Особенности фланцевой задвижки

Какими бывают задвижки для трубопроводов, устройство и принцип работы

Эксплуатация любой трубопроводной промышленной магистрали предусматривает наличие элементов, перекрывающих поток жидкости, газа, сыпучих материалов и других видов рабочих тел при необходимости обслуживания или ремонта. Функции запора и регулировки потока движущегося вещества в линиях выполняют задвижки для трубопроводов, имеющие различное назначение и конструктивное исполнение.

Область применения

Задвижки используют в качестве запорной и регулирующей поток арматуры в трубах, иногда с их помощью управляют объемом подачи за счет снижения условного диаметра прохода.

Задвижки редко применяются в быту, в основном они служат для регулировки водо- и газоснабжения в жилищно-коммунальном хозяйстве, в магистралях для транспортировки газа, нефти, пищевой и химической промышленности при подаче технологических компонентов в производственном процессе.

Запорные элементы используют на трубопроводах с большими условными диаметрами прохода, применяемые материалы изготовления – недорогие черные и цветные металлы в различных сочетаниях.

Рис.1 Запорное оборудование для водоснабжения

Что такое задвижки: назначение и основные конструктивные элементы

Задвижкой называют вид трубопроводной арматуры, предназначенной для перекрытия или регулирования потока вещества, проходящего по магистрали. Они могут работать в среде с газообразными, сыпучими, жидкими веществами различной вязкости и химической активности.

Основными конструктивными элементами в системе задвижки любой конструкции являются:

• Корпус. Состоит из основной части и крышки, первая помещается непосредственно в магистраль, а вторая служит для крепления и управления перемещением запорного элемента. Корпус выполняют из металла: стальных сплавов, нержавейки, латуни, алюминия, ковкого чугуна, последний покрывают антикоррозионными слюдосодержащими красками или эпоксидными грунтовками.
• Запор. Элемент (заслонка) имеет конструктивное исполнение в виде металлического клина, шибера, диска или гибкой трубы из эластичных материалов, для повышения герметичности металл иногда покрывают резиной (эластомер). При перемещении узел плотно входит в профильное седло, расположенное в корпусе, и герметично перекрывает канал.
• Приводная система. Предназначена для управления перемещением заслонки в узле, представлена механическими конструкциями в виде маховика, перемещающегося на выдвижном или стационарном штоке, также используются пневматический, электрический и гидравлический приводы.

Рис. 2 Трубопроводные задвижки из стали – параметры по ГОСТ 9698-86

Достоинства задвижек

Основные параметры задвижек регламентированы ГОСТ 9698-86, используемые в промышленности изделия имеют следующие особенности:

• Простота конструкции. Корпус состоит из основной части, помещаемой в линию посредством фланцевого или муфтового резьбового (для малых диаметров) соединения, его крышка крепится гайками или болтами – это упрощает процедуру установки, демонтажа и ремонта устройства.
• Высокие технические характеристики. Задвижная арматура в зависимости от назначения и условий эксплуатации выдерживает рабочую температуру от -60 до +565 С., давление от 0,16 до 25 Мпа. (1, 6 – 250 бар.) в стальных конструкциях. При этом предел давлений для чугуна составляет 25 бар., для изделий из цветных металлов – 40 бар.

Рис. 3 Запорная чугунная фланцевая арматура

• Универсальность. Устройства могут работать в магистралях любого назначения с высокой химической активностью передаваемых веществ, рассчитаны на использование в трубопроводах диаметров от 15 до 2000 мм.
• Высокие гидравлические характеристики. Задвижные устройства подбирают по внутреннему диаметру трубопроводов, имеющему стандартные значения, поэтому они не влияют на гидравлическое сопротивление в линии. Плавное перемещение заслонки при перекрытии потока транспортируемого вещества позволяет избежать гидравлического удара в системе. Конструкция задвижных элементов и корпусного седла рассчитана на создание высокой герметичности перекрываемого канала.
• Хорошая ремонтопригодность. Монтаж и ремонт арматуры и фитингов с задвижками легко провести при наличии простого инструмента и комплектующих – разводных сантехнических ключей, прокладок. Заслонки и прокладки в случае износа просто снять и поменять на новые.
• Длительный срок службы. Корпусные детали и затворы изготавливаются из прочных долговечных материалов, рассчитанных на использование в конкретной рабочей среде, внутренние заслонки делают из коррозионно-устойчивых металлов – это существенно увеличивает их эксплуатационный срок.

