 Мпа;
  • Диаметр может колебаться от 50 до 1200 мм.

Установка задвижек на трубопроводную систему осуществляется с применением стандартных типов фланцев или сварочных аппаратов. Способ крепления задвижек с применением сварки отличается высокой надежностью, особенно актуален при взаимодействии с агрессивными материалами, при высоком давлении рабочей среды. Показатель герметичности подобных устройств всегда на высоком уровне, поэтому возможность протечки практически исключается. К недостаткам подобного способа крепления относится сравнительная трудоемкость процедуры демонтажа в ситуации, когда требуется ремонт.

Оценка экспертов

Фланцевые соединения весьма популярны и устанавливаются на промышленных объектах в самых разных отраслях. Такой вид соединения подразумевает использование болтов, между фланками предварительно устанавливаются эластичные прокладки.

В зависимости от показателей давления эксплуатируемой рабочей среды и диаметра изделия можно отличить несколько основных разновидностей:

  • Приварные плоские изделия, не имеющие выступа, изготовленные из стали. Элементарная конструкция выполняется с применением простой листовой стали. Такие приспособления устанавливаются в самых узких трубопроводных системах. На рынке присутствуют как заводские устройства, так и задвижки кустарного производства;
  • Приварные задвижки с соединительным выступом используются для систем среднего диаметра;
  • Задвижки из серого чугуна со впадиной или предусмотренным выступом. Такие устройства можно изготовить при наличии необходимого оборудования. Достаточный показатель герметичности обеспечивается за счет технологии соединения, при которой во впадину фланца входит ответный выступ;
  • Задвижки с пазовым соединением или шипом можно изготовить исключительно в заводских условиях. Необходимый показатель герметизации обеспечивается за счет вхождения шипов в пазы.

Отсутствие каких-либо выступов в устройстве приварных фланцевых задвижек и охват всей поверхности эластичной прослойкой при зажиме. С применением плоских фланцев желательно использовать специальные упругие прокладки с низким показателем жесткости материала.

Наличие царапин и мелких повреждений на фланце нарушает качество плотности и герметичности соединения. Поскольку на фланце нет никаких выступающих поверхностей, скольжение прокладки усиливается с одновременным увеличением вероятности ее проскальзывания. Именно благодаря таким характеристикам полностью исключается возможность эксплуатации подобных устройств.

Преимущества и недостатки

К преимуществам фланцевых соединений можно отнести:

  • Надежность;
  • Сравнительная легкость установки;
  • Возможность многократного демонтажа;
  • Поток используемого вещества может запускаться в любом направлении;
  • Простота конструкции и качество материалов обеспечивают высокую продолжительность эксплуатационного периода;
  • Низкий показатель гидравлического сопротивления.

К недостаткам подобных соединений относятся:

  1. Высокая стоимость производства по причине необходимости использования большого количества металла. Удорожание обуславливается увеличением массы фланцев, а также их толщины, количества используемых болтов для фиксацию, применением толстолистового металла.
  2. Для изготовления крупногабаритных фланцев приходится использовать большие токарные станки, позволить себе которые может далеко не каждый производитель.
  3. Регулировать интенсивность потока среды при помощи такого механизма невозможно. Задвижка должна быть открыта или закрыта полностью.
  4. Просвет долго открывается и закрывается.
  5. Строительная высота устройств очень большая. Особенно это касается механизмов с выдвижным клином. Это делает установку намного сложнее.

Также следует упомянуть основные особенности установки подобных задвижек. Диаметр фланцев на трубах и задвижке должен совпадать. Ответные фланцы крепятся к трубе при помощи сварочного аппарата. Между соединяемыми элементами размещается специальное эластичное уплотнительное кольцо.

Типы задвижек

Задвижка стальная фланцевая

Основное назначение задвижки – это перекрытие потока рабочей среды с определенной степенью герметичности в затворе. В некоторых технологических системах допустимо применение задвижек в качестве запорно-регулирующей арматуры (при кратковременно частично открытом затворе), когда возможно дискретное регулирование потока рабочей среды.

