Что такое задвижка и ее конструкция. Виды запорных задвижек и принцип действия

Задвижки – очень популярный и распространенный тип запорной арматуры. Благодаря своей надежности и простой конструкции они востребованы на транспортных и технологических трубопроводах с самыми разнообразными рабочими средами. В зависимости от конструктивного и материального исполнения, задвижки могут использоваться в системах с рабочими давлениями до 25 МПа и температурами до +565 °С. Далее описана конструкция и принцип работы задвижек, приведена их классификация, а также отмечены особенности разных модификаций данной арматуры.

Из чего состоит задвижка?

Главные конструктивные элементы арматуры:

корпус;
крышка;
затвор;
резьбовая пара (шпиндель и гайка);
сальниковое уплотнение;
маховик (или другой управляющий элемент).

Устройство задвижки очень простое. Ее основу составляют корпус и крышка – именно они образуют полость, по которой движется рабочая среда. В полости арматуры находится затвор и (у части задвижек) механизм, обеспечивающий его передвижение, – резьбовая пара. Запирающий элемент движется перпендикулярно оси потока: опускаясь, он перекрывает просвет трубы, а поднимаясь, открывает. Механизм передвижения максимально простой – при вращении маховика вращается шток (шпиндель), который связан с запирающим элементом напрямую или через гайку. Вращательные движения маховика преобразуются в поступательные движения затвора.

Для герметичного перекрывания потока в корпусе задвижки обычно предусмотрены седла с уплотнительными поверхностями. Когда затвор опускается, он плотно примыкает к седлам, не позволяя среде проходить через полость задвижки. У корпуса также есть два конца для присоединения к патрубкам трубопровода. Они могут быть оснащены фланцами, резьбой или фаской для приварки. В месте выхода штока наружу находится сальник, который предотвращает утечку среды из задвижки.

Маховик – самый простой и распространенный орган управления задвижкой. На трубопроводах больших диаметров, где для перемещения затвора необходимо серьезное усилие, используются дополнительные устройства – механические редукторы, электро-, гидро- и пневмоприводы.

Для изготовления корпусных деталей задвижек чаще всего используется:

чугун;
сталь (легированная или нержавеющая).

Затвор, как правило, изготавливают из стали, которая лучше переносит работу в потоке среды. От материального исполнения арматуры зависит возможность ее применения с различными средами – неагрессивными или агрессивными, холодными или перегретыми. При этом задвижки (за редкими исключениями) используются только для полного перекрывания трубопровода и не подходят для регулировки потока. Если затвор оставить в полуоткрытом положении, он деформируется под давлением среды, что приведет к заклиниванию арматуры.

Типы задвижек

Общий принцип работы задвижек сходный – затвор, отсекающий поток среды, движется перпендикулярно этому потоку. Но существует несколько типов арматуры, которые отличаются конструкцией запирающего элемента и расположением резьбовой пары. Различают такие типы задвижек:

Клиновые (с жестким, двухдисковым или упругим клином).
Параллельные.
Шиберные.
Шланговые.

В зависимости от расположения ходового узла задвижки подразделяют на два типа:

с выдвижным шпинделем;
с невыдвижным шпинделем.

Устройство клиновых задвижек

В такой арматуре затвором выступает клин, а седла в корпусе расположены под углом. При закрывании задвижки клин опускается в пространство между седлами и плотно прилегает к ним, обеспечивая высокую герметичность перекрывания. Клин может иметь разную конструкцию:

Жесткий клин – металлическая пластина, сужающаяся книзу. Для надежного и герметичного перекрывания потока при изготовлении задвижки жесткий клин очень точно подгоняют под форму седел. Такой затвор очень прочный, но из-за своей жесткости может заклинивать при колебаниях температуры или давления среды. Кроме того, уплотнительные поверхности здесь довольно быстро изнашиваются.
Двухдисковый клин представляет собой более сложное устройство – он состоит из двух плоских дисков. Диски жестко скреплены между собой под тем же углом, под которым расположены седла в корпусе. В таких задвижках нет необходимости в идеальной подгонке клина под седла, так как элементы затвора способны частично «самоустанавливаться» во время его опускания. Эта особенность обеспечивает и повышенную герметичность перекрывания. Также задвижки с двухдисковым клином меньше подвержены заклиниванию и износу уплотнительных поверхностей.
Упругий клин состоит из дисков, скрепленных не жестко, а посредством упругого элемента. У такого затвора более простая конструкция, чем у двухдискового, но и возможности «самоустановки» меньше. При этом упругий клин также прощает некоторые погрешности при подгонке седел, он проще в изготовлении, чем жесткий затвор.

Принцип действия параллельных, шиберных и шланговых задвижек

Как разновидность клиновых иногда рассматривают и параллельные задвижки. Их затвор имеет не клиновидную форму, но по конструкции схож с двухдисковым клином. При этом диски затвора параллельных задвижек расположены параллельно друг другу. При перекрывании потока они прижимаются к уплотнительным поверхностям седел специальным клиновым грибком, который находится посредине.

Шиберные задвижки можно рассматривать как параллельные с одним диском. Это очень простые устройства, в которых поток среды отсекается плоским затвором, работающим подобно гильотине. Отдельные их модификации даже оснащаются ножевым затвором для разрушения частиц среды, попавших в корпус во время перекрытия трубопровода. Такая арматура используется с загрязненными средами, в которых есть много механических примесей. По герметичности перекрывания она существенно уступает клиновым задвижкам.