Рис. 4 Виды задвижек из цветных металлов

Минусы

При изготовлении запорной арматуры для удешевления часто используют чугун, подобные конструкции имеют следующие недостатки:

• Высокий вес задвижек затрудняет монтаж узлов при больших диаметрах трубопроводов – может понадобиться несколько рабочих или специальная подъемная техника для удержания массивной детали. К примеру, вес чугунного запора с условным проходом 1600 мм. Согласно ГОСТ 9698-86 составляет 10025 кг.
• Чугун относится к коррозионно неустойчивым материалам, со временем его внутренняя поверхность ржавеет, покрывается раковинами и известковым налетом – это приводит к нарушению герметизации при перекрытии потока.
• Еще к одним недостатком чугуна относится его хрупкость, приводящая к необратимой поломке изделия при сильных ударных воздействиях.
• Дешевое сальниковое уплотнение с набивкой, какое находит применение в бюджетных чугунных изделиях, не является достаточно герметичным по сравнению с современными торцевыми уплотнениями – в процессе его эксплуатации нередко возникают утечки транспортируемого вещества.

Рис. 5 Принцип работы затвора клинового типа

Задвижки для трубопроводов – виды и классификация

Задвижные узлы имеют разные конструктивные и физические параметры, по конструкции и классификации задвижек их подразделяют на следующие классы:

1. По технологии изготовления корпуса:

• Сварные.
• Литые – основной метод формообразования корпусов.
• Кованые или штампованные – технология применяется для создания высокопрочных корпусов, детали соединяются между собой сваркой.
• Комбинированные – производятся из кованых и штампованных деталей посредством сварки.

• Графитоармированные, жидкометаллические.
• Сальниковые – подвижной шпиндель или шток отделяется от рабочей среды сальниковой прокладкой, пропитанной маслом и сжатой накидной гайкой или специальной деталью – сальником.
• Сильфонные – герметичность достигается за счет использования гофрированных упругих оболочек из металлических и синтетических материалов.

Рис. 6 Разборка клиновидной системы (корпус, вид клина задвижки)

1. По типу передачи усилия к заслонке:

• Вращательное – применяется в ручных механических системах, где винтовой шпиндель перемещается за счет маховика.
• Поступательное – шток имеет цилиндрическую форму и перемещается за счет передачи ему усилия гидравлическим или электрическим способом.

• Ручной – для передачи усилия используют маховик и шпиндель с резьбой.
• Электрический – управление задвижкой происходит перемещающимся шпинделем, который является якорем электрокатушки.
• Гидравлический – на подвижный шток с заслонкой, помещенный в герметичный цилиндр, оказывает давление гидравлическая жидкость.
• Пневматический – шпиндель передвигается за счет давления на его поверхность сжатого воздуха.

Рис. 7 Приводы

1. По конструктивному исполнению затворного узла:

• Клиновые. Затвор имеет клиновидную форму, при опускании располагается между двумя наклонными седельными поверхностями.
• Параллельные (одно- или двухдисковые, шиберные). Затворный элемент сделан в форме плоского диска или шибера, которые запирают канал, опускаясь в небольшие профильные углубления в корпусе.
• Шланговые. При работе системы затворный механизм сдавливает эластичный резиновый шланг, перекрывая тем самым канал движения вещества.
• Поворотные. Запорный элемент в виде диска располагается в канале трубы на его центральной линии, при работе он разворачивается вокруг центральной оси и перекрывает поток проходящего вещества.

