Современные трубопроводы сложно представить без запорной арматуры. Задвижки, затворы, вентиля, клапана – все эти изделия позволяют регулировать давление в системах трубопроводов вплоть до полного перекрытия транспортируемой среды. Запорная арматура устанавливается на любом типе трубопровода – нефть, газ, пищевое производство, вода, пар и т.д. Ассортимент запорной арматуры разнообразен, и подбирается под любую транспортную среду и условия. Самой объемной группой запорно-регулирующей арматуры по распространению являются задвижки. Широкое применение задвижки получили благодаря универсальности конструкции и высоким эксплуатационным показателям (температура окружающей и транспортируемой среды, давление, щелочные/кислотные среды и т.д.). По степени герметичности задвижки делятся на классы А, В, C, D, B1, C1, D1. Классы герметичности регламентируются по ГОСТ 9544-2005.

• Клиновые задвижки
• Параллельные задвижки
• Шланговые задвижки
• Шиберные (или ножевые) задвижки

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

• Приварные – патрубки представляют собой трубы соответствующие диаметру трубы, которые с помощью электродуговой сварки врезаются в трубопровод. Встречаются не так часто.
• Фланцевые. На концах патрубков находятся фланцы, через которых и происходит монтаж на трубопроводе. Такой тип соединения более распространен, т.к. позволяет произвести быстрый герметичный монтаж задвижки, а так же обеспечивает дальнейший простой демонтаж арматуры, если таковой понадобится.
• Муфтовые задвижки – самый редкий вид присоединения, встречается до диаметра 50 мм.

Основной запорной деталью в задвижке является клин (который может быть обрезиненным, а может быть стальным). При прокручивании штока (шпинделя) клин перемещается в теле задвижки перпендикулярно движению потока среды трубопровода. В закрытом состоянии клин герметично прилегает к уплотнительным седлам, которые располагаются с двух сторон от клина чаще всего под углом. При вращении маховика (или штурвала) происходит прокручивание шпинделя вокруг своей оси, что приводит в движение сам клин. Это очень упрощенная схема клиновой задвижки, которая может отличаться в деталях у разных производителей.

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

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

Конструкционные типы задвижек

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

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

• Жёсткий клин – позволяет достичь надежной герметичности узла, но требует высокой точности подгонки клина и уплотнительных седел (в идеале вытачивается идентичный угол на клине и седлах, только так достигается высокая герметичность устройства). Основными недостатками можно считать частые заклинивания из-за перепадов температур во внутренней среде, а так же износа резиновых прокладок и уплотнительных колец. Если механизм задвижки заклинило, то открыть ее очень сложно!
• Двухдисковый клин – такой вариант исполнения запорного механизма подразумевает два диска, соединенных между собой. Благодаря такой конструкции клин самовыравнивается при примыкании к уплотнительным седлам, что позволяет допустить некоторые огрехи при вытачивании угла седел и клина. Невзирая на то, что двухдисковый клин усложняет механизм запорной арматуры и повышает стоимость изделия в целом, плюсы такого варианта очевидны – долгий срок службы резиновых уплотнителей, надежная герметичность, меньше усилий, требуемых для открытия/закрытия механизма.
• Упругий клин – это разновидность двухдискового запорного элемента. Два диска стыкуются между собой упругим материалом, способным деформироваться и подгоняться под седла при закрытии затвора. Таким образом, упругий клин представляет собой золотую середину между жестким клином и двухдисковым. Например, упругий клин позволяет пренебречь точной подгонки к седлам, а его строение более надежное, чем у двухдискового механизма.

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

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

Шланговые задвижки – самый необычный вид задвижек, принципиально отличающийся от остальных и встречающийся наиболее редко. Такой тип задвижек не имеет ни уплотнительных седел, ни запорного элемента как такового. Представляет собой резиновый шланг, транспортирующий чаще всего вязкую среду и проходящий через тело задвижки. С помощью штока шланг пережимается и полностью перекрывает движение в путепроводе. Обычно такие задвижки используются на трубопроводах небольшого диаметра, где в качестве среды выступают пульпа, шлам, различные примеси и т.д.