Шланговые устройства принципиально отличаются от остальных типов и по конструкции, и по принципу действия. Их относят к задвижкам, поскольку здесь выполняется классический принцип действия задвижки – просвет трубы перекрывается при опускании штока перпендикулярно потоку. У шланговых моделей нет затвора как такового, а через корпус проложен гибкий шланг. Когда трубопровод нужно перекрыть, при вращении маховика опускается шпиндель, который просто пережимает этот шланг.

Подобная конструкция полезна в трубопроводах, по которым транспортируются очень агрессивные среды. Наличие шланга в полости арматуры исключает контакт металлических элементов со средой и предупреждает их коррозию.

Как работают задвижки с выдвижным и невыдвижным штоком

Ходовой узел задвижки – резьбовое соединение шпиндель-гайка – основной элемент, который передает усилие от вращения маховика к затвору. Этот узел может быть расположен как в полости арматуры, так и снаружи:

Выдвижной шпиндель соединен с затвором своим нижним концом. Гайка расположена снаружи, и при вращении маховика шпиндель выдвигается вверх на величину хода затвора. Такая конструкция исключает контакт ходового узла с рабочей средой, что продлевает срок службы арматуры и позволяет использовать ее с более агрессивными средами (или при высоких температурах). Задвижки с выдвижным шпинделем более надежны и просты в обслуживании, поскольку существует свободный доступ к сальниковому уплотнению. Единственный минус подобных устройств – увеличенный вес и большая строительная высота, а также необходимость оставлять свободное место над маховиком для выдвижения шпинделя при открывании арматуры.
У задвижек с невыдвижным шпинделем ходовой узел находится в полости задвижки. Шток закреплен верхним концом и не меняет своего положения при открывании и закрывании устройства. Во время вращения маховика затвор вместе с ходовой гайкой передвигается вверх или вниз относительно шпинделя. Поскольку у таких устройств резьбовое соединение находится в рабочей среде, а доступ к сальнику закрыт, они менее устойчивы к агрессивным средам и сложным рабочим условиям. Их не устанавливают на ответственных объектах, но используют в обстоятельствах, когда важна малая строительная высота и небольшой вес.

Клиновидная задвижка играет важную роль в обеспечении надежной работы трубопроводов, способствующих перемещению различных сред. Механизм устройства и способ работы отличается высокой эффективностью и функциональностью.

Что представляет собой клиновая задвижка?

Трубопроводная арматура широко используется при организации технологических процессов, работе энергосистем и перерабатывающих комплексов. Клиновидные задвижки являются разновидностью арматуры, обладающие некоторыми техническими особенностями.

Седла запорных элементов располагаются под углом, а запоры представляют собой клин, который изготавливается таким образом, чтобы максимально удовлетворять технологические нужды трубопровода. Они бывают жесткими, упругими или двухдисковыми.

В любом случае, при регулировке клинья плотно входят в межседельный промежуток и надежно закрывают путь движения перекачиваемого продукта. Тип клина выбирается, исходя из технических требований, предъявляемых к используемой системе транспортировки среды.

Виды задвижек

Фланцевая задвижка представляет собой самый распространенный вид запорной арматуры, широко использующийся в системах трубопроводов диаметром до двух тысяч миллиметров. Она находят применение как в промышленности, так и в жилищно-коммунальных трубопроводах, обеспечивающих жителей теплом, водой, газом и отводом канализационных вод. При этом они способны гарантировать качественное передвижение нефтепродуктов, пара, жидкости или других сред с давлением до 25 МПа и верхним пределом температуры 565 градусов по Цельсию. Фланцевая клиновая задвижка имеет репутацию надежного и эффективного средства регулировки и контроля.
Шиберная задвижка не предназначается для регулировки потока транспортируемой среды. Она может находиться только в двух положениях — открыто или закрыто — и устанавливается на горизонтальных трубопроводах. Задвижки бывают с выдвижными или не выдвижными шпинделями. Кроме того, специалисты различают их по способу крепления, используя фланцевые или безфланцевые соединения. Конструктивные особенности состоят в наличии специального диска управления, гарантирующего быстрое поднятие или опускание рабочего штока. Перекрытие потока движения среде обеспечивают специальные сальники и уплотнители.
Задвижки параллельные имеют похожую с клиновыми конструкцию. Основное отличие состоит в наличии параллельных дисков, гарантирующих надежное закрытие доступа перекачиваемого по трубопроводу материала. Достаточно простая конструкция дает возможность обеспечить трубопровод качественной арматурой по минимальной цене, при этом гарантировать долговечность и эффективность работы системы в целом. Поскольку она имеет минимальное гидравлическое сопротивление, то является главным элементом регулировки магистральных трубопроводов для работы ЖКХ.
Задвижка шланговая обеспечивает работу транспортирующих различные среды трубопроводов. Она дает возможность быстро и максимально эффективно перекрыть движение жидкости, пара или топлива и присоединяется к трубам при помощи фланцевых соединений. Механизм представляет собой металлический корпус с расположенными внутри пережимными устройствами и специальными патрубками, гарантирующими надежность работы трубопровода, подающего топливо, пар или воду. Температура перекачиваемой среды не должна превышать 170 градусов Цельсия, а давление 1,6 МПа.

Настоящее руководство по эксплуатации распространяется на чугунные задвижки клиновые фланцевые с невыдвижным шпинделем с ручным приводом, под электропривод, с редуктором:
- с ручным приводом – маховиком, с обрезиненным клином:
т/ф 30ч39р – PN10 DN 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400;
т/ф 30ч39р – PN16 DN 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400;
- под электропривод, с обрезиненным клином:
т/ф 30ч939р – PN10 DN 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800;
т/ф 30ч939р – PN16 DN 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800;
с коническим редуктором, с обрезиненным клином:
т/ф 30ч539р – PN10 DN 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800;
т/ф 30ч539р – PN16 DN 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800,
изготавливаемые по техническим условиям и предназначено для ознакомления обслуживающего персонала с устройством и работой задвижек, их основными техническими данными и характеристикой, а также служит руководством по монтажу, наладке, эксплуатации, хранению и техническому обслуживанию.
Задвижки клиновые соответствуют техническим требованиям ГОСТ 5762-2002, ГОСТ Р 53672-2009, ГОСТ 9544-2005.
Для задвижек под электропривод дополнительно следует руководствоваться техническим описанием и инструкцией по эксплуатации, паспортом на электропривод.
Данные задвижки относятся к классу восстанавливаемых, ремонтируемых изделий.
Пример записи задвижек клиновых с ручным приводом (маховиком) климатического исполнения У1 (сплошной клин) при заказе и записи в документации другой продукции в которой она может быть применена: «Задвижка клиновая ЗКЛ2-50-16 DN50 РN16 У1 30ч39р».
Пример записи задвижек под электропривод климатического исполнения У1 (сплошной клин) при заказе и записи в документации в которой она может быть применена: «Задвижка клиновая ЗКЛП-50-16 DN50 РN16 У1 30ч939р».

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
1.1 Задвижки клиновые с невыдвижным шпинделем предназначены для установки в качестве запорного устройства на трубопроводах по транспортировке разбавленных неорганических и органических кислот, оснований, полярных органических сред, окислительных сред, щелочей и кетонов,холодной и горячей воды, пара, по отношению к которым материалы, применяемые в задвижках, коррозионностойкие. Не применять при работе с растительными маслами и животными жирами, алифатическими ароматическими и хлорированными углеводородами, минеральными маслами.
1.2 Основные параметры и характеристики
1.2.1 Температура рабочей среды:
для задвижек клиновых фланцевых от -40°С до +130°С.
1.2.2 Избыточные давления в зависимости от температуры рабочей среды по ГОСТ356-80.
1.2.3 Выбор задвижек должен производиться, исходя из стойкости материалов в применяемых средах с учетом вида коррозии в соответствии с требованиями ГОСТ 9.908-85.
1.2.4 Применяемая среда для углеродистых сталей не должна обладать скоростью коррозии более 0,15 мм в год.
1.2.5 Запрещается эксплуатация задвижек при отсутствии эксплуатационной документации.
1.2.6 Фланцы корпуса – по ГОСТ 12819-80 на Ру 1,0 МПа (10кгс/см2), Ру 1,6 МПа (16кгс/см2), Ру 2,5 МПа (25кгс/см2).
Ответные фланцы ГОСТ 12821-80 на Ру 1,0 МПа (10кгс/см2), Ру 1,6 МПа (16кгс/см2), Ру 2,5 МПа (25кгс/см2).
Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей – по ГОСТ 12815-80:
Ру 1,0 МПа (10кгс/см2), Ру 1,6 МПа (16кгс/см2), Ру 2,5 МПа (25кгс/см2) исполнение 1, ряд 2.
По заказу потребителя допускается изготовление магистральных фланцев корпуса задвижки с уплотнительной поверхностью исполнения 2 или 4, ряд 2 по ГОСТ 12815-80.
1.2.7 Задвижка клиновая должна быть прочной, плотной и герметичной по отношению к внешней среде.
Пропуск рабочей среды или «потение» через металл, а также пропуск среды через прокладочное соединение и сальниковое уплотнение не допускаются.
Класс герметичности задвижек А, В, С, D, D1 ГОСТ 9544-2005 (класс герметичности задвижек определяется договорными обязательствами на поставку продукции).
Класс герметичности определяется по величине протечек в затворе при приемо-сдаточных испытаниях.
1.2.8 Направление подачи рабочей среды – любое.
1.2.9 Установочное положение задвижки – приводом вверх.
Допускается отклонение от вертикали до 90˚ в любую сторону. При горизонтальном расположении шпинделя задвижки под электропривод необходимо наличие опоры под корпус привода.
1.2.10 Рабочее положение затвора – полностью открыто или полностью закрыто. Подъем и опускание затвора задвижек с выдвижным шпинделем должно быть плавным – без рывков и заеданий. Использование задвижки в качестве дросселирующего устройства не допускается.
1.2.11 Строительная длина задвижки по ГОСТ 3706-93.

1.2.12 Рабочая температура окружающего воздуха для задвижек климатического исполнения У1 – не ниже минус 40 ˚С по ГОСТ 15150-69.
1.2.13 Задвижка клиновая относится к классу восстанавливаемых, ремонтируемых изделий с нерегламентированной дисциплиной восстановления и вынужденной продолжительностью эксплуатации.
1.2.14 Показатели срока службы, технического ресурса и наработки на отказ:
задвижек с обрезиненным клином:
установленный средний срок службы – не менее 10 лет;
установленный средний ресурс – не менее 2000 циклов или 100000ч;
наработка на отказ – не менее 200 циклов или 12000 ч.
1.2.15 Критерием отказов чугунной клиновой задвижки являются:
протечки в затворе, превышающие допустимое значение по ГОСТ 9544-2005, при подтверждении заявленного класса герметичности;
потеря герметичности по отношению к внешней среде корпусных деталей и сварных соединений;
самопроизвольное изменение положения шпинделя из положения «открыто» или положение «закрыто» в процессе работы;
неустранимый дополнительной подтяжкой пропуск среды через прокладочные соединения и сальник, заклинивание подвижных частей;
срез резьбы ходовой пары;
срез шпонки штурвала и гайки шпинделя;
отрыв клина от шпинделя;
разрушение других элементов или деталей задвижки,
При условии, что данные неполадки не возникли вследствие нарушения правил эксплуатации.
1.2.16 Критериями предельного состояния задвижки являются:
разрушение и потеря плотности материала корпусных деталей.
Примечание: *Задвижки, подвергнутые восстановлению (разборке и сборке) в пределах гарантийных сроков эксплуатации, замене не подлежат, изготовитель ответственности за работоспособность данных задвижек не несет.

