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?

Для надежного перекрытия потока жидкости или иной рабочей среды в строительных трубопроводах широко используются запорную арматуру. Наиболее популярный и простой вариант – задвижка, то есть устройство для прекращения потока рабочей среды путем с помощью широкой плоской детали (клина», полностью перекрывающего зев трубопровода.

Устройство относится к классу запорной арматуры. Конструкция включает в себя элементы корпуса, соединяющего два участка трубопровода, и двигающийся с помощью резьбового штока плоский клин или иная затворная деталь.

Конструкция представляет собой корпус и крышку, которые при соединении образуют полость для рабочей среды (под далением). Внутри это полости помещен затвор. Его перемещение между седлами (они располагаются параллельно или под небольшим углом схождения) происходит вертикально, то есть перпендикулярно оси обоих седел и подведенных к ним отверстий, соединенным с трубопроводами. Изменение положения затвора (в открытом или закрытом состоянии) обеспечивается резьбовой парой шпиндель-ходовая гайка.

Вместо резьбового шпинделя может использоваться шток, который совершает только поступательное движение. Такое решение применяется в гидро- или пневмоприводах.

Для ручной регулировки на конце шпинделя устанавливается штурвал (маховик). Уплотнение шпинделя (штока) обеспечивается втулками и сальниками.

Изделие отличается небольшой строительной шириной и относительно большой высотой. Это объясняется необходимостью обеспечить свободный ход штока не менее чем на диаметр отверстия. Небольшой ролик поможет уяснить принцип работы механизма.

Где применяют клиновые задвижки

Запорную арматуру с клиновыми элементами применяют на трубопроводах местного и магистрального значения. Допустимо использование в широком диапазоне температур, давления и диаметра трубопровода – до 565 градусов Цельсия, 25 Мпа и 2000 мм соответственно. Удобны для тепло- , газо- и водоснабжения, транспортировки нефти и газа в промышленных масштабах.

Один из вариантов применения – внутридомовые и транспортные коммуникации (например, система трубопроводов корабля или подводной лодки).

Выбор автоматизированной или управляемой вручную задвижки зависит от диаметра трубопровода, давления в трубах (а также температуры) и других эксплуатационных особенностей коммуникаций.

Достоинства и недостатки задвижек клинового типа

Стоит отметить позитивные и негативные особенности стальных и чугунных клиновых задвижек:

• благодаря малому гидравлическому сопротивлению они удобны для установки на магистральных трубопроводах с высокой скоростью и напором рабочей среды. Закрывание и открывание отверстия происходит плавно, это позволяет избежать гидравлического удара в системе;
• конструкция не сложна, это повышает работоспособность и ремонтопригодность изделия. Однако ремонт, установка и чистка устройства затруднены в силу постоянного движения (или напора – при состоянии «закрыто») потока в магистрали;
• в силу конструкции не могут использоваться для регулировки расхода рабочей жидкости (газа), но не среды с твердыми включениями. Применяется только для обеспечения транспортировки или прекращения потока. Мгновенное действие невозможно, длительность периода перевода устройства из положения «закрыто» в положение «открыто» и наоборот зависит от скорости ручного привода штока (для всех моделей, кроме автоматических). При этом допустимо движение рабочей среды в обе стороны, без изменения сопротивления;
• уплотнительные элементы в клиновых задвижках подвержены быстрому износу.

Интересно: обычно устройства выполняются полнопроходными, то есть диаметр отверстия в корпусе отличается от диаметра трубопровода на 2…15% в сторону уменьшения. При этом сужение выполняется для того, чтобы уменьшить крутящий момент при изменении положения штока (управление задвижкой).

Запорная арматура, в зависимости от диаметра магистральной трубы, выполняется из стали и сплавов на основе черного металла. Более легкие сплавы (алюминиевые, латунные, силуминовые) допустимы только при стабильной температуре рабочей среды и давлении менее 0,5 Мпа.

Разновидности клиновых задвижек

В зависимости от особенности конструкции задвижки и компоновки, выделяют разные типы запорной арматуры.

• Шиберная – иначе называется ножевой. Запирающее устройство представляет собой плоскую пластину между двух фланцев. Применимо для сред с наполнением и примесями (например, канализационных стоков). При этом герметичное отсечение потока не обеспечивается, но при изготовлении шибера в виде ножа допустимо измельчение примесей в рабочей среде.
• Задвижка параллельная с выдвижным шпинделем – разновидность клиновой. Между двумя седлами вклинивается не одна деталь, а две – плоские диски, разжимаемые малым клином. Благодаря плотному прилеганию к уплотнителям седел, соединение становится герметичным.
• Клиновая – принцип работы тот же, что и у параллельной, но к седлам прижимается единая деталь – обрезиненный клин.
• Шланговые – этот механизм условно относится к задвижкам, поскольку в нем нет седел. Металлические детали конструкции изолированы от рабочей среды шлангом из специально резины. Для перекрытия потока шланг пережимается штоком (шпинделем).