По степени герметичности задвижки бывают: класса А, В, С, D, В1, С1 и D1 по ГОСТ 9544-2005.

В настоящее время выпускается большое количество конструктивных типов задвижек, отличающихся:

конструкцией затвора — задвижка клиновая 30с64нж с клиновым запирающим элементом или задвижка параллельная с параллельным запирающим элементом – 30ч6бр;

расположением ходового узла – задвижки с выдвижным шпинделем или невыдвижным шпинделем. У первых, например 30с76нж, ходовая резьба шпинделя располагается снаружи (в бугельном узле), и перемещается по резьбе резьбовой втулки, не находясь в контакте с рабочей средой. У вторых шпиндель осуществляет только вращательное движение, а резьбовая его часть постоянно находится во внутренней полости корпуса задвижки, например 30с927нж;

конструкцией проходной части – полнопроходные (диаметр прохода задвижек практически равен диаметру трубопровода), неполнопроходные (диаметр прохода задвижек меньше внутреннего диаметра соединительных фланцев);

типом привода – с ручным управлением от маховика — 30с41нж, с ручным управлением через редуктор — 30с541нж, с электроприводом — 30с941нж, 30с964нж, пневмоприводом, гидроприводом;

способом подсоединения к трубопроводу – фланцевый 30с15нж, муфтовый, при помощи сварки (стальные задвижки);
типом формообразования корпусных деталей – литые, сварные;

типом уплотнения подвижных элементов относительно внешней среды – сальниковые, сильфонные;
материалом изготовления корпуса:
стальные – некоррозионностойкие 30с41нж, 30с64нж и коррозионностойкие 30нж41нж;
чугунные 30ч6бр, 30ч39р, МЗВГ, 30ч906бр;
латунные.

Преимущества задвижек:
незначительное гидравлическое сопротивление при полностью открытом затворе, что особенно ценно при использовании задвижки на трубопроводе, через который постоянно движется жидкая среда с большой скоростью (магистральные трубопроводы);

отсутствие поворотов потока рабочей среды, как, например, у вентилей, что не приводит к потерям энергии, особенно при больших диаметрах прохода;

относительно небольшая строительная длина;

возможность подачи рабочей среды в любом направлении;

широкая линейка типоразмеров (задвижки со сплошным клином, задвижки с упругим клином, двухдисковые задвижки, шиберные задвижки, шланговые задвижки), что позволяет выбрать наиболее оптимальный тип задвижки под заданные условия эксплуатации.

К недостаткам задвижек следует отнести:
невозможность применения для сред с кристаллизирующимися включениями;
сравнительно небольшой допустимый перепад давления на затворе;
невысокая скорость срабатывания, что не позволяет произвести экстренное перекрытие потока среды в аварийной ситуации;
возможность получения гидравлического удара в конце хода;
возможность заклинивания затвора при колебаниях температуры рабочей среды у задвижек малых диаметров с жестким клином;
трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей при эксплуатации;
высокая стоимость ремонта при относительно низкой цене задвижки (стоимость ремонта задвижки составляет 70-80% от стоимости новой задвижки);
сравнительно большая строительная высота и масса.

Читайте также:
Наждачная бумага: покрытия для металла и другие виды, маркировка, зернистость, видео и фото

Выбирая тот или иной тип задвижки, следует помнить, что каждому виду задвижек помимо общих преимуществ и недостатков присущи некоторые особенности и отличия, которые необходимо знать и которыми нельзя пренебрегать.
Например, известно, что наименьшей металлоемкостью и, как следствие, массой, обладают задвижки с цельным клином, но в то же время с точки зрения обеспечения герметичности по затвору они являются и самыми проблемными. Этим и объясняется применение в затворе задвижек с цельным клином вторичных эластичных уплотнений, что не делается в задвижках с другим типом клина. Так, для целей водоснабжения с успехом используется чугунная задвижка с обрезиненным клином типа МЗВ (МЗВГ) 30ч39р.

Для задвижек с цельным клином характерна еще одна особенность — односторонняя герметичность в затворе. Это, казалось бы явный недостаток. Но, работая на жидкой среде и будучи закрытой (при этом в корпусе задвижки образуется полость, заполненная жидкостью), ни одна задвижка с цельным клином, благодаря этому недостатку, не будет разрушена из-за повышения давления жидкости в полости крышки вследствие изменения ее температуры, в то время как у задвижек с другими клиньями поломка возможна.

30ч39р с обрезиненным клином

Если для задвижек с цельным клином существует большая вероятность заклинивания задвижки при работе с высокими температурами рабочей среды (300ºС и более), что требует периодической проверки ее работоспособности или применения устройств для расклинивания, то задвижки с упругим клином лишены этого недостатка.
Двухдисковые задвижки, наоборот, являются наиболее металлоемкими, но зато имеют высокую герметичность по затвору и обладают лучшей ремонтопригодностью по сравнению с клиновыми задвижками.

Как было отмечено выше, задвижки бывают с невыдвижым и выдвижным шпинделем. Нормальная работа резьбовой пары шпиндель-ходовая гайка может протекать лишь при постоянном наличии смазки и систематическом техническом обслуживании конструкции. Это выполнимо только в том случае, если ходовой узел доступен для технического обслуживания.
В задвижках с невыдвижным шпинделем ходовой узел погружен в рабочую среду, к нему закрыт доступ, он подвержен воздействию коррозии и абразивных частиц рабочей среды, если она засорена, что накладывает ограничения на применение таких задвижек. Они применимы для трубопроводов, транспортирующих минеральные масла, нефть, воду, не засоренные твердыми частицами и не имеющие коррозионных признаков. Так как они имеют меньшую строительную длину, чем задвижки с выдвижным шпинделем, то их целесообразно применять для подземных коммуникаций и колодцев, в качестве фонтанной арматуры на нефтяных скважинах.

Задвижка фланцевая чугунная – технические характеристики и сфера использования, обзор популярных размеров, цена и ГОСТы.

Меню:

  • Плюсы и минусы фланцевых задвижек
  • Технические характеристики, размеры и ГОСТы
  • Популярные задвижки размером 100, 150мм — все что нужно знать
  • Стоимость
  • Видео

В трубопроводах разных типов должны быть детали, которые могут полностью или частично ограничить поток. Для этой цели часто пользуются привычными для нас вентилями, кранами.

Хотя не они, а чугунная фланцевая задвижка наиболее распространенная среди широкого спектра запорной арматуры. Устанавливается она перпендикулярно магистрали, поэтому поток рабочей среды перекрывается полностью.

  1. Плюсы и минусы фланцевых задвижек
  2. Технические характеристики, размеры и ГОСТы
  3. Популярные задвижки размером 100, 150мм — все что нужно знать
  4. Стоимость

Плюсы и минусы фланцевых задвижек

Главное свойство фланцевой чугунной задвижки состоит в том, что запорный механизм может занимать только крайние положения, что соответствуют открытому или закрытому режиму. В каких-либо промежуточных положениях он быть не может. В связи с этим, устройством нельзя регулировать плавную подачу рабочей жидкости.

Для фланцевых запорных деталей из чугуна характерны, как плюсы, так и некоторые минусы.

Среди преимуществ следует выделить следующие:

  • могут функционировать в любых условиях;
  • отличаются небольшой строительной длиной;
  • характеризуются повышенной прочностью, надежностью, герметичностью;
  • выделяются достаточно простой конструкцией и простотой монтажа.

Кроме того, фланцевые запорные механизмы:

  • можно использовать много раз;
  • обладают антикоррозионными свойствами;
  • отличаются приемлемой ценой.

Чугунным изделиям существует альтернатива – стальные аналоги. Но, по техническим характеристикам первый вариант конструкции ничем не уступает второму, а даже по некоторым критериям превосходит его.

Кроме того, благодаря небольшому гидравлическому сопротивлению, такие изделия – неотъемлемый компонент практически каждого магистрального трубопровода.

Плюс к этому, стоимость чугунных изделий намного ниже аналогов из стали, что делает их более популярными и востребованными.

Специалисты обнаружили и некоторые недостатки таких устройств:

  • быстро изнашиваются уплотнительные поверхности, которые отремонтировать довольно сложно;
  • относительно много времени нужно для открытия или закрытия такой арматуры;
  • обладают большой строительной высотой (это характерно для чугунной фланцевой задвижки с выдвижным шпинделем).

Технические характеристики, размеры и ГОСТы

По форме, чугунные фланцевые запорные устройства бывают параллельными, а также клиновыми. Использование клиновых запорных механизмов дает возможность перекрывать проход способом сдвига затвора под углом 90 градусов к потоку жидкости. Их используют в магистралях, которыми перемещается вода, аммиак, пар и некоторые нефтепродукты.

Второй вариант характеризуется параллельным размещением уплотнительных поверхностей затворов. Они, в свою очередь, делятся на однодисковые и двухдисковые.

В зависимости от траектории движения шпинделя, существует два типа задвижек. К первому из них относят фланцевые механизмы с выдвижным шпинделем. Это значит, что во время работы он выдвигается при помощи винтовых или поступательных движений. По размеру, такие изделия обладают большим условным походом. К таким можно отнести чугунную фланцевую конструкцию с ду 80, ду 200, ду 250, ду 300 и др. Второй вид – чугунная фланцевая деталь с невыдвижным шпинделем. Она меньше не только по высоте, но и по условному диаметру: например, ду 40, ду 50, ду 65.

Читайте также:
Поделки из картонных коробок: примеры на фото

Сегодня не составляет большого труда купить фланцевое изделие с любым ду.

Кроме того, одни изделия рассчитаны на высокое давление рабочей среды, другие – на среднее, а третьи – на низкое.

Очень ходовой является клиновая чугунная задвижка с обрезиненным клином мзв 30ч39р. Ее применяют в качестве запорного устройства на водопроводах с максимальной температурой 75°С и давлением до 1 600 кПа.

Не мене популярным считается устройство из чугуна 30ч6бр. Применяется в водяных и паровых трубопроводах, с номинальным давлением 1 000 кПа и максимальной температурой +225°С.

Известность клапану с обрезиненным клином 30ч39р ду100 ру16 hawle принесла абсолютная 100% защита от коррозии в виде порошкового эпоксидного покрытия.

Подобными свойствами обладает чугунная фланцевая короткая задвижка AVK с DN от 40 до 600.

Эти и другие чугунные конструкции соответствуют:

В зависимости от параметров, производителя, а также многих других причин, цена запорных устройств – разная.

Например, клиновые чугунные задвижки 30ч6бр отечественного производства, в зависимости от ДУ, стоят:

  • ду 50 – 17 дол.;
  • ду 65 – 22 дол.;
  • ду 80 – 27 дол.;
  • ду 200 – 155 дол.;
  • ду 300 – 320 дол.

(Цены – ориентировочные, в зависимости от курса доллара США относительно рубля).

Большей ценой, но лучшим качеством обладают фланцевые чугунные клиновые запорные устройства от нашего производителя гранвэл.

Их цена:

  • ду 50 – 47 дол.;
  • ду 65 – 50 дол.;
  • ду 80 – 52 дол.;
  • ду 200 – 152 дол.;
  • ду 300 (Чехия) – 430 дол.

Цена клапанов 30ч39р мзв с обрезиненным клином тех же условных проходов:

  • ду 50 мзв – 44 дол.;
  • ду 65 мзв– 50 дол.;
  • ду 80 мзв– 66 дол.;
  • ду 200 мзв(Китай) – 212 дол.;
  • ду 300 мзв – 514 дол.

Как видим, цены – разные. Главное, чтобы они отвечали качеству. Надеемся, что так оно и есть.

