Сайт может отображаться некорректно, поскольку вы просматриваете его с устаревшего браузера Internet Explorer (), который больше не поддерживается Microsoft.
Рекомендуем обновить браузер на любой из современных: Google Chrome, Яндекс.Браузер, Mozilla FireFox.
Пожалуйста, поверните устройство в вертикальное положение для корректного отображения сайта

Трубопроводные задвижки: виды и назначение

Ваш голос учтен
4.6
Трубопроводные задвижки: виды и назначение
Время прочтения: 7 минут

Задвижка — важный элемент трубопроводной системы, предназначенный для управления потоком рабочей среды. Запорный элемент задвижки движется перпендикулярно оси потока: при его опускании поток перекрывается (положение «закрыто»), при поднятии — свободно проходит через трубопровод (положение «открыто»). Благодаря своей эффективности и надежности, задвижки остаются наиболее популярным выбором для управления потоком рабочей среды различных трубопроводных систем. 

Где конкретно используются трубопроводные задвижки, каких видов бывают и как правильно монтируются на различные участки магистрали? Рассмотрим наиболее актуальные вопросы с прикладным объяснением и примерами. 

Область применения

Задвижки находят широкое применение практически во всех современных отраслях промышленности:

  • Нефтепроводах;
  • Газопроводах;
  • Системах водоснабжения;
  • Канализационных системах;
  • Системах пожаротушения;
  • Химической промышленности;
  • Пищевой промышленности.

Каждое из этих применений требует специфического типа оборудования, учитывающего особенности среды и рабочие условия. Запорная арматура для газопровода и системы водоснабжения отличается по ряду характеристик — это нужно помнить. 

Главные конструктивные элементы 

  • Корпус с крышкой. Изготавливается из черной или нержавеющей стали, алюминия, чугуна или латуни. Корпус является основой задвижки, а крышка служит для регулировки перемещения запорного элемента;
  • Запорный механизм: Заслонка может быть выполнена в виде клина, шибера или диска, в зависимости от типа задвижки. Изготавливается из металла и снабжается эластичными уплотнениями для повышения герметичности;
  • Привод. Управляет перемещением заслонки. Виды приводов включают маховики (на выдвижном или невыдвижном штоке), механические редукторы, гидро-, пневмо- и электроприводы.

Виды задвижек

Основные параметры, по которым различают и классифицируют задвижки, включают:

  • Конструктивные особенности
  • Тип приводного механизма
  • Материал изготовления
  • Габаритные и присоединительные размеры
  • Способ присоединения к трубопроводу
  • Рабочая среда и температурные режимы
  • Климатическое исполнение
  • Уровень герметичности
  • Тип клиновой конструкции
  • Проходной диаметр
  • Тип уплотнений
  • Максимальное рабочее давление

Материал корпуса задвижки

Корпус задвижки включает основную часть и крышку. Основная часть устанавливается в трубопроводную магистраль, а крышка служит для крепления и регулирования перемещения запорного элемента. Задвижки различаются по материалу корпусных деталей: они могут быть изготовлены из стали, чугуна или различных легированных сплавов.

Чугунные задвижки

Для удешевления себестоимости, запорную арматуру зачастую изготавливают из чугуна. Чугунные задвижки распространены в трубопроводных магистралях с небольшими динамическими нагрузками и без резких перепадов температур. Их часто используют в системах горячего и холодного водоснабжения, а также канализации. Для антикоррозийной защиты корпус дополнительно покрывают эпоксидным слоем.

Чугунная запорная арматура изготавливается из различных видов чугуна:

  • Серый чугун (СЧ). Сплав железа с углеродом и графитом. Обладает хорошими литейными свойствами;
  • Ковкий чугун (КЧ). Характеризуется мягкостью, пластичностью и стойкостью к химическому растрескиванию;
  • Высокопрочный чугун (ВЧ). Обладает износостойкостью и высокими механическими свойствами, содержит сфероидальные графитовые включения.
  • Белый чугун. Используется как основа для производства ковкого чугуна.

Корпуса чугунных задвижек изготавливаются методом литья.

Стальные задвижки

Стальные задвижки предназначены для использования в суровых климатических условиях и способны выдерживать воздействие агрессивных и высокоагрессивных рабочих сред. В зависимости от марки стали они обладают морозоустойчивостью, жаропрочностью и жаростойкостью. В большинстве эксплуатационных качеств превосходят изделия из чугуна. 

Основные марки стали, из которых изготавливают задвижки:

  • Ст. 20. Сталь с улучшенной прочностью, подходит для работы с паром при критических температурах, отличается повышенной твердостью;
  • 09Г2С. Сталь, устойчивая к холодным и умеренно-холодным климатическим условиям, не подвержена температурным деформациям в широком диапазоне;
  • 12Х18Н10Т. Нержавеющая сталь, устойчивая к коррозии, выдерживает температуру агрессивных сред до +350°C;
  • 20ЮЧ. Используется для транспортировки высокоагрессивных, опасных и токсичных рабочих сред (например в химической промышленности).

Задвижки из стали обеспечивают надежную работу трубопроводных систем в самых экстремальных условиях, что делает их незаменимыми для ряда промышленных отраслей.

Задвижки из легированных сплавов

Задвижки из легколегированных сплавов обладают относительно высокой механической прочностью, износостойкостью и устойчивостью к коррозии, что делает их незаменимыми в трубопроводных системах под высокими нагрузками и при экстремальных температурах. Они широко применяются в нефтегазовой, химической промышленности и энергетике.

Марки и составы сплавов из которых делают запорную арматуру:

  • 10ХСНД. Сплав на основе железа с добавками хрома, никеля и меди, обеспечивающий высокую коррозионную стойкость и прочность при низких температурах;
  • 12ХМ. Легированная сталь с хромом и молибденом, отличающаяся высокой жаропрочностью и устойчивостью к окислению;
  • 15Х5М. Содержит хром и молибден, обладает высокой механической прочностью и устойчивостью к коррозии в агрессивных средах.

Тип шпинделя задвижки

Задвижки разделяются по типу шпинделя на два основных вида:

  • Выдвижной шпиндель. Шпиндель движется вверх и вниз, непосредственно перекрывая поток рабочей среды. Это позволяет визуально контролировать положение задвижки;
  • Невыдвижной шпиндель. Шпиндель вращается вокруг своей оси в приводной гайке, расположенной прямо в клине. Это делает конструкцию более компактной, так как шпиндель не выступает за пределы корпуса задвижки.

Задвижки с выдвижным шпинделем

Имеют шпиндель, который выведен за пределы корпуса. При вращении штурвала шпиндель поднимается вверх, открывая затвор. Эта конструкция обеспечивает лучшую ремонтопригодность, коррозионную стойкость и длительный срок службы. Однако, такой тип конструкции значительно увеличивает строительную высоту задвижки, так как шпиндель должен выйти из корпуса на длину, превышающую диаметр трубопровода. Кроме того, существенно возрастает и масса задвижки с выдвижным шпинделем.

Задвижки с невыдвижным шпинделем

Характеризуются конструкцией, в которой шпиндель и гайка не выходят за пределы корпуса. При эксплуатации таких задвижек невозможно проконтролировать состояние сальников и шпинделя, а также провести необходимый ремонт без снятия и разборки задвижки. Но они обладают весомым преимуществом: малой строительной высотой, что делает их идеальными для установки в труднодоступных местах. Обычно подобные изделия используются на трубопроводах, транспортирующих неагрессивные рабочие среды, такие как вода, нефть и нефтепродукты.

Тип привода задвижки

В зависимости от места расположения, условий эксплуатации и других факторов, управление задвижкой может осуществляться различными способами и видами приводов.

Ручные задвижки

Для передачи усилия на шпиндель и запорный элемент используется маховик, позволяющий вручную управлять потоком среды. Преимуществом является простота конструкции и независимость от внешних источников энергии.

Электрические задвижки

Электропривод изменяет положение запорного элемента, автоматизируя процесс управления. Он обеспечивает высокую точность и возможность дистанционного управления.

С механическим редуктором

Управление задвижкой осуществляется с помощью редуктора, значительно снижающего усилие, необходимое для перемещения затвора. Это обеспечивает надежное и эффективное управление, особенно на больших трубопроводах.

Пневматические задвижки

Управление шпинделем осуществляется с помощью сжатого воздуха, что обеспечивает быстрый и мощный отклик на команды. Пневматический привод используется там, где требуется высокая скорость и частота срабатываний.

Гидроприводные задвижки

Гидравлическая жидкость, подаваемая на шток затвора, перемещает запорный элемент внутри специального цилиндра. Этот привод подходит для условий, требующих большого усилия и точного регулирования.

Конструкция затвора

Герметичность и управление перекрытием потока рабочей среды определяется конструкцией затвора. Исходя из этого критерия, задвижки бывают с клиновым, двухдисковым (параллельным) и шиберным затвором. Каждый из этих типов имеет, как свои преимущества, так и недостатки. 

Клиновые затворы

Имеют клиновидную форму, расположенную между двумя наклоненными поверхностями. Принцип действия основан на перекрытии потока среды клином, движущимся перпендикулярно потоку.

Изделия данного типа различаются по жесткости клина: жесткий, обрезиненный, двухсторонний и упругий. Задвижки с жестким клином просты в конструкции, надежны и герметичны, но могут заклинивать из-за температурных перепадов и износа уплотнительных колец, что делает их ремонт трудо- и времязатратным.

Шиберные затворы

Характеризуются наличием шибера, который перемещается перпендикулярно потоку рабочей среды, обеспечивая его надежное перекрытие и достаточный для большинства технологических процессов уровень герметичности.

Двухдисковые затворы

Состоят из двух дисков, соединенных между собой разжимной деталью. Это позволяет дискам самостоятельно выравниваться при примыкании к седлам, исключая заклинивание и обеспечивая высокую герметичность.

Способ присоединения к трубе

По данному критерию изделия различают на 3 основные типа: фланцевые, приварные и муфтовые. 

Фланцевые задвижки

С обеих сторон изделия имеются фланцы на концах патрубков. Монтаж выполняется при помощи болтов или шпилек, соединяющих фланцы задвижки и трубопровода. Фланцевый тип является самым распространенным благодаря легкости и быстроте монтажа и демонтажа, что позволяет быстро обслуживать и заменять этот элемент арматуры.

Приварные задвижки

Оснащены патрубками, диаметр которых соответствует диаметру трубы. Монтаж осуществляется сваркой, обеспечивая герметичность и надежность соединения. Данный метод присоединения к трубе подходит для систем, где требуется высокая прочность и постоянное соединение без риска утечек.

Муфтовые задвижки

Имеют резьбу на патрубках, что позволяет соединять их с трубопроводом путем вкручивания. Обычно используются для труб с условным проходом до DN50, обеспечивая простоту установки и демонтажа в компактных системах.

Виды уплотнительных материалов

Существует 2 типа уплотнительных материалов: резиновое покрытие и наплавленные поверхности.

EPDM (Этилен-пропилен-диеновый мономер)

Представляет собой резиновое покрытие, не подверженное коррозии и обладающее отличным сопротивлением к истиранию.Обрезиненные клинья широко применяются в коммунальном хозяйстве благодаря своей долговечности и устойчивости в жестких рабочих средах.

Направленные поверхности

Наплавка выполняется из проволоки из нержавеющей стали, что обеспечивает высокую прочность и стойкость к коррозии. Изделия с наплавкой используются на трубопроводах с высоким давлением и температурами до +425°C, а также в химической промышленности, где требуются надежные и долговечные решения.

Эксплуатационные параметры задвижек

К основным эксплуатационным характеристикам, относится:

  • Проходной диаметр (DN): от 15 до 1400 мм;
  • Номинальное давление среды (Pn): от 10 до 40 атм;
  • Класс герметичности по ГОСТ 9544: А, АА, В, С;
  • Тип подсоединения: под приварку, муфтовое, фланцевое;
  • Климатическое исполнение: Т1, ТпУ1, У1, ХЛ1 (для чугунных задвижек: У, Т, УХЛ, ОМ);
  • Направление подачи рабочей среды;
  • Тип привода: ручной, редуктор, приводной механизм.

Выбор типа изделия определяется стойкостью используемых материалов к коррозии и другим условиям эксплуатации.

Согласно ГОСТ 4666-75 используются следующие обозначения в маркировке. 

Рассмотрим на примере задвижки 30с41нж:

  • 30: указывает на задвижку;
  • с: стальной корпус;
  • 41: номер модели;
  • нж: нержавеющий материал на клине.

Могут использоваться и дополнительные обозначения:

  • Цифра «5» перед номером модели: механический редуктор в качестве привода;
  • Цифра «9» перед номером модели: установлен электропривод;
  • Отсутствие цифры: ручной привод (управление маховиком).

Достоинства задвижек

Вне зависимости от типа, изделия отличаются следующими преимуществами:

  • Простота конструкции. Обеспечивает легкость эксплуатации и обслуживания;
  • Высокие эксплуатационные параметры работы. В зависимости от материала и конструкции выдерживают температуру до 565°C и давление до 25 МПа;
  • Универсальность применения. Используются в различных трубопроводных системах для транспортировки любых жидкихи газообразных сред;
  • Высокие гидравлические параметры. Подбираются по внутреннему диаметру трубопровода, обеспечивая плавное перемещение запорного механизма и предотвращение гидроударов;
  • Удобное управление потоком. Позволяют изменять интенсивность и направление движения потока среды.
  • Долговечность и надежность. Материалы узлов и деталей рассчитаны на длительный срок службы и устойчивы к коррозии.

Правила монтажа задвижки

Установка изделий к на магистрали или трубопроводы промышленного назначения осуществляется только квалифицированными специалистами. При выполнении монтажа соблюдаются следующие правила:

Подготовка системы:

  • Снимать запорную арматуру разрешается только при отсутствии рабочей жидкости в системе;
  • Место установки и соединения труб следует очистить от грязи, налета и окалины.

Проверка фланцевых задвижек:

  • Перед монтажом проверяются фланцы на отсутствие трещин, царапин и дефектов.

Установка арматуры:

  • Изделие устанавливается на прямолинейной части магистрали для предотвращения перекосов и изгибов, что может вызвать протечки и перенапряжения в системе;
  • Для тяжелых узлов используются жесткие опоры.

Эксплуатация:

  • Нельзя прикладывать большие усилия к маховикам во избежание поломок и трещин.

Безопасность при монтаже:

  • Запрещается использовать арматуру после ее сильного падения, а также при наличии видимых механических неисправностей.

Испытания задвижек

После монтажа запорной арматуры проводятся гидравлические испытания (опрессовка), при которых рабочее давление увеличивается на 25% от максимального.

При опрессовке проверяются:

  • Плотность соединения фланцев задвижки и трубопровода;
  • Герметичность уплотнения между корпусом и крышкой;
  • Герметичность сальникового уплотнения.

Испытания проводятся при открытом проходе, перемещение затвора при достижении проверочного давления не допускается. Результаты испытаний заносятся в паспорт изделия.

Закажите поставку продукции для вашей задачи

  • Отгрузка из наличия от 1 дня, производство под заказ — от 14 дней
  • Риски повреждения исключаются даже при транспортировке
  • Каждое изделие индивидуально прокладывается картоном и пузырчатой пленкой во избежание образования сколов и царапин
  • Работает наше производство деталей трубопроводов по Москве и всей РФ
Оставьте заявку, чтобы получить предложение и цены