По материалу корпуса задвижки разделяют на:

• чугунная – литые;
• стальные (25-Л2, Ст3, 12Х18Н9ТЛ) – литые и штампосварные (сварка заготовок, изготовленных из листа путем штамповки);
• алюминиевые (сплавы на основе алюминия) – литые.

Кроме перечисленных металлов для уплотнительных колец применяется фторопласт, латунь, уплотнения клина и шланг в шланговых задвижках изготавливают из специальной резины. Свойства резины подбираются соответственно рабочим условиям трубопровода. Задвижка клиновая латунная – вариант для слабо нагруженных коммуникаций.

По типу управления:

• при помощи электрического привода, пневмо- или гидропривода;
• ручное – для вращения штока применяется маховик (штурвал).

Как уже говорилось, при ручном управлении возможно два варианта движения рабочего органа – вверх-вниз (шток), вверх-вниз с вращением (шпиндель). При этом клин (диски, шибер) закреплены на шпинделе так, чтобы осуществлять только поступательное движение. В автоматизированных устройствах обеспечение вращения не рационально, поэтому используется конструкция со штоком.

Механизм устройства открывания

Ходовой механизм клиновой задвижки (резьбовая пара шпиндель-гайка или шток) могут находиться в полости устройства в рабочей среде или вне ее. В первом случае шпиндель задвижки является не выдвижным, во второй – выдвижным.

Для задвижки с невыдвижным шпинделем характерно погружение узла шпиндель-гайка в тело рабочей среды. Высота положения шпинделя при изменении положения затвора не меняется, поскольку затвор соединен с гайкой и она навинчивается на стержень, поднимая тем самым затвор.

Устройство удобно в тех ситуациях, когда важны ограничения строительной высоты трубопровода (например, в подземных коммуникациях) и не подходит для ответственных магистралей.

Выдвижной шпиндель поднимается над нижним положением по мере подъема затвора, ходовая гайка остается на месте. Задвижка клиновая с выдвижным шпинделем фланцевая более надежна и практична, поскольку резьбовая часть устройства не подвержена коррозии от действия рабочей среды, ее легче ремонтировать и заменять при необходимости.

Более подробно о схеме задвижки, особенностях ее использования и ремонта можно узнать из ролика.

Разновидности конструкции клина

Выбор типа клина для клиновой задвижки зависит от условий эксплуатации устройства.

1. Жесткий клин. Особенности применения: для максимально герметичного запора. Он требует точной подгонки рабочих деталей (угла сужения клина и наклона седел), может стопориться при резких температурных перепадах или повреждениях контактных поверхностей.
2. Двухдисковая конструкция – запор состоит из двух дисков, имеющих небольшую свободу перемещения. Благодаря этому такой точной подгонки контактных поверхностей клина и седел не требуется, уменьшается риск стопора системы, хотя конструкция механизма чуть более сложна в выполнении.
3. Упругий клин представляет собой модификацию механизма с двумя дисками. Изменение их положения друг относительно друга обеспечивается гибким элементом. Самоустановка дисков относительно контактной поверхности седел меньше, механизм в целом проще.

ГОСТы и технические характеристики

Технические требования и нормы, касающиеся изготовления, конструкции, эксплуатации клиновых задвижек и другой запорной арматуры, изложены в следующих нормативных документах.

ГОСТы периода СССР

ГОСТ 5762—2002. Арматура трубопроводная промышленная. Задвижки на номинальное давление не более PN 250.

Нормативными документами определяются такие технические характеристики задвижек:

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.

Основное отличие задвижек от запорной арматуры другого типа, это плоский затвор который закреплён на резьбовом штоке и перемещается в плоскости перпендикулярной оси потока.