Расположение шпинделя

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

• Задвижки с выдвижным шпинделем – представляют собой конструкцию, где шпиндель вынесен за пределы корпуса задвижки, не контактируя с транспортируемой средой. Таким образом, резьбовое соединение доступно для ухода и осмотра и не подвергается коррозии в теле задвижки. Но такая конструкция имеет ряд минусов – из-за того, что при открытии потока шпиндель выдвигается из задвижки на длину, равную как минимум диаметру трубопровода, требуется место для легкого доступа к такому механизму. Из-за особенностей конструкции увеличивается масса и строительная высота, что тоже важно учитывать при проектировании трубопровода. Зато такие изделия можно устанавливать на особо важные объекты, так как срок службы сальников и прочих рабочих элементов механизма увеличен, и есть возможность контролировать состояние резьбы шпинделя и проводить своевременный ремонт и обслуживание.
• Задвижки с невыдвижным шпинделем – в таких устройствах ходовой узел гайка-шпиндель находятся полностью в теле задвижки, не выдвигаются за пределы задвижки и контактируют с транспортируемой средой. Ввиду этого шпиндель и уплотнительные элементы подвергаются коррозии среды. Такие задвижки рекомендуется ставить на трубопроводы, транспортирующие воду, нефть и прочие неагрессивные жидкости без примесей, так как в ходе эксплуатации невозможно следить за состоянием шпинделя и произвести плановый ремонт, не разбирая задвижку. Из-за этого такую арматуру не рекомендуется ставить на особо важные трубопроводы, зато они незаменимы в узких колодцах и других труднодоступных местах из-за относительно небольших габаритов.

Преимущества и недостатки задвижек

Задвижки – самый популярный тип запорной арматуры, применяющийся в нашей стране. Это обусловлено следующими преимуществами:

• Относительно простая конструкция запорного механизма;
• Сравнительно небольшая монтажная длина, что удобно для колодцев, нефтяных скважин и т.д.;
• Вариативность использования – задвижки можно применять на различных типах трубопроводов с самыми разными эксплуатационными параметрами;
• Возможность изменения направления потока транспортируемой среды в обратную сторону.
• Невысокое гидравлическое сопротивление;

Последний благоприятный фактор повлиял на широкое применение задвижек на магистральных трубопроводах, где отсутствие гидравлического сопротивления подходит для высоких скоростей и давления транспортируемой среды.

К основным минусам задвижек можно отнести:

• Длительное время открытия/закрытия механизма;
• Увеличенную строительную высоту (особенно актуально для задвижек с выдвижным шпинделем, т.к. шпиндель выдвигается как минимум на диаметр условного прохода)
• Быстрый износ резиновых уплотнительных колец, трудоемкий ремонт и обслуживание деталей внутри корпуса задвижек;
• Дорогой ремонт при невысокой цене на задвижки – зачастую ремонт задвижки составляет минимум 50% от ее первоначальной стоимости.

Добавить в закладки

Задвижка как деталь водопровода

Несмотря на свою кажущуюся простоту, арматура для водоснабжения – это очень сложная конструкция, от надежности и рабочего процесса которой зависит многое. Поэтому наличие задвижек, клапанов, кранов и затворов требует пристального внимания от производителей, чтобы долговечность и прочность изделий не подводили в непредвиденные моменты. Водопроводные задвижки являются весьма важными деталями по своим функциям.

Наличие задвижек, клапанов, кранов и затворов требует пристального внимания от производителей, чтобы долговечность и прочность изделий не подводили в непредвиденные моменты.

Применяемые виды задвижек

• клиновая;
• параллельная.

В первом варианте это запорные устройства, перекрытия проходов в которых обеспечиваются сдвигами затворов перпендикулярно движущимся потокам. Они являются очень востребованными, когда по трубам транспортируется:

• вода;
• нефть;
• аммиак;
• некоторые нефтепродукты.

Поверхности уплотнения на клиновых изделиях находятся под углом по отношению один к одному. Сами же клинья бывают:

• цельные упругие;
• цельные жесткие;
• или же это два диска, покрытые при помощи высоколегированной стали. Благодаря этому осуществляется замена сальниковых набивок при устройстве либо эксплуатации.

Параллельная задвижка отличается от клиновой тем, что уплотнительная поверхность ее затвора расположена параллельно, а не с наличием угла.

• однодисковые (шиберные);
• и двухдисковые.

Отличия в имеющихся шпинделях

В задвижке с выдвижным шпинделем закрытие или открытие задвижек происходит с помощью поступательных либо винтовых движений.

Наличие разных задвижек имеет разные направления движений шпинделей. В зависимости от этих параметров, их подразделяют на 2 вида.

• выдвижной шпиндель. Т.е. закрытие или открытие задвижек происходит с помощью поступательных либо винтовых движений. В основном такая задвижка имеет довольно большие габариты;
• вращаемый невыдвижной шпиндель. Он меньше по высоте и используется при транспортировке нефтепродуктов, воды, а также других потоков, не вызывающих коррозию. Все остальные вещества транспортируют через задвижку, имеющую выдвижной шпиндель.