Клиновые задвижки

Устройство задвижки данного типа представляет собой заслонку с расположенными под углом поверхностями, которая при отпускании располагается в клинообразном седельном гнезде.

Жесткий клин

Модель отличается невысокой стоимостью, простотой, жесткостью, надежностью и хорошими параметрами герметичности, при изготовлении требует использования высокоточного оборудования.

Клин шарнирно подвешен к шпинделю, размещенному в верхней крышке, и опускается в канал по встроенным в корпус направляющим, система способна работать с большими перепадами давления.

К недостаткам относится сложный ремонт и заклинивание при воздействии высоких температур в результате линейного расширения металла при нагревании.

Рис.8 Двухдисковый клин – конструкция

Клин с двумя дисками

Клиновые модели данного типа состоят из заслонки в виде двух размещенных под углом дисков с разжимной деталью между ними (имеет вид шарообразного грибка) – это позволяет ей самоустанавливаться, обеспечивая при этом высокую плотность перекрытия канала и исключая заклинивание.

Типы задвижек с двумя дисками имеют сложное конструктивное исполнение и соответственно дороги, их преимущества – малый износ затворных и седельных поверхностей за счет отсутствия контакта по пути перемещения, высокая степень герметизации, небольшое прилагаемое усилие для закрывания прохода.

Устройства выпускают только с выдвижным штоком, многие модели бывают с кольцевыми уплотнениями на затворных дисках, позволяющими повысить герметизацию прохода.

Рис. 9 Разновидности поворотных систем

Упругий клин

В данной конструкции привод затвора разрезан на две части и между ними расположен пружинящий элемент – это позволяет перемещаться уплотнительным элементам относительно друг друга на небольшой угол, обеспечивая тем самым лучший контакт с седельным кольцом. При изготовлении не требуется высокоточная подгонка, исключено высокотемпературное заклинивание, к недостаткам относится повышенная истираемость плоскостей клина в результате раннего вступления в контакт при опускании.

Поворотные

Устройство такого типа называют дисковым поворотным затвором, при работе диск располагается в потоке вещества и перемещается по его направлению. Диски используются в системах с диаметром трубопроводов до 1200 мм. при температурах среды от -200 до +450 С. и давлении до 600 бар.

Устройство имеет простую конструкцию, малые размер и массу, хорошо герметизирует перекрываемый канал, легко ремонтируется. К недостаткам относят высокое сопротивление потоку, работу только в одну сторону, невозможность использования в среде с повышенной вязкостью и загрязненностью.

Параллельные (шиберные)

В данных устройствах поверхности седел и затворного диска параллельны, при опускании диск (шибер) герметично перекрывает проход за счет давления на его поверхность проводимой среды.

К недостаткам относят большие энергозатраты на перемещение в результате трения уплотнительных колец седла и шибера на всем пути движения и соответственно повышенное истирание герметизирующих поверхностей.

Используется при пониженных требованиях к герметичности, легко обслуживается и ремонтируется.

Рис.10 Шиберные параллельные задвижки

Шланговые

При транспортировке агрессивной химической среды в системе, задвижки должны иметь высокую защиту от коррозии – лучшим вариантом в этом случае является использование устройств шлангового типа. Узел имеет рабочий канал в виде эластичного гибкого шланга, который при перекрытии потока сжимается в средней части.

Рис. 11 Шланговый тип задвижки – принцип действия

Маркировка

Маркировка задвижной трубопроводной арматуры регламентируется в соответствии с ГОСТ 4666-75, она выполняется на корпусе или табличке с указанием следующих данных:

• наименование предприятия;
• давление, температура;
• проходной диаметр;
• марка стали в случае использования материалов со специальными свойствами (повышенной коррозионной, температурной стойкостью);
• знак качества при его наличии.

