Задвижки чугунные

Где применяются чугунные задвижки и как их правильно установить

Содержание

• Что такое задвижка
• Технические характеристики
• Принцип работы, устройство
• Виды
• Сфера применения и преимущества
• Монтаж

Задвижки чугунные выполняют функцию запирающих устройств, позволяют перекрывать либо освобождать поток жидкой и воздушной сред. Изделия применяются в трубопроводных комплексах по переводу пара, нефтепродуктов, воды и т.д. Задвижки отличаются простым конструктивным решением, ремонтопригодны, долговечны. Разные модели предназначены для давления высокого, среднего, пониженного.

Что такое задвижка

Задвижки из чугуна позволяют перекрывать либо регулировать поток воды, давление газовых смесей в трубопроводах. Конструкция фиксируется с открытым либо закрытым вентилем.

Устройство состоит из:

• корпуса;
• запирающей части (в форме шибера, клина либо дисков, расположенных параллельно);
• шпинделя;
• электрического привода либо маховика;
• уплотнителей;
• корпусной крышки.

Особенности использования запорного устройства заключаются в простом конструктивном решении, компактности. Материал изготовления (чугун) обеспечивает износостойкость, долговечность, устойчивость к процессам коррозии, ремонтопригодность. Задвижка многофункциональна, т.к. подходит для разных сред.

Технические характеристики

Размеры задвижек чугунных должны совпадать с параметрами трубопроводных систем, нормативы зафиксированы в ГОСТ 9698.86, 3706-93. Размеры условного прохода варьируются от 40 до 2000 мм, параметры условного давления составляют 160-2500 КПа.

В длину элементы достигают 140-550 мм. Температурные режимы для функционирования чугунных устройств в системах водоснабжения и на производствах -15…+565°С. Рабочие параметры давления — 25 МПа. Задвижки подходят для труб с диаметрами 50-3000 мм. Среднее функциональное давление может достигать 1,6 МПа.

Стандартный период эксплуатации составляет около 8 лет. Изделия оптимальны для транспортировки разных сред (вода, маслянистые и кислотно-щелевые составы, пар, нефтепродукты и т.д.). С трубопроводом изделия соединяются фланцевым либо сварочным методом, с помощью саморезов, болтов и т.д.

Принцип работы, устройство

Задвижка относится к специализированной арматуре для трубопроводных систем. Затвор либо регулирующий элемент передвигается в конструкции по направлению перпендикулярно потоку жидкости, либо газа.

Устройство задвижки позволяет закрыть поток жидких сред, посредством последовательного перекрывания соединительных дисков. Уплотнительные кольца на дисках и в корпусе размещаются в перпендикулярном положении относительно задвижки.

Конструкция может быть с выдвижным и невыдвижным шпинделем в зависимости от функционального назначения и размещения.

При установке задвижного устройства на трубе горизонтально маховиком в направлении вверх, шпиндель размещается вертикально. На трубопроводной конструкции вертикального типа маховик располагается «плашмя», шпиндель устанавливается горизонтально.

Виды

По конструктивному решению устройства подразделяются на:

• клиновые;
• параллельного типа;
• шиберные.

В параллельных задвижках чугунных фланцевых уплотнительные поверхности седельных элементов располагают параллельно. В составе затворного механизма 2 диска. Для достижения закрытого состояния элементы с помощью специального клина подтягиваются к седлам, останавливая пропуск химического либо газового состава.

В задвижках клиновых седла внутри корпуса расположены под наклоном. Затворный элемент выполнен в форме клина из плотного состава либо состоит из 2 дисков. Задвижки чугунные с обрезиненным клином применяются в конструкциях, требующих высокой герметичности, т.к. плотно фиксируют задвижку в закрытом состоянии.

Задвижка шиберная похожа по форме на параллельное устройство, однако снабжается 1 запорным диском. Конструктивное решение оптимально в трубопроводах с односторонним движением сред, не требующих высоких параметров герметичности запорного элемента. Агрегат монтируется в трубопроводных системах, перемещающих канализационные воды, пульпы, шламовые составы, воды с примесями и т.д.

Допустимое давление в изделиях может быть:

• высоким;
• средним;
• низким.

Устройства, функционирующие под невысоким давлением, снабжаются корпусом плоской формы.

Модели, работающие под средним давлением, имеют овальную форму.

Изделия, действующие под высоким давлением, снабжаются корпусом шарообразной конфигурации.

В соответствии с диаметром устройство может быть:

• полнопроходным;
• суженным;

Сниженное гидравлическое сопротивление устройства полнопроходного обеспечивается точной подгонкой диаметров трубы и задвижки.

Устройство суженное имеет диаметр меньше трубопроводного проема. Конструктивное решение способствует усилению гидравлического напряжения, при этом снижая изнашиваемость уплотнителей.

По способу управления различают системы:

• ручного типа;
• с электрическим приводом;

Задвижки ручного типа запускаются в движение с помощью маховика. Устройства применяются в системах с небольшим диаметром (до 150 мм).

Запорные устройства с электрическим приводом универсальны, однако наиболее часто применяются в крупногабаритных системах, размещенных в труднодоступном месте. Механизм оптимизирует работу, позволяя закрывать и открывать вентиль дистанционно.

Узловой механизм задвижки конструируется:

• с выдвижным шпинделем;
• с невыдвижным шпинделем.

Выдвижной шпиндель помогает уменьшить воздействие кислотно-щелевых составов на внутренние элементы запорного устройства. Конструктивное решение обеспечивает простой демонтаж и ремонт изделия. Ходовая гайка и резьба нанесены на внешнюю поверхность корпуса.

Шпиндель невыдвижного типа постоянно находится в кислотно-щелочной либо газовой среде. Элемент подвергается процессам окисления, коррозии, деформации от абразивных частиц. В рабочем состоянии доступ к элементу невозможен. Эксплуатационные условия приводят к быстрому износу изделия, требуется регулярная замена узловых соединений.

Виды по материалу и способу изготовления

Задвижки изготавливаются из чугуна, нержавеющей и углеродистой стали и сплавов цветных металлов методом литья, сварки, штамповки или ковки. Широко распространена комбинированная технология, объединяющая ковку, штамповку и в заключении сварку.

• Литьё применяется для производства чугунных, стальных и алюминиевых агрегатов;
• Методом сварки штампованных заготовок изготавливаются корпуса задвижек из стали и титановых сплавов.

Сварные технологии позволяют достичь очень высокого класса прочности изделий, которые нашли своё применение даже в атомной энергетике.

Уплотнительные элементы изготавливаются:

• в форме колец из латуни, фторсодержащих полимеров (фторопластов), полиуретана или резины;
• с наплавкой на затворную часть твёрдой стали, устойчивой к коррозии (технология «металл по металлу»);
• методом плазменного напыления эластомера и эпоксидными смолами или упрочнения посредством лазера.

Чугун: плюсы и минусы

Изделия из чугуна недаром заслужили звание самой надёжной запорной арматуры. Технологии плавки серого чугуна с пластинчатым графитом и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом обеспечивают необходимый предел механической прочности изделий при снижении затрат на изготовление. Кроме того, чугун и агрегаты из него характеризуются:

• высокой степенью антикоррозийной устойчивости;
• низким гидравлическим сопротивлением за счёт низкого коэффициента трения;
• возможностью использования в широком диапазоне температур (не выше 230⁰C) и давления рабочей среды;
• длительным периодом эксплуатации благодаря высокой степени износостойкости (30-40 лет);
• ремпригодностью и возможностью многоразового использования.

К недостаткам чугунных изделий относится:

• достаточно большой вес, осложняющий перевозку и монтаж оборудования, особенно когда речь идёт о крупногабаритных трубопроводах;
• пористость структуры, из-за чего на деталях, контактирующих с носителем, образовывается осадок. Модели, внутренний корпус которых дополнительно обработан по технологии наплавки или напыления, лишены этих недостатков.

Для работы с агрессивными носителями применяются задвижки из нержавеющей стали.

Медные сплавы из латуни и бронзы применяются в малогабаритных магистралях с температурой носителя до 150-200⁰C.

Виды по типу подсоединения

Практикуется два метода присоединения запорной арматуры к трубопроводу:

• фланцевое соединение;
• приваривание.

Приварные задвижки

Современные технологии сварки обеспечивают максимальную герметичность и прочность соединения. Однако, как правило, приварные изделия выполняются из стали. Сварные чугунные задвижки – большая редкость, т.к. чугун относится к категории трудносвариваемых металлов. В процессе сварки любое отклонение от технологии приводит к растрескиванию чугунного шва.

Фланцевые задвижки

Фланцевое соединение – наиболее распространённый тип стыков элементов трубопровода.

Фланцевые модели оборудованы:

• плоским торцевым соединением (фланцем), выполненным в форме круга, квадрата или прямоугольника, посредством которого выполняется стыковка с трубопроводом;
• уплотнительными резиновыми или фторопластовыми кольцами (прокладками), которые обеспечивают герметичность соединения;
• заглушками (обтюраторами), с помощью которых перекрывается магистраль для проведения ремонта.

Достоинства фланцевого соединения заключается в облегчении монтажа запорной арматуры в труднодоступных местах и быстром разборе при демонтаже.

Маркировка и госты

Изготовление и правила эксплуатации запорной арматуры регулируются государственными стандартами:

• ГОСТ 3706-93;
• ГОСТ 5762—2002;
• ГОСТ 9698-86.

Установленные стандарты маркировки позволяют определить вид и назначение изделия, исходя из общепринятых условных обозначений, где:

• первые две цифры обозначают тип арматуры (задвижка – 30 или 31);
• буква – материал, из которого изготовлен корпус. (с – сталь, ч – чугун, нж – нержавейка, тн – титановый сплав и пр.);
• следующие одна/две цифры – номер модели;
• следующее буквенное сочетание / буква — материал уплотнителя;
• далее – обозначение внутреннего диаметра.

МЗВ и МЗВГ

Запорная арматура МЗВ и МЗВГ изготавливаются в соответствии с установленными ГОСТами.

Преимущества моделей МЗВ и МЗВГ:

• Двойное бессальноковое уплотнение шпинделя обеспечивает высокие показатели герметичности.
• Гарантированный срок эксплуатации – 50 лет.
• Обрезиненный клин исключает заклинивание затворного механизма.
• Эпоксидное напыление повышает устойчивость изделия к коррозии.
• Возможность установки на горизонтальном и вертикальном трубопроводе.
• Незначительный крутящий момент.

Сфера применения и преимущества

Задвижка чугунная является универсальной запирающей арматурой, оптимальной для трубопроводов с диаметрами 15-2000 мм.

Применяются изделия в сетевых инженерных путях:

• жилищно-коммунальной сферы;
• водоснабжения;
• газопроводных систем;
• нефтеперерабатывающих предприятий;
• энергетических комплексов;
• канализационных систем;
• водоснабжении (горячем, холодном);;
• отопительных комплексах;
• транспортировочных трубопроводов.

Конструктивные особенности задвижки обеспечивают:

• универсальность применения (устанавливаются в конструкциях с разными температурными режимами);
• большую пропускающую способность;
• низкое гидравлическое сопротивление;
• нефтеперерабатывающих предприятий;
• высокую герметичность;
• простой уход.

Монтаж

Монтаж и ремонт запорных устройств зависят от вида конструкции, особенностей применения.

Запирающие устройства крепятся к трубопроводу методами:

• фланцевым;
• раструбным;
• муфтовым;
• сварным.

По общим правилам перед работами необходимо тестировать функциональность задвижки, открыть и закрыть устройство. На корпусе не должно быть трещин, сколов. При монтаже затвор устройства должен быть в положении «открыто».

Для трубопроводов с диаметром больше 100 мм необходимо сконструировать устойчивую опору под трубу с запорным элементом.

При установке объемных задвижек с помощью подъемных устройств рекомендовано применение монтажных проушин для корпуса заводского производства. Запрещено применение электрического привода, маховика, редуктора.

При бесканальном монтаже в подземных условиях необходимо выполнить основание в виде насыпи не меньше 200 мм.

Наиболее популярно для трубопроводов средних размеров фланцевое соединение. Метод оптимален для деталей с обрезиниванием, задвижка чугунная с обрезиненным клином предварительно проверяется на полную комплектацию, соответствие размерам, диаметрам. В каналы на пластинах крепятся уплотнительные элементы в виде колец.

Выбор прокладок обусловлен функциональными параметрами (давление, средняя температура).

Популярны уплотнители из:

• паронита;
• фторопласта;
• резины;

Уплотнитель из паронита используется в системах с температурой -50…+450°C, давлением до 63 бар.

Фторопластовый PTFE-уплотнитель применяется при функциональном давлении, ограниченном 70 бар, температурном режиме -120…+150°C.

Уплотнитель из резины EPDM применяется при невысоком давлении (до 16 бар), параметрах температуры 0…+60°C.

После установки прокладок фланцы соединяются, закрепляются с помощью болтов. Гайки необходимо плотно стянуть и проверить показатели герметичности устройства. При неплотном прилегании соединение закрепляется с помощью герметика.

После монтажа необходимо провести испытания на качество и надежность конструкции. Проверка производится с открытым либо закрытым проемом запорного устройства. Промежуточное состояние затвора не рекомендовано при испытаниях.