Задвижка клиновая — как выбрать и установить

Преимущества и недостатки клиновых задвижек

Стоит отметить следующие преимущества клиновых задвижек:

• простота конструкции, уменьшающая вероятность поломки;
• универсальность применения – данная запорная арматура может применяться в разных эксплуатационных условиях, выдерживает различные температурные режимы и давление;
• невысокое гидравлическое сопротивление;
• широкий размерный ряд – есть возможность подобрать оптимальный вариант для любого вида труб;
• способность пропускать рабочий поток в любых направлениях.

К недостаткам данной запорной арматуры можно отнести:

• длительное время открывания/закрывания задвижек;
• значительную строительную высоту – это относится к задвижкам с выдвижным шпинделем;
• невысокую ремонтопригодность при износе уплотнительных материалов.

Особенности выбора запорной арматуры

Для надежной службы задвижки необходимо подобрать ее модель в соответствии с заданными эксплуатационными характеристиками.

Необходимо определить:

• планируемые условия эксплуатации – свойства обслуживаемого рабочего потока: температурный режим, давление, коррозионные свойства;
• пропускную способность;
• требуемый уровень герметичности;
• размер соединительных фланцев, способ присоединения к трубопроводу;
• габариты и исполнение корпуса;
• способ управления задвижкой (ручной либо с помощью электро-, гидро-, пневмопривода);
• требования к безопасности: взрывозащищенность, способность выдерживать гидравлические удары.

В зависимости от типа присоединения запорной арматуры к трубопроводу различают:

• приварные задвижки;
• фланцевые – укомплектованные попарно присоединительными фланцами, уплотнительными кольцами и фланцевыми заглушками.

Конструктивно фланцевая задвижка представляет собой запорное устройство, содержащее затвор, перпендикулярно перекрывающий либо открывающий доступ потока. Два отверстия, пропускающие поток рабочей среды через данное арматурное устройство, называются седлами. Запорный элемент клиновой фланцевой задвижки представляет собой деталь клинообразной формы, сужающуюся книзу. При закрывании она перекрывает оба седла, расположенные под небольшим углом друг к другу, вследствие чего полностью исключается доступ рабочей среды. Затвор поднимается вследствие его накручивания на шпиндель с резьбой – вращение передается от ручки данного элемента при ручном управлении, либо от привода. В открытом положении происходит свободное перетекание потока через задвижку в общую систему трубопровода. В соответствии с нормативами, в зависимости от расстояния между фланцами, выпускают длинные и короткие клиновые задвижки.

Разновидности клиновых задвижек

Существуют полнопроходные клиновые задвижки – в них диаметр отверстия в соединительных патрубках соответствует общему диаметру трубопровода. Такие модели изготавливаются из стали и чугуна, к тому же, они оснащены электроприводом. Суженные клиновые задвижки отличаются отверстиями, меньшими по диаметру относительно трубопроводного потока – такие модели отличаются более низкой стоимостью, но гидравлическое сопротивление у них выше.

В продаже представлены модели с ручным управлением, а также клиновые задвижки с электроприводом, пневмо- и гидроприводом.

Согласно характеру движения шпинделя изготавливают клиновые задвижки с выдвижным либо неподвижным шпинделем (штоком).

В выдвижных моделях резьба штока и ходовая гайка вынесены снаружи конструкции, а шпиндель нижним концом совмещен с затвором. При открывании задвижки, в результате совершения гайкой вращательных движений, шток поступательно перемещается, его край выдвигается на высоту затвора. Такие задвижки отличаются небольшим гидравлическим сопротивлением, удобством доступа к управляющему узлу (резьбу нужно периодически смазывать), широко используются в магистральных трубопроводах с постоянно высокой скоростью потока.

В запорном устройстве с неподвижным шпинделем строительная высота при открывании не меняется, резьба размещается внутри конструкции и при открывании происходит накручивание ходовой гайки на затвор. Вследствие погружения ходового элемента в рабочую среду данные задвижки подвержены коррозии. В связи со сложностью доступа к управляющему механизму такие запорные устройства применяются значительно реже, чем клиновые задвижки с выдвижным шпинделем.

Вид клина задвижки

Изготавливают следующие варианты запорных устройств в зависимости от вида затвора:

1. С жестким клином – соблюдается точное соответствие угла затвора с углом между седлами. Такая конструкция обеспечивает высокую герметичность задвижки. К недостаткам плотного запорного соединения следует отнести сложность подгонки клина к седлам и значительную вероятность того, что затвор может заклинить. Кроме того, открывание задвижки может затрудниться при перепадах температур, а также вследствие коррозии и износа уплотнительного материала.

2. С двухдисковым исполнением – данный затвор состоит из двух дисков, скрепленных вместе под углом, образующим клин. Такое исполнение затвора дает возможность качественно герметизировать задвижку и самостоятельно устанавливать положение дисков по отношению к седлам, невзирая на некоторые погрешности изготовления отверстий. К достоинствам конструкции следует отнести износостойкость, легкость в открывании задвижки и высокую степень герметичности. Задвижка клиновая Hawle двухдисковая качественно герметизирует трубопровод и характеризуется высокой износостойкостью уплотнителя.

3. С упругим клином – в данной системе используется подвижное соединение дисков с помощью упругого элемента. За счет этого обеспечивается максимально плотный контакт седел и затвора, независимо от нагрузок и перепадов температур рабочего потока. Такие задвижки отличаются долговечностью.

Материалы для производства задвижек

Выпускают стальные клиновые фланцевые задвижки, чугунные, а также из сплавов, изготовленные методом литья либо сварки.

Задвижки клиновые чугунные подходят для эксплуатации в большинстве трубопроводов, их широко используют в системах пожаротушения, подачи воды, перемещения пара. Чугун характеризуется низким гидравлическим сопротивлением, поэтому рабочий поток, в том числе и с высокой вязкостью, свободно передвигается через открытые седельные отверстия клиновой чугунной фланцевой задвижки.

В условиях низких температур рекомендуется применение в трубопроводах клиновых стальных задвижек.

В качестве уплотнения запорной клиновой арматуры применяют резиновые, фторопластовые и полиуретановые уплотнительные кольца, а также наплавку затвора «металлом по металлу» для придания стойкости к коррозии. Например, задвижка AVK клиновая производится с клином, вулканизированным с помощью эластомера, а ее корпус из ковкого чугуна покрыт эпоксидным порошком внутри и снаружи – такая арматура надежно защищена от коррозии.

Особенности монтажа запорной арматуры

Чтобы обеспечить надежное уплотнение клиновой задвижки, необходимо подобрать тип прокладки согласно характеристикам перемещаемого через нее рабочего потока, при этом размеры прокладки и присоединительных фланцев должны соответствовать друг другу.

Также, в зависимости от размера задвижки, подбирается диаметр болтов (согласно ISO 7005).

Этапы монтажа:

1. Поверхность фланцев необходимо очистить от загрязнений и консистентной смазки.
2. Установить задвижку между трубными фланцами, и проложить между ними прокладки.
3. В отверстия вставить болты и слегка затянуть, двигаясь по диагонали между ними – этим вы добьетесь параллельного соединения фланцев.
4. Окончательно зафиксировать крепления – до моментов кручения, указанных в инструкции производителя прокладок.

Необходимо также отрегулировать запирание и открывание задвижки (по часовой стрелке либо против – согласно конструктивному исполнению) до полного открытия и до достижения максимального крутящего момента при закрытии в ручном режиме.