Рис. 12 Примеры маркировки

Монтаж запорной арматуры в системах водоснабжения

Установка задвижки в магистральный трубопровод промышленного назначения проводится квалифицированными специалистами, при этом наиболее часто используется соединение элементов друг с другом с помощью фланцев. При проведении работ в водопроводной магистрали действуют, соблюдая следующие особенности установки:

1. Съем запорной арматуры водопровода проводят только при отсутствии рабочей жидкости в системе, при необходимости трубы в местах соединений защищают от грязи, окалины, известкового налета.
2. Перед монтажом запорной арматуры проверяет качество фланцев – фланцевая шайба не должна иметь трещин, царапин, выемок и прочих дефектов.
3. Запорная арматура водопровода размещается на строго прямолинейной части магистрали и ровных участках земной поверхности – это позволяет избежать чрезмерных напряжений в местах изгибов и перекосов, вызывающих протечки. При монтаже тяжелых узлов используется дополнительные жесткие опоры.
4. При эксплуатации не допускается прилагать чрезмерное усилие к маховикам, посредством которых приводятся в действие запорные заслонки – это может привести к поломкам и трещинам.
5. Монтаж следует проводить с обвязкой мягким стропом, избегая крепления за шток или штурвал и стараясь не повредить защитное покрытие – это приводит к преждевременной коррозии. Падение с высоты и механические удары недопустимы.

Рис. 13 Способы монтажа и настройки запорных устройств

Перед выбором запорной арматуры необходимо учитывать ее характеристики в соответствии с ГОСТ – наиболее высокими параметрами обладают стальные промышленные изделия. Для бытового использования подходят задвижные узлы для трубопроводов из цветных металлов – они имеют небольшие размеры условного прохода и доступный монтаж с помощью резьбовых муфт.

Ознакомительное видео про задвижки для трубопроводов

Источник: https://montagtrub.ru/zadvizhki-dlya-truboprovodov-vidyi-ustroystvo-printsip-rabotyi/

Где стоит применять задвижки клиновые фланцевые

В настоящей статье говорится о задвижках клиновых фланцевых, их характеристике, принципе работы, а главное, о применении этих изделий на разных трубопроводах:

Задвижки клиновые фланцевые востребованы в коммуникациях промышленного производства на водяных, нефтяных, и газовых трубопроводах. Они являются незаменимой частью любого трубопровода, где необходимо перекрывать участок или полностью всю трубу.

Эти элементы запорной арматуры не являются сложными по конструкции, у них длительные сроки эксплуатации (до 50 лет).

Для безопасной эксплуатации трубопровода, они устанавливаются на определенном расстоянии друг от друга таким образом, чтобы оперативно можно было перекрыть трубу в случае аварии или ремонта.

Устройства фланцевых задвижек
Особенности конструкции и применение задвижек
Преимущества и недостатки клиновых задвижек

Фланцевые задвижки

В зависимости от вида трубопровода, применяется соответствующая запорная арматура. Очевидно, что спектр применяемых задвижек здесь широк. Фланцевые задвижки нашли широкое применение во всех сферах народного хозяйства:

• В отопительной системе;
• В транспортной отрасли при перевозке нефтепродуктов;
• В коммуникационных трубопроводах энергетики;
• В трубопроводах пароходства.

Устройства фланцевых задвижек

Несмотря на простоту, фланцевые клиновые задвижки обладают высокой эффективностью в ряду запорной арматуры. В зависимости от запирающего элемента определяется вид клиновой задвижки. Задвижка фланцевая получила свое название из-за своего исполнения: по бокам её находятся фланцевые диски, которые сопрягаются с такими же дисками на трубе.

У фланцев на задвижке и на трубе, диаметр и отверстия должны строго соответствовать, иначе их не соединить. Между фланцами обязательно устанавливается прокладка из паронита, резины или резинового кольца в зависимости от среды, находящейся внутри трубы. Такое исполнение клиновой задвижки делает её быстросъемной, что немаловажно при ремонте.