Устройство задвижки

• Запорный элемент (клин, шибер, параллельный однодисковый или двухдисковый)
• Корпус (чугунный, стальной или латунный)
• Крышка корпуса (чугунная, стальная или латунная)
• Резьбовой шток (шпиндель), как правило, стальной
• Маховик, редукторный привод или электропривод

Классификация по конструкции затвора

Клиновая задвижка — как правило, изготавливается в полнопроходном исполнении с невыдвижным штоком, жёстким, составным или упругим клином допускающим деформацию его угла. Плотность перекрытия потока обеспечивается за счёт уплотнения метал/метал или резина/метал для задвижек с обрезиненным клином. По типу присоединения к трубопроводу выпускают задвижки в резьбовом и фланцевом исполнении.

Клиновые задвижки широко используются на технологических и магистральных трубопроводах, в системах с высокой температурой и давлением рабочей среды. В европейских странах клиновые задвижки широко применяются в системах хозяйственно питьевого водоснабжения.

Параллельная задвижка (двухдисковая) — изготавливается с корпусом во фланцевом исполнении из чугуна или стали, с выдвижным или невыдвижным штоком. Плотность перекрытия потока достигается за счёт уплотнения метал/метал между запорным элементом и корпусом.

Параллельные задвижки используют при малых давлениях воды, как правило, не более 10 бар. Долгое время параллельная задвижка 30ч6бр, применялась в качестве основной запорной арматуры в отечественных инженерных системах, но с появлением шаровых кранов и дисковых затворов утратила свои позиции.

Шиберная задвижка (ножевая) — отлично зарекомендовала себя в системах с сыпучими, густыми и вязкими рабочими средами, широко применяется в системах водоотведения, химической и пищевой промышленности. Шиберные задвижки, выпускаются в межфланцевом исполнении, поэтому они отличаются низкой металлоемкостью и как следствие - относительно невысокой ценой.

Устройство задвижек этого типа предполагает полнопроходное исполнение с безсальниковым уплотнением штока. Благодаря своей конструкции шиберные задвижки обеспечивают очень надёжное герметичное перекрытие потока, но эксплуатируются лишь при невысоких давлениях. Корпус ножевой задвижки может быть изготовлен из чугуна, стали или нержавеющей стали, уплотнение и седло ножа в зависимости от рабочих параметров выполняют из различных полимерных материалов.

По материалу корпуса

Задвижки изготавливают из чугуна, стали, латуни и бронзы. Задвижки из латуни и бронзы выпускают в муфтовом исполнении с условным диаметром до 50 мм и применяют крайне редко. Стальные и чугунные задвижки изготавливаются во фланцевом и межфланцевом исполнении и применяются более широко.

Чугунная задвижка подходит для решения большинства задач общетехнического назначения и применяется на участках с давлением менее 10 бар. Чугун хрупкий метал, поэтому чугунную задвижку необходимо защищать от усилий кручения, растяжения, сжатия и изгиба от присоединённых трубопроводов.

В последнее время чугунная задвижка стала значительно реже применяться в системах отопления и водоснабжения, но не уступила своих позиций в паровых системах, а также при использовании на трубопроводах с вязкими средами и сточными водами.

Стальные задвижки устанавливаются на трубопроводах с высокими параметрами рабочей среды и высокими требованиями к надёжности, они широко применяются на высокотемпературных источниках тепла и наружных сетях теплоснабжения.

По типу управления

Для ручного управления задвижками с диаметром условного прохода до 150мм используют маховики, а для задвижек большего диаметра — редукторные приводы.

Задвижка с электроприводом применяется в случае автоматизации технологического процесса, удалённого управления, большого диаметра условного прохода (500 мм и более) или расположения в труднодоступном месте.

Для открытия задвижки, электроприводу необходимо сделать большое количество оборотов, это позволяет использовать электроприводы малой мощности, но исключает возможность быстрого открытия или закрытия. Эта особенность делает невозможным применение задвижек с электроприводами для быстрого перекрытия потока, но даёт им огромное преимущество в системах не допускающих гидравлические удары. С целью уменьшения нагрузки на электропривод и исключения гидравлических ударов задвижки больших диаметров дооборудуются разгрузочными байпасными линиями меньшего диаметра.

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

К задвижкам относят запорные устройства, в которых проход перекрывается поступательным перемещением затвора в направлении, перпенди­кулярном движению потока транспортируемой среды. Задвижки широко применяют для перекрытия потоков газообразных или жидких сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов от 50 до 2000 мм при рабочих давлениях 4-200 кгс/см 2 и температурах среды до 450 °С. Иногда задвижки изготовляют и на более высокие давления.

В газовой промышленности задвижки применяют при оборудовании устья скважин, на промысловых сборных пунктах, магистральных и распределительных газопроводах, трубопроводах компрессорных и газораспределительных станций.

