При проведении линий трубопроводов часто применяют специальные детали, с помощью которых перекрывается или ограничивается напор при движении некоторых жидкостей (нефти, воды, газов). Для этой цели разрешено использовать не только разнообразные краны, но и арматуру в виде задвижки из чугуна, установленной под прямым углом к протекающему потоку магистралей трубопровода.
Преимущества и недостатки
Задвижку из чугуна относят к популярной разновидности запорной арматуры, которую используют в энергетике, промышленности, ЖКХ, сельском хозяйстве. Изделие является простой и надежной и универсальной системой, долго служит. Задвижка закрывает или открывает проходящий объем с помощью всего двух положений.
К плюсам запорных изделий относят следующие моменты, которые характеризуют их как:
- простые по устройству;
- компактные по объемам;
- устойчивые к коррозии и химическим воздействиям;
- имеющие низкое гидравлическое сопротивление;
- универсальные (для разных рабочих сред);
- долговечные при использовании;
- устойчивые к разным внешним условиям.
К минусам чугунных конструкций относят:
- вероятность повреждений;
- изнашивание деталей, плохо поддающихся ремонту;
- потребность во времени, чтобы закрыть или открыть конструкцию.
Преимуществ у чугунной задвижки намного больше, чем недостатков.
ВАЖНО! Чтобы предотвратить нарушение целостности чугунной арматуры, запрещается ее деформировать.
Конструкция и принцип работы
Существует много разновидностей чугунных изделий: шланговые, шиберные, параллельные и т.д. Предпочтение отдают клиновым, так как считают их самыми функциональными. Такие изделия отличаются от остальных конструкцией уплотнительных колец, которые располагают друг с другом под углом.
Устройство чугунного изделия представлено такими составляющими:
- корпус (сквозь него идет вещество);
- клин (обеспечивает герметичность) – это запорный элемент, который представлен одним или двумя дисками;
- ручное или электрическое маховое колесо (вентиль, редуктор, электропривод) – служит для управления;
- стальной выдвижной шпиндель (перемещает изделие);
- корпусная крышка (идет с уплотнением).
Принцип работы заключается в том, что при поворачивании вентиля запорный элемент, при помощи шпинделя, начинает двигаться вверх, перпендикулярно потоку. Таким образом открывается трубный просвет, и транспортируемое вещество спокойно проходит. Чтобы закрыть проход – наоборот, поворачивают вентиль, и клин опускается на место.
ВАЖНО! Выдвижной шпиндель нуждается в постоянном уходе: его нужно постоянно прочищать и промазывать специальным машинным маслом (например, ВД-40).
Виды задвижек
Разновидностей чугунных изделий существует несколько. По конструкции затворного элемента (клина) различают следующие виды:
- Жесткие.
Такие изделия обеспечивают очень хорошую герметичность, нуждаются в точном выполнении работы. Здесь необходимо полное совпадение угла клина и сёдел. К недостаткам относят способность к заклиниванию и возникновение сложностей эксплуатации при сильных температурных колебаниях.
- Двухдисковые.
Конструкция запорного элемента представляет собой два прочно скрепленных металлических клина. Данный вид обладает пониженной вероятностью заклинивания, менее подвержен коррозии и негативным влияниям окружающей среды.
- Обрезиненные.
Диск изделия покрыт плотным резиновым слоем, повышающим герметичность чугунной конструкции. Изделие отлично защищает от коррозии и подходит для транспортировки веществ с повышенной агрессивностью.
- Упругие.
Такая конструкция простая и во многом схожа с двухдисковой задвижкой. Разница состоит только в том, работающие части соединяются друг с другом упругими элементами, что позволяет понизить склонность изделия к корпусной деформации и перепадам температур, влияющих на герметичность.
- Шиберные.
Задвижка представлена запорным элементом в виде ножа. Такая конструкция позволяет хорошо перекрывать поток с сыпучими и жидкими веществами.
Согласно общепринятой классификации все чугунные изделия делят на клиновые и параллельные, которые бывают: высокого, среднего и низкого рабочего давления. У параллельных конструкций имеется 2 соединённых диска, у которых клин размещён между ними, и опускается вниз. Кольцевые уплотнители расположены перпендикулярно оси изделия.
ВАЖНО! Принадлежность к тому или иному типу можно узнать по корпусу конструкции. Чугунные задвижки с низким давлением представлены плоской формой, со средним – овальной, с высоким – шарообразной.
По расположению ходового узла чугунные системы бывают: с выдвижным и не выдвижным шпинделем. Второй вид можно применять только на трубах, через которые проходят неагрессивные и чистые (без примесей) среды из-за сильной подверженности к коррозии.
Кроме того, чугунные изделия разделяют на: полнопроходные (условный диаметр совпадает с диаметром проходящей трубы) и суженные (меньшего диаметра, уменьшает износ резины и снижает крутящие моменты).
ВАЖНО! Управление устройством может быть ручным, электрическим или проходить при помощи гидро- или пневмопривода. Установленные редукторы максимально облегчают управление процессом.
Особенности чугунной системы
Выпускают задвижки с разными диаметральными размерами: от 50 и до 420 мм (80, 100, 125, 200, 350), предназначенными для давления в 10 бар и температуры до 200˚С. Системы с большим диаметром чаще всего комплектуют вместе с электроприводом, что позволяет управлять системой дистанционно и устанавливать ее в труднодоступных областях трубной магистрали. Если электрический привод идет в комплекте с возвратными пружинами, то это повышает рабочую скорость задвижки на сигнал управления.
Часто применяемые клиновые задвижки обладают такими особенностями:
- проход закрывается клином, укрепленным на шпинделе;
- способны выдерживать перемещение газа до 30 м/с, жидкости – до 4 м/с;
- требует частой эксплуатации;
- уплотнительные кольца изнашиваются быстрее, чем в параллельной (исключение: обрезиненные изделия, которые требуют при эксплуатации наименьших усилий);
- удобство использования – из-за уменьшения времени крутящего момента и плавности работы у обрезиненных систем;
- соответствие техническим требованиям международных стандартов;
- прочность и герметичность.
В соответствии с типом соединения встречается фланцевая задвижка. Данное изделие обладает характерными особенностями (сроком пользования до 8 лет) и используется при:
- давлении в работе до 1,6 МПа;
- температурном режиме – до 75˚С;
- диаметральном размере труб - 50-3000 мм.
К особенностям эксплуатации задвижек относят возможность выбора управления вентилем: ручное или электрическое (приводом). При малом диаметре (до 150 мм) устанавливают ручное управление, а во всех остальных случаях – электрическое. Второй способ удобен для удаленного контроля за изделием.
ВАЖНО! Самую высокую герметичность обеспечивают чугунные изделия с обрезиненным клином.
Монтаж чугунного изделия
Монтирование конструкции к трубе проводится при помощи креплений из фланца, раструба и муфт либо приваривается. Поскольку устройство задвижки отличается простотой, то ее ремонт и обслуживание проходят быстро, что обеспечено долгим сроком службы.
Наибольшую популярность имеет фланцевое крепление. Его монтаж проводят следующим способом:
- Сначала проверяют соответствие обрезным фланцам.
- Затем в каналы, на пластины, устанавливают уплотнители колец.
- Потом фланцы присоединяют друг к другу с помощью болтов, и затягивают гайками.
- Герметичность стыков обязательно проверяют. Если нужно, то соединение заделывают специальным герметиком.
Чугунная арматура используется для паровой системы, канализации, и транспорта сыпучих веществ.
ВАЖНО! Задвижку из чугуна можно установить самостоятельно. Монтаж надо проводить в таких условиях, чтобы посторонние вещества и грязь не попали в нее.
Применение задвижек в ЖКХ
Для монтажа труб в народном хозяйстве (любой области промышленности) задвижка является необходимым устройством и надежным перекрытием транспорта веществ. Чугунные изделия с успехом применяют во многих сферах ЖКХ для прохода по трубам пара, смесей, смешанных материалов, жидких веществ.
Популярность обусловлена:
- простотой устройства;
- использованием во всех климатических зонах;
- способностью к ремонту;
- низкой стоимостью;
- прочностью (корпус задвижки литой).
Надежное и долговечное запорное устройство способно создать безопасное и постоянное функционирование трубопровода для таких инженерных сетей, как отопительная; канализационная; газовая; холодного и горячего водоснабжения; прокачке нефти.
Приобрести запорную конструкцию можно в любом специализированно супермаркете.
Задвижки из чугуна параллельные, фланцевые с выдвижным шпинделем и ручным приводом
Неисправность задвижки
Задвижка пропускает воду
Причина
Диски 8 (рис. 33) полностью не опустились, не прижались к уплотнительным кольцам корпуса
Способ устранения
Закрутите маховик 2 (рис. 32) специальным ключом 8 или трубным рычажным ключом 1. Торцы шпинделя 4 и гайки должны быть на одной высоте. Перед закручиванием ключом сделайте маховиком несколько оборотов в обратную сторону. Это обеспечит закрытие задвижки с меньшими усилиями, так как, выдвинув шпиндель, можно смазать его резьбу.
Рис. 32. Открытие и закрытие задвижки: а, б - правильно; в - неправильно; 1 - ключ трубный рычажной; 2 - маховик: 3 - лом или обрезок трубы; 4 - шпиндель; 5- крышка сальника; 6 - крышка корпуса; 7 - корпус; 8 - специальный ключ
Неисправность задвижки
Маховик вращается, а шпиндель неподвижен
Причина
Скруглены углы схождения граней квадрата на шпинделе под маховиком
Способ устранения
Придержав шпиндель 13 (РИС. 33) трубным ключом, отверните гайку 3 любым ключом и снимите маховик 1. Напильником запилите новые грани пониже имевшихся, если позволит длина шпинделя. Можно, взявшись трубным ключом за шпиндель, открыть и закрыть задвижку
Рис. 33. Задвижка из чугуна параллельная, фланцевая с выдвижным шпинделем и ручным приводом: 1 - маховик; 2 - ходовая гайка; 3 - гайка; 4 - шпонка; 5 - гайка; 6 - сальниковая набивка; 7 - прокладка; 8 - диск; 9 - уплотнительное кольцо диска: 10 - уплотнителыюе кольцо корпуса: 11 - клин; 12 - корпус; 13 - шпиндель; 14 - крышка корпуса; 15 - болт; 16 - крышка сальника
Неисправность задвижки
Маховик вращается, а ходовая гайка неподвижна
Причина
Выпадение или срезание шпонки
Способ устранения
Одним трубным рычажным ключом придержите маховик 1, а другим - отверните гайку 3. После снятия маховика в шпоночную канавку вставьте новую шпонку 4, сделанную из обрезка стальной проволоки или гвоздя, запиленного напильником. Новая шпонка должна заполнить углубление в ходовой гайке 2 и упереться в дно шпоночной канавки маховика. Это устранит выпадание шпонки
Неисправность задвижки
Маховик вращается вместе со шпинделем и задвижку невозможно открыть для прохода воды
Причина
Прямоугольный конец шпинделя, находящийся внутри корпуса задвижки, вышел из зацепления с дисками
Способ устранения
Возьмитесь губками трубного ключа за верхний резьбовой конец шпинделя и, не давая ему крутиться, вращайте маховик, поднимая и опуская при этом прямоугольный конец шпинделя 13 внутри корпуса 12 задвижки до тех пор, пока он не попадает между дисками 8 и не подтянет их. Обычно это удается за три-четыре поворота шпинделя 13 трубным ключом на 15-90°. Если при таком перемещении прямоугольный конец шпинделя не подтянет диски 8, значит они упали на дно корпуса 12 и задвижку надо разбирать. Перекройте другими задвижками поступление воды к аварийной задвижке. Отверните гайки с болтов, стягивающих корпус и крышку корпуса. Если задвижка находилась вместе с трубопроводами на открытом воздухе или в слишком влажном месте, грани головок болтов повреждены ржавчиной, тогда единственный способ разборки - разрезание болтов ножовочным полотном. Это возможно благодаря большому зазору между крышками 14 и 16. Новые болты и гайки при установке обильно смажьте солидолом, техническим вазелином и т. п. Взявшись за маховик 1, попытайтесь отделить крышку 14 от корпуса 12. Легкие удары по нижнему краю крышки молотком или зубилом и молотком будут способствовать съему крышки. О прокладке 7 не заботьтесь, вырезайте новую. Старая резиновая прокладка пригодна, если она сохранила эластичность. При использовании старой прокладки переверните ее. Корпус 12 задвижки, длительное время находившийся в эксплуатации, может не отделиться от дисков 8. Тогда ударами молотка по зубилу сколите наслоения, препятствующие отделению дисков. После поднятия дисков очистите их и внутреннюю полость корпуса от наслоений. Положите прокладку 7 на фланец корпуса. Наденьте диски 8 на прямоугольный конец шпинделя 13 и все вместе опустите в корпус. Чтобы диски прочно установились на шпинделе, зафиксируйте их стальной проволокой. Для этого напильником или ножовкой проточите канавки на шейках дисков и по ним намотайте проволоку. Эта обмотка не должна мешать соприкосновению уплотнительных колец 9 и 10 диска и корпуса. Обмотку проволокой можно заменить установкой скобы из достаточно упругой стальной проволоки.
Для стопорения такой скобы на шейке одного из дисков высверливают два противолежащих углубления
Неисправность задвижки
Маховик вращается вместе со шпинделем и пользоваться задвижкой невозможно
Причина
Углы прямоугольника шпинделя, находящиеся между дисками, закруглились
Способ устранения
Самый простой способ - заменить шпиндель, используя старую задвижку, пришедшую в негодность по другим причинам. Можно и с новой задвижки снять шпиндель, что займет меньше времени, чем установка другой задвижки.
Изношенный прямоугольный конец шпинделя восстанавливаем усадкой, разогрев шпиндель в кузнечном горне, или наплавкой с помощью электросварки. После электросварки подправляют углы на заточном станке
Неисправность задвижки
Задвижка полностью не перекрывает воду несмотря на нормальное движение дисков
Причина
Неравномерные наслоения и царапины на уплотнительных кольцах
Способ устранения
Разъедините крышку 14 и корпус 12, максимально приблизив диски к крышке корпуса. Для этого вывинтите шпиндель до крайнего положения. Это облегчит извлечение дисков со шпинделем, если не помешают наслоения. При этом прямоугольный конец шпинделя не должен раздвигать диски. Нельзя допускать опускания дисков 8 на дно корпуса, ибо их будет распирать клин 11, прижимаяк уплотнительным кольцам корпуса и не позволяя вынуть диски. Если задвижка отсоединена от трубы, через отверстие во фланце корпуса пальцами одной руки можно подтолкнуть диски снизу, а другой рукой вытягивать шпиндель. После разборки прилегающие поверхности уплотнительных колец 9 и 10 дисков и корпуса очистите ножом. Причем лезвие ножа держите так, чтобы оно сразу захватывало всю ширину кольца. Невыполнение этого условия приведет к образованию новых царапин. В частности, задвижка может пропускать воду из-за того, что контактирующие поверхности бронзовых колец в корпусе и на дисках исцарапаны песком, окалиной и т. п., которые накапливаются между внутренними деталями задвижки. После закрытия и открытия задвижки частицы вымываются струей воды и поступают к кранам и смесителям. Если отвернете вентильную головку, хлынет ржавый поток. Уплотнительные кольца дисков можно очистить травлением. В ведро с водой насыпьте полстакана или стакан стиральной соды или стирального порошка и положите туда диски на сутки или двое. То же можно проделать и с уплотнительными кольцами корпуса. Но для этого, во-первых, корпус должен быть отсоединен от трубопроводов и, во-вторых, использована подходящая емкость. Иногда применяют оба способа освобождения поверхности уплотнительных колец от наслоений (физический и химический).
После очистки одну из поверхностей колец натрите мелом или протрите рабочей стороной старой копирки для пишущей машинки. Теперь загрязненной поверхностью протрите соответствующую соприкасающуюся поверхность. Возникшие окрашенные бугорки пришабрите. Не возбраняется и притирка, но она длительнее.
Для грубой притирки можно использовать порошок, оставшийся у заточного станка. Можно и самому приготовить порошок из смеси мелко растолченного кирпича и стекла. Порошок рассыпьте на ровной металлической поверхности, на керамической плитке и т. п. Уплотнительными бронзовыми кольцами дисков водите по смеси в разных направлениях, иногда приподнимая. Чтобы смесь лучше обволакивала поверхность колец, добавьте в нее жидкого масла, смесь должна приобрести консистенцию сапожного крема в коробках (в тюбиках крем жиже). Грубую притирку допускается производить и абразивной шкуркой, приклеенной или привязанной по краям к дощечке. Ширина дощечки должна быть больше диаметра кольца. Притирайте сразу всю поверхность, изменяя направления возвратно-поступательных движений и оказывая равномерное давление на всю поверхность дощечки. Таким путем удобно очистить поверхность диска, но сложно очистить внутреннюю поверхность корпуса при притирке можно использовать специальные пасты типа ГОИ.
Неисправность задвижки
Сворачивается маховик с ходовой гайки
Причина
Отсутствует гайка
Способ устранения
1. Выточить на токарном станке новую гайку, создав грани на фрезерном станке или ножовкой и напильником. Учтите, что ходовая гайка почти всегда имеет внутреннюю трапецеидальную резьбу и наружную метрическую. В задвижках D=50мм часто вместо шпонки на ходовой гайке 2 нарезают наружную резьбу. На нее наворачивают маховик, имеющий соответствующую резьбу во внутреннем отверстии ступицы. Маховик контрят гайкой 3 (см. рис. 33). Нужно учесть, что резьбы на ходовой гайке и маховике - левые, т. е. маховик будет сворачиваться с ходовой гайки, если его закручивать, желая опустить диски и закрыть задвижку.
2. Снять гайку с аналогичной, не установленной на трубопроводах, задвижки. Вращайте гайку по часовой стрелке. Установите гайку на место, завинчивая против часовой стрелки до момента заклинивания с резьбой ступицы маховика.
3. Открутите маховик. Подложив тряпицу под губки трубного ключа, вращайте им шпиндель за верхний резьбовой конец в нужную сторону
Неисправность задвижки
Ступицу маховика невозможно вращать
Причина
Обломаны колесо и спицы маховика
Способ устранения
По ступице подберите трубный ключ соответствующего номера или снимите ступицы и работайте имеющимся ключом. Для захвата цилиндрических поверхностей ключ должен иметь две губки с острыми зубцами
Неисправность задвижки
Невозможно открыть и закрыть задвижку
Причина
Отсутствует маховик
Способ устранения
Подложив тряпицу под губки трубного винта, вращайте им шпиндель за резьбовой конец
Неисправность задвижки
Утечка из-под крышки сальника
Причина
Ослабление сальниковой набивки
Способ устранения
Равномерно попеременно закручивайте гайки 3 на болтах 15. Если фланец крышки 16 сальника уперся во фланец крышки 14 корпуса, то нужно дополнить Набивку 6 или извлечь остатки старой и заменить ее новой. Заменять сальник можно лишь закрутив до предела маховик и проверив, насколько перекрыта задвижка. Для этого откройте один из вентилей или кранов, расположенных за задвижкой. Слабая утечка воды не будет помехой, но при сильной струе воды набивка сальника запрещена, так как вода его выдавит.
Для набивки сальника выверните гайки 3, прижимающие сальниковую крышку. Выньте ее из крышки 14 корпуса. Легче это сделать, если крышку сальника последовательно, а еще лучше одновременно, поддеть с двух сторон, предположим, лопаткой большой отвертки и лопаткой гвоздодера или рукоятками рычагов трубного ключа. Чтобы крышка сальника впредь не мешала, подвесьте ее на проволоке к спицам маховика. Обнажившееся гнездо для сальника очистите от грязи и обрывков старой набивки стальным крючком. Уложив первый слой свежей набивки, постарайтесь его хорошо утрамбовать. Удобнее всего это осуществить той же крышкой сальника, если она свободно входит
в отверстие. При укладке слоев уплотнения поможет и половина трубки подходящего диаметра, разрезанная вдоль. Будет удобнее применить такую половину трубки, если к ней под углом 90°с приварить рукоятку. Можно в качестве рукоятки использовать выпиленный под углом 20-30° и отогнутый сектор: трубки.
На восстановленную сальниковую набивку опустите крышку сальника и притяните ее гайками. Зазор между фланцем этой крышки и фланцем крышки корпуса должен оставаться равным 6-10мм, как резерв. Качество своей работы проверьте поднятием и опусканием шпинделя. Утечка воды будет сигнализировать о необходимости дальнейшего закручивания гаек.
При отсутствии стандартного уплотнения примените скрученные нити из мешковины или полосы из хлопчатобумажной ткани, слегка смазанные любым маслом, что предохраняет их от гниения. Пригодны для уплотнения и веревки из натурального волокна. Сальник можно также составить из полуколец резины, специально вырезанных, но в этом случае надо слабо притягивать крышку сальника. Сильная затяжка приведет к возникновению излишнего сопротивления перемещению шпинделя, да и резина будет крошиться
Неисправность задвижки
Утечка из-под прокладки
Причина
Порвана или продавлена прокладка
Способ устранения
Как и в предыдущем случае, закройте задвижку и проверьте, насколько она не пропускает воду. Затем снимите соединительные болты между крышкой 14 и корпусом 12 и через один временно замените их более длинными (длиннее на 20-25мм). Оставшиеся болты тоже удалите, а на длинных отверните гайки 2-5 нитки резьбы и сразу поворачивайте маховик в сторону закрывания. Крышка 14 немного поднимется. Повторяйте «процедуру» до тех пор, пока не возникнет зазор в 1-15мм, достаточный для смены прокладки 7. Иногда зазор увеличивают для того, чтобы почистить поверхности от остатков изношенной прокладки.
Новую прокладку вырежьте по старой или по крышке, уменьшив наружные размеры на два диаметра болта. В одном месте прокладку разрежьте зигзагообразно для введения ее в зазор между крышкой и корпусом. Зигзаг на разрезе прокладки должен предохранять от просачивания воды. Для надежности можно установить две прокладки со смещением разрезов на 180°. Для корректировки положения прокладки при вырезании оставьте на ней «рожки».
Наилучший материал для прокладок - листовая резина, наихудший - обычный, не гофрированный промасленный картон
Задвижка клиновая – это разновидность арматуры трубопроводного типа, предназначенная для тонкой регулировки силы и состояния носителя в трубопроводе. Регулировать потоки можно любого уровня, начиная от малогабаритных труб в системе водоснабжения частного дома, и заканчивая масштабными ветками промышленного назначения.
Собственно, благодаря такой своей мобильности и практичности задвижки и стали столь популярны. О них сейчас и поговорим.
Cодержание статьи
Особенности конструкции
Задвижек в современной промышленности хватает, равно как и их разновидностей. Встречаются модели стандартные, с обрезным или обрезиненным клином, угловые и т.д.
У всех них есть свои различия, но их всего несколько, а вот общих сторон намного больше.
Задвижка клинового типа состоит из:
- Корпуса.
- Клинового запорного механизма.
- Уплотнителей.
- Вентиля.
- Привода передачи усилий.
Корпус устройства практически ничем не отличается от аналогичного у клапанов, куда более распространенных и известных в силу их конструктивных особенностей.
Единственное серьезное отличие – расширение в области под вентилем, где клин и находится пока задвижка в открытом положении. Это своего рода отсек для хранения запорного элемента.
Избежать подобных ухищрений нельзя, так как в отличие от обычных клапанов, а не просто перекрывать его из одного крайнего положение в другое.
Клин – главный отличительный элемент, являет собой . Используется в качестве базового запорного механизма. Преимущество клина и клиновых запорных фитинов, в том числе и задвижек – в возможности беспрепятственно устанавливать его в любые положения.
Обычный клапан либо открывает движение потока, либо закрывает. Запорным элементом в нем выступает либо его аналоги. Повернуть блокирующий элемент в полуоткрытое положение нельзя.
Другое дело – клиновый механизм. В нем клин расположен так, что сила потока и давление в системе на него никак не влияет. С помощью запорного элемента такого типа мы можем, к примеру, ослабить движение потока наполовину, уменьшив количество жидкости на другой стороне на 50 процентов.
Причем находиться в промежуточном положении клин может столько времени, сколько вам потребуется. Никакого отрицательного влияния на механизм нет.
Дабы конструкция не протекала, все слабые места оборудуют прорезиненными прокладками . Особенное внимание уделяют клиновым седлам и самому клину. Так, и его седельной части, по праву считаются куда более надежными и долговечными.
Вентиль позволяет человеку в считаные секунды изменить положение клина, от полностью скрытого, до блокирующего. Смена положения осуществляется за счет вращения по часовой стрелке. Вращение передает усилие на внутренний привод, а тот уже толкает сам клин.
Принцип действия и конструкция (видео)
Сферы применения
Назначение клиновых фитингов таково, что закупить их можно для любых трубопроводов. Однако реальная сфера его применения открывается в промышленности.
Клиновые задвижки стоят дорого. Они на порядок дороже клапанов, так как предоставляют продвинутый функционал, в разы надежнее и проще в обслуживании.
Их спроектировали для удобного применения на трубопроводах любого образца. Соответственно основное направление – различного рода магистральные ветки водоснабжения, газопроводы, теплотрассы и т.д.
Здесь задвижка раскрывает свой потенциал в полной мере. Более того, из них образуют своего рода кластеры, частично отрезая логические участки труб. В итоге образуется секторная система распределения, где над каждым участком у рабочих есть полный контроль. Любая авария легко локализуется, любые изменения в давлении или производительности так же легко вводятся в действие благодаря повороту всего нескольких вентилей.
Виды и свойства
Как мы уже отмечали выше, конструкция у задвижек может отличаться в зависимости от их разновидности. Различия, по правде говоря, незначительные, но все же имеют некоторый вес.
Так, основные различия между задвижками касаются способа их установки. Способ установки же в свою очередь оказывает влияние на тип корпуса.
Так, клиновая задвижка бывает:
- фланцевая;
- муфтовая.
Подразумевает монтаж устройства на фланцы, специально придуманные для промышленности соединительные гнезда.
Фланцами широко пользуются в трубопроводах с номинальным сечением выше ДУ50, то есть там, где средний диаметр трубопровода выше 50 мм.
В промышленности же альтернативы фланцам и вовсе не найти. В отличие от муфтовых соединений, они намного надежнее, практичнее, дают хороший уровень герметизации и это с учетом возможности быстро разобрать фланец без ущерба для составляющих трубы.
Муфтовая клиновая задвижка предусматривает монтаж по более привычной для обычных сантехников схеме. Она может быть резьбовой или приварной в зависимости от конкретного типа трубы и способа сборки.
Используемые материалы
Стоящий рассмотрения вопрос – материал исполнения задвижки. Клиновые изделия бывают:
- латунные;
- стальные.
Пластиковые модели не встречаются, так как не обладают должным уровнем прочности. Чугунные нынче тоже используются редко. Цена у них не сильно привлекательная, они много весят, склонны к появлению трещин и разрушению (как и вся продукция из чугуна).
Другое дело – стальные и латунные детали. Так уж принято, что латунные задвижки, делают преимущественно для частных систем водоснабжения. Практически любая муфтовая задвижка выполнена из латуни.
Стальные образцы чаще закупают для промышленных трубопроводов. Стальная продукция отличается прочностью и, если ее правильно обработать и эксплуатировать, долговечностью. В промышленности же обновления происходят почти постоянно, поэтому характеристик стальных клапанов и задвижек вполне хватает.
Диаметры и размеры
Осталось рассмотреть рабочие диаметры. является разновидностью клапанных запорных арматур. Соответственно нормируют его так же, как и сами клапана.
Для унификации стандартов используют маркировку. Например, маркировка ДУ50 означает, что перед нами изделие с диаметром условного прохода, что равняется примерно 50 мм.
Не факт, что размер сечения будет именно таким. Иногда он отличается на несколько миллиметров в меньшую сторону. Но это не должно вас волновать. Все трубы и фитинги, особенно промышленные производится по одним стандартам, где ДУ равен одним и тем же показателям.
Единственное что нужно действительно учитывать, так это соответствие соединяемых изделий друг с другом . Если клиновый фитинг имеет ДУ50, то монтировать его можно только на трубопроводы с такой же спецификацией.
Здравствуйте, дорогие читатели. Всем доводилось, наверное, сталкиваться с прорывом трубопроводов. Причем чаще всего это случалось в местах, где была установлена так называемая клиновая задвижка. Что это такое?
Для надежного перекрытия потока жидкости или иной рабочей среды в строительных трубопроводах широко используются запорную арматуру. Наиболее популярный и простой вариант – задвижка, то есть устройство для прекращения потока рабочей среды путем с помощью широкой плоской детали (клина», полностью перекрывающего зев трубопровода.
Устройство относится к классу запорной арматуры. Конструкция включает в себя элементы корпуса, соединяющего два участка трубопровода, и двигающийся с помощью резьбового штока плоский клин или иная затворная деталь.
Конструкция представляет собой корпус и крышку, которые при соединении образуют полость для рабочей среды (под далением). Внутри это полости помещен затвор. Его перемещение между седлами (они располагаются параллельно или под небольшим углом схождения) происходит вертикально, то есть перпендикулярно оси обоих седел и подведенных к ним отверстий, соединенным с трубопроводами. Изменение положения затвора (в открытом или закрытом состоянии) обеспечивается резьбовой парой шпиндель-ходовая гайка.
Вместо резьбового шпинделя может использоваться шток, который совершает только поступательное движение. Такое решение применяется в гидро- или пневмоприводах.
Для ручной регулировки на конце шпинделя устанавливается штурвал (маховик). Уплотнение шпинделя (штока) обеспечивается втулками и сальниками.
Изделие отличается небольшой строительной шириной и относительно большой высотой. Это объясняется необходимостью обеспечить свободный ход штока не менее чем на диаметр отверстия. Небольшой ролик поможет уяснить принцип работы механизма.
Где применяют клиновые задвижки
Запорную арматуру с клиновыми элементами применяют на трубопроводах местного и магистрального значения. Допустимо использование в широком диапазоне температур, давления и диаметра трубопровода – до 565 градусов Цельсия, 25 Мпа и 2000 мм соответственно. Удобны для тепло- , газо- и водоснабжения, транспортировки нефти и газа в промышленных масштабах.
Один из вариантов применения – внутридомовые и транспортные коммуникации (например, система трубопроводов корабля или подводной лодки).
Выбор автоматизированной или управляемой вручную задвижки зависит от диаметра трубопровода, давления в трубах (а также температуры) и других эксплуатационных особенностей коммуникаций.
Достоинства и недостатки задвижек клинового типа
Стоит отметить позитивные и негативные особенности стальных и чугунных клиновых задвижек:
- благодаря малому гидравлическому сопротивлению они удобны для установки на магистральных трубопроводах с высокой скоростью и напором рабочей среды. Закрывание и открывание отверстия происходит плавно, это позволяет избежать гидравлического удара в системе;
- конструкция не сложна, это повышает работоспособность и ремонтопригодность изделия. Однако ремонт, установка и чистка устройства затруднены в силу постоянного движения (или напора – при состоянии «закрыто») потока в магистрали;
- в силу конструкции не могут использоваться для регулировки расхода рабочей жидкости (газа), но не среды с твердыми включениями. Применяется только для обеспечения транспортировки или прекращения потока. Мгновенное действие невозможно, длительность периода перевода устройства из положения «закрыто» в положение «открыто» и наоборот зависит от скорости ручного привода штока (для всех моделей, кроме автоматических). При этом допустимо движение рабочей среды в обе стороны, без изменения сопротивления;
- уплотнительные элементы в клиновых задвижках подвержены быстрому износу.
Интересно: обычно устройства выполняются полнопроходными, то есть диаметр отверстия в корпусе отличается от диаметра трубопровода на 2…15% в сторону уменьшения. При этом сужение выполняется для того, чтобы уменьшить крутящий момент при изменении положения штока (управление задвижкой).
Запорная арматура, в зависимости от диаметра магистральной трубы, выполняется из стали и сплавов на основе черного металла. Более легкие сплавы (алюминиевые, латунные, силуминовые) допустимы только при стабильной температуре рабочей среды и давлении менее 0,5 Мпа.
Разновидности клиновых задвижек
В зависимости от особенности конструкции задвижки и компоновки, выделяют разные типы запорной арматуры.
- Шиберная – иначе называется ножевой. Запирающее устройство представляет собой плоскую пластину между двух фланцев. Применимо для сред с наполнением и примесями (например, канализационных стоков). При этом герметичное отсечение потока не обеспечивается, но при изготовлении шибера в виде ножа допустимо измельчение примесей в рабочей среде.
- Задвижка параллельная с выдвижным шпинделем – разновидность клиновой. Между двумя седлами вклинивается не одна деталь, а две – плоские диски, разжимаемые малым клином. Благодаря плотному прилеганию к уплотнителям седел, соединение становится герметичным.
- Клиновая – принцип работы тот же, что и у параллельной, но к седлам прижимается единая деталь – обрезиненный клин.
- Шланговые – этот механизм условно относится к задвижкам, поскольку в нем нет седел. Металлические детали конструкции изолированы от рабочей среды шлангом из специально резины. Для перекрытия потока шланг пережимается штоком (шпинделем).
По материалу корпуса задвижки разделяют на:
- чугунная – литые;
- стальные (25-Л2, Ст3, 12Х18Н9ТЛ) – литые и штампосварные (сварка заготовок, изготовленных из листа путем штамповки);
- алюминиевые (сплавы на основе алюминия) – литые.
Кроме перечисленных металлов для уплотнительных колец применяется фторопласт, латунь, уплотнения клина и шланг в шланговых задвижках изготавливают из специальной резины. Свойства резины подбираются соответственно рабочим условиям трубопровода. Задвижка клиновая латунная – вариант для слабо нагруженных коммуникаций.
По типу управления:
- при помощи электрического привода, пневмо- или гидропривода;
- ручное – для вращения штока применяется маховик (штурвал).
Как уже говорилось, при ручном управлении возможно два варианта движения рабочего органа – вверх-вниз (шток), вверх-вниз с вращением (шпиндель). При этом клин (диски, шибер) закреплены на шпинделе так, чтобы осуществлять только поступательное движение. В автоматизированных устройствах обеспечение вращения не рационально, поэтому используется конструкция со штоком.
Механизм устройства открывания
Ходовой механизм клиновой задвижки (резьбовая пара шпиндель-гайка или шток) могут находиться в полости устройства в рабочей среде или вне ее. В первом случае шпиндель задвижки является не выдвижным, во второй – выдвижным.
Для задвижки с невыдвижным шпинделем характерно погружение узла шпиндель-гайка в тело рабочей среды. Высота положения шпинделя при изменении положения затвора не меняется, поскольку затвор соединен с гайкой и она навинчивается на стержень, поднимая тем самым затвор.
Устройство удобно в тех ситуациях, когда важны ограничения строительной высоты трубопровода (например, в подземных коммуникациях) и не подходит для ответственных магистралей.
Выдвижной шпиндель поднимается над нижним положением по мере подъема затвора, ходовая гайка остается на месте. Задвижка клиновая с выдвижным шпинделем фланцевая более надежна и практична, поскольку резьбовая часть устройства не подвержена коррозии от действия рабочей среды, ее легче ремонтировать и заменять при необходимости.
Более подробно о схеме задвижки, особенностях ее использования и ремонта можно узнать из ролика.
Разновидности конструкции клина
Выбор типа клина для клиновой задвижки зависит от условий эксплуатации устройства.
- Жесткий клин. Особенности применения: для максимально герметичного запора. Он требует точной подгонки рабочих деталей (угла сужения клина и наклона седел), может стопориться при резких температурных перепадах или повреждениях контактных поверхностей.
- Двухдисковая конструкция – запор состоит из двух дисков, имеющих небольшую свободу перемещения. Благодаря этому такой точной подгонки контактных поверхностей клина и седел не требуется, уменьшается риск стопора системы, хотя конструкция механизма чуть более сложна в выполнении.
- Упругий клин представляет собой модификацию механизма с двумя дисками. Изменение их положения друг относительно друга обеспечивается гибким элементом. Самоустановка дисков относительно контактной поверхности седел меньше, механизм в целом проще.
ГОСТы и технические характеристики
Технические требования и нормы, касающиеся изготовления, конструкции, эксплуатации клиновых задвижек и другой запорной арматуры, изложены в следующих нормативных документах.
ГОСТы периода СССР
ГОСТ 5762—2002. Арматура трубопроводная промышленная. Задвижки на номинальное давление не более PN 250.
Нормативными документами определяются такие технические характеристики задвижек:
Диаметры и размеры
Габаритные и установочные размеры клиновых задвижек определяются ГОСТами и ТУ и отличаются для изделий, произведенных из разных материалов, разного назначения. Так, для изделий 30ч925брМ и 30ч39р параметры приведены в таблице.
Модельный ряд клиновых задвижек включает в себя изделия с условным диаметром (номинальным диаметром пропускного отверстия) 15…2000 мм.
Производители и средние цены
Среди производителей можно выделить такие отечественные и зарубежные компании (ближнее зарубежье):
- Агрокомплект, ЗАО (Россия, Подольск);
- Армалит, ОАО (Россия, Санкт-Петербург);
- Благовещенский арматурный завод, ОАО (Россия, Благовещенск);
- Будава, АОЗТ (Литва, Каунис);
- Завод элементов трубопроводов, ЗАО (Россия, Большой Исток);
- Ивано-Франковский арматурный завод, ОАО (Украина, Ивано-Франковск);
- ИКАР, Курганский завод трубопроводной арматуры, ООО (Россия, Курган);
- ИнтерАрм, группа компаний (Россия, Москва).