Популярные задвижки размером 100, 150мм — все что нужно знать

Незаменимой частью запорной арматуры являются чугунные фланцевые задвижки. Системы водоснабжения, пожаротушения, канализационные системы, магистральные нефте- и газопроводы, пищевая, химическая промышленности – вот далеко не полный перечень сфер применения этих изделий. Кроме того, мы часто их используем в бытовых целях.

Чаще других в промышленности используются фланцевые запорные механизмы ду 100 и ду 150. Они изготавливаются как с выдвижным, так и с невыдвижным шпинделем. К таким изделиям, которые присоединяются к трубопроводу с помощью фланцев, относятся задвижки 30ч906бр. Согласно ГОСТу 9544-93, по герметичности они принадлежат к классу «D». Производятся с разными диаметрами условных проходов, начиная от 50 мм и оканчивая 400. С помощью изделий можно регулировать подачу холодной, горячей (до 225°С) воды. Их используют также в системах теплоснабжения.

Если существуют удалённые или труднодоступные участки инженерных систем, то в таких случаях используют чугунную задвижку 30ч906бр с электроприводом с ду 100 или 150 мм (могут быть и со значительно большим условным проходом).

Технические характеристики запорного изделия 30Ч6БР, которая крепится с помощью фланцев, делают возможным ее эксплуатировать при температуре до 225°С при давлении до 16 атм. Их главная сфера применения – водопроводы с горячей, холодной водой, тепловые сети в застройках с небольшой этажностью.

Изделия бывают параллельными и клиновыми. При их эксплуатации могут допускаться минимальные протечки рабочей среды, в связи с чем запорные изделия отнесли по герметичности к классу «D» (ГОСТ 9544-43). Данные детали запорной арматуры производятся с внутренним условным диаметром от 50 до 400 мм.

Главные преимущества:

  • обладают маленьким гидросопротивлением. Благодаря этому качеству, запорные детали из чугуна ду 100 и ду 150 – незаменимы для регулировки потоков движущейся рабочей жидкости или газа;
  • они отличаются простотой конструкции и монтажа, что очень удобно для пользователя;
  • характеризуются маленькой рабочей длиной и высотой;
  • успешно эксплуатируются в различных условиях;
  • выделяются относительно небольшой ценой.

Недостатки:

  • чтобы полностью открыть поток рабочей среды, необходимо осуществить поднятие затвора на большую высоту, которая должна быть не меньше условного прохода механизма. Это условие стало определяющим в плане большой строительной высоты этой детали трубопровода. В связи с этим, конструкция чаще всего используется в условиях, где данный параметр не играет никакой роли;
  • уплотнительная поверхность в затворе и корпусе может быстро стать непригодной;
  • при эксплуатации большой проблемой становится текущий ремонт;
  • отлично функционирует при невысокой цикличности движений затворного механизма;
  • долго протекает процесс закрытия или открытия механизма.

Стоимость

Что влияет на стоимость чугунной фланцевой задвижки? Если коротко, то ее цена определяется техническими, а также эксплуатационными характеристиками, ценообразующей политикой поставщиков.

Теперь более подробно.

Стоимость запорных чугунных устройств с фланцами зависит от:

  • рабочей среды. Запорные изделия для разных сред обладают своими особенностями, соответственно, цена их – также разная. Например: стоимость изделий для использования в газах всегда выше, чем в жидких средах;
  • давления рабочей среды. То есть, в зависимости от того, какое давление создается в трубопроводе, задвижки могут иметь разную конструкцию. Большее давление – большая стоимость;
  • диаметра. Это значит, что с его увеличением, возрастает вес устройства, а значит – и себестоимость;
  • ценообразования поставщиков.
№п/п Марка задвижки Диаметр условного прохода, мм Рабочая длина, мм Масса, кг Примерная цена, дол.
1. 30ч6бр 100 230 34,4 49
2. 30ч6бр 150 280 66,5 111

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: