Стальные задвижки для газопроводов

Обновлено: 08.01.2025

Строительный портал о технологиях строительства, ремонте и эксплуатации

Устройство газовых задвижек и их назначение

Газовая задвижка — это разновидность трубопроводной арматуры, она служит в качестве элемента регулирующего или запирающего газопровод. Основной частью этого устройства служит деталь, перемещающаяся по отношению к оси трубопровода перпендикулярно. Их в обязательном порядке устанавливают на любых газовых магистралях. Поток газа в них регулируют или полностью останавливают, перемещением затворного элемента вдоль уплотнений по специальным направляющим. Для трубопроводов с рабочим давлением не более 0,6 МПа, применяют чугунные газовые задвижки, а для магистралей с рабочим давлением, превышающим 0,6 МПа, разрешено устанавливать только стальные изделия. В них могут использоваться (в зависимости от конструкции), клиновые или параллельные затворные части.

Содержание

Достоинства и недостатки

В газовой промышленности эти устройства используют при оснастке устья скважин, для обустройства сборных пунктов, на распределительных и магистральных трубопроводах, газопроводах распределительных и компрессорных станций.

Задвижки по сравнению с остальными разновидностями запорной арматуры, обладают такими положительными качествами – при открытом трубопроводе низким гидравлическим сопротивлением, простотой эксплуатации, небольшими габаритами, отсутствием поворотов газового потока, возможностью перемещения газа в любом направлении.

Минусы этого оборудования – невозможность работы со средой, в которой присутствуют кристаллизующиеся компоненты, невозможность работы с большой разницей давлений на затворе, медленная работа затвора, значительная высота конструкции, возможность возникновения гидроудара.

Основные недостатки:

У устройств с выдвижным шпинделем, габариты больше;
Требуют много времени для перекрытия газопровода;
Постепенное изнашивание уплотнителя.

Все трубопроводы, оборудованы разной запорной арматурой, регулирующей перемещение газа, компенсаторами, устройствами для подключения потребляющих газ приборов.

Виды газовых задвижек

Широко распространены газовые дисковые задвижки, которые, условно делятся на 2 разновидности.

С закрытым шпинделем;
С выдвигающимся шпинделем.

Задвижка, которая выполняет свои функции с помощью закрытого шпинделя, имеет особенность в том, что ее шпиндель фиксирован выступом на крышке, что не позволяет ему передвигаться в вертикальном направлении. Он проходит сквозь прорезь в верхнем клине, перемещающегося при вращении шпинделя вдоль вертикальной оси. В нижней части корпуса находится еще один клин, в комплект которого входят запирающие диски. При вращении шпинделя, он опускает клинья, и при достижении нижнего из них дна, продолжающий перемещаться верхний клин распирает диски.

Задвижки, у которых шпиндель выдвигается, за пределы конструкции состоит из чугунного или металлического корпуса, в котором размещается шпиндель. Его перемещение маховым колесом и гайкой с резьбой. На конце шпинделя зафиксированы 2 диска, между которым находится распорный клин. При вращении махового колеса шпиндель перемещается вниз, в результате чего диски распираются клином, они и перекрывают трубопровод, закрывая путь газу. Вращая колесо в другую сторону, можно открыть трубопровод. Герметичность газовой задвижки, обеспечивается с помощью специального сальника, из уплотняющего материала.

Еще одна разновидность запорной арматуры – краны, они простые по своей конструкции, и используется не только для перекрытия потока газа, но и для регулировки его подачи.

Есть несколько видов газовых кранов, которые могут отличаться:

Соединением с газопроводом (с помощью фланцев или муфт);
Материалом, из которого изготовлен корпус, это могут быть – бронза, латунь, чугун;
Могут использоваться разные способы обеспечения герметичности конструкции.

Чаще всего применяют – пробочные краны, в конструкции для перекрытия газа у них используется конический элемент находящийся корпусе. Герметичность обеспечивается сальником, который уплотняется с помощью специальной муфты.

В пробке (запирающей части крана) сделано отверстие, при ее повороте, ее отверстие совпадает с каналом в корпусе, и пропускает газ. Провернув пробку в другую сторону, можно перекрыть поток.

В другом виде кранов, уплотнение корпуса создается с помощью крышки с резьбой и уплотнительного кольца. При наворачивании крышки, прокладка сжимается, заполняю свободное пространство возле штока.

Характеристики задвижек

Диаметр проходного отверстия в задвижках такое же, как и сечение трубопровода. Такие элементы именуют полнопроходными, управление ими может происходить двумя способами. Чаще всего используют ручное управление (с помощью штурвала), кроме того для управления задвижкой могут применять специальный привод. Производят изделия с гидро или электроприводами, изредка можно найти управление которое использует пневматический привод.

Задвижками с приводом намного проще управлять. Если устройство большого сечения с ручным управлением, то усилия необходимые для закрытия или открытия трубопровода могут быть очень велики (часто наблюдается при редком осмотре и обслуживании задвижек).

Устройство запирающего элемента может быть тоже нескольких видов:

Шиберные;
Шланговые;
Параллельные;
Клиновые.

Рассмотрим подробно клиновую запирающую часть задвижки.

Металлическая клиновая задвижка

Отличаются эти изделия от подобных задвижек, устройством запорного элемента. Седла расположены в корпусе не параллельно, а под небольшим углом, затвор внешне похож на клин. Передвигаясь по направляющим, клин плотно входит между двумя седлами. Есть несколько разновидностей клинов:

Упругий;
Двухдисковый;
Жесткий.

Выбор определенного клина зависит от, условий эксплуатации и места использования задвижки.

Как положительное качество жесткого клина называют надежное перекрытие газопровода. Но для качественной герметизации, нужна точная подгонка зеркал клина, так чтобы угол был такой же, как и между седлами. Конечно, у жесткого клина есть свои минусы. Это небольшая возможность заклинивания затвора, сложность открывания при резких изменениях температуры газового потока или при коррозии уплотнителя.

Двухдисковый клин состоит из двух дисков, между собой они жестко закреплены под небольшим углом. В такой задвижке диски способны самостоятельно устанавливаются в необходимом положении к зеркалам седел. Благодаря этому ошибки, правильного расположения зеркал седел, не влияют на качество перекрытия газопровода. Использование этих устройств, существенно снижает риск заклинивания задвижки, свойственного конструкции с жестким клином. У них есть такие плюсы:

Низкий уровень износа уплотнителя;
Качественное перекрытие трубопровода;
Небольшие усилия при управлении.

Упругий клин, это трансформированный двухдисковый клин, диски в этой задвижке соединены упругим элементом, который при необходимости способен изгибаться, что позволяет плотно перекрыть газопровод.

Возможность самостоятельной установки в нем хуже, чем в двухдисковом затворе, но лучше способность возмещения деформации при изменениях температуры. К его плюсам относят несложную конструкцию, легкую подгонку дисков к корпусу. У него меньше недостатков, при сохранении всех плюсов других затворов.

В отдельных конструкциях задвижек уплотнительные поверхности (их зеркала) изготавливают во время обработки корпуса. Но это конструктивное решение нельзя использовать во всех ситуациях, так как во время работы оборудования происходит износ поверхностей, намного дешевле и легче заменить седла, чем отправлять корпус на реставрацию. Все уплотнительные поверхности для снижения трения и уменьшения износа изготавливают из более мягких материалов, чем использованные при производстве корпуса, устанавливают их на место с помощью запрессовки в заранее подготовленные выборки, это дает возможность их заменить при необходимости.

Но не всегда задвижки способны гарантированно обеспечить герметичность перекрытия трассы, нередко ее дно и уплотнительные поверхности засоряются. При их работе с приоткрытым затвором стирается зеркало дисков, в результате чего они приходят в негодность.

Все устанавливаемые новые задвижки изделия после ремонта или капитального обслуживания (с демонтажем), обязательно нужно проверять на герметичность всех соединений и плотность прилегания зеркал. Часто для этого используют керосин, задвижку размещают горизонтально (одним фланцем вверх) и наливают керосин на затвор, ее затвор необходимо предварительно окрасить мелом. При качественном прилегании поверхностей, на затворе не появятся следы протекания керосина. На подземных трубопроводах устанавливают задвижки в колодцах из красного кирпича или ЖБ колец. Лаз в колодец должен быть надежно закрыт удобной крышкой.

На современном рынке есть множество различных задвижек, выбор конкретной модели зависит от стоимости трубопроводной арматуры и условий, в которых будет эксплуатироваться изделие.

Из какого металла делают задвижки

Производство всех технических деталей строго контролируется региональными и международными стандартами. Требования выдвигаются к сырьевой базе, производственным технологиям, готовой продукции, включая испытания (для определения эксплуатационных показателей) и маркировку. Элементы поступают в продажу с паспортом установленной формы. В документе должны быть указаны технические данные, марка материала корпуса и внутренней оснастки. От того какой металл задвижки использовался, будет зависеть назначение и рабочие характеристики продукции. А также стоимость, строк эксплуатации и другие не менее значимые параметры.

Основные определение, назначение и принцип работы

Задвижка – это корпусная деталь, самостоятельный тип запорной арматуры. Конструкции перекрывают движение внутренней рабочей среды на промышленных магистралях, коммунальных и технических трубопроводах. Устройства позволяют контролировать функционал сложных разветвленных систем.

Принцип действия детали прост. Оператор переводит запирающий элемент в крайнее положение, что блокирует движение жидкостей и газов. К конструкции выдвигаются повышенные требования.

Все виды стандартизированы по:

В производстве задействуется многопозиционная промышленная линия и профильный персонал.

Рис.2 Производственная линия

Основные направления:

1. Металлургическое оборудование, обслуживающееся сталеварами и литейщиками.

2. Обрабатывающие станки, управляющиеся штамповщиками, вальцовщиками, токарями и инженерами-конструкторами.

3. IT-оборудование, использующееся проектировщиками, технологами, аналитиками и сотрудниками научных лабораторий.

Детали, изготовленные в заводских условиях, – это элементы, полностью адаптированные под эксплуатационные условия (интенсивные режимы, высокие нагрузки, внешние факторы) и оптимизированные по каждому компоненту материальной базы. Товарная продукция предельно строго прорабатывается до миллиметровой точности (по типоразмерам, конфигурации), что предотвращает риски аварий, травмоопасные ситуации, остановку производства.

Прежде чем разбираться в технологических аспектах, лучше начать с изучения конструкции и ее составных деталей.

Строение, составные части

Задвижка состоит из нескольких рабочих узлов. Каждый, из составных деталей. К узлам относятся – сальниковый; приводной ходовой механизм с парой типа гайка-шпиндель; затвор с патрубками.

К запчастям причисляют:

клин;
шпиндель;
маховик;
штифт;
элементы фиксации (болтовое соединение);
уплотнительная шайба;
сальниковая набивка.

Конструктивные решения и составные части моделей, практически идентичны. Исполнение механических изделий совпадает с электро-, гидро- и пневмоприводными. Однако существуют отличия.

Так, рабочий орган клиновой задвижки – затвор. Состоит устройство из 3-х сегментов. Это подвижный и невыдвижной шпиндель, уплотнители данных элементов. Изоляционные детали существенно увеличивают класс герметичности конструкций.

Для установки колец и уплотнителей предусмотрено технологическое углубление (конструкционная выемка) – седло.

Бугельным узлом (бугелем) оснащаются устройства с выдвижным шпинделем. Он необходим для свободного хода клина затвора при переключении задвижки в открытое положение. Элемент открывает свободную циркуляцию рабочей среды.

Изоляционные детали эксплуатируются при повышенных нагрузках (давление, истирание и др.). Поэтому изготавливают их из коррозионно-стойких «редких» сплавов, с содержанием в увеличенной концентрации хрома и никеля (хромирование, никелирование). Защитное «напыление» наносится по кромкам этих элемента технологией наплавки или лазерным методом (усовершенствованный вариант).

Составные части также могут изготавливаться из неметаллических материалов. Выбор обусловлен характером нагрузок и условиями.