В качестве запорного устройства на трубопроводе используется стальная задвижка с различным Ду. Она востребована при перекрытии газообразного и жидкого потоков в условии перепада давлений.

А вот чугунная задвижка предназначена для полного включения потоков среды или же их отключения. Имеет выдержку температуры до 225°С. На горизонтальных трубопроводах чугунная задвижка устанавливается маховиками вверх, шпиндели при этом расположены вертикальным способом.

Вращаемый невыдвижной шпиндель меньше по высоте и используется при транспортировке нефтепродуктов, воды, а также других потоков, не вызывающих коррозию.

Если имеет место вертикальный трубопровод, то, соответственно, задвижка ставится плашмя и шпиндели повернуты в горизонт. И стальная, и чугунная задвижка относится к ремонтируемому изделию.

В задвижке любого Ду имеется возможность управления:

• ручного;
• автоматического (специальным электроприводом).

Второй вариант является наиболее удобным благодаря присутствию широких возможностей. При нажатии на кнопки можно остановить запорные устройства в любых промежуточных положениях. Помимо того, осуществляются автоматические отключения двигателей, когда затворы достигают крайних положений. При наличии датчика положения затворов на пульте имеется возможность посмотреть, открыт или закрыт проход.

Задвижка имеет преимущества:

• при ее применении подача транспортируемого вещества происходит в любых направлениях;
• малая строительная длина;
• способность перекрытия потоков, как жидких, так и более вязких. При этом наличие гидравлического сопротивления незначительно.

Характеристика задвижек:

• наличие довольно больших колебаний возможных диаметров Ду: от 50 до 1200;
• выдерживаемые давления до 25 МПа;
• температурные пороги до 450°С;
• рабочая среда может являться паром, маслами, нефтью, водой, щелочами, кислотами и многим другим.

Особенности стальных задвижек

Стальные задвижки в основном применяются как запорная трубопроводная арматура, запирающие элементы которой находятся в крайнем положении «закрыто»/«открыто».

Данные детали в основном применяются как запорная трубопроводная арматура, запирающие элементы которой находятся в крайнем положении «закрыто»/«открыто». Их используют в качестве регулирующих аксессуаров лишь при наличии незамкнутой гидравлической системы с присутствием номинального давления до 1 атмосферы.

Подобные изделия условно разделяются на группы по следующим характеристикам:

• виды приводов;
• расположение ходовых узлов;
• способы присоединений задвижек к трубопроводам;
• типы затворов.

Как уже говорилось выше, задвижки бывают клиновые и параллельные.

Стальная клиновая задвижка бывает:

• жесткая;
• составная.

Жесткие изделия имеют цельнолитые клинья, что дает хорошую герметичность, но если происходят высокие колебания температур среды в трубопроводах, они могут заклиниться. На это влияет термическое расширение сплавов. Чтобы избежать этого, была создана задвижка с наличием составного двухдискового запирающего элемента.

Соединение с трубопроводом задвижки осуществляется стандартными фланцами с наличием болтов или сваркой.

Соединение с трубопроводом задвижки осуществляется стандартными фланцами с наличием болтов или же сваркой. Второй метод считается наиболее прочным и надежным, используется в конструкциях с присутствием агрессивных жидкостей и больших давлений потоков рабочих сред. При этом обеспечивается хорошая герметичность и предотвращаются возможности протечек. Обладают небольшой величиной, однако при устройстве или ремонте трубопроводов с ними немного нужно повозиться.

По способам изготовления задвижки бывают:

• стальные цельнолитые;
• стальные сварные;
• стальные штампованные.

Наибольшим распространением пользуются литые детали, как самые надежные элементы трубопроводов. Преимуществом является простое использование, низкое гидравлическое сопротивление и малая длина. Недостаток в том, что им требуется длительное время для закрытия или открытия, наличие большой высоты. Ими невозможно регулировать скорость потоков рабочих сред.

Особенности чугунной задвижки

Чугунная фланцевая задвижка отличается хорошим гидравлическим сопротивлением. Является маховиком при наличии ручного привода.

Эта деталь водоснабжения широко распространена и применяется для трубопровода с условными диаметрами проходов от 5 см до 3 метров. Отличительное качество – это простая конструкция и наличие малого гидравлического сопротивления.

Чугунная фланцевая задвижка отличается хорошим гидравлическим сопротивлением. Является маховиком при наличии ручного привода, с помощью которого сдвигаются затворы вплоть до полных перекрытий просветов конструкции.

В зависимости от конфигураций, задвижки бывают:

• полнопроходные;
• суженные.

В первом варианте имеется наличие большего диаметра по сравнению с другим. Отличие и в меньшем гидравлическом сопротивлении. Поэтому суженные изделия применяются в основном в тех системах, где жидкости транспортируются с определенными скоростями.

Немаловажной характеристикой чугунной фланцевой задвижки является выдвижной шпиндель. Это способствует облегчению задач по проведению технического обслуживания, так как имеется гораздо более удобный доступ к элементам конструкции.

Но и система без выдвижных штоков имеет достоинства. Например, если необходимо наличие небольших габаритов конструкций рабочих пространств, это деталь занимает в полтора раза меньше места в сравнении с предыдущей.

Из этого следует, что отдавать выбор той или иной системе нужно с учетом определенных эксплуатационных условий. К примеру, если установлены в системах водоснабжения с постепенным снижением потоков жидкости, их корпуса испытывают воздействия высокочастотных вибраций при неполных затворах. Это приведет к быстрым износам изделий и их непригодности к дальнейшей работе. В итоге придется демонтировать всю конструкцию, при этом производить полную замену и притирку частей задвижек.

Эксплуатационный срок зависит от:

• правильной установки;
• подготовки рабочих поверхностей и среды, в которых они будут действовать.

Перед монтажом задвижек в конструкцию требуется пропарка рабочих поверхностей с помощью горячей воды (расконсервация).

Затем изделия подлежат просушке, и только после выполнения этих действий можно приступать к установке задвижек. Учитывайте, что при этом и сам трубопровод должен быть очищенным от посторонних веществ (грязь, различные примеси).

Устанавливаемые задвижки должны быть в полном соответствии с техническими параметрами, указанными в паспорте. Иначе изделие придет в негодность.

Не монтируйте задвижки маховиками вниз, потому что при их открытии пары либо жидкости могут вытечь (испариться).

Неважно, какой трубопровод не использовался бы, применение водопроводных задвижек будет являться неотъемлемым элементом конструкции в любом случае. А приведенные выше характеристики и рекомендации помогут вам при выборе той или иной детали.

Для трубопроводов разного назначения используются различные виды запорной арматуры. Чтобы корректно подобрать устройство для той или иной трубопроводной системы, необходимо знать предназначение арматуры и ее технические характеристики. Рассмотрим основные виды запорных устройств более подробно.

Область применения запорной арматуры

Запорная арматура предназначена:

1. для трубопроводов, подводящих к жилым, бытовым и промышленным помещениям газ или воду и отводящих канализационные стоки. Это самая широкая сфера применения запорных устройств;
2. для трубопроводов, в которых проходят агрессивные вещества. Устройства для химической и нефтегазовой отрасли отчаются более высокой герметичностью и коррозийной устойчивостью;
3. бытовых сетей , теплоснабжения и канализации. Арматура, устанавливаемая на частных сетях, отличается небольшими размерами и простотой управления.

На трубопровод можно устанавливать только ту арматуру, которая предназначается именно для этого вида.

Разновидности арматуры запорного типа

Различают следующие типы запорной трубопроводной арматуры:

• краны;
• вентили (клапаны);
• задвижки;
• заслонки.

Классификация кранов

Запорные краны преимущественно предназначены для бытовых трубопроводов с малым давлением.

Устройство запорной арматуры-крана следующее:

• корпус;
• запорный элемент;
• рукоять;
• набор уплотнительных прокладок.

Классификация устройств может быть произведена по нескольким признакам:

• типу запорного элемента;
• методу установки.

Элементом, перекрывающим поток проходящей среды, может быть:

• шар. В соответствие с этим кран носит название шаровой (рисунок выше);
• конус в виде пробки (пробковый кран).

Крепиться к трубопроводу краны могут:

• муфтовым способом. Фиксирующие гайки наворачиваются на подготовленную на трубе резьбу;

• фланцевым способом. В качестве фиксирующих элементов выступают фланцы, соединяемые между собой болтами;
• методом сварки.

Каждый кран имеет свое условное обозначение. На маркировке, нанесенной на корпус устройства, в обязательном порядке отражаются:

• диаметр условного прохода (DN);
• условное давление, на которое рассчитано устройство (РN);
• материал, примененный для изготовления крана;
• предприятие-изготовитель;
• дополнительные справочные материалы (дата изготовления, номер партии и так далее).

Если знать маркировку, то всегда можно самостоятельно подобрать запорное устройство.