 По устройству гайки клиновые изделия делятся на 2 категории: с выдвижной и неподвижной гайкой.

По методу закрывания устройства делятся на задвижки:

• С ручным управлением. Закрытие вручную производится с помощью рукоятки или вентиля;
• С автоматизированным управлением. При таком закрывании используются, в основном электродвигатели с редуктором, и включаются они через пульт оператором. Гидравлические и пневматические приводы применяются реже, ввиду дополнительного подвода труб, приборов и пр.

Особенности конструкции и применение задвижек

Наряду с этим устройства подразделяются по конструкции исполнения.  Бывают шаровые, шиберные и клиновые задвижки. Последние являются самыми популярными и востребованными в линейке запорной арматуры.

Задвижки фланцевые изготавливаются в двух вариантах,- это клиновые и параллельные устройства.

Фланцевые клиновые задвижки

 У клиновых фланцевых устройств запирающий механизм двигается под углом в 90 градусов к потоку. Уплотнительные прокладки в них устанавливаются под определенным углом друг к другу. Обычно, такие задвижки используют при перемещении в трубах воды, газа, нефтяных продуктов.

Сам клин может быть цельнолитым, металлическим с резиновым покрытием или же сделанным из двух жестких дисков из легированной стали. В результате такой сборки, можно менять сальниковую набивку, не перекрывая трубу.

Однако при эксплуатации таких изделий, иногда происходит заклинивание запирающего устройства от разницы температур, или от повреждения прокладки.

Клинкетная задвижка

Клинкетная задвижка внутри имеет 2 диска, жестко соединенных друг с другом. Подобная конструкция надежная, она не заклинивает при движении, резиновые прокладки изнашиваются минимально, а управлять задвижкой намного легче. Такие задвижки наиболее распространены в трубопроводах на кораблях, из-за вредного действия морской соли.

 При параллельном исполнении поверхности располагаются параллельно относительно друг друга. Также их подразделяют на задвижки:  однодисковые (шиберные); двухдисковые задвижки.

 Шиберные клиновые задвижки

Шиберные задвижки применяют при направлении среды в одном направлении. Из-за простой конфигурации они не могут герметично обеспечить максимальное перекрытие, но зато они ремонтно пригодны. Это дает возможность использования их в среде, где присутствуют механические частицы, а именно в канализационных системах.

Клиновые задвижки с шаровым запирающим механизмом

Устройства с шаровым механизмом аналогичны по конструкции с бытовыми кранами. Наиболее востребованными являются модели Ду50 из-за невысокой стоимости. Изделия Ду100 снабжены технологическими дисками, которые прижимаются пружинами и применяются больше в газовой отрасли.

Фланцевые устройства шлангового вида

Задвижки шлангового вида принципиально отличаются от своих аналогов: у них нет посадочных седел. Жидкость циркулирует по шлангу, который при необходимости пережимается затвором.

Такие конструкции устройств используются, когда агрессивная перемещающаяся среда и её нужно полностью изолировать от корпуса задвижки во избежание коррозии.

Подобные изделия применяются в химической отрасли для перемещения агрессивных жидкостей при высокой температуре около 100 градусов и давлении до 1,6 МПа.

Преимущества и недостатки клиновых задвижек

Среди основных достоинств, следует выделить:

• Быстросъемное соединение. Это дает возможность быстрой замены устройства;
• Срок эксплуатации без ремонта достигает 50 лет;
• Простота конструкции;
• Надежность запора;
• Небольшое усилие при закрытии. Движение клиновидного диска происходит за счет вращения винта штурвалом.

Есть у изделий и недостатки, главным из них является большая габаритная высота устройства. Особенно это относится к задвижкам с выдвижным штоком. Ведь в них ход винта должен равняться высоте самой задвижки.

Также минусом считается износ резиновых уплотнителей, что происходит в результате длительного открытия вентиля изделия.

