Клиновая задвижка: виды, назначение, ГОСТ

Задвижки клиновые широко используются на промышленных объектах для регулирования потока рабочих сред. Эта статья расскажет об особенностях конструкции, принципах работы и областях применения клиновых задвижек. Узнайте все о задвижках клиновых и научитесь правильно подбирать их для конкретных задач.

Назначение и применение клиновых задвижек

Клиновые задвижки относятся к запорной арматуре и предназначены для перекрытия потока рабочей среды в трубопроводах. Их основное назначение - регулирование расхода и давления среды путем частичного или полного перекрытия проходного сечения трубы.

Клиновые задвижки применяются:

• В системах водоснабжения и водоотведения ЖКХ
• В энергетике на тепловых и атомных станциях
• В нефтегазовой отрасли на трубопроводах
• В химической промышленности

Преимущества клиновых задвижек:

• Простота и надежность конструкции
• Высокая ремонтопригодность
• Возможность установки в трубопроводах различного диаметра
• Широкий выбор материалов корпуса и уплотнений

Ограничения по применению клиновых задвижек связаны с наличием в рабочей среде твердых частиц, которые могут привести к износу и заклиниванию подвижных элементов задвижки.

Принцип работы и устройство клиновых задвижек

Принцип работы клиновых задвижек основан на перемещении клина, который перекрывает проходное сечение трубопровода. Задвижка может находиться в одном из двух положений:

1. Открытое, при котором клин полностью поднят и не препятствует движению рабочей среды.
2. Закрытое, при котором клин опущен и плотно прижат к седлам, перекрывая поток рабочей среды.

Основные элементы клиновой задвижки:

• Корпус с патрубками для присоединения к трубопроводу
• Крышка корпуса
• Шпиндель с маховиком для перемещения клина
• Клин для перекрытия потока
• Седла для уплотнения клина
• Уплотнения шпинделя

Различают несколько типов клиновых затворов:

• Жесткий затвор обеспечивает полную герметичность, но может приводить к заклиниванию.
• Двухдисковый затвор более надежен и менее подвержен заклиниванию.
• Упругий затвор сочетает достоинства двух предыдущих типов.

Для уплотнения шпинделя применяются:

• Сальниковые уплотнения
• Мембранные уплотнения
• Сильфонные уплотнения
• Шланговые уплотнения (для химически агрессивных сред)

Технологии изготовления корпусов клиновых задвижек:

• Литье чугунных деталей
• Штамповка стальных заготовок
• Сварка корпусов из стальных листов

Таким образом, конструкция клиновых задвижек позволяет надежно регулировать поток рабочей среды в трубопроводе.

Классификация клиновых задвижек

Существует несколько видов классификации клиновых задвижек:

1. По материалу корпуса:
• Стальные
• Чугунные
2. По типу корпуса:
• Проходные
• Угловые
3. По типу соединения с трубопроводом:
• Фланцевые
• Муфтовые
• Под приварку
4. По типу привода:
• С выдвижным шпинделем
• С невыдвижным шпинделем
5. По герметичности (классу)
• Класс "A"
• Класс "B"
6. По степени открытия проходного сечения:
• Полнопроходные
• Неполнопроходные
7. По рабочим параметрам:
• Давление
• Температура
• Рабочая среда

Такая классификация позволяет подобрать клиновую задвижку для конкретных условий эксплуатации.

Особенности стальных фланцевых задвижек

Стальные фланцевые задвижки обладают рядом преимуществ:

• Высокая прочность и долговечность
• Устойчивость к коррозии
• Возможность работы в широком диапазоне давлений и температур
• Высокая ремонтопригодность
• Удобство монтажа/демонтажа
• Компактные размеры по сравнению с чугунными задвижками

Для изготовления стальных задвижек применяются стали 20, 15Х5М, 12Х18Н10Т.

Стальные фланцевые задвижки изготавливаются в соответствии с ГОСТ Р 53672 и имеют унифицированные размеры фланцев для диаметров DN 50-1200 мм.

Типовая конструкция стальной фланцевой задвижки (чертеж, схема, таблица).

Рекомендации по выбору стальных фланцевых задвижек для конкретных условий эксплуатации.

Особенности стальных фланцевых задвижек

Для стальных фланцевых задвижек характерны следующие конструктивные особенности:

• Корпус изготавливается методом штамповки из листовой стали, элементы свариваются.
• Клин и шпиндель также изготавливаются из легированных сталей.
• В качестве уплотнителя шпинделя чаще всего используются сальниковые набивки.
• Фланцы привариваются к корпусу, их размеры стандартизированы.
• Привод осуществляется при помощи маховика, соединенного со шпинделем.

При выборе стальной фланцевой задвижки необходимо учитывать:

• Рабочие параметры (давление, температура) транспортируемой среды.
• Химический состав среды, наличие примесей и абразивных частиц.
• Требуемый класс герметичности задвижки.
• Необходимые диаметр и пропускная способность.
• Условия эксплуатации (открытый воздух, помещение).

Особенности чугунных задвижек

Чугунные задвижки обладают следующими особенностями:

• Высокая коррозионная стойкость чугуна позволяет применять их для агрессивных сред.
• Более компактная конструкция по сравнению со стальными задвижками тех же размеров.
• Возможность изготовления корпусов методом литья сложных конфигураций.
• Относительно невысокая стоимость.
• Меньший ресурс и срок службы по сравнению со стальными задвижками.
• Низкая ремонтопригодность.

Для чугунных задвижек применяют серый чугун марок СЧ15, СЧ20 и высокопрочный чугун марки ВЧ40.

Чугунные задвижки целесообразно использовать:

• В системах водоснабжения, теплоснабжения, канализации.
• В трубопроводах для транспортировки жидких агрессивных сред.
• Для горячей воды (в отличие от стальных задвижек чугун устойчив к коррозионному растрескиванию).
• В качестве запорной арматуры неответственного назначения.

Правила монтажа клиновых задвижек

При монтаже клиновых задвижек необходимо соблюдать следующие правила:

• Задвижка устанавливается на горизонтальном или вертикальном участке трубопровода.
• Направление потока среды должно совпадать со стрелкой на корпусе.
• Для удобства обслуживания задвижку монтируют шпинделем вверх.
• Затяжка фланцевых соединений должна быть равномерной.
• Необходимо обеспечить герметичность и отсутствие протечек.

Типичные ошибки при монтаже:

• Перекос фланцевых соединений.
• Наличие вмятин и забоин на поверхности задвижки.
• Неправильное положение задвижки относительно направления потока.
• Недостаточная затяжка крепежных соединений.

Правила эксплуатации клиновых задвижек

Для обеспечения надежной работы клиновых задвижек необходимо:

• Не допускать гидроударов и резких скачков давления.
• Исключить попадание в трубопровод твердых частиц.
• Периодически проверять герметичность соединений и сальников.
• Своевременно смазывать резьбу шпинделя.
• Не прикладывать избыточных усилий при открытии/закрытии задвижки.

Соблюдение этих несложных рекомендаций позволит избежать поломок задвижки и продлить срок ее службы.

Ремонт и техническое обслуживание задвижек

Регулярное техобслуживание клиновых задвижек включает:

• Проверку герметичности сальников и состояния уплотнений.
• Смазку резьбы шпинделя.
• Контроль крепления болтов фланцевого соединения.
• Очистку задвижки от грязи и отложений.

Ремонт задвижек производится в случае выявленных дефектов и неисправностей. Возможные работы по ремонту:

• Замена изношенных сальников.
• Замена седел и уплотнительных колец.
• Шлифовка клина для восстановления плотности прилегания.
• Ремонт эрозионно-коррозионных повреждений.

Квалифицированно выполненный ремонт позволяет продлить срок службы клиновой задвижки.