Так, из какой стали делают задвижки и в чем преимущественные особенности чугуна?

Рис.4 Виды сплавов

Производственная специфика и методики обработки металлов

От того, какой металл задвижки, зависит технология производства. Основных методики две – литье и штамповка. Сырьевая база – чугун и сталь. Передовые заводы-производители внедряют инновационную комбинированную технологию – схема листовой штамповки с внедрением эластичных сред. Процесс базируется на воздействия плавкого жидкого композита на заготовку, помещенную в форму (макет, заданной конфигурации), которую приобретает блюм под давлением.

Обзор корпусов задвижек

Сталь – это сплав, состоящий из железа и углерода в определенном соотношении (доли, %). Пропорции отвечают за его эксплуатационные показатели – колкость, эластичность, плавкость и т. д. Характеристики указываются в маркировке стальной задвижки.

30с564нж (имеется механический редуктор);
30с941нж (выпускается под электропривод);
30с41нж (модель с ручным приводом) и другие.

Серия 30с41нж – это клиновая конструкция с фланцевым типом соединения. Они выдерживают высокие разноплановые нагрузки (динамичные, статистические, осевые, продольные, поперечные). Эта марка послужит примером.

Состоит из следующих материалов:

1. Корпус и наружные части, включая крепления сальниковой крышки (болтовое откидного типа), клин или диск (по типу заслонки) – из литьевой стали. Сплавы отвечают требуемой прочности и плотности.

2. Для ходовой гайки используют чугун, многокомпонентную латунь, бронзу (железно-марганцевую алюминиевую) БрАЖМц, содержащую медь и легирующие добавки. Пропорции и компоненты делает сплав устойчивым к агрессивным средам.

3. Шпиндель выпускается из стали двух типов. Углеродистая или жаропрочная нержавеющая марки 20Х13.

4. Уплотнитель клина производят из сплава легированной хромистой стали 2Cr13 с низким содержанием углерода, Св-10Х17Т, Св-13Х25Т проволочного типа. Для кольца это также 2Cr13 или Св-08Х21Н10Г6, Св-07Х25Н13 (нержавейка). Повышенная концентрация марганца и кремния в этих сплавах обеспечивает стабильность и прочность материала.

Кроме стали, корпуса трубопроводной арматуры могут изготавливаться из алюминиевых сплавов. Эти материалы применяют для низких температурных режимов (холодные регионы), химически активных едких сред (промышленные магистрали).

30ч6бр и 30ч39р – это маркировка арматуры из чугуна.

Рис.5 Модификации чугунных задвижек

30ч6бр – это параллельная двухдисковая конструкция, оснащенная выдвижным шпинделем . Тип соединения – фланцевый. Фиксация выполняется с помощью маховика. 30ч39р, оснащена обрезиненным клином с невыдвижным шпинделем.

Внешняя конструкция 30ч39р отливается из сплава категории GGG40-50 (ВЧШГ – высокопрочный с шаровидным графитом). Марка отличается химическим составом, пропорции которого, увеличивают прочность материала. Показатель составляет, в среднем, 140-190 (GGG50) и 170-220 (GGG40) единиц по шкале Бринелля.

Чугун в основном используют для жилищно-коммунального хозяйства – централизованных систем отопления, холодного и горячего водоснабжения.

Подтвержденный факт! Сталь считается универсальным металлом в производстве корпусных деталей. Конструкции из этого материала, применяются, как в сетях ЖКХ, так и предприятиях нефтегазовой и химической промышленности.

Материалы всех составных элементов

Шиберная задвижка имеет идентичное конструктивное строение, независимо от конфигурации. Клин исполнен в виде бесшовного стального листа (возможно, заточен). Отличаются устройства сырьевой базой. Выбор материалов зависит от производителя и требований ГОСТ.

Использоваться может сталь марок:

25Л;
20ГЛ;
20Х5МЛ;
12Х18Н9ТЛ и другие.

Эту категорию запорной арматуры, обычно используют на подводно-отводных линиях и технологических магистралях перерабатывающей индустрии. Все зависит от того, из какой стали делают задвижки этой серии.

Заточенный клин (ножевой) шиберной задвижки применяется на трубопроводных артериях, транспортирующих вязкие составы, в массе которых, могут находиться механические вкрапления (цементные шламы и другие), препятствующие опусканию затвора.

Штурвал заслонки – наружный регулирующий элемент, имеющий округлую форму (с внутренними лучевыми упорными поперечинами), напоминающую одноименное рулевое колесо на судне. Отливается он из стали марки 25Л. Ход поворотный, по/против часовой стрелки. Положение горизонтальное.

Стандартом для гайки шпинделя считается латунный сплав марки ЛС59-1, включающего медь, цинк и свинец. Материал обладает антифрикционными свойствами – стойкость к истиранию и эксплуатационным деформациям (температура, давление).

Шпиндель (шток) стальных задвижек производится из сплава марки 20Х13. Дополнительные свойства категории – коррозионная стойкость, жаропрочность. Позиционируется, как мартенситный класс.

В химический состав марки 20Х13 входят 12-14% хрома (Cr). Твердый металл придает готовому изделию прочности. Его часто используют для производства деталей и узлов тяжелой техники, специализированных машин, соединительных и крепежных элементов эксплуатирующихся в условиях повышенных температур, свыше +5000 °C.

Материалы изоляционных элементов

Детали предназначены для герметизации внутренней трубопроводной среды, по отношению к окружающей. Уплотнительный элемент, на который возложен основной функционал, называется сальниковой камерой. Узел оснащен подвижным штоком, действующим в тандеме с затвором.

Рис.6 Устройство сальникового уплотнителя

К материальной базе уплотнителей выдвигаются ужесточенные требования по всем рабочим характеристикам. Для сальникового узла применяется дополнительная набивка (оплетка) намотанная по периметру. Материал – шнур ТРГ. Это армированная терморасширенная графитовая нить:

нержавеющая проволока;
лавсановое волокно с фторопластовой пропиткой;
стеклонить.

Использование различных материалов обусловлено сферой, предопределяет назначение устройства. К примеру, если герметизация сальника производилась нержавеющей проволокой, то задвижка подойдет для агрессивных сред. Бдет применена на предприятиях химической промышленности.

Шнур ТРГ может изготавливаться с использованием терморасширенного графита и пропитки специальным клеевым составом.

Второй тип обмотки (сальниковой набивки) АГИ – это герметизирующий и термоизолирующий асбестовый шнур. Производится уплотнитель согласно ГОСТ 5152-84. Материалы – асбестовая нить с клеевой пропиткой. АГИ определенных марок могут иметь черный оттенок, который указывает, что в составе присутствует графитизированная смесь.

Фланцевый уплотнитель располагается под крышкой, служит изоляцией корпуса. Применяется также для соединительных патрубков. Материалы – резина или прокладочный композит паронит. Для чугунных подходят оба варианта. А для стальных, исключительно паронит.

Вид плоского композиционного уплотнителя прокладочного типа для фланцевых узлов определяется по ГОСТ 33259-2015.

Особому вниманию со стороны производителя подвержены уплотнительные покрытия затвора. Производственные материалы подбираются отдельно для стальных и чугунных элементов. Это обусловлено условиями эксплуатации этих приборов.

Конструкции из чугуна, используют преимущественно в водяных системах, включая газообразное состояние среды, септики, канализации. Поэтому внедрение металлов в этом варианте, нецелесообразно.

Уплотнители изготавливают из каучука (этилен-пропиленового или фторсодержащего) или органических композитов (называются высокомолекулярные соединения) с малой долей кремния. В модели 30ч39р этими материалами покрывают все поверхности клина. Элементы невосприимчивы к негативному воздействию воды и коррозийному разрушению.

В модификациях из стали предусмотрены уплотнители из нержавейки марок 10Х17Т и 13Х25Т. Для наплавки защиты на клиновый диск подходят обе. Первая – коррозионно-стойкая, отличающаяся соотношением хрома и титана (%) в сырьевой массе.

Уплотнительные кольца – это монолитные несъемные части. Поэтому изготавливаются из более прочных металлов.

Рис.7 Уплотнительные кольца типа ТРГ

К таким относятся:

1. Марка 07Х25Н13. В составе хром и никель. Введение последнего, увеличивает сопротивление задвижки к коррозиям.

2. Марка 08Х21Н10Г6. Содержит титан, марганец, никеля, хром. Сплав демонстрирует высокие показатели износостойкости в сравнении с предыдущей версией. В дополнение, марганец и титан существенно повышают прочность и плотность сплава.

3. Марка 04Х19Н9С2 предназначена для конструкций, эксплуатирующихся в условиях экстремально высокого давления. В сплав входит хром в пределах 20%, никель не более 10%.

Класс наплавочных материалов выпускают в виде проволоки. Наносят их на поверхности по одноименной технологии.

Выбор устройства по методу изготовления

Ошибочным является мнение, что литье превосходит штамповку по эксплуатационным показателям. Оба метода обладают рядом собственных преимуществ, отличающих их друг от друга.

Выбор литьевой или штамповочной задвижки зависит от рабочих условий. Приобретать дорогое изделие из стали, изготовленное путем холодной штамповки, не рационально, если оно будет использовано для магистралей, транспортирующих воду, инертные газы, нефтепродукты.

Литье уступает методикам ковки и штамповки по характеристикам прочности товарной продукции. Причина – нарушение молекулярных связей (структура кристаллической решетки) при высокотемпературной обработке (плавлении) стали. Это делает сплав хрупким. Однако задвижки, фактически, не предназначены для ударных нагрузок. Поэтому показатель не учитывается и не влияет на функционал.

Производство стальных литьевых клиновых моделей базируется на климатическом исполнении по классу У1 по требованиям ГОСТ 15150-69. Эти устройства подходят для работы при внешних температурных режимах -400 °C – +400 °C.

Зачастую преобладает использование чугуна GGG40/50. Или стали 25/35Л.

Покупая задвижки, учитывайте, не только конфигурацию и модель, но и сырьевую базу. А также обязательно проверять сертификацию продукта. После установки производить пусконаладочные работы в целях устранения протечек и ошибок монтажа.

Рис. 8 Варианты установки задвижек

Приобретать специализированные детали рекомендовано у лицензированных магазинов, напрямую сотрудничающих с заводами-изготовителями. Это исключит риски и откроет перспективы экономии.

Каталог задвижек стальных фланцевых

Разновидность стальной запорной арматуры, именуемая задвижка, представляет запирающий элемент, способный совершать двунаправленное движение перпендикулярно оси перемещения рабочей среды (жидкости: воды, нефтепродуктов, промстоков, химических веществ, включая агрессивные, газы, пар). В ряде случаев, морская вода.

В нашем каталоге есть задвижки стальные по разным ценам для использования в транспортных и технологических трубопроводах с диаметрами (15-2000) мм, в ЖКХ, на иных объектах. Цена зависит от комплектации.

В зависимости от модели задвижек, давление может быть рассчитано до 25 МПа и температуры до 565°С (что также сказывается на стоимости). Эти показатели зависят от материалов основных деталей.

Говоря о таких изделиях, как задвижки из стали, их классифицируют по нескольким характеристикам. Купить задвижки стальные можно, оценив их параметры.

Вариант изготовления корпуса:

сварной;
литой;
штампованный,
комбинированный (кованолитой, литосварной, штампосварной, кованосварной);
кованый.

По реализованному типу затвора:

клиновый - запирающий элемент в форме клина. Последний может быть упругим, жёстким, составным;
параллельный (двухдисковые, однодисковые, шиберные).

Воздействие рабочих сред на уплотнительные поверхности, расположенные в задвижках, приводит к коррозии и повреждениям. Для противодействия этому на уплотнительные поверхности наплавляют коррозионностойкую проволоку, что учитывается при определении цены.

Технологии нанесения для защиты задвижек:

Основа - химическая реакция. В основу кольца (клина) подмешивается расплавленная проволока. Остывший шов проходит шабровку.

Шабровка – операция, позволяющая довести геометрию наружных поверхностей до идеального состояния. Поверхности максимально плотно подгоняются одна к другой, что прямо влияет на герметичность, которая присваивается затвору, и его цену.

Для задвижек стальных клиновых затвор производится в различных вариантах конструктивного исполнения (смотри "тип клиновая продукция").

Лучший вариант – двухдисковый. Уплотнения подгоняются значительно проще. Тем самым задвижка более герметична. Эти изделия дольше держат класс герметичности, присвоенный на заводе, реже заклиниваются из-за коррозии. И реализуется по более высоким ценам.

По типу установленного шпинделя:

По варианту подсоединения к трубопроводу предусмотрены:

муфтовые – изготавливаются согласно ГОСТ 6527-68;
с помощью фланцев – основной документ – это стандарт 33257-2015;
привариваемые – 16037-80.

Кроме технических характеристик, данные версии отличаются и ценами.

По типу управления:

По реализованному варианту движения шпинделя:

невыдвижной: основное преимущество – меньшие габариты; недостаток – постоянное воздействие на шпиндель рабочей среды;
выдвижной: шпиндель выдвигается, что повышает его долговечность и упрощает обслуживание и ремонт; минус – значительные габариты.

Три последних типа обеспечивают автоматическое управление.

Цены на товары определяются выбранной моделью.

Общие сведения о конструкции

Основными элементами конструкции являются крышка, корпус, формирующие полость. Сквозь неё движется рабочая среда. Здесь же монтируется затвор.

В корпусе имеются сёдла. Когда они закрыты, к их поверхностям прижимаются стальные затворные уплотнительные поверхности. Варианты присоединения изделия к трубопроводу рассмотрены выше: с помощью фланцев, привариваемые, муфтовые.

Сам затвор перемешается под прямым углом относительно оси прохода рабочей среды. Для этого используется шток, шпиндель. Последний элемент, вместе с гайкой, формирует резьбовую пару, за счёт которой обеспечивается перемещение затвора (открыто/закрыто).

В устройстве шток и закреплённый затвор движутся только поступательно. Один конец шпинделя соединён с затвором. Второй – выводится наружу, где соединяется со штурвалом. В зависимости от используемого элемента управления меняются цены.

Особенности монтажа

Независимо от типа и вида изделия существуют единые требования, указания и условия, выполнять которые следует неукоснительно.

Подготовка к установке:

проверить комплектность, наличие ЭТД;
осмотреть изделие на предмет наличия повреждений;
проверить пломбировку и маркировку;
проверить целостность фланцев;
осмотреть внутренние элементы;
проверить работоспособность.

Перемещать запорную арматуру требуется с применением строповочного узла. Это позволит не уронить изделие.

Категорически запрещено перемещение за маховик.

Непосредственно перед монтажом следует:

убрать заглушки;
осмотреть и расконсервировать изделие;
выполнить проверку ответных фланцев;
промыть трубопровод;
установить под него опоры, компенсирующие монтажные нагрузки.

проверка размещения прокладок;
подвести к месту установки на трубопроводе;
затянуть гайки соединений;
проверить крепеж, герметичность прокладочных соединений и затвора;
проверить соостность фланцев;
выполнить опрессовку.

Категорически запрещается устранять выявленный перекос соединений посредством их обтяжки (деформация, натяг), применяя для этих целей ключи, имеющие удлинённые рукоятки.

Требования по маркировке и упаковке

Вопросы маркировки прописаны в ряде стандартов (основной – 4666-2015).

Согласно этому ГОСТ Р (ст. 4), знаки маркировки подразделяются по статусам:

обязательный – проставляется на всех приводах, арматуре любых типов и видов;
дополнительный – наносится по желанию производителя, требованию клиента либо НД;
специальный – его нанесение предусмотрено действующими ТР, НД, регламентирующих вопросы безопасности, действующих директив по данному вопросу.

Перечень применяемых знаков приводится в таблице 1 к нормативу 4666 и обязательно указывается в сопроводительной или КД на продаваемую запорную арматуру.

Пунктом 4.2. этого стандарта определены места нанесения маркировки: лицевая сторона (правая, если ориентироваться по направлению перемещения рабочей среды), обратная (левая) сторона.

Нанесённая на корпус маркировка может дублироваться и дополняться специальными табличками, закрепляемыми на изделии.

Нормативом 5762-2002 дополнительно прописаны требования по маркировке стальной запорной арматуры, рассчитанной на эксплуатацию при давлениях до 25 Мпа (п.5.4.).

Что требуется указывать в маркировке на шиберной задвижке, регламентируется нормативом 55020-2012 (п.4.13).

Задвижка может паковаться вместе с редуктором и приводом либо без них (упаковываются отдельно).

Требования в части организации транспортировки и хранения

Согласно ст. 9 норматива 5762-2002, данная продукция допускается к перевозке любыми видами транспорта (при соблюдении соответствующих правил).

Детализация условий, регламентирующих их перевозку и хранение, прописана:

для задвижек с электроприводом – в нормативе 15150-69 – 4(Ж2);
для остальных – 7 (Ж1);
для упакованных в закрытую тару – 5(ОЖ4).

Защита от неблагоприятных факторов механического характера достигается выполнением требований норматива 23170-78.

Разрешена перевозка данной продукции без тары с соблюдением требований, исключающих повреждение и загрязнение внутренних полостей. Возможна перевозка пакетами, согласно положениям норматива 26663-85.

От выбранной комплектации и способа упаковки будут зависеть конечные цены на продукт.

Виды задвижек: устройство, принцип действия, разновидности

Задвижки являются составной частью любой трубопроводной магистрали. Они выделяются среди аналогичных устройств разнообразием моделей, поэтому важно понимать, какие виды задвижек бывают, и как их правильно эксплуатировать. Разбираемся в устройстве и разновидностях задвижек, преимуществах и недостатках разных моделей, принципе их работы.

Сфера применения: где и как используются

Задвижка – устройство, которое используется в трубопроводных системах с конца 19 века. Как запорный механизм задвижка нужна для того, чтобы перекрывать поток, поступающий по трубам, будь то жидкость, газ или вязкая среда. Ее задействуют во время ремонта и обслуживания в системах разного уровня сложности, где применяются изделия разного размера и конструкции.

Задвижки устанавливаются на любых трубопроводах диаметром от нескольких сантиметров до полутора-двух метров. Их управление может быть ручным (на линиях диаметром до 40 см), или с помощью электрического привода (на магистралях большого размера). Все модели объединяет несложная конструкция, небольшая строительная длина, способность функционировать при разных температурах и показателях давления в системе.

Затворы устанавливают в системах любого назначения:

В местных трубопроводах и кольцевых магистралях.
В транспортных трубопроводах нефтегазовой, химической, пищевой промышленности.
В промышленных условиях с перекачкой любой, в том числе агрессивной или токсической, технологической среды: жидкой, газообразной, вязкой.

На бытовых трубопроводах небольшого сечения с водой или газом.
На стояках многоэтажных зданий, в точках врезки труб в центральную систему газо- и водоснабжения.
Для регулировки работы водонапорных устройств, например, пожарных гидрантов или насосных станций.
На участках, где проводятся ремонтные работы.

Конструкция задвижки для трубопровода

Классическая запорная задвижка практически не изменилась конструктивно со времени ее изобретения. Она отличается от остальных разновидностей арматуры тем, что ее запирающая деталь двигается перпендикулярно (поперек) тока рабочей среды. Кроме запора в конструкции выделяют корпус с патрубками и приводную систему.

Корпус и крышка вместе с сальниковым узлом образуют полость, через которую перемещается жидкость или газ. Для изготовления корпуса в большинстве случаев применяют чугун или стальные нержавеющие сплавы. Чугун нуждается в дополнительной обработке антикоррозионными составами, например, эпоксидной грунтовкой или слюдосодержащим красителем.

Устройство монтируется в трубопровод на фланцевые или муфтовые соединения. Внутри корпуса помещается запирающий узел, который может иметь несколько конфигураций. Крышка крепится к корпусу на резьбовые соединения.

К крышке крепится и запорный элемент; он перемещается при помощи привода с приводным механизмом. Разные модели могут отличаться типом привода и его размещением, другими техническими характеристиками, но главная разница заключается в способе перемещения шпинделя.

Шпинделем называется деталь, через которую крутящий момент от привода передается запорному элементу. Шпиндель (обычно речь идет о резьбовой паре: шпинделе и гайке) имеет форму вытянутого цилиндра или вала (приблизительно), разделенного на три части:

Трапециевидный участок, на котором нарезана ходовая резьба.
Цилиндрический участок с гладкой (без резьбы) поверхностью, на котором устанавливается сальник (уплотнительное устройство).
Узел, соединяющий шпиндель с затворной частью.

По способу движения конструкция вала делятся на два вида:

Выдвижной. Резьба и ходовая гайка шпинделя расположены вне корпуса задвижки. В открытом положении шпиндель выдвигается вверх, поднимая и клин. Вал не контактирует с содержимым труб, поэтому не подвергается коррозии, но одновременно увеличивает строительную высоту устройства, что подходит далеко не для всех условий монтажа.
Невыдвижной. Вал остается в корпусе задвижки, двигается не вверх-вниз, а вращается вокруг своей оси. Это позволяет использовать механизм даже в условиях ограниченного пространства. Минусом является постоянное воздействие рабочей среды на материал шпинделя.

Выгоды и недостатки использования

Задвижки для трубопроводов продолжают использоваться благодаря следующим полезным качествам:

Простая и надежная конструкция. Принцип функционирования и основные детали остаются в неизменном виде вот уже более полутораста лет, что говорит о надежности узлов конструкции.

Легкость использования. Затвор позволяет перекрыть трубопровод любого диаметра со сравнительно небольшим усилием. Например, при диаметре 100 мм пробковый кран провернуть очень тяжело, шаровый – легче, но только для крепкого человека. Хорошо смазанную и обслуженную задвижку откроет и закроет даже ребенок.
Улучшенные эксплуатационные характеристики. Устройства рассчитаны на работу в условиях широкого диапазона температур и давлений. Некоторые разновидности разработаны для работы под воздействием агрессивной передаваемой среды.
Надежность работы. Конструкции всех типов задвижек отличается высокой герметичностью. Их подбирают в соответствии с внутренним диаметром трубопровода, поэтому гидравлические параметры перемещаемой среды не нарушаются. Движение заслонки плавное, поэтому скорость движения потока также меняется плавно, и гидравлический удар не происходит.
Несложное обслуживание, ремонтопригодность. Использование гаек или болтов для сборки арматуры упрощает ее установку и ремонт. Изношенная задвижка без проблем меняется на новую.

Продолжительная эксплуатация. Проверенная конструкция и использование прочных материалов обеспечивают долговечность работы.

Минусами считаются следующие особенности:

Значительный вес затворов, предназначенных для обслуживания трубопроводов большого диаметра, требует специального оборудования для обслуживания, или усилий нескольких человек. Для самых больших диаметров приходится использовать систему с редуктором (усилителем).
Изделия из чугуна отличаются хрупкостью, сильный неосторожный удар может привести к поломке.
Минус чугуна: он прочен, но в воде склонен к коррозии, поэтому со временем может пострадать герметичность.
Типовая неисправность арматуры – деформация подвижных запорных деталей и образование на них отложений, мешающих закрываться герметично.

Видео описание

О принципе действия запорной арматуры в следующем видео:

Разновидности затворов

Виды задвижек для трубопроводов можно классифицировать разными способами; проще всего опираться на различия в конфигурации запорного узла. Классическим вариантом на постсоветском пространстве является клиновая задвижка. Другое название механизма – параллельная (двухдисковая) задвижка со следующим устройством:

По вертикали расположен шток (шпиндель), который приводится в движение вращением штурвала.
В нижней части штока закреплен запорный парный элемент (щечки, тарелочки), который перекрывает воду. Щечки сделаны из чугуна и имеют круглую форму, а по краю оснащены латунными зеркалами. Такие же зеркала находятся в корпусе.
Когда мы опускаем шток (чтобы перекрыть движение жидкости), клин, расположенный в нижней части корпуса, упирается в шток, раздвигает в стороны щечки, и они плотно прижимаются к зеркалам в корпусе.
Герметичность задвижки обеспечивается только плотной притиркой металлических зеркал на щечках к зеркалам на корпусе.

Это не единственный тип задвижек для трубопроводов. Распространение получил запирающий механизм с параллельным расположением щечек. При опущенном штоке они полностью перегораживают поток жидкости, а в крайнем верхнем положении перестают быть препятствием. Существуют шланговые и поворотные механизмы. Работа шлангового запора основана на сдавливании эластичного шланга. В поворотных задвижках в канале трубы находится диск, способный вращаться вокруг центральной оси.

Другой способ классификации устройств – материал изготовления. Чаще всего встречается чугун; чугунную арматуру устанавливают в системах со средними динамическими нагрузками и с химически инертным транспортируемым веществом.

Стальные задвижки устанавливаются под сварку или под фланцы. Такая арматура не только прочная, но и устойчивая к коррозии; она рассчитана на эксплуатацию в условиях широкого диапазона температур и давлений.

Внутренние детали также изготавливаются из стали или чугуна. Отдельные мелкие детали (например, втулка на шпинделе), могут быть сделаны из латуни или бронзы.

Кроме металлических деталей в задвижках имеется сальниковое уплотнение. Оно находится в точке входа шпинделя в корпус и не дает рабочей среде выходит наружу. Набивка для сальника выпускается в виде кольца или шнура, и имеет несколько модификаций: армированная лавсановой нитью, нержавеющей проволокой или стеклонитью.

По способу изготовления корпуса устройства делятся на следующие подвиды:

Литые. Основной способ изготовления, обеспечивающий повышенную прочность во время эксплуатации.
Кованые, штампованные. Технология позволяет получить высокопрочные и ремонтопригодные корпуса. Детали корпусов соединяются сваркой.
Комбинированные. Корпус сваривается из деталей, изготовленных методом штамповки и ковки.

Привод реализуется в следующих вариантах:

Ручной. Усилие передается при помощи маховика и резьбового шпинделя.
Электрический. Задвижка управляется мобильным штоком; он одновременно играет роль якоря электрокатушки.
Гидравлический. Шпиндель двигается под действием гидравлической жидкости.
Пневматический. Движение штока происходит под давлением сжатого воздуха.

О маркировке запорной арматуры в следующем видео:

Коротко о главном

Для работы трубопровода любого типа необходимы задвижки, чья задача состоит в перекрывании потока вещества для ремонта или обслуживания системы. Принцип устройства арматуры известен с позапрошлого века; благодаря продуманности конструкции задвижки безотказны в работе, просты в эксплуатации и обслуживании.

Большинство моделей изготавливаются из чугуна или стали. В конструкции каждой системы присутствует корпус с крышкой (он может быть литым, сварным или штампованным), запор в форме клина (возможны варианты) и приводная система.

Что такое запорная арматура для трубопроводов: основная классификация и нюансы выбора

Запорная арматура для трубопроводов предназначена для регулировки потока жидкости, перемещаемой по трубе – отключать его, запускать и перенаправлять. Разбираемся в особенностях этих деталей, специфике их работы в рамках трубопроводной системы, классификации и отличиях одной группы устройств от другой, а также изучим главные свойства, параметры выбора и правила эксплуатации при монтажных работах.

Специфика устройства запорной арматуры – общая информация, классификация и виды

Запорная арматура – это специальные устройства, которые используется в трубопроводах. Их конструкция сделана таким образом, чтобы уменьшать диаметр просвета трубы, или совсем его перекрывать. Это используют для регулировки циркуляции внутреннего потока, а также для его распределения или смешивания.

Для тех или иных видов работ подбирается определённая конструкция устройств. Поэтому чтобы понять специфику их работы, рассмотрим виды и классификацию запорной арматуры для трубопроводов.

Различают 6 групп запорной арматуры, разница которых состоит в назначении:

Устройства общего предназначения. Применяются обычно в городских сетях и системах газо- и водоснабжения.
Спецустройства для сложных условий работы. Используются при повышенных и пониженных температурах, токсичности и радиоактивности и пр.
Целевая. Для случаев, когда использование трубопровода предусматривает определённый технический регламент, отличающийся от стандартных требований.
Сантехническая. Применяется в бытовых условиях.
Судовая. Эта группа разрабатывается под определённые условия эксплуатации на судах разного назначения.
Уникальная. Такие устройства производятся только для экспериментальных целей по заказам конкретных производственных организаций.

Хотя каждая из групп отличается назначением, конструкция устройств имеет общие черты. Все они изготовлены в герметичном корпусе, внутри которого расположен запорный узел (именно от него устройства получили своё общее название).

По способу запирания потока, арматура трубопроводная разделяется на такие 5 разновидностей:

чугунные задвижки – такие арматуры оснащены корпусом из нержавеющей стали;
запорные вентили – устройства подобного типа также подразделяются ещё и на запорно-регулирующие;
предохранительные – эти изделия предназначены для защитной функции;
краны – подходят для использования в системах водоснабжения различных типов;
дисковые затворы – внутри такого устройства запорный узел выполнен в виде диска.

Главная задача для конструкции запорной арматуры – перекрыть трубопровод движением внутреннего узла. Это может быть как винт, так и различные специальные задвижки.

Важно знать! Несмотря на различия в конструкции, внутренний узел имеет схожее схематическое строение. Обычно это деталь, состоящая из двух элементов. Первый (неподвижный) называется седлом, а второй – механизмом. Работа узла основана на соприкосновении механизма с уплотнительными поверхностями, которые обычно расположены на седле – именно это действие и преграждает поток жидкости.

Что такое запорная арматура для трубопроводов: классификация по применению

Один из самых многочисленных классов устройств составляет запорная арматура для бытовых трубопроводов. Группа представляет собой различные вентили и краны, использующиеся всеми людьми в повседневной жизни. Сюда входит запорная арматура для отопления, для кухонных трубопроводов и т.д.