В сравнении с другими видами запорной арматуры задвижки имеют следующие преимущества: незначительное гидравлическое сопротивление при полностью открытом проходе; отсутствие поворотов потока рабочей среды; возможность применения для перекрытия потоков среды большой вязкости; простота обслуживания; относительно небольшая строительная длина; возможность подачи среды в любом направлении.

К недостаткам задвижек следует отнести: невозможность применения для сред с кристаллизующимися включениями, небольшой допускаемый перепад давлений на затворе (по сравнению с венти­лями), невысокая скорость срабатывания затвора, возможность получения гидравлического удара в конце хода, большая высота, трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей затвора при эксплуатации.

Рабочая полость задвижки (рис. 13.3.), в которую подается транспорти­руемая под давлением среда, образуется корпусом 3 и верхней крышкой 7. Герметизируется эта полость при помощи прокладки 5, которая прижимается крышкой к корпусу. Корпус задвижки представляет собой цельную, литую или сварную конструкцию. Как правило, он имеет высоту, равную двум диаметрам перекрываемого прохода. На корпусе, симметрично оси шпинделя, располагаются два патрубка, которыми задвижка присоединяется к трубо­проводу. Присоединение может быть либо сварным, либо фланцевым.

Внутри корпуса имеются два кольцевых седла 1 и затвор 2, который в данном случае представляет собой клин с наплавленными уплотнительными кольцевыми поверхностями. В закрытом положении уплотнительные поверхности затвора прижимаются к рабочим поверхностям колец корпуса от привода.

Рис.13.3. Задвижка:

1-седло; 2-затвор; 3-корпус; 4-ходовая гайка; 5-уплотнительная прокладка; 6-шпиндель; 7-верхняя крышка; 8-кольцевая прокладка; 9-сальник; 10-нажимная втулка; 11-маховик.

Иногда уплотнительные поверхности получают непосредственно при обра­ботке корпуса. Однако такое конструктивное решение вряд ли может быть приемлемым для всех задвижек, так как при износе этих поверхностей проще и дешевле заменить сменные седла, чем заново обработать корпус при эксплуатации. Уплотнительные поверхности седел и затвора с целью уменьшения износа и усилий трения, возникающих при перемещении затвора, обычно изготавливают из материалов, отличающихся от ма­териала корпуса, путем запрессовки, что позволяет их менять в процессе эксплуатации.

В верхней части затвора 2 закреп­лена ходовая гайка, в которую ввинчен шпиндель 6, жестко соединенный с маховиком. Система винт-гайка служит для преобразования вращательного движения маховика (при открывании или закрывании задвижки) в поступательное перемещение затвора.

При перекрытии прохода от одностороннего давления среды возникают довольно значительные усилия, действующие на затвор, которые передаются на уплотнительные поверхности седла. Величина этих усилий зависит от перепада давлений рабочей среды в трубопроводе до и после задвижки и от величины удельных давлений на уплотнительных поверхностях затвора и седел, которую надо обеспечить для герметичного перекрытия потока рабочей среды при задан­ном рабочем давлении в трубопроводе. Система винт-гайка - наиболее рациональная, так как она позволяет получить компактный и простой по конструкции привод с поступательным движением выходного элемента. Она также позволяет получить поступательное движение привода с большим усилием в направлении хода. Кроме того, поскольку такая конструкция является самотормозящей, она практически исключает возможность самопроизвольного перемещения затвора при отключении привода, что весьма важно для запорной арматуры при эксплуатации.

Недостатком этой системы в данном конкретном случае следует считать то, что пара винт-гайка находится в среде, протекающей через рабочую полость задвижки.

Среда смывает смазку, отсюда повышенный износ пары. Кроме того, та­кую конструкцию можно применять не на всех средах.

Обычно затвор помещают целиком в рабочей среде, даже тогда, когда проход полностью открыт. Уплотнение в месте выхода шпинделя из рабочей полости задвижки обеспечивается по диаметру шпинделя сальниковым устрой­ством 9, препятствующим утечке рабочей среды в атмосферу.

Конструкция сальникового устройства аналогична конструкциям в вентилях" и регулирующих клапанах. Набивка сальника, как правило, изготовленная из пропитанного в целях снижения коэффициента трения графитом асбестового шнура, поджимается при помощи нажимной втулки 10. Корпус сальника крепится к верхней крышке 7. Место разъема уплотняется кольцевой прокладкой 8.

Существуют самые разнообразные конструкции задвижек. Их пытаются классифицировать по различным признакам, связанным с конкретными усло­виями эксплуатации, по химическому составу рабочей среды и ее параметрам . Классифицируют задвижки по величине рабочих давлений, темпе­ратурам рабочих сред, типу привода и т. д.

Классификации такого рода являются неполными, так как они не учитывают особенностей конструкций, позволяющих, помимо работы в определенных средах, отвечать ряду требований, предъявляемых к задвижкам в эксплуатации, и помещают в один класс множество совершенно непохожих по своим данным типов задвижек.

Наиболее целесообразной является классификация задвижек по конструк­ции затвора . По этому признаку многочисленные конструкции задвижек могут быть объединены по основным типам: клиновые и параллельные задвижки.

По этому же признаку клиновые задвижки могут быть с цельным, упругим или составным клином.

Параллельные задвижки также можно подразделить на однодисковые и двухдисковые.

В ряде (конструкций задвижек, предназначенных для работы при высоких перепадах давления на затворе, для уменьшения усилий, необходимых для открывания и закрывания прохода, площадь прохода выполняют несколько меньшей площади сечения входных патрубков. По этому признаку задвижки могут быть классифицированы на полнопроходные (диаметр прохода задвижки равен диаметру трубопровода) и с суженным проходом. В зависимости от конструкции системы винт-гайка и ее расположения (в среде или вне сре­ды) задвижки могут быть с выдвижным и с невыдвижным шпинделем.

Клиновые задвижки

К клиновым относятся задвижки, затвор которых имеет вид плоского клина (рис. 13.4.-13.5.).

В клиновых задвижках седла и их уплотнительные поверхности параллель­ны уплотнительным поверхностям затвора и расположены под некоторым углом к направлению перемещения затвора. Затвор в задвижках этого типа обычно называют «клином». Преимущества таких задвижек - повышенная герметичность прохода в закрытом положении, а также относительно небольшая величина усилия, необходимого для обеспечения уплотнения.

Так как угол между направлением усилия привода и усилиями, дейст­вующими на уплотнительные поверхности затвора, близок к 90°, то даже небольшая сила, передаваемая шпинделем, может вызвать значительные усилия в уплотнении.

К недостаткам задвижек этого типа можно отнести необходимость применения направляющих для перемещения затвора, повышенный износ уплотнительных поверхностей затвора, а также технологические трудности получения герметичности в затворе.

Рис.3.14. Клиновая задвижка:

1- шпиндель с длинной резьбой; 2- промежуточное кольцо и графитовое уплотнение для PN 2,5 МПа и выше; для PN 1,6 МПа только графитовое уплотнение. Двойное графитовое уплотнение - под заказ; 3- уплотнение из гофрированной стали для задвижек класса 1,6 МПа, спиральный уплотнитель для класса 2,5 - 4,0 МПа и 8,0 - 10,0 МПа и соединительное кольцо для 12,5 МПа и выше; 4- направляющие в корпусе задвижки обеспечивают центрирование клина при открытии и закрытии; 5- гибкий клин позволяет компенсировать искажение поверхности седла и деформацию корпуса, вызванные гидроударом в трубопроводе; 6-конструкция шпинделя предотвращает выталкивание; 7-ходовая гайка из мягких сплавов, позволяет в случае аварийной ситуации предотвратить излом штока в месте соединения с клином за счет срыва резьбы гайки;8-заменяемый приварной уплотнитель включен в стандартную конструкцию, прикручивающийся уплотнитель - под заказ.

Рис.13.5. Задвижка клиновая с преднапряженным уплотнением:

1-многочастевое упорное кольцо надежно удерживает внутреннее давление;2-упорное кольцо предотвращает деформацию уплотнителя; 3-вставка из нержавеющей стали обеспечивает бесшумность и коррозионную сопротивляемость; 4-уплотнение из ковкой стали обеспечивает большую площадь контакта, повышая надежность уплотнения; 5-герметичный шток; 6-гибкий клин позволяет компенсировать искажение поверхности седа и деформацию корпуса, вызванные гидроударом в трубопроводе; 7-уплотнительное кольцо седла с напылением из стеллита №6 является стандартной конструкцией.

Задвижки с цельным клином

Примером конструкции задвижки этого типа может служить задвижка с выдвижным шпинделем (рис. 13.6). Она состоит из литого корпуса 1, в который ввинчены уплотнительные седла 2. Как правило, их изготавливают из легированных, износостойких сортов стали. Вместе с корпусом отлиты, а затем механически обработаны направляющие 3 для фиксации направления перемещения затвора (клина).

Рис. 13.6.Полнопроходная задвижка с цельным клином:

1 – корпус; 2 – седло; 3 – направляющая движения клина; 4 – клин; 5 – шпиндель; 6 – верхняя крышка; 7 – шпилька; 8 – уплотнительная прокладка; 9 – направляющая втулка; 10 – сальник; 11 – нажимной фланец; 12 – бугель; 13 – гайка; 14- маховик.

Клин 4 имеет две кольцевые уплотнительные поверхности и шарнирно через сферическую опору подвешен к шпинделю 5. Верхняя крышка 6 со­единяется с корпусом посредством болтов или шпилек 7. Для центровки крышки по отношению к корпусу в последней имеется кольцевой выступ, который входит в проточку корпуса. Уплотнение между крышкой и корпусом обеспечивается прокладкой 8, которая закладывается в проточку корпуса. Для предотвращения перекосов шпинделя в верхнюю часть крышки запрессовы­вается направляющая втулка 9.

Сальниковое устройство состоит из проточки в корпусе, куда помещается набивка, кольцевой нажимной втулки и фланца 11. Сальниковое устрой­ство уплотняется нажимным фланцем 11.

На крышке укреплен бугель 12, на котором расположена ходовая гайка 13, обычно изготавливаемая из антифрикционных сплавов. Маховик жестко соединен с ходовой гайкой.

При вращении маховика гайка заставляет шпиндель и связанный с ним клин подниматься или опускаться. В конструкции соединения затвора (клина) со шпинделем (см. рис. 13.6.) клин может перемещаться в направлении, перпендикулярном оси шпинделя. При этом в конечном положении клин свободно входит в пространство между седлами даже при несовпадении оси шпинделя с осью симметрии затвора. Применение подобного соединения несколько удешевляет изготовление задвижек и облегчает их монтаж после ремонта в условиях эксплуатации.

Задвижку с цельным клином широко применяют, так как ее конструкция проста и, следовательно, имеет небольшую стоимость в изготовлении. Цельный клин, представляющий собой весьма жесткую конструкцию, достаточно надежен в рабочих условиях и может быть применен для перекрытия пото­ков при довольно больших перепадах давления на затворе.

Однако нельзя не отметить ряд существенных недостатков этой конструкции, к которым относятся: повышенный износ уплотнительных поверхностей, потребность в индивидуальной пригонке седел и клина при сборке для обеспечения герметичности (это полностью исключает взаимозаменяемость клина и седел и усложняет ремонт), возможность заедания клина в закрытом положении в результате износа, коррозии или под действием температуры (при этом открыть задвижку иногда бывает невозможно); потребность в приводах с большим пусковым моментом.

Чтобы избежать заедания, уплотнительные поверхности клина и седел изготавливают из разнородных материалов.

Задвижки с цельным клином выпускают как с выдвижным, так и с невыдвижным шпинделем.

Задвижки с упругим клином

Конструкция затвора задвижек этого типа обеспечивает лучшее уплотнение прохода в закрытом положении без индивидуальной технологической подгонки, так как затвор выполнен в виде разрезанного (или полуразрезанного) клина, обе части которого связаны между собой упругим (пружинящим) элементом. Под действием усилия прижатия, которое передается через шпиндель, в закрытом положении последний может изгибаться в пределах упругих дефор­маций, обеспечивая плотное прилегание обоих уплотнительных поверхностей клина к седлам.

Такая конструкция затвора весьма перспективна, так как, имея преимущества затвора с цельным клином, задвижка с упругим клином исключает ряд ее недостатков. В задвижке с упругим клином взаимозаменяемы затворы и повышена надежность при высоких температурах (вследствие уменьшения опасности неравномерного теплового расширения, приводящего к заклиниванию затвора). Однако опасность заклинивания в закрытом положении все-таки полностью не устранена.

Рис. 13.7. Задвижка с суженным проходом и упругим клином:

1- корпус; 2-седло; 3-затвор; 4-стой­ка; 5-шпиндель; 6-верхняя крышка; 7-ходовая гайка; 8-ребро.

Рис 13.8. Задвижка с упругим клином и выдвижным

шпинделем:

1-корпус; 2-седло; 3-затвор; 4-шпиндель; 5-ходовая гайка; 6-ма­ховик; 7-лин; 8-стойка

В задвижке с упругим клином (рис. 13.7) затвор 3 представляет собой разрезанный клин с упругим ребром 8, которое позволяет уплотнительным поверхностям клина поворачиваться относительно друг друга на некоторый угол, что обеспечивает лучшее прилегание к уплотнительным поверхностям седел. Эта особенность упругого клина исключает необходимость индивидуальной технологической подгонки уплотне­ния и уменьшает опасность заклинива­ния. Задвижки этого типа изготовляют как с невыдвижным шпинделем (рис. 3.7.), так и с выдвижным (рис. 13.8).

Усилие приводов при открывании таких задвижек несколько больше, чем у задвижек с цельным клином, зато герметичность затвора намного выше.

Похожая информация.

При проведении линий трубопроводов часто применяют специальные детали, с помощью которых перекрывается или ограничивается напор при движении некоторых жидкостей (нефти, воды, газов). Для этой цели разрешено использовать не только разнообразные краны, но и арматуру в виде задвижки из чугуна, установленной под прямым углом к протекающему потоку магистралей трубопровода.

Преимущества и недостатки

Задвижку из чугуна относят к популярной разновидности запорной арматуры, которую используют в энергетике, промышленности, ЖКХ, сельском хозяйстве. Изделие является простой и надежной и универсальной системой, долго служит. Задвижка закрывает или открывает проходящий объем с помощью всего двух положений.

К плюсам запорных изделий относят следующие моменты, которые характеризуют их как:

• простые по устройству;
• компактные по объемам;
• устойчивые к коррозии и химическим воздействиям;
• имеющие низкое гидравлическое сопротивление;
• универсальные (для разных рабочих сред);
• долговечные при использовании;
• устойчивые к разным внешним условиям.

К минусам чугунных конструкций относят:

• вероятность повреждений;
• изнашивание деталей, плохо поддающихся ремонту;
• потребность во времени, чтобы закрыть или открыть конструкцию.

Преимуществ у чугунной задвижки намного больше, чем недостатков.

ВАЖНО! Чтобы предотвратить нарушение целостности чугунной арматуры, запрещается ее деформировать.

Конструкция и принцип работы

Существует много разновидностей чугунных изделий: шланговые, шиберные, параллельные и т.д. Предпочтение отдают клиновым, так как считают их самыми функциональными. Такие изделия отличаются от остальных конструкцией уплотнительных колец, которые располагают друг с другом под углом.

Устройство чугунного изделия представлено такими составляющими:

• корпус (сквозь него идет вещество);
• клин (обеспечивает герметичность) – это запорный элемент, который представлен одним или двумя дисками;
• ручное или электрическое маховое колесо (вентиль, редуктор, электропривод) – служит для управления;
• стальной выдвижной шпиндель (перемещает изделие);
• корпусная крышка (идет с уплотнением).

Принцип работы заключается в том, что при поворачивании вентиля запорный элемент, при помощи шпинделя, начинает двигаться вверх, перпендикулярно потоку. Таким образом открывается трубный просвет, и транспортируемое вещество спокойно проходит. Чтобы закрыть проход – наоборот, поворачивают вентиль, и клин опускается на место.

ВАЖНО! Выдвижной шпиндель нуждается в постоянном уходе: его нужно постоянно прочищать и промазывать специальным машинным маслом (например, ВД-40).

Виды задвижек

Разновидностей чугунных изделий существует несколько. По конструкции затворного элемента (клина) различают следующие виды:

1. Жесткие.

Такие изделия обеспечивают очень хорошую герметичность, нуждаются в точном выполнении работы. Здесь необходимо полное совпадение угла клина и сёдел. К недостаткам относят способность к заклиниванию и возникновение сложностей эксплуатации при сильных температурных колебаниях.

1. Двухдисковые.

Конструкция запорного элемента представляет собой два прочно скрепленных металлических клина. Данный вид обладает пониженной вероятностью заклинивания, менее подвержен коррозии и негативным влияниям окружающей среды.

1. Обрезиненные.

Диск изделия покрыт плотным резиновым слоем, повышающим герметичность чугунной конструкции. Изделие отлично защищает от коррозии и подходит для транспортировки веществ с повышенной агрессивностью.

1. Упругие.

Такая конструкция простая и во многом схожа с двухдисковой задвижкой. Разница состоит только в том, работающие части соединяются друг с другом упругими элементами, что позволяет понизить склонность изделия к корпусной деформации и перепадам температур, влияющих на герметичность.

1. Шиберные.

Задвижка представлена запорным элементом в виде ножа. Такая конструкция позволяет хорошо перекрывать поток с сыпучими и жидкими веществами.

Согласно общепринятой классификации все чугунные изделия делят на клиновые и параллельные, которые бывают: высокого, среднего и низкого рабочего давления. У параллельных конструкций имеется 2 соединённых диска, у которых клин размещён между ними, и опускается вниз. Кольцевые уплотнители расположены перпендикулярно оси изделия.

ВАЖНО! Принадлежность к тому или иному типу можно узнать по корпусу конструкции. Чугунные задвижки с низким давлением представлены плоской формой, со средним – овальной, с высоким – шарообразной.

По расположению ходового узла чугунные системы бывают: с выдвижным и не выдвижным шпинделем. Второй вид можно применять только на трубах, через которые проходят неагрессивные и чистые (без примесей) среды из-за сильной подверженности к коррозии.

Кроме того, чугунные изделия разделяют на: полнопроходные (условный диаметр совпадает с диаметром проходящей трубы) и суженные (меньшего диаметра, уменьшает износ резины и снижает крутящие моменты).

ВАЖНО! Управление устройством может быть ручным, электрическим или проходить при помощи гидро- или пневмопривода. Установленные редукторы максимально облегчают управление процессом.

Особенности чугунной системы

Выпускают задвижки с разными диаметральными размерами: от 50 и до 420 мм (80, 100, 125, 200, 350), предназначенными для давления в 10 бар и температуры до 200˚С. Системы с большим диаметром чаще всего комплектуют вместе с электроприводом, что позволяет управлять системой дистанционно и устанавливать ее в труднодоступных областях трубной магистрали. Если электрический привод идет в комплекте с возвратными пружинами, то это повышает рабочую скорость задвижки на сигнал управления.

Часто применяемые клиновые задвижки обладают такими особенностями:

• проход закрывается клином, укрепленным на шпинделе;
• способны выдерживать перемещение газа до 30 м/с, жидкости – до 4 м/с;
• требует частой эксплуатации;
• уплотнительные кольца изнашиваются быстрее, чем в параллельной (исключение: обрезиненные изделия, которые требуют при эксплуатации наименьших усилий);
• удобство использования – из-за уменьшения времени крутящего момента и плавности работы у обрезиненных систем;
• соответствие техническим требованиям международных стандартов;
• прочность и герметичность.

В соответствии с типом соединения встречается фланцевая задвижка. Данное изделие обладает характерными особенностями (сроком пользования до 8 лет) и используется при:

• давлении в работе до 1,6 МПа;
• температурном режиме – до 75˚С;
• диаметральном размере труб - 50-3000 мм.

К особенностям эксплуатации задвижек относят возможность выбора управления вентилем: ручное или электрическое (приводом). При малом диаметре (до 150 мм) устанавливают ручное управление, а во всех остальных случаях – электрическое. Второй способ удобен для удаленного контроля за изделием.

ВАЖНО! Самую высокую герметичность обеспечивают чугунные изделия с обрезиненным клином.

Монтаж чугунного изделия

Монтирование конструкции к трубе проводится при помощи креплений из фланца, раструба и муфт либо приваривается. Поскольку устройство задвижки отличается простотой, то ее ремонт и обслуживание проходят быстро, что обеспечено долгим сроком службы.

Наибольшую популярность имеет фланцевое крепление. Его монтаж проводят следующим способом:

1. Сначала проверяют соответствие обрезным фланцам.
2. Затем в каналы, на пластины, устанавливают уплотнители колец.
3. Потом фланцы присоединяют друг к другу с помощью болтов, и затягивают гайками.
4. Герметичность стыков обязательно проверяют. Если нужно, то соединение заделывают специальным герметиком.

Чугунная арматура используется для паровой системы, канализации, и транспорта сыпучих веществ.

ВАЖНО! Задвижку из чугуна можно установить самостоятельно. Монтаж надо проводить в таких условиях, чтобы посторонние вещества и грязь не попали в нее.

Применение задвижек в ЖКХ

Для монтажа труб в народном хозяйстве (любой области промышленности) задвижка является необходимым устройством и надежным перекрытием транспорта веществ. Чугунные изделия с успехом применяют во многих сферах ЖКХ для прохода по трубам пара, смесей, смешанных материалов, жидких веществ.

Популярность обусловлена:

• простотой устройства;
• использованием во всех климатических зонах;
• способностью к ремонту;
• низкой стоимостью;
• прочностью (корпус задвижки литой).

Надежное и долговечное запорное устройство способно создать безопасное и постоянное функционирование трубопровода для таких инженерных сетей, как отопительная; канализационная; газовая; холодного и горячего водоснабжения; прокачке нефти.

Приобрести запорную конструкцию можно в любом специализированно супермаркете.