Задвижки

Задвижки фланцевые

Наличие отопления, горячей, а тем более холодной воды в доме, уже давно не воспринимается как роскошь. Это стало нормой и в других условиях жить никто не захочет. Любой городской житель знает, что все эти блага поступают в жилье по трубам. О составных элементах трубопровода задумываются только те, кому приходилось самостоятельно устранять какие-то неполадки. А уж о том, что основной элемент системы — задвижка, знают, пожалуй, только профессионалы. Между тем эта деталь, о существовании которой многие даже не догадываются, может многое: остановить подачу воды в квартиру или же открыть путь к ее поступлению. По этой причине ответственным моментом при проектировании трубопровода является правильный выбор задвижек.

Их широко используют в трубопроводах с диаметром условным от 50 мм до 2000 мм. При отклонении этих значений в меньшую или большую сторону применение их ограничено. Выполняя схожую с вентилями функцию, задвижки имеют более низкий показатель гидравлического сопротивления. Поэтому они идеально подходят для трубопроводов, пропускающих рабочую среду с большой скоростью. Вопрос о задвижках достоин того, чтобы уделить ему особое внимание.

Что такое задвижка клинового исполнения

Задвижка клиновая в перечне запорной арматуры, занимает одну из ключевых позиций. Ее предназначение — выполнение роли барьера на пути потока вещества, транспортирующегося по трубопроводу. Поэтому как раз рабочая среда и выступает одним из решающих факторов при ее подборе. К основным типам таких задвижек относятся:

1. Стальные. Они наиболее универсальные, их выбирают для систем, предназначенных для транзита пара, масла, газа, нефтепродуктов, перегретой воды. Так, задвижка клиновая стальная 30с41нж выполнена из высокоуглеродистой стали, способной выдержать температуру 425⁰ и давление Ру 16. Ее соединение с трубопроводом может быть фланцевым или сварным.
   
2. Задвижки чугунные. Хорошо выдерживают высокую температуру воды и пара — до 225⁰.
3. Обрезиненные. Их стихия — вода. Как раз они чаще других присутствую в системе холодного водоснабжения, а также в транспортирующих химически неагрессивные жидкости. Применяют их для абсолютного перекрытия потока.
4. Шиберные. В их конструкции присутствует запирающий элемент ножевого типа со строго регламентированным перпендикулярным расположением току среды. Места применения — канализация, пульпопроводы, другие системы, транспортирующие густую среду, где герметичность узла принципиально неважна.

 Различают также клиновые задвижки суженные и полнопроходные. У первых отверстие уплотнительных колец по диаметру меньше чем соответствующий параметр в трубопроводе. В полнопроходном варианте это отверстие по размерам такое же, как и в трубопроводной системе.

Важно знать, что открыть либо закрыть задвижку допустимо только полностью. Этот элемент не используют для регулировки потока или дросселирования. Такие действия категорически запрещены. К положительным моментам использования задвижек относятся:

1. Строительная длина сравнительно малая. Так, обрезиненные задвижки, изготовленные в соответствии с DIN F4, укорочены.
2. Возможность восстановления. Все задвижки относятся к разряду ремонтопригодных и восстанавливаемых.
3. Простота конструкции. Устроен этот запорный элемент элементарно. Определить причину неисправности и выполнить замену дефектной детали сможет любой сантехник.
4. Относительно небольшая стоимость, не выходящая за пределы бюджетной и колеблющаяся в пределах от 1,35 до 3,00 т. руб. и выше.
5. Свойства материалов, которые используют для их изготовления, делают возможным использование задвижек в довольно больших масштабах и в широком температурном диапазоне — от 0 до 425⁰. Работают они при номинальном давлении максимум 63 атм.
6. Объемный модельный ряд с широким диапазоном номинальных диаметров. Задвижки с большим диаметром выпускают в двух исполнениях: под электропривод и с механическим редуктором. В таких изделиях крутящий момент передается к клину посредством электродвигателя или редуктора. Руководят задвижкой с пола.

Имеются и недостатки, к которым относится: довольно большая строительная высота, интенсивный износ уплотнений, продолжительный процесс как открытия, так и закрытия. Иногда задвижки, особенно оборудованные выдвижным штоком, в несколько раз превышают диаметр самого трубопровода. Из-за износа уплотнителей, приходится часто их менять. При открытии трубопровода в аварийном порядке, проблемой становится продолжительное время, затрачиваемое на эту процедуру.

В случае аварийной ситуации очень часто только при помощи клиновой задвижки можно отсечь рабочую среду. По-другому сделать это попросту невозможно.

Способы изготовления и применяемые материалы

Существует два типа задвижек: штампосварные и литые клиновые. К первым относятся стальные изделия. Это задвижка, фланцевый тип контакта которой с трубопроводом должен соответствовать ГОСТу Р 54432-11 или 12815-80, но допускается применение и других стандартов по желанию заказчика. Основные элементы выполняют из листовой стали путем штамповки с последующей сваркой в корпус.

 Второй вид задвижек получают методом литья. Они могут быть как чугунными, так и стальными. Процесс производства состоит из нескольких этапов:

• изготовление формы — парафиновой, если литье должно быть высокоточным, или земляной;
• заливка расплавленного металла;
• ожидание застывания;
• механическая обработка отливки.

 Задвижки чугунные фланцевые клиновые, по причине небольших показателей гидравлического сопротивления материала, обеспечивают свободное передвижение рабочей жидкости, даже обладающей высокими показателями вязкости, сквозь свободные седельные отверстия. Клиновые задвижки из стали рекомендуют применять в условиях низких температур.

 Помимо материала корпуса большое значение имеет и материал, из которого изготовлены составные детали.  В качестве уплотнителей для клиновых задвижек применяют кольца из резины, полиуретана, фторопласта. Чтобы увеличить коррозионную стойкость арматуры, применяют такой метод, как наплавка «металлом по металлу».

 Задвижки стальные клиновые 30с41нж, 30с64нж, 30с15нж или задвижка 30с941нж независимо от вида управления, имеют наплавку на диске из нержавеющей стали 13Х25Т. Уплотнительные поверхности клина и колец корпуса арматуры типов 30ч6бр, 30ч906бр выполнены из латуни ЛЦ38МцС2 или ЛС-59. Уплотнение клина задвижек 30ч39р — резиновая смесь. Этот вид уплотнений чаще всего встречается у задвижек МЗВ, применяемых в трубопроводах, рассчитанных на напор максимум 16 атм.

Конструкционное исполнение клиновой задвижки, принцип работы

 По характеру движения штока, выделяют арматуру с невыдвижным или же выдвижным шпинделем. Шпиндель первого типа перемещается путем вращения, а строительная высота задвижки остается неизменной. Выдвижной шток движется винтообразно. Одновременно с открытием задвижки меняется в большую сторону и ее высота.

В состав самой простой клиновой задвижки, оснащенной ручным приводом в паре с выдвижным шпинделем, входят следующие узлы и детали:

• Корпус, выполненный из стали, чугуна либо с нержавейки.
• Крышка.
• Запорный механизм в виде клина.
• Шпиндель, направление перемещения которого внутри корпуса задает ходовая гайка.
• Крышка сальника.
• Привод ручной или механический.
• Штифт.
• Откидной болт.
• Седла (2 шт.), в которые упирается клин, перекрывая входное отверстие.
• Сальниковая набивка.

Особенностью конструкции является наружное расположение ходовой гайки и резьбы штока. Элементы находятся снаружи корпуса. При этом ходовая гайка установлена сверху крышки над сальником на высоте примерно соответствующей ходу затвора.

Когда привод активизирован, шток опускается вниз, вращаясь внутри ходовой гайки. Перемещенный в результате этих действий запор отсекает рабочий поток путем изоляции пропускного отверстия. Так как затвор и седла покрыты эластичным материалом, обеспечивается полная герметизация рабочей среды.

Поскольку шток контактирует непосредственно со средой, его выполняют из пластичной закаленной стали. Она должна воспринимать без негативных последствий большие нагрузки как механические, так и температурные. Самая большая неисправность запорной арматуры — обламывание шпинделя.

 Виды клина

Для клина существует три варианта исполнения:

• жесткий;
• двухдисковый;
• упругий.

Первый из них являет собой цельную деталь, он самой надежной в отношении герметичности. Высокая ее степень обеспечивается при плотном зацеплении клина с седлами корпуса. Это свойство не всегда является преимуществом, т.к. при заклинивании запора, которое может произойти при температурных перепадах, шансов открыть его, практически нет. Трудности появляются и при подгонке клина к седлам.

 Второй вариант — клин в двухдисковом исполнении, является наиболее безупречным. Конструкция включает неподвижные диски, ориентированные по отношению друг к другу под углом и образующие клин. Такое запорное устройство устойчиво к заклиниванию, поскольку может самовыравниваться, подстраиваясь под неровности поверхности седел. Из-за этого при вытачивании контактирующих деталей допустимы некоторые огрехи. Несмотря на то, что конструкция запорной арматуры более сложная, что увеличивает ее стоимость, эффективность ее выше — дольше служат уплотнения, открытие/закрытие устройства происходит быстрее.

 Упругий клин — фактически что-то среднее между первым и вторым исполнением. Соединение дисков в нем обладает большей эластичностью, чем в двухдисковом варианте, т.к. они связаны посредством подвижного соединения. Задвижки с такой конструкцией клина более устойчивы к температурным перепадам. Клиновой затвор прилегает к отверстиям седел очень плотно, а к точности подгонки клина к седлам нет жестких требований. Неисправности задвижек этого вида возникают не часто.

 Чтобы поломки клиновых задвижек возникали как можно реже, нужно правильно подобрать конструкцию. Монтируют задвижки на тех участках трубопровода, где есть достаточно места. Главное условие — соответствие характеристикам трубопровода.