Использование вентилей

Запорный клапан () состоит из корпуса с двумя концами для крепления устройства и седла, перекрываемого затвором.

Основная отличительная особенность вентиля от крана – это высокий класс герметичности, что позволяет использовать устройство на газопроводах.

Клапан, как и кран, может присоединяться к трубопроводу при помощи муфт, фланцев или сварки.

Выпускаются вентили, приводимые в действие:

• маховиком (ручное управление);
• электроприводом (электронное управление), в том числе и с помощью дистанционного пульта управления.

Маркировка запорной арматуры – вентиля также содержит:

• условное обозначение модели устройства;
• проход;
• обозначение типа присоединения к трубопроводу;
• давление;
• материал исполнения;
• климатическое исполнение;
• документ, на основании которого вентиль изготовлен.

Предназначение и разновидности задвижек

Наиболее часто используемым элементом любых трубопроводов является задвижка. Устройство представляет собой корпус и крышку, между которыми располагается затвор.

Назначение запорной арматуры – задвижки – любые трубопроводы, диаметр которых варьируется от 15 мм до 2000 мм.

Преимуществами устройства, по сравнению с другими видами запорной арматуры, являются:

• простота обслуживания и конструкции;
• небольшие размеры;
• малое сопротивление.

Задвижки могут изготавливаться из следующих материалов:

• стали;
• чугуна;
• цветных металлов и сплавов из них.

Управление задвижками происходит:

• ручным способом (вращением рукояти);
• электроприводом;
• гидроприводом.

Задвижки с электроприводом или гидроприводом преимущественно устанавливаются на промышленные трубопроводы.

Обозначение запорной арматуры (задвижки) определяет:

• вид и наименование устройства;
• условный рабочий диаметр;
• максимальное давление в системе;
• тип привода;
• положение устройства в рабочем состоянии;
• категорию размещения;
• климатическое исполнение;
• тип соединения устройства с трубопроводом.

Назначение заслонок

Запорным элементов в заслонке является диск, который вращается вокруг оси.

Заслонки преимущественно используются на трубопроводах, имеющих большой диаметр и находящихся под небольшим давлением, так как класс герметичности устройства достаточно низкий.

Заслонка может управляться:

• маховиком, приводящим в действие ось вращения (ручное управление);
• гидроприводом;
• электроприводом.

В большинстве случаев корпус запорного устройства изготавливается из чугуна, а поворотный диск – из стали.

Устанавливаются заслонки:

• методом сварки;
• фланцевыми крепежами.

Заслонки могут использоваться в трубопроводах с химическими жидкостями и канализационных системах. Для водоснабжения или отопления практически не применяются.

Марка запорной арматуры – задвижки, а так же номер партии, диаметр, давление и область определения обозначаются на корпусе устройства аналогично ранее приведенным схемам.

Условные обозначения запорной арматуры

Каждый вид и подвид запорной арматуры, применяемой при строительстве трубопровода, имеет свое условное обозначение, которое облегчает строителям выбор устройства.

Например, вентиль проходной обозначается двумя, соединенными между собой вершинами, треугольниками.

Как обозначается иная арматура указано на рисунке ниже.

Таким образом, каждый вид запорной арматуры предназначается для определенных трубопроводов. Чтобы подобрать наиболее подходящее устройство, можно воспользоваться маркировкой, которая наносится на корпус изделия или указывается в схеме трубопровода.

Один из самых старых и, в свое время, самых распространенных видов трубопроводной арматуры. За свою историю она нашла применение на множестве различных объектах, среди которых были не только трубопроводы, поскольку принцип действия задвижки, а именно идея заслонять поток спуском на него перпендикулярной ему плоскости, достаточно проста и удобна, поэтому говорить о её применимости только лишь на трубопроводах - это очень плоско.
За время своей богатой истории задвижка успела совершенствоваться и видоизменяться, и теперь современные задвижки могут отвечать большинству требований, выставляемых им на конкретных объектах. Таким образом, то, что сейчас называется одним общим понятием «задвижка», включает огромное множество различных видов, типов и конкретных марок. Для того чтобы разобраться в этом широком изобилии, нужно, для начала, определиться с классификацией задвижек. В качестве одних из основных их классификационных признаков выделяют обычно: классификацию по типу привода, классификацию по типу ходового узла, классификацию по типу запорного элемента, классификацию по типу крепления к трубопроводу и классификацию по типу материала, которым выполнено устройство.
Таким образом, классификация по типу привода содержит в себе разновидность задвижек, отличительной особенностью которых является устройство механизма, обеспечивающего работу запорного элемента, среди них можно выделить:
1) С электроприводом
2) С ручным приводом
3) С пневмоприводом
4) С гидравлическим приводом
5) С электромагнитным приводом
Из названия этих задвижек вытекает с тип привода арматуры.
Другая классификация различает в себе задвижки с разным типом ходового узла, то есть соединения привода арматуры с запирающим элементом, здесь можно выделить два вида задвижек:
1) Задвижка с выдвижным шпинделем - это задвижки, ходовой узел которых находится вне корпуса арматуры.
2) Задвижка с невыдвижным шпинделем - это задвижки, ходовой узел которых находится в полости внутри корпуса арматуры.
Классификация по типу запорного элемента, часто является определяющей при выборе конкретной модели арматуры для своего объекта, в ней можно выделить следующие модели:
1) Клиновая задвижка - наиболее распространенный вид задвижек, в котором запорный элемент выполнен в форме клина.
2) Задвижка двухдисковая - вид задвижек, которому характерно выполнение запорного элемента в виде двух плоскостей. Они бывают параллельны друг другу, в таком случае этот вид называется параллельные задвижки, они бывают также расположены под углом друг к другу, в таком случае они называются двухдисковые клиновые задвижки, или задвижки с упругим клином, когда плоскости связывает упругий элемент
3) Шиберная задвижка - Вид задвижек, в которых запирающий элемент выполнен в плоской форме.
4) Шланговая задвижка - Задвижка, поток среды через которую ведется шлангом, который способен пережиматься в корпусе задвижки.
Говоря о классификации по типу крепления задвижки к трубопроводу, можно выделить:
1) Под приварку (или приварные задвижки)
2) Фланцевые
3) Межфланцевые
4) Муфтовые
Особенности их креплении становятся понятными из названий задвижек.
Последняя классификация характеризует задвижки по типу материала, здесь выделяются:
1) Стальные
2) Чугунные
3) Из цветных сплавов
4) Титановые
Последнее, что хочется отметить по этой теме - это как различаются обозначением такой огромный спектр разных устройств. Согласно стандарту гост, существует нормативные обозначения, как задвижек, так и любого вида арматуры. Так, например, рассмотрим задвижку с обозначением 30с41нж. Число «30» здесь - означает наименование «задвижка». Буква «с» - означает тип материала, здесь это углеродная сталь. Число 41 - это тип привода, здесь указан «механический привод» буквы «нж» - означают материал уплотнительных поверхностей, здесь указаны уплотнительные поверхности, наплавленные углеродной сталью. Резюмируя вышесказанное, можно отметить, что найти подходящий вид задвижки часто бывает непросто, ещё сложнее бывает найти поставщика, который смог бы поставить необходимую вам задвижку на ваш трубопровод, поэтому всегда лучше работать с надежным и проверенным поставщиком, таким, как компания

Задвижка, затвор, шаровой кран — что выбрать?

Задвижка

В данной статье автор не ставит своей целью дать полную характеристику таким видам запорной арматуры, как задвижки, поворотные дисковые затворы и шаровые краны. Предпринята попытка показать преимущества и недостатки того или иного типа арматуры, оставив право покупателю самому отдать предпочтение какому-то из рассматриваемых типов арматуры.
– это тип арматуры, у которой запирающий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды возвратно-поступательно или возвратно-поворотно. 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 запирающего элемента — с клиновым запирающим элементом задвижка клиновая или с параллельным запирающим элементом задвижка параллельная;
• расположением ходового узла – задвижки с выдвижным шпинделем, у которых ходовая резьба шпинделя располагается снаружи (в бугельном узле), и перемещается по резьбе резьбовой втулки, не находясь в контакте с рабочей средой, и задвижки с невыдвижным шпинделем, у которых шпиндель осуществляет только вращательное движение, а резьбовая его часть постоянно находится во внутренней полости корпуса задвижки;
• 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, с ручным управлением через редуктор, с электроприводом, пневмоприводом, гидроприводом;
• способом подсоединения к трубопроводу – фланцевый, 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 и коррозионностойкие), чугунные.

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.

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 крышке 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.
Если для задвижек с цельным клином существует большая вероятность заклинивания задвижки при работе с высокими температурами рабочей среды (300 оС 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.
У задвижек с выдвижным шпинделем ходовая резьба шпинделя и гайки находятся вне полости затвора, поэтому для них не характерны отмеченные выше недостатки, что позволяет применять эти задвижки на ответственных объектах и участках трубопроводной сети.

В качестве альтернативы традиционным типам задвижек в последнее время все большее применение среди запорной арматуры находят дисковые поворотные затворы и шаровые краны.

Дисковый затвор

По своей конструкции представляет собой короткий отрезок трубы с запирающим или регулируемым элементом в виде диска, поворачивающегося вокруг оси, расположенной перпендикулярно к оси прохода. Ось диска является одновременно и штоком затвора с сальниковым уплотнением в местах прохода через корпус. Диск может быть плоским или двояковыпуклым (линзовым). Материал, используемый для изготовления дисков – никель-чугун, хром-чугун. Кромки поворотного диска притерты к внутренней поверхности корпуса. Для обеспечения герметичности затвора применяются металлические или мягкие (резиновые, фторопластовые) кольца. Дисковые затворы могут использоваться как запорная и как регулирующая арматура. Для использования в качестве регулирующей арматуры предусмотрено несколько фиксированных промежуточных положений, для чего такие затворы оборудованы приспособлением, фиксирующим положение поворотного диска. В открытом положении диск устанавливается вдоль оси корпуса, создавая минимальное сопротивление потоку. В закрытом положении диск устанавливается перпендикулярно оси корпуса, соприкасаясь своими кромками с уплотнительными кольцами, которые могут располагаться как на самом диске, так и на корпусе затвора. Затвор устанавливается на трубопроводе между фланцами трубопровода, стягиваемым шпильками. Поворотные затворы могут монтироваться в любом положении, однако затворы больших диаметров рекомендуется устанавливать в горизонтальном положении, так как при вертикальной установке не исключена вероятность заклинивания, связанная с попаданием твердых частиц в область штока. Дисковые затворы могут изготавливаться с эксцентрично установленными дисками. Такое расположение диска создает ему благоприятные условия взаимодействия с уплотнительными кольцами, исключает гистерезис, присущий дискам с нулевым эксцентриситетом.
Управление дисковыми затворами может осуществляться вручную, с использованием редуктора, при помощи электропривода, пневмопривода или гидропривода.

Популярность применения дисковых затворов определяется рядом преимуществ перед другими типами запорной арматуры:

• сравнительно низкое гидравлическое сопротивление;
• малое время открытия и закрытия затвора (диска);
• отсутствуют застойные зоны, в которых могут скапливаться механические примеси и грязь, поступающие в затвор вместе с рабочей средой;
• отсутствие резьбовых рабочих пар в конструкции (по сравнению с задвижками, где применяется резьбовая пара «втулка-шпиндель»), что повышает эксплуатационные качества при воздействии неблагоприятных условий внешней среды;
• сравнительно небольшие габариты и масса;
• большие диаметры прохода;
• большой ресурс работы при соблюдении правил эксплуатации (нормативный срок службы – 30 лет);
• простота и удобство монтажа-демонтажа.

К недостаткам затворов можно отнести:

• пониженная герметичность запорного органа;
• большие крутящие моменты на валу из-за больших неразгруженных усилий, действующих на диск затворов больших диаметров прохода;
• трудность получения расчетных пропускных характеристик при работе затвора в качестве регулирующей заслонки.

Затворы поворотные обычно применяются в водоснабжении, пивоварении и пищевой промышленности, где используются чистые среды.
Основные параметры дисковых затворов регламентированы ГОСТ 1251-89 и ГОСТ 25923-89.

Шаровой кран

Также как и задвижки, и дисковые затворы предназначены для установки в качестве запорного устройства, перекрывающего потоки жидких и газообразных рабочих сред на трубопроводах в системах водо- и газоснабжения, на предприятиях теплоэнергетики, в химической, пищевой, нефтеперерабатывающей, газовой и других отраслях промышленности.
В качестве объекта анализа здесь рассматриваются стальные шаровые краны. О шаровых кранах, изготавливаемых из латуни или бронзы малых диаметров (Ду 15-50мм), используемых при установке сантехнического оборудования, речь здесь не идет.
Запорным элементом в шаровом кране является собственно шар (пробка, выполненная в виде шара), имеющий сквозное отверстие для прохода рабочей среды и изготовленный из нержавеющей стали.
Существуют два базовых исполнения шаровых кранов — краны с плавающей пробкой, когда шар поддерживается уплотнительными кольцами, и краны с пробкой (шаром) в опорах. Последние более приемлемы для высоких давлений и больших диаметров. В этих кранах нагрузка от перепада давлений в закрытом положении воспринимается подшипниками опор, а не уплотнительными седлами. Шаровые краны с плавающей пробкой используются при низких давлениях и температурах.
Перекрытие трубопровода происходит при переводе рычага крана в крайнее закрытое положение (без остановки в промежуточных положениях). При этом шар внутри крана поворачивается вокруг своей оси стороной, в которой нет сквозного отверстия для прохода рабочей среды. При установке крана в открытое положение пробка принимает такое положение, при котором отверстие в шаре совпадает с осью трубопровода, тем самым, обеспечивая проход рабочей среды.

Преимущества шаровых кранов:

• высокая степень герметичности (как правило, класс герметичности «А»);
• низкое гидравлическое сопротивление;
• небольшая масса и габариты;
• малое время открытия и закрытия;
• не требуется технического обслуживания в процессе эксплуатации (подтягивания, смазки и т.д.);
• большая «линейка» кранов по рабочим параметрам (условному диаметру прохода, давлению, температуре), по способу монтажа («фланцевое», «муфтовое», «под приварку»), по виду исполнения (цельносварной корпус или разборный корпус).

Так, например, стальные шаровые краны «BREEZE», производства завода «Олбризсервис» (Украина, г. Киев) представлены в двух видах исполнения: серия EUROPE- в цельносварном корпусе, серия SILVER – в разборном корпусе. Краны поставляются в трех модификациях присоединения: СВАРКА, ФЛАНЕЦ, РЕЗЬБА. Линейка диаметров кранов «BREEZE» различных модификаций от 15 до 300 мм, рабочее давление 1.6, 2.5 или 4.0 МПа, рабочая температура от минус 30 до 200 оС. Заводом изготовляются два наименования крана 11с33п и 11с41п с фланцевым присоединением, у которых строительная длина равна строительной длине таких распространенных в эксплуатации стальных задвижек, как 30с41нж, что позволяет без особых усилий производить замену вышедших из строя задвижек на краны. Имеются краны с удлиненным штоком для подземной установки.

На предприятии Луганский завод трубопроводной арматуры «Спецавтоматика» через Торговый Дом «МАРШАЛ» можно заказать широко известные покупателю шаровые краны, выпускаемые под торговой маркой «МАРШАЛ»: из углеродистой стали или из коррозионностойкой стали, сварной разборный или цельносварной неразборный, литой разборный или литой неразборный, укороченный или неукороченный, с фланцевым, муфтовым или под приварку соединением, полнопроходной или неполнопроходной, без привода, с редуктором или под привод (электрический, пневматический, гидравлический).

Для выбора того или иного крана необходимо знать определенный минимум характеристик, которые, как правило, указываются в паспортах на изделие.
В качестве примера ниже приведен перечень технических характеристик, указываемых в паспорте на кран шаровой марки «МАРШАЛ» 11с67пСФ:
Условный диаметр…………………………………….200 мм (250,300, 350,400,500,600мм)
Рабочее давление, не более…………………………..1.6МПа; (2.5МПа;4.0МПА)
Температура рабочей среды………………………….от -40 оС до 180оС
Рабочая среда………………………………………….вода, газ, нефтепродукты и другие неагрессивные среды, нейтральные к материалам деталей крана
Класс герметичности………………………………….А ГОСТ 9544-2005
Климатическое исполнение…………………………..У1, ХЛ1 ГОСТ15150
Температура окружающей среды…… ……….не ниже — 40 оС (У1), не ниже — 40 оС (ХЛ1)
Количество рабочих циклов…………………………..не мене 10 000
Полный срок службы………………………………….не менее 10 лет
Присоединение к трубопроводу………………………..фланцевое
Управление…………………………………………….редукторное
Краны изготовлены в соответствии с ГОСТ28343 (ИСО7121)
Строительные длины………………………………….ГОСТ 28908, ГОСТ3706 (ИСО5702)
Размер фланцев………………………………………..ГОСТ12815 (ИСО7005).

Наряду с достоинствами шаровые краны обладают и рядом недостатков, которые необходимо учитывать при выборе арматуры.
Недостатки шаровых кранов:

• невозможность использования стандартных шаровых кранов в качестве регулирующей и дроссельной арматуры;
• повышенные требования к чистоте рабочей среды, проходящей через кран, особенно к наличию твердых частиц;
• возможно «прикипание» шара при длительной эксплуатации в закрытом или открытом положении;

Таким образом, проведя краткий анализ современных запорных устройств, можно сделать вывод о том, что каждый из рассмотренных типов запорной арматуры обладает определенными преимуществами и недостатками, зная которые можно наилучшим образом определиться с выбором арматуры под заданные требования и условия эксплуатации.