И в третьих, при ручном открытии затрачивается много времени для полного выдвижения запирающего устройства.

Источник: https://trubadelo.ru/zadvizhki/zadvizhki-klinovye-flantsevye

Фланцевые задвижки: где применяются, достоинства и недостатки

Фланцевые задвижки устанавливаются для регулирования напора в коммуникационных и промышленных водопроводных и газопроводных систем. Запорная арматура всегда устанавливается на трубопроводах любого назначения.

В этой статье приводится информация о конструктивных особенностях фланцевых задвижек, областях применения и характерных преимуществ и недостатков. Такие элементы трубопроводов не отличаются сложной конструкцией, надежные, доступные по цене, имеют высокую продолжительность эксплуатационного периода.

Такие механизмы устанавливаются для блокирования и открытия потоков содержимого трубопроводов.

Какие бывают задвижки
Особенности конструкции
Корпус и запорный узел
Характеризующие показатели
Оценка экспертов
Преимущества и недостатки

Какие бывают задвижки

Устройство фланцевых задвижек может быть нескольких типов:

Клиновые задвижки блокируют проходное отверстие посредством перемещения затворного элемента перпендикулярно направлению потока воды.

Особенности параллельных задвижек заключаются в параллельном размещении встроенных уплотнительных поверхностей. Конструкции подобных элементов могут состоять из одного или двух дисков.

Задвижки по типу движения подразделяются на несколько основных разновидностей. Крупные габариты являются основной отличительной особенностью подобных элементов.

Второй тип задвижки подразумевает использование невыдвижного шпинделя. Размер подобных изделий значительно меньше. Такие приспособления лучше всего подходят для перекачки водной среды, различных нефтепродуктов и иных материалов, не способствующих образованию коррозии.

Различают стальные и чугунные задвижки. Стальные приспособления в большинстве случаев используются для газообразной и жидкой рабочей среды. Чугунные задвижки необходимы для полноценного перекрытия передвигающегося потока.

Максимальная допустимая температура для эксплуатации 225 градусов.

В горизонтально расположенных системах оборудуются чугунные задвижки, в которых в вертикальном положении устанавливается выдвижной шпиндель. Управлять таким шпинделем можно в автоматическом и ручном режимах. Использование привода для регулирования работы задвижки отличается высокой практичностью.

Особенности конструкции

Несмотря на внушительное количество производимых моделей, доступных на рынке, строение фланцевой задвижки почти везде одинаковое, независимо от того, какое изделие будет устанавливаться на трубопровод.

Основным действующим инструментом считается стальной диск или клин, расположенный под прямым углом по отношению к потоку воды.

Когда задвижка закрывается, диск зажимается двумя седлами, при этом поток жидкости или газа полностью перекрывается, восстанавливается необходимый показатель герметичности.

Когда вентиль поворачивается, стальной диск отодвигается при помощи штока, и освобождается просвет трубопровода.

Конструкция клина в разных моделях может иметь некоторые отличия:

• Достаточно высокий показатель герметичности может быть достигнут, благодаря жесткости клина и высокой точности соответствия седел и диска;
• Двухдисковые клинья сконструированы из нескольких крепко соединенных комплектующих. Это дает возможность минимизировать шансы на заклинивание элемента, при этом конструкция остается полностью герметичной;
• Модифицированным вариантом двухдискового элемента является так называемый упругий клин. В запорную часть вставляется упругий эластичный материал. Это дает возможность увеличить показатель устойчивости к температурным перепадам и снизить вероятность возникновения дефектов в корпусе;
• Специальная защитная прослойка EPDM используется для обработки диска, который в значительной степени увеличивает устойчивость к коррозии внутренних элементов задвижки. Плотность сцепления клина с двумя седлами дает в результате хорошую герметичность;
• Задвижкой можно управлять в ручном режиме или с применением какого-нибудь привода, которые дают возможность управлять трубопроводом на расстоянии.

Подобная элементарная конструкция задвижки дает возможность обеспечить все функциональные требования рассматриваемой системы, ремонт и обслуживание элемента не представляют особой сложности.

Корпус и запорный узел

На магистральных торцах такой задвижки отсутствует резьба, на этих местах присутствует специальный фланец, конструктивные особенности которого утверждены ГОСТом 12819-80.

Подобная технология дает возможность устанавливать клиновидную задвижку в трубопроводы с возможным повышением уровня давления до 200 атмосфер. Диаметр отверстия в трубе при таких показателях не должен составлять больше 400 мм.

Условный проход должен соответствовать минимум 15 мм.

Верхний торец корпуса может оборудоваться специально под фланцевое соединение со встроенной системой запорного устройства. Размеры верхнего фланца определяются стандартами, установленными отдельно для каждой отрасли.

Для жесткого затвора характерны сравнительно крупные задвижки. Именно эти приспособления используются на трубопроводах с сравнительно высоким показателем внутреннего давления. Благодаря жесткому затвору обеспечивается полноценная герметичность закрытого пропускного отверстия.

Эксплуатация подобных задвижек имеет определенные особенности. При снижении температуры внешней среды устройство затвора может заклиниваться в самой раме. Только двухдисковый затвор не имеет этого недостатка.

Эти запорные механизмы состоят из нескольких дисков, собранных в конструкцию V-образной формы.

Благодаря такой форме механизма, седло корпуса не нужно подвергать процедуре сверхточной обработки. Таким образом совокупная стоимость затвора снижается, расходы платежных средств на производство значительно уменьшаются. Устройство управления задвижкой состоит из таких компонентов:

1. Шток, скрепленный с дисковым затвором.
2. Маховик, способствующий вращению штока.

Основной отличительной особенностью такого устройства является высокая надежность. По этой причине подобные задвижки применяются при оборудовании промышленных трубопроводных магистралей.

Характеризующие показатели

Для задвижек характерны такие показатели:

• Рабочая среда, с которой может взаимодействовать задвижка, отличается разнообразием;
• Максимальная температура рабочей среды составляет 450 градусов;
• Показатель давления может достигать 25 Мпа;
• Диаметр может колебаться от 50 до 1200 мм.

Установка задвижек на трубопроводную систему осуществляется с применением стандартных типов фланцев или сварочных аппаратов.

Способ крепления задвижек с применением сварки отличается высокой надежностью, особенно актуален при взаимодействии с агрессивными материалами, при высоком давлении рабочей среды.

Показатель герметичности подобных устройств всегда на высоком уровне, поэтому возможность протечки практически исключается. К недостаткам подобного способа крепления относится сравнительная трудоемкость процедуры демонтажа в ситуации, когда требуется ремонт.

Оценка экспертов

Фланцевые соединения весьма популярны и устанавливаются на промышленных объектах в самых разных отраслях. Такой вид соединения подразумевает использование болтов, между фланками предварительно устанавливаются эластичные прокладки.

В зависимости от показателей давления эксплуатируемой рабочей среды и диаметра изделия можно отличить несколько основных разновидностей:

• Приварные плоские изделия, не имеющие выступа, изготовленные из стали. Элементарная конструкция выполняется с применением простой листовой стали. Такие приспособления устанавливаются в самых узких трубопроводных системах. На рынке присутствуют как заводские устройства, так и задвижки кустарного производства;
• Приварные задвижки с соединительным выступом используются для систем среднего диаметра;
• Задвижки из серого чугуна со впадиной или предусмотренным выступом. Такие устройства можно изготовить при наличии необходимого оборудования. Достаточный показатель герметичности обеспечивается за счет технологии соединения, при которой во впадину фланца входит ответный выступ;
• Задвижки с пазовым соединением или шипом можно изготовить исключительно в заводских условиях. Необходимый показатель герметизации обеспечивается за счет вхождения шипов в пазы.

Отсутствие каких-либо выступов в устройстве приