Поворотный дисковый затвор — особенности эксплуатации

Поворотный дисковый затвор — разновидность запорной арматуры, устанавливаемая на трубопроводы с целью перекрытия подачи рабочей среды на конкретный участок магистрали. Использование затворов широко распространено в системах водоснабжения, канализации и коммунального отопления. В напорных трубопроводах, где рабочая среда циркулирует под большим давлением, такая арматура, ввиду неспособности обеспечить полную герметичность отсечения, не применяется. В статье мастер сантехник расскажет о поворотных затворах дискового типа, их конструктивные особенности и принцип работы, преимущества и недостатки.

Принцип работы, особенности конструкции

Характерной особенностью дисковых затворов является то, что из запорный элемент имеет форму диска, который расположен перпендикулярно по отношению к движению транспортируемой по трубопроводу рабочей среды. При отсечении потока диск проворачивается вокруг своей оси на 90° и перекрывает пропускное отверстие арматуры.

Также затвор фланцевый может именоваться заслонкой либо герметичным клапаном. В зависимости от способа вращения запорного элемента затворы классифицируются на два вида:

• Осевые (затвор вращается вокруг своей центральной оси);
• Эксцентриковые (вращение происходит вокруг оси эксцентрика).

Обе разновидности арматуры имеют идентичную сферу применения. Ими, как правило, комплектуются трубопроводы больших диаметров с минимальным рабочим давлением транспортируемой среды, правила эксплуатации которых не выдвигают строгих требований к герметичности арматуры.

Поворотные дисковые затворы используются в следующих сферах:

• Водоснабжение и отопление;
• Кондиционирование и вентиляция;
• Газоснабжение и трубопроводы подачи парообразных веществ;
• Нефтепродукты, неагрессивные химические жидкости;
• Системы пожаротушения.

Конструкция данного вида арматуры предусматривает возможность изготовления запорного диска достаточно большой толщины, что дает ему повышенную износоустойчивость. На рынке широко представлены специальные модификации затворов предназначенные для абразивных сыпучих сред, в которых другие виды трубопроводной арматуры имеют ограниченный срок службы.

Требования к конструктивному исполнению и техническим характеристикам затворов приведены в нормативном документе ГОСТ №12521-89 «Затворы дисковые межфланцевые. Основные параметры», согласно которому арматура имеет стандартную компоновку, состоящую из следующих узлов:

• Стальной либо чугунный корпус.
• Привод ручного либо механизированного (электро, гидро, пневмопривод) типа.
• Запорный механизм в виде диска.
• Шток, соединяющий диск с приводом.
• Узел скольжения, внутри которого вращается шток, состоящий из стопорного и упорного кольца, манжеты, кольцевого уплотнения.
• Крепеж, фиксирующий затвор на штоке.
• Пропускное отверстие круглой формы, внутри которого вращается диск.
• Нижняя часть штока, выходящая из диска и выступающая в качестве дополнительного фиксатора.
• Упорный винт, предотвращающий смещение штока при вращении.

Принцип работы арматуры крайне прост — привод передает момент вращения на запорный диск, тот изменяет положение на 90° вокруг своей оси и перекрывает пропускное отверстие. Герметичность корпуса по отношению к окружающей среде достигается за счет использования уплотнительных манжет и прокладок из фторопласта либо синтетического каучука.

Отметим, что поворотный затвор может использоваться только в качестве запирающей арматуры, то есть его запорный диск должен размещаться  в крайних положениях — «открыто» либо «закрыто». При необходимости применения регулирующей арматуры используются аналоги — вентили и задвижки.

Преимущества и недостатки

Широкое распространение данного вида арматуры в разнообразных сферах промышленности обуславливается наличием у нее множества эксплуатационных преимуществ, основными из которых являются:

• Минимальные габаритные размеры и вес;
• Предельная простота конструкции и сравнительно небольшое количество составляющих деталей;
• Ремонтопригодность арматуры, возможность замены уплотнительных поверхностей;
• Устойчивость запорного механизма к механическому воздействию абразивных веществ;
• Простота монтажа за счет фланцевого соединения (также выделяют межфланцевые затворы, которые не имеют собственных присоединительных пластин а зажимаются между двумя смежными фланцами трубопровода).

К недостаткам конструкции относится неспособность арматуры в стандартном исполнении обеспечить полную герметичность отсечения рабочей среды. Классификацию по классу герметичности «А» (полное отсутствие протечек) проходят только затворы с мягким седельным уплотнением. Арматура, уплотнительные поверхности которой выполнены в конфигурации «металл по металлу», относится к классу «В».

Также эксплуатационным недостатком является трудоемкость управления арматурой больших диаметров из-за сильных крутящих моментов — все затворы диаметром свыше 150 мм комплектуются редукторами, облегчающими необходимые для управления усилия. Отметим и то, что в открытом положении арматуры запорный диск находится внутри пропускного отверстия корпуса, что приводит к потерям давления рабочей среды и затрудняет механическую очистку трубопровода.

Типоразмеры и маркировка

Арматура имеет стандартную маркировку типа 32с3п ду50ру10, в которой:

• 32 — тип арматуры;
• с — корпус стальной;
• 3 — привод укомплектован механическим редуктором с червячной передачей;
• п — материал уплотнительных поверхностей пластмасса;
• ду50 — присоединительный диаметр 50 мм;
• ру10 — номинальное рабочее давление 10 кгс/см2.

Межфланцевые конструкции, согласно положениям ГОСТ №12521, выпускаются в диаметрах 100-1600 мм. Арматура делится на 4-е класса в зависимости от рабочего давления: до 0.1 МПа, до 0.25, до 1 и до 1.6 МПа. Изделия предназначены для эксплуатации при температуре рабочей среды от -60° до +300°.

В отдельную категорию входят затворы в корпусе из титановых сплавов, диапазон диаметров которых варьируется между 100 и 1000 мм. Они рассчитаны на давление до 0.63 МПа и максимальную температуру +300°.

Особенности обратных затворов и технология монтажа

Существует подвид данного типа арматуры именуемый обратным затвором, другое часто встречаемое название — захлопка. Функциональным назначением такой конструкции является ограничение возможности обратного движения транспортируемой по трубопроводу рабочей среды.

Обратный затвор имеет отличающуюся конструкцию. В нем запорный механизм зафиксирован не на штоке, соединяющим его с приводом, а на осевой пружине, которая фиксирует диск на пропускном отверстии корпуса. При эксплуатации в стандартном рабочем режиме диск перемещается под давлением циркулирующей среды и открывает пропускное отверстие, что дает возможность потоку двигаться в заданном направлении.

В случае изменения направления движения рабочей среды из-за снизившегося гидравлического давления запорный диск, под воздействием силы пружины, возвращается в исходное положение и перекрывает пропускное отверстие, предотвращая обратный ход потока.

В зависимости от конструктивного исполнения обратный затвор может быть:

• Простым;
• Безударным.

Простые конструкции выпускаются в диаметрах до 400 мм включительно. Безударная арматура от них отличается наличием дополнительных демпферов, обеспечивающих мягкую посадку диска при захлопывании. Однако захлопки в безударном исполнении ограничены в применении — они могут устанавливать исключительно на горизонтальных участках трубопровода.

Большая часть дисковых затворов имеют стальной межфланцевый корпус, на присоединительной пластине которого предусмотрено то же расположение посадочных отверстий под крепежи, что и на фланцах трубопровода. Межфланцевые конструкции отличаются минимальной строительной шириной — они устанавливаются между двумя фланцами смежных труб, которые стягиваются винтами и гайками и зажимают арматуру между собой. Герметичность соединения достигается за счет использования уплотнительных прокладок из паронита либо резины.

Видео

В сюжете - Эксплуатация фланцевого затвора.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Фланцевые задвижки — конструкция, виды, характеристики