Сантехник ...: Фланцевые задвижки — конструкция, виды, характеристики

Услуги сантехника в Москве и Московской области

Фланцевая задвижка — разновидность запорной арматуры, используемая для перекрытия либо изменения пропускного объема транспортируемой рабочей среды в технологических, промышленных и санитарных трубопроводах. В статье Мастер сантехник рассмотрит, конструктивные особенности арматуры и ее эксплуатационные характеристики.

Функциональное назначение

Задвижки стальные фланцевые отличаются от других разновидностей трубопроводной арматуры тем, что запорный механизм в них перемещается перпендикулярно движению рабочей среды.

Запорные задвижки широко используются во всех сферах промышленности:

Системы водоснабжения и отопительные коммуникации жилищно-коммунальных хозяйств;
Транспортные системы нефти и газа;
Магистральные трубопроводы энергетической промышленности.

Отметим, что конструктивные особенности задвижек не предполагают их использование в качестве регулирующей арматуры — при эксплуатации запорный механизм должен находиться в крайнем открытом либо закрытом положении, а не в промежуточном.

Практически все разновидности задвижек производятся в полнопроходной конфигурации — сечение пропускного отверстия у них идентично диаметру труб, на которые устанавливается изделие. Редукционные задвижки (с суженным сечением пропускного отверстия) также выпускаются, но они имеют узкую сферу использования — устанавливаются лишь на трубопроводы, для управления арматурой на которых необходимо снижение оказываемого рабочей средой крутящего момента.

Управляющим механизмом в запорной арматуре выступает ручной штурвал, также существуют конструкции оборудованные гидравлическими либо электроприводами, реже — пневматическим приводом.

Крупноразмерные задвижки, в которых реализовано ручное управление, для облегчения усилий при открытии комплектуются редуктором.

Технические характеристики задвижек

Данный тип арматуры отличается многообразием размеров и эксплуатационных свойств. Сегодня такие задвижки представлены различными типами устройств, имеющих разные параметры:

Рабочую среду – воду, пар, кислоты, нефть, масло, спирты, иные жидкости;
Диаметр (по ГОСТ 9698-86) – от 40 до 1600 мм;
Номинальное давление – от 0,16 до 25 МПа;
Температурный режим – от -70 до +450 °C.

Подбор арматуры осуществляется с обязательным учетом данных характеристик. Они должны полностью соответствовать габаритам трубопровода и специфике его эксплуатации.

Задвижки имеют унифицированную согласно ГОСТ №9698 маркировку типа 30нж42п ду50, в которой:

30 — номенклатура арматуры (также может использоваться цифра 31);
нж — обозначение материала, из которого изготовлена конструкция, в данном случае нж — нержавеющая сталь (с — сталь углеродистая, лс -легированная сталь, ч — чугун, тн — титан);
42 — номер модели;
п — материал изготовления уплотнительных элементов (п — пластик, бр — бронза либо латунь, р — резина, п -пластмасса);
ду50 — диаметр 50 мм (варьируется в пределах 15-2000 мм).

Конструктивные особенности арматуры

Принцип работы всех разновидностей задвижек схож между собой:

Корпус задвижки представляет собой цельнометаллическую деталь, изготовленную по технологии литья. Бесшовная конструкция обеспечивает арматуре способность противостоять сильным гидравлическим ударам, возникающим при изменении давления внутри системы. В зависимости от типа устройства корпус оснащается пропускным отверстием постоянного или сужающегося типа.
Запорный узел выполняется в виде заслонки, которая перекрывает пропускное отверстие в поперечной плоскости. Затвор функционирует по принципу гильотины: при необходимости он опускается на нужную глубину, изменяя тем самым размеры пропускного отверстия. Такая схема действия позволяет использовать задвижки на трубах любого диаметра.
Органы управления представлены винтовой парой, которая соединена с затвором. Верхняя часть элемента оснащена нарезной резьбой, в которую вкручена шпилька. Нижний торец подсоединен к кромке запирающей заслонки. При повороте шпильки происходит смещение затвора вниз или вверх. Вращение органа управления может осуществляться как вручную, так и автоматически.
Фланцы предназначены для крепления задвижки к трубам. Они представляют собой кольцевые пластины с отверстиями под завинчивание болтов, прикрепленные к корпусу с помощью сварки. Фланцевые шайбы могут быть с выступом, впадиной, пазом или шипом. Между пластинами и торцом трубы обязательно устанавливается уплотнитель.

Виды фланцевых задвижек

На сегодняшний день данный тип арматуры выпускается производителями в широком ассортименте. Устройства различаются конструктивными, рабочими и другими параметрами. В частности их классифицируют по следующим признакам.

По типу затвора:

Клиновые. Заслонка в таких задвижках изготавливается в виде клина, который состоит из двух дисков. Он может быть как упругим, так и жестким. Также задвижки имеют два седла, располагающихся относительно друг друга под определенным углом. В закрытом положении клин надежно прилегает к седлам, герметично перекрывая поток.
Параллельные. Такие задвижки могут включать заслонки, состоящие из одного или двух компонентов – дисков. Они располагаются строго параллельно друг другу. При движении диски максимально плотно прижимаются к седлу, полностью закрывая проходное отверстие.

По характеру движения шпинделя:

Выдвижные. Такие задвижки при повороте органа управления выполняют поступательные движения. Кроме того, они характеризуются большой высотой подъема винта. Из-за этого их установка осуществляется в местах, где достаточно свободного места.
Невыдвижные. Имеют более компактные габариты. Поворот заслонки осуществляется без подъема винта – внутри корпуса задвижки. Применяются в сетях с неагрессивной средой и минимальным риском коррозии. Отлично подходят для узких и труднодоступных мест.

По материалу корпуса и задвижки:

Стальные. Изготавливаются полностью из нержавеющей, оцинкованной или другой стали. Подходят для работы при температуре от -70 до +420 °C. Могут устанавливаться на трубопроводы, по которым движется вода, пар, газ, нефтепродукты и пр.
Чугунные. Производятся из прочного и долговечного чугуна. Могут применяться в системах с рабочей температурой до +150 °C и давлением до 16 атм. Чаще всего используются в трубопроводах, транспортирующих воду или пар.

По методу управления:

Ручные. Смещение заслонки на открытие или закрытие потока осуществляется вручную методом поворота резьбовой шпильки в определенную сторону. Для удобства выкручивания и закручивания резьбы предусмотрено многоспицевое колесо.
Приводные. Винтовая пара управляется автоматически с помощью электрического или иного вида привода. Возможна полная автоматизация или дистанционное управление. Для этого задвижка оснащается приводом, а также процессором, датчиком и прочими компонентами.

Преимущества и недостатки фланцевых задвижек

Распространение данного вида трубопроводной арматуры обусловлено следующими эксплуатационными преимуществами:

Простая конструкция. Обеспечивает простоту обслуживания и ремонта. Также снижает вероятность заклинивания и отказов в работе.
Минимальное гидравлическое сопротивление. Внутреннее устройство такой арматуры оказывает минимальное сопротивление движущемуся потоку веществ.
Универсальность использования. Большинство задвижек может использоваться в трубопроводных системах с разными по типу и агрессивности рабочими средами.
Легкое управление. Возможность автоматизации с помощью электрических и других приводов позволяет открывать/закрывать заслонку без участия оператора.
Надежность. Задвижки устойчивы к коррозии, сильным перепадам давления и прочим факторам, благодаря чему стабильно служат многие годы.
Полная герметичность. Использование уплотнителя обеспечивает непроницаемость прилегания фланцевых шайб друг к другу, исключая утечку пара или жидкости в месте соединения.
Простота демонтажа. При необходимости фланцевые крепления можно легко демонтировать, разъединив закрученные винтовые пары.

Есть у задвижек и недостатки, основным из которых является большая габаритная высота конструкции, что особенно характерно для изделий с шпинделем выдвижного типа, в которых ход штока должен быть равен полному диаметру пропускного отверстия. Также минусом является длительное время открытия и склонность к эксплуатационному износу уплотнительных элементов, вследствие которого задвижки требуют периодического обслуживания и ремонта.

Особенности установки задвижки на фланцы

Монтаж арматуры на торцы трубопроводов осуществляется с помощью расположенных на изделии фланцев и болтов.

Процесс предусматривает следующую последовательность выполнения работ:

Подготовка. Действующий трубопровод перекрывается с помощью дополнительной арматуры полностью или частично (только определенный участок), после этого трубы разрезаются в нужном месте и разъединяются.
Приварка фланцев. На торцах обеих труб монтируются фланцы. Их размеры должны полностью соответствовать диаметру трубопровода и устанавливаемой задвижки. Фиксация элементов осуществляется с помощью сварки, которая обеспечивает надежность крепления.
Установка арматуры. В зазор между трубами устанавливается фланцевая задвижка и размещается таким образом, чтобы отверстия на обеих шайбах были совмещены. В перфорацию на фланцах вставляют болты, на торцы которых накручиваются гайки.
Монтаж уплотнения. При необходимости между поверхностями фланцев с обеих сторон задвижки размещается уплотнитель из резины, полимера или иного упругого материала, который повышает герметичность стыка деталей.
Финальное закручивание. Затягивание винтовых пар осуществляется последовательно. Каждый болт прокручивается на 3–4 оборота, после чего переходят к другому. И так по кругу, до полной затяжки винтовых пар и плотного крепления задвижки.

Видео

В сюжете - Принцип работы задвижки