2. КОМПЛЕКТНОСТЬ
Задвижка – 1 шт.
Паспорт – 1 шт.
Руководство по эксплуатации – 2 шт. на партию изделий в один адрес.

3. СОСТАВ, УСТРОЙСТВО И РАБОТА ЗАДВИЖЕК
3.1 Задвижки чугунные клиновые состоят из следующих основных частей (см. чертёж):
корпуса, через который при открытом затворе проходит рабочая среда;
клина, обеспечивающего герметичное перекрытие проходного сечения задвижки, с гайкой, которая движется по вращаемому шпинделю;
маховика (задвижка с ручным управлением – чертёж), электропривода (задвижка под электропривод) или редуктора (задвижка с редуктором), при помощи которого происходит вращение шпинделя, а значит открытие и закрытие затвора задвижки;
крышки с уплотнениями и корпусом уплотнений.
3.2 Маховик, электропривод или редуктор жестко соединен со шпинделем и сообщает шпинделю вращательное движение.
Клин, соединенный со шпинделем, через гайку клина опускается или поднимается в зависимости от направления вращения маховика, закрывая или открывая проходное сечение корпуса задвижки.
Направление вращения на открытие и закрытие задвижки с ручным управлением указано на маховике («Закрыто» - по часовой стрелке, «Открыто» - против часовой стрелки).
3.3 Строительная длина задвижек клиновых по ГОСТ 3706-93.
Строительная длина, высота задвижки в закрытом и открытом положении затвора приводиться в паспорте на задвижку.
По заказу потребителя допускается изготовление задвижек с другими строительными длинами.
3.4 Основные детали задвижек с обрезиненным клином выполнены из следующих материалов:
- климатическое исполнение ТУ 2:
корпус, крышка - чугун ВЧ 50, ВЧ 35, ВЧ 40, ВЧ 45 ГОСТ 7293-85, КЧ ЗО-6, КЧ ЗЗ-8 ГОСТ 1215-93;
- климатическое исполнение ТУ 3.1:
корпус, крышка – чугун СЧ 20, СЧ 25, СЧ 30, СЧ 35 ГОСТ 1412-85;
обрезиненный клин: основание - чугун ВЧ 50 ГОСТ 7293-85;
маховик – чугун ВЧ 40, ВЧ 50 ГОСТ 7293-85.
корпус уплотнений, гайка клина, шайба – латунь ЛС59-1 ГОСТ 15527-2004;
прокладка (между корпусом и крышкой) – паронит ГОСТ 481-80.
Допускается изготавливать клин затвора задвижки из коррозионностойкого материала: сталь 20Х13, 30Х13 ГОСТ 5632-72.
Шпиндель – коррозионностойкая Сталь 20Х13, 30Х13, ГОСТ 5632-72.
Материал уплотнения задвижек – резина EPDM.
Материал крепежных деталей с температурой рабочей среды до 130º С:
углеродистая качественная конструкционная сталь ГОСТ 1050-88:
класс прочности болтов не ниже 5.6 ГОСТ 1759.4-87, технические требования по ГОСТ 1759.0-87;
класс прочности гаек не ниже 5, технические требования по ГОСТ 1759.0-87 (твердость болтов должна быть выше твердости гаек не менее чем на 10-15 НВ).
Материалы для изготовления обрезиненного клина задвижек - группы резиновой смеси по
ТУ 2512-046-00152081-2003:
I повышенной твердости;
XIII повышенной твердости.
Допускается замена материалов на другие, не ухудшающие показатели надежности задвижки.

4. МАРКИРОВАНИЕ
4.1 На задвижке клиновой фланцевой с невыдвижным шпинделем нанесена маркировка:
товарный знак или наименование предприятия изготовителя;
PN 10, PN 16, PN 25;
25, 32, 40, 50, 65, 80, 100,125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600;
У - для задвижек климатического исполнения У1 или марка материала;
ХЛ – для задвижек климатического исполнения ХЛ1 или марка материала;
ТУ – для задвижек климатического исполнения ТУ2, ТУ3.1 и марка материала;
где:
РN – номинальное давление среды, кгс/см2;
25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600 – условный проход – DN, мм;
У, ХЛ, ТУ – условное обозначение марки материала корпуса задвижки климатического исполнения соответственно У1, ХЛ1, ТУ2, ТУ3.1;
заводской номер задвижки;
дата изготовления;
клеймо окончательной приемки;
- знак системы сертификации ГОСТ Р;

5. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
5.1. К монтажу, эксплуатации и обслуживанию допускается персонал, изучивший устройство задвижки, правила техники безопасности, требования руководства по монтажу, наладке, эксплуатации и техническому обслуживанию и имеющий опыт работы с задвижками.
5.2 Срок службы задвижек и исправность их действия обеспечиваются при соблюдении требований, изложенных в эксплуатационной документации.
5.3. При снятии задвижки с трубопровода, разборка и сборка ее должны производиться в специально оборудованном помещении. Если разборка задвижки производиться без снятия ее с трубопровода, то должны быть приняты меры по обеспечению чистоты рабочего места, и выполняться требования безопасности.
Возможность загрязнения и попадания посторонних предметов во внутреннюю полость задвижки при разборке и сборке должны быть исключены.
5.4 Рабочая среда, проходящая через задвижку, должна соответствовать стандартам и техническим условиям на нее.
5.5 Задвижку чугунную клиновую обязательно открывать на полный ход.
Дросселирование среды при не полностью открытом затворе не допускается.
5.6 Приводные устройства должны применяться в строгом соответствии с их назначением в части рабочих параметров, сред, условий эксплуатации, характеристик, надежности.
5.7 Электроприводы, установленные на задвижке под электропривод, должны быть отрегулированы, а муфты крутящего момента или осевого усилия настроены на значение крутящего момента обеспечивающего надежное закрытие и открытие запорного устройства задвижек.
5.8 Путевые выключатели электропривода должны быть отрегулированы на автоматическое отключение при достижении запорным устройством задвижки крайних положений.
5.9 Задвижки под электропривод, комплектующиеся электроприводом должны эксплуатироваться с учетом «Правил устройства электроустановок», «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок».
Электрооборудование, предназначенное для применения в подземных выработках шахт, а также во взрывоопасных зонах, в которых могут образовываться взрывоопасные смеси по ГОСТ 12.1.011-78, должно соответствовать ГОСТ 12.2.020-76 с учетом «Правил изготовления взрывозащищенного и рудничного оборудования».
5.10 Запрещается эксплуатация задвижек при отсутствии эксплуатационной документации

6. ТРЕБОВАНИЯ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ
6.1. Для обеспечения безопасной работы ЗАПРЕЩАЕТСЯ :
эксплуатировать арматуру при отсутствии эксплуатационной документации;
снимать задвижку с трубопровода при наличии в нем рабочей среды;
производить разборку задвижек при наличии давления и рабочей среды в трубопроводе;
производить опрессовку системы пробным давлением, превышающим давление, установленное для задвижек.
Задвижки при этом должны быть в открытом положении;
производить замену сальниковой набивки,
подтяжку фланцевых соединений при наличии давления в системе,
применять набивки большего или меньшего сечения.
Допускается в задвижках малых давлений производить донабивку и подтяжку сальникового уплотнения при вывинченном до упора шпинделе без снижения давления в газопроводе, соблюдая при этом меры по технике безопасности, изложенные в руководстве по эксплуатации, ГОСТ Р 53672-2009 и нормативно-технической документации Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ (ПБ 03-75-94, ПБ 09-540-03, ПБ 09-563-03, ПБ 12-529-03);
использовать задвижку в качестве опоры для трубопроводов;
использовать задвижку в качестве регулирующей;
класть на задвижку и приводные устройства при монтаже отдельные детали или монтажный инструмент;
устанавливать электропривод на задвижке в наклонном положении без опоры под электропривод;
устанавливать электропривод на открытом воздухе без защиты от атмосферных осадков;
эксплуатировать элементы конструкций электрических устройств, входящих в состав электропривода, находящихся под напряжением и доступные для прикосновения, без ограждений (или должны быть изолированы);
эксплуатировать арматуру, имеющую устройства для заземления, без заземления;
производить работы всех видов по устранению дефектов, не отключив привод от сети;
приступать к работе по разборке привода, не убедившись, что привод отключен от сети, и на пульте управления установлена табличка «не включать, работают люди».
6.2 Персонал, обслуживающий арматуру, должен пройти инструктаж по технике безопасности, быть ознакомлен с руководством по монтажу, наладке, эксплуатации и техническому обслуживанию и паспортом на задвижки, техническим описанием и инструкцией по эксплуатации и паспортом на электропривод, иметь индивидуальные средства защиты, соблюдать требования пожарной безопасности.
Организация обучения персонала правилам безопасности труда - по ГОСТ 12.0.004-90.

7. ПОРЯДОК УСТАНОВКИ
7.1 Транспортирование клиновых чугунных задвижек , подвергнутых консервации, к месту монтажа следует производить в упаковке предприятия изготовителя, проходные отверстия должны быть заглушены.
7.2 Расконсервацию задвижек следует производить по ГОСТ 9.014-78 непосредственно перед монтажом.
Резьбу шпинделя смазать пастой ВНИИНП-232 ГОСТ 14068-79.
7.3 При установке задвижки необходимо, чтобы фланцы на трубопроводе были установлены без перекосов.
Задвижки не должны испытывать нагрузки от трубопроводов.
7.4 При монтаже для подвески, перемещений и других работ следует использовать проушины в крышке, патрубки или фланцы корпусов.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать для подвески маховик.
7.5 Перед монтажом клиновых задвижек с невыдвижным шпинделем проверить:
состояние упаковки;
наличие заглушек на магистральных патрубках;
состояние внутренних полостей задвижки и трубопровода (визуально).
При обнаружении в трубопроводе или задвижке грязи, песка, брызг от сварки и других инородных тел, трубопровод и задвижка должны быть продуты и промыты;
состояние крепежных соединений.
Затяжку крепежных деталей следует производить равномерно без перекосов и перетяжек;
герметичность затвора.
7.6 При монтаже ЗАПРЕЩАЕТСЯ :
устранять перекосы фланцев за счет подтяжки крепежных деталей и деформации фланцев арматуры;
пользоваться ключами с удлиненными рукоятками и другими приспособлениями, кроме предусмотренных для данного изделия;
применять задвижки вместо заглушек при испытаниях на монтаже.
7.7 Перед сдачей системы заказчику следует проверить:
состояние болтовых соединений;
работоспособность задвижки без давления рабочей среды, затем при рабочем давлении в трубопроводе;
герметичность прокладочных соединений, сальникового уплотнения, затвора;
При обнаружении неисправностей устранить их согласно разделу 9.
закрытие и открытие запорного органа задвижек электроприводом (электроприводных задвижек);
автоматическое отключение электродвигателя электропривода муфтой ограничения крутящего момента при достижении заданного крутящего момента на выходном валу в положениях «закрыто» и на случай аварийной перегрузки по пути в сторону открывания;
сигнализацию в положении «закрыто» и автоматическое отключение электропривода и сигнализации в положении «открыто».

8. ПОРЯДОК РАБОТЫ
8.1 Во время эксплуатации следует проводить периодические осмотры (регламентные работы) в сроки, установленные графиком в зависимости от режимов работы системы.
При осмотрах необходимо проверить:
состояние крепежных деталей;
работоспособность задвижек наработкой 1-2 циклов;
герметичность мест соединений относительно внешней среды;
смазку подшипникового узла (при наличии масленки в изделии) – при необходимости смазать пастой ВНИИ НП-232 ГОСТ 14068-79 – в задвижках исполнения У1 по ГОСТ 15150-69,
Осмотр и проверку задвижек производит персонал, обслуживающий трубопровод.

9. ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
9.1 Возможные неисправности и способы их устранения приведены в таблице 9.

Таблица 9
В данной таблице приведены основные неисправности, вероятные причины и способы ремонта чугунных клиновых задвижек.

Наименование неисправности, внешние и дополнительные признаки

Вероятная

причина

Способ

ремонта

1. Нарушена герметичность прокладочных соединений. Пропуск среды через прокладочные соединения.

1. Недостаточно уплотнена прокладка. Ослабление затяжки шпилек или болтов.

2. Разрушен материал прокладки.

Уплотнить прокладку дополнительной подтяжкой гаек равномерно без перекосов.

Заменить прокладку.

2. Нарушение герметичности затвора.

Пропуск среды при закрытом затворе.

Повреждены уплотнительные поверхности корпуса и клина.

Разобрать задвижку и притереть уплотнительные поверхности корпуса и клина.

3. Нарушена герметичность сальника.

Пропуск среды через сальник.

1. Недостаточная затяжка сальника.

2. Износ сальниковой набивки.

Уплотнить сальник дополнительной подтяжкой гаек.

*Допускается проводить подтяжку гаек в пределах гарантийных сроков эксплуатации.

Заменить или добавить сальниковую набивку.

4. Задвижка не открывается и не закрывается, шпиндель не вращается.

Заклинивание подвижных частей.

Разобрать задвижку, устранить заклинивание, смазать подвижные сопряжения, смазать или заменить подшипник (при их наличии).

Примечание: *Уплотнение сальника дополнительной подтяжкой гаек в пределах гарантийной наработки 500 циклов или в пределах гарантийного срока эксплуатации является регламентным обслуживанием задвижки, которое не является основанием для предъявления претензий изготовителю продукции.
9.2 Возможные неисправности и способы их ремонта для электроприводов, установленных на задвижках, приведены в техническом описании и инструкции по эксплуатации на электропривод.

10. ПОРЯДОК РАЗБОРКИ И СБОРКИ ЗАДВИЖЕК
10.1 При разборке и сборке задвижек обязательно:
выполнять правила мер безопасности, изложенные в руководстве по эксплуатации;
предохранять уплотнительные поверхности корпуса и клина от повреждений.
10.2 Разборка и сборка задвижек производится для устранения неисправностей, возникающих при эксплуатации (см. табл. 9), и смазки.
Допускается производить разборку и сборку как на трубопроводе, так и в снятом положении, учитывая удобство обслуживания и соблюдая правила мер безопасности.
Клиновые задвижки, подлежащие обслуживанию, должны устанавливаться на трубопроводах в местах, доступных для проведения работ на высоте не более 1,6 м от уровня пола.
При расположении задвижек на высоте более 1,6 м обслуживание производиться со специальных площадок и лестниц.
Маховик задвижек должен быть размещен относительно площадки, с которой производят управление, на высоте 1,0-1,6 м при обслуживании стоя и на высоте 0,6-1,2 м – при обслуживании сидя.
10.3 Полную разборку задвижки (см. рисунок 1 - 3) производить в следующем порядке.
10.3.2 Задвижки клиновые фланцевые с невыдвижным шпинделем:
Снять крышку 5, предварительно отвернув гайки 4 со шпилек 3, вместе со шпинделем 19 или 20 и клином, предохраняя уплотнительные поверхности клина от повреждений, при выходе
направляющей шипов клина из направляющих пазов или гребней корпуса 1.
Снять клин 2 со шпинделя 19 или 20, выворачивая его по резьбе.
Снять стойку крышки 17 вместе со шпинделем 19 или 20, предварительно отвернув гайки 8 со шпилек 7.
Освободить крышку сальника 14, предварительно отвернув гайки 10 с анкерных болтов 9, и вынуть сальник 15 или 16.
Снять подшипники (при наличии подшипников).
Вынуть шпиндель из стойки крышки 17 или 18.
10.3.3 Задвижки с невыдвижным шпинделем с обрезиненным клином:
Вывести клин 2 из положения «закрыто». Снять маховик, электропривод или редуктор, отвернув гайки, предварительно отключив электропривод от электросети.
Снять крышку 7, предварительно отвернув болты 6, вместе со шпинделем 4 и клином 2, предохраняя уплотнительные поверхности клина от повреждений, при выходе направляющей шипов клина из направляющих пазов или гребней корпуса 1.
Снять клин 2 со шпинделя 4, выворачивая его по резьбе.
Вывернуть корпус 12 или 13 вместе с уплотнением шпинделя 9 и осторожно снять его со шпинделя 4.
Вынуть шпиндель 4 из крышки 7 вместе с разрезной шайбой 8.
10.4 Перед сборкой тщательно очистить все детали, а уплотнительные поверхности промыть бензином или уайт-спиритом и насухо протереть.
Затем крепежные детали смазать графитной смазкой марки УСсА ГОСТ 3333-80 – в задвижках исполнения У1 по ГОСТ 15150-69; смазкой ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-74 – в задвижках исполнения ХЛ1 по ГОСТ 15150-69.
Узлы: гайка шпинделя – шпиндель, гайка шпинделя – крышка, подшипник (при наличии подшипника) смазать пастой ВНИИ НП-232 ГОСТ 14068-79 – в задвижках исполнения У1 по ГОСТ 15150-69, смазкой ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-74 – в задвижках исполнения ХЛ1 по ГОСТ 15150-69.
10.5 Сборку задвижки производить в обратном порядке:
10.6 Собранную после устранения неисправностей задвижку подвергнуть следующим испытаниям:
на работоспособность – наработкой трех циклов без подачи давления, с проведением цикла «открыто – закрыто» на весь рабочий ход;
на герметичность затвора, сальникового уплотнения и прокладочного соединения корпус-крышка водой ГОСТ Р51232-98 под давлением 1,1 РN. При испытаниях не допускается ударять по задвижке, находящейся под давлением.

11. ПРАВИЛА ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ
11.1 Условия транспортирования и хранения задвижек – 7 (Ж1) по ГОСТ 15150-69, с электроприводом – 4 (Ж2) по ГОСТ 15150-69.
11.2. При установке задвижек на длительное хранение необходимо соблюдать следующие требования:
задвижки должны храниться в условиях, гарантирующих их защиту от повреждений и загрязнения;
затвор должен быть закрыт, проходные отверстия закрыты заглушками.
11.3 Транспортирование чугунных клиновых задвижек может производиться любым видом транспорта в упаковке предприятия изготовителя с обязательным соблюдением следующих требований:
задвижки должны быть надежно закреплены на поддоне, в ящике или контейнере;
при погрузке и разгрузке не допускается бросать или кантовать ящики, контейнеры, поддоны;
при перевозке ящики, контейнеры, поддоны должны быть закреплены.

12. СВЕДЕНИЯ ПО УТИЛИЗАЦИИ
При окончании срока службы (эксплуатации) задвижку разобрать, выбить сальниковую набивку, снять упорные подшипники, рассортировать детали по маркам материалов в соответствии с разделом 1 и рисунками руководства по эксплуатации.
Сальниковую набивку, прокладку складировать в специальные места для отходов.
Металлические части задвижек сдать в приемные пункты сбора и переработки металлов в установленном порядке.

Задвижка клиновая чугунная фланцевая с невыдвижным шпинделем с обрезиненным клином с ручным приводом (маховиком) PN10, PN16

Чертёж чугунной клиновой задвижки

1-корпус, 2-обрезиненный клин, 3-гайка клина, 4-шпиндель, 5-прокладка, 6-болт, 7-крышка,8-шайба, 9-кольцо уплотнительное, 10-маховик, 11-шайба, 12-гайка, 13-корпус уплотнений, 14-кольцо уплотнительное

Здравствуйте, дорогие читатели. Всем доводилось, наверное, сталкиваться с прорывом трубопроводов. Причем чаще всего это случалось в местах, где была установлена так называемая клиновая задвижка. Что это такое?

Диаметры и размеры

Габаритные и установочные размеры клиновых задвижек определяются ГОСТами и ТУ и отличаются для изделий, произведенных из разных материалов, разного назначения. Так, для изделий 30ч925брМ и 30ч39р параметры приведены в таблице.

Модельный ряд клиновых задвижек включает в себя изделия с условным диаметром (номинальным диаметром пропускного отверстия) 15…2000 мм.

Производители и средние цены

Среди производителей можно выделить такие отечественные и зарубежные компании (ближнее зарубежье):

Агрокомплект, ЗАО (Россия, Подольск);
Армалит, ОАО (Россия, Санкт-Петербург);
Благовещенский арматурный завод, ОАО (Россия, Благовещенск);
Будава, АОЗТ (Литва, Каунис);
Завод элементов трубопроводов, ЗАО (Россия, Большой Исток);
Ивано-Франковский арматурный завод, ОАО (Украина, Ивано-Франковск);
ИКАР, Курганский завод трубопроводной арматуры, ООО (Россия, Курган);
ИнтерАрм, группа компаний (Россия, Москва).

Для задвижек из черных металлов индекс цен по указанным производителям составляет 1.9777 рублей/+12.90% (по данным Infogeo.ru).

Для зарубежных производителей (Tecofi, HAWLE, BRANDONI, UKSPAR и другие) цены колеблются в диапазоне 800…170 000 рублей, в зависимости от марки, характеристик и назначения изделия.

Монтаж

Основные правила монтажа и установки клиновой задвижки:

предварительно убедиться в пригодности изделия для установки по техническим характеристикам и реальной работоспособности;
следить за частично открытым положением затвора в процессе;
при номинальном диаметре устройства более 100 мм использовать дополнительные опоры;
для перемещения изделия с помощью подъемно-транспортной техники крепить только за монтажные проушины;
для подземной установки устроить основание из трамбованного грунта без острых фракций, толщина основания для бесканальной прокладки коммуникаций – не менее 200 мм;
после установки проверить работоспособность участка трубопровода сначала при минимальном, потом при номинальном и при максимально допустимом давлении. В процессе испытаний затвор должен быть полностью опущен или поднят.

Выбор прокладок для соединения фланцев задвижки с фланцем трубопровода следует осуществлять согласно требованиям.

Допустимые усилия при затяжке гаек приведены в таблице «Моменты затяжки шестигранных гаек фланцевого соединения».

Номинальный диаметр (DN)	Гайка/болт, номинальный диаметр резьбы	Момент, Нм
15…32	М10	15…30
40…65	М12	35…50
80…100	М16	75…100
125…150	М16	80…120
200	М20	150…200
250…400	М24	340…410
500	М27	340…410

Для лучшего понимания процесса монтажа, управления и подключения представлено видео об установке задвижки большого номинального диаметра в колодец подземных коммуникаций.

Любой вид трубопровода требует наличия специальных комплектующих, что перекрывают поток рабочей жидкости. С этой целью могут использоваться краны и вентили, что регулируют расход жидкости.

Однако наиболее распространенным вариантом, особенно часто применяемым для магистральных трубопроводов, является установка запорной арматуры, основным видом которой стали чугунные задвижки. Данная трубопроводная арматура может быть легко установлена своими руками, кроме того, это один из наиболее доступных видов комплектующих.

Именно благодаря своим положительным эксплуатационным характеристикам задвижка чугунная получила широкое распространение среди населения.

Что собой представляет задвижка

Запорная арматура полностью перекрывает движение жидкости или газа в трубе, так как имеет всего два рабочих положения — открыто и закрыто. Конструкция устройства состоит из таких элементов:

Корпус;
Запорный элемент, что выполнен в виде клина, шибера или параллельных дисков;
Стальной шпиндель;
Маховик или автоматический электропривод;
Крышка корпуса.

Выдвижной шпиндель требует особенно тщательного ухода: его необходимо регулярно чистить и смазывать.

Достоинства, которыми обладает запорная арматура для трубопровода:

Простая конструкция;
Компактный размер;
Небольшое гидравлическое сопротивление;
Стойкость к коррозии;
Устойчивость к химическому воздействию;
Возможность применения для различной рабочей среды;
Длительный срок эксплуатации.

Следует также отменить некоторые недостатки, которые характерны для изделий из чугуна:

Хрупкость;
Высокая вероятность механического повреждения.

Для предотвращения нарушения целостности изделий из чугуна, их запрещено крутить, проворачивать, сгибать или растягивать.

По типу присоединения к трубопроводу задвижка фланцевая. Основные параметры, которым соответствует фланцевая задвижка, включают:

Диаметр прохода трубы — от 50 до 3000 мм;
Рабочее давление — до 1, 6 МПа;
Температура — до 75 градусов;
Срок эксплуатации — приблизительно 8 лет.

В зависимости от типа затвора существуют следующие виды устройств из чугуна:

Задвижка чугунная параллельная;
Задвижка чугунная шиберная.

В зависимости от диаметра фланцевая задвижка может быть следующих типов:

Полнопроходная;
Суженная.

Полнопроходная фланцевая задвижка имеет диаметр, что соответствует диаметру трубы и характеризуется наименьшим гидравлическим сопротивлением.

Суженная фланцевая задвижка имеет несколько меньший диаметр. С одной стороны это незначительно увеличивает гидравлическое сопротивление, однако использование имеет также положительные стороны: уменьшает износ уплотнительных элементов и снижает крутящий момент.

В зависимости от типа управления устройством различают:

Ручные устройства, что приводятся в действие маховиком;
Устройства с электроприводом.

Маховики устанавливаются в устройства с малым диаметром условного прохода (до 150 мм), электропривод — во всех остальных случаях. Электропривод позволяет управлять механизмом удаленно, превосходно подходит при размещении запорной арматуры в труднодоступном месте и автоматизирует технологический процесс.

Детальная характеристика арматуры по типам затворов

Фланцевая задвижка с клиновым затвором используется для магистральных трубопроводов, что имеют достаточно высокую рабочую температуру и давление. Такой вид запорной арматуры может быть установлен для системы водоснабжения, в том числе и питьевого.

Характерной особенностью является наличие невыдвижного штока и жесткого клина. Поток жидкости перекрывается за счет уплотнения между металлическими поверхностями двух элементов. Хотя на сегодняшний день в продаже можно встретить чугунные изделия с прорезиненным клином. Тогда герметичность перекрытия потока достигается благодаря соединению металла с резиной. Клиновая запорная арматура может быть не только фланцевая, но и резьбовая.

Параллельная задвижка бывает исключительно фланцевая. Она используется для инженерных сетей с небольшим давлением воды. В качестве запорного элемента применяется диск, что, соприкасаясь с выдвижным или невыдвижным штоком, перекрывает поток в системе.

Шиберная задвижка лучше всего подходит для труб, что транспортируют сыпучие, густые и вязкие рабочие среды. Как правило, она является межфланцевой, а поэтому имеет демократичную и доступную цену.