Для задвижек из черных металлов индекс цен по указанным производителям составляет 1.9777 рублей/+12.90% (по данным Infogeo.ru).
Для зарубежных производителей (Tecofi, HAWLE, BRANDONI, UKSPAR и другие) цены колеблются в диапазоне 800…170 000 рублей, в зависимости от марки, характеристик и назначения изделия.
Монтаж
Основные правила монтажа и установки клиновой задвижки:
- предварительно убедиться в пригодности изделия для установки по техническим характеристикам и реальной работоспособности;
- следить за частично открытым положением затвора в процессе;
- при номинальном диаметре устройства более 100 мм использовать дополнительные опоры;
- для перемещения изделия с помощью подъемно-транспортной техники крепить только за монтажные проушины;
- для подземной установки устроить основание из трамбованного грунта без острых фракций, толщина основания для бесканальной прокладки коммуникаций – не менее 200 мм;
- после установки проверить работоспособность участка трубопровода сначала при минимальном, потом при номинальном и при максимально допустимом давлении. В процессе испытаний затвор должен быть полностью опущен или поднят.
Выбор прокладок для соединения фланцев задвижки с фланцем трубопровода следует осуществлять согласно требованиям.
Любой вид трубопровода требует наличия специальных комплектующих, что перекрывают поток рабочей жидкости. С этой целью могут использоваться краны и вентили, что регулируют расход жидкости.
Однако наиболее распространенным вариантом, особенно часто применяемым для магистральных трубопроводов, является установка запорной арматуры, основным видом которой стали чугунные задвижки. Данная трубопроводная арматура может быть легко установлена своими руками, кроме того, это один из наиболее доступных видов комплектующих.
Именно благодаря своим положительным эксплуатационным характеристикам задвижка чугунная получила широкое распространение среди населения.
Что собой представляет задвижка
Запорная арматура полностью перекрывает движение жидкости или газа в трубе, так как имеет всего два рабочих положения — открыто и закрыто. Конструкция устройства состоит из таких элементов:
- Корпус;
- Запорный элемент, что выполнен в виде клина, шибера или параллельных дисков;
- Стальной шпиндель;
- Маховик или автоматический электропривод;
- Крышка корпуса.
Выдвижной шпиндель требует особенно тщательного ухода: его необходимо регулярно чистить и смазывать.
Достоинства, которыми обладает запорная арматура для трубопровода:
- Простая конструкция;
- Компактный размер;
- Небольшое гидравлическое сопротивление;
- Стойкость к коррозии;
- Устойчивость к химическому воздействию;
- Возможность применения для различной рабочей среды;
- Длительный срок эксплуатации.
Следует также отменить некоторые недостатки, которые характерны для изделий из чугуна:
- Хрупкость;
- Высокая вероятность механического повреждения.
Для предотвращения нарушения целостности изделий из чугуна, их запрещено крутить, проворачивать, сгибать или растягивать.
По типу присоединения к трубопроводу задвижка фланцевая. Основные параметры, которым соответствует фланцевая задвижка, включают:
- Диаметр прохода трубы — от 50 до 3000 мм;
- Рабочее давление — до 1, 6 МПа;
- Температура — до 75 градусов;
- Срок эксплуатации — приблизительно 8 лет.
В зависимости от типа затвора существуют следующие виды устройств из чугуна:
- Задвижка чугунная параллельная;
- Задвижка чугунная шиберная.
В зависимости от диаметра фланцевая задвижка может быть следующих типов:
- Полнопроходная;
- Суженная.
Полнопроходная фланцевая задвижка имеет диаметр, что соответствует диаметру трубы и характеризуется наименьшим гидравлическим сопротивлением.
Суженная фланцевая задвижка имеет несколько меньший диаметр. С одной стороны это незначительно увеличивает гидравлическое сопротивление, однако использование имеет также положительные стороны: уменьшает износ уплотнительных элементов и снижает крутящий момент.
В зависимости от типа управления устройством различают:
- Ручные устройства, что приводятся в действие маховиком;
- Устройства с электроприводом.
Маховики устанавливаются в устройства с малым диаметром условного прохода (до 150 мм), электропривод — во всех остальных случаях. Электропривод позволяет управлять механизмом удаленно, превосходно подходит при размещении запорной арматуры в труднодоступном месте и автоматизирует технологический процесс.
Детальная характеристика арматуры по типам затворов
Фланцевая задвижка с клиновым затвором используется для магистральных трубопроводов, что имеют достаточно высокую рабочую температуру и давление. Такой вид запорной арматуры может быть установлен для системы водоснабжения, в том числе и питьевого.
Характерной особенностью является наличие невыдвижного штока и жесткого клина. Поток жидкости перекрывается за счет уплотнения между металлическими поверхностями двух элементов. Хотя на сегодняшний день в продаже можно встретить чугунные изделия с прорезиненным клином. Тогда герметичность перекрытия потока достигается благодаря соединению металла с резиной. Клиновая запорная арматура может быть не только фланцевая, но и резьбовая.
Параллельная задвижка бывает исключительно фланцевая. Она используется для инженерных сетей с небольшим давлением воды. В качестве запорного элемента применяется диск, что, соприкасаясь с выдвижным или невыдвижным штоком, перекрывает поток в системе.
Шиберная задвижка лучше всего подходит для труб, что транспортируют сыпучие, густые и вязкие рабочие среды. Как правило, она является межфланцевой, а поэтому имеет демократичную и доступную цену.