Различают также и другие виды трубопроводной арматуры:

Предохранительная. Если в результате сбоя в системе повышается давление, то предохранительная арматура срабатывает автоматически и уравновешивает показатели.
Защитная. Аналогичная по функционалу предыдущей. Но если предохранительная срабатывает на выброс внутренней среды, то вторая действует непосредственно с жидкостью внутри – для её работы не требуется опустошение содержимого трубопровода.
Регулирующая арматура. Включает в свою группу различные клапаны, отвечающие за уровень давления (конструкция таких арматур сама по себе не способна осуществлять регулировочную функцию, поэтому она дополнена различными задвижками);
Распределительно-смесительная. Название говорит само за себя – это смешивание и распределение жидкости;
Контрольная. Применяется для изготовления измерительных приборов;
Фазоразделительная. Разделяет несколько видов рабочих сред (к примеру, маслоотделитель и пр.).

Важно знать! Чаще всего конструкция арматуры запорного типа предназначена для работы в открытом, или закрытом положениях. Если «заставить» её выполнять и другие функции (например, открыть наполовину, чтобы уменьшить давление воды), то при этом будет происходить более быстрое стирание или деформация внутренних элементов.

В дренажных системах применяется запорная арматура сразу двух типов. Первая, непосредственно, запорная, а вторая служит для регулировки. Для долгого срока службы важно использовать их по назначению, т.е. регулировочной не перекрывать, а запорной не регулировать.

На заметку! Виды арматуры также включают в себя клиновые, дисковые и параллельные. Первые предназначены для канализаций, вторые – для больших труб, а третьи способны выдерживать большое давление и высокие температуры.

Особенности запорной трубопроводной арматуры: разница в способах соединения

Ещё один критерий, разделяющий трубопроводные арматуры на две большие группы – это конструкция – фланцевая и бесфланцевая.

В первой группе для крепления к трубам уже есть уже готовая деталь, которая выполняется в различных формах – чаще всего используется круг и квадрат, реже треугольник.

Вторая группа не менее разнообразная – здесь есть модели, которые крепятся сваркой, резьбой или цапками.

На заметку! Неприварная арматура, благодаря особенностям конструкции, ещё называется разъёмной и обычно крепится резьбой различного исполнения. Приварную арматуру, соответственно, при демонтаже невозможно снять руками – её можно только срезать специальным инструментом – болгаркой.

Если отдельно говорить о конструкции всех видов запорных арматур, то следует отметить имеющиеся общепринятые нормы их изготовления. В первую очередь, это касается корпуса изделия. Самые качественные арматуры выполнены из чугуна или стали. Средний ценовой сегмент – это латунные изделия, реже – алюминиевые. Более дешёвый вариант – пластик.

Внимание! Выбор материала самого затвора напрямую зависит от условий эксплуатации, ведь надо обеспечить как герметичность, так и устойчивость к износу. Выполняются эти элементы из металлических сплавов, резины, графита, текстиля и пр.

В этом видео наглядно показаны все виды запорной арматуры:

Выбор и монтаж запорной арматуры для трубопроводов

Что учитываем при выборе запорно-регулирующей арматуры:

тип трубопровода – каждый из них имеет свои особенности конструкции и, чтобы не ошибиться в выборе, важно знать конкретный тип;
параметры – как трубопровода в целом, так и крепления арматуры в частности – здесь нужно учитывать общие габариты, вес и другие свойства;
рабочая среда – разные виды арматуры на трубопроводах предназначены для определённых жидкостей или газов – если нарушить установленные производителем нормы, устройство просто выйдет из строя.

Перед заменой трубопроводной арматуры надо обратить внимание на форму сечения, диаметр, соединительную часть. Здесь действует только правило полного совпадения элементов. Например, если труба круглая, аналогичной должна быть и конструкция крепления устройства.

Нет смысла пытаться установить запорную арматуру с круглым фланцем на трубу с неподходящим креплением Источник ex-in.online

Существует также ряд правил, которые важно выполнять уже непосредственно при работе с запорными арматурами:

отключить участок – перед любыми работами система должна остаться пустая;
подготовка элементов – все составляющие детали требуют предварительной очистки и подготовки (если это сварка, то стыки должны быть зачищены);
ровные поверхности – с ними банально проще работать;
опорные детали – если запорная арматура большого веса, то необходимо дополнительно приобрести элементы для опоры;
равномерная затяжка – её можно замерить и сделать только при наличии специального инструмента;
открытый затвор – только в таком состоянии можно производить сварочные работы трубопровода.

Также при монтажных работах с использованием различных запорных устройств важно придерживаться указаний касательно направления водяного потока. Обычно, определяющие значки в виде стрелочек имеются на корпусе арматуры, или надо смотреть инструкцию.

Внимание! Если нет опыта соответствующих работ, то не рекомендуется выполнять монтаж или ремонт самостоятельно – лучше всего вызвать мастера – это быстрее и качественнее.

В этом видео показан монтаж задвижки весом 640 кг «народными» методами:

Трубопровод уже давно вошёл в обиход, став основной частью быта всех людей. Одна из деталей, имеющих ведущее значение в трубопроводных конструкциях, это запорная арматура. Устройство представляет собой некий регулятор с подвижными клапанами. Находясь внутри трубопровода, они направляют, останавливают, смешивают проходящую в нём жидкость или газ.

Запорная арматура для трубопровода делится на множество видов и типов. Такая многогранная классификация обязана широкому спектру материалов корпуса, способам соединения, форме и пр. Также здесь большую роль играют условия эксплуатации, для которых предназначена деталь.

Важно при выборе устройства обращать внимание на тип трубопровода, параметры самой детали. Они должны между собой соответствовать. Следует помнить, что важнейшее условие функционирования этой детали – герметичность. А для этого необходима ровная поверхность (если вмонтировать устройство в трубу с дефектами, герметичность будет нарушена).

Каждое устройство имеет свою специфику и характеризуется определёнными особенностями. Для монтажа/демонтажа и ремонта таких устройств необходимо обладать определёнными знаниями, умениями и наработанными навыками. Поэтому такие ремонтные работы не рекомендуется делать самостоятельно.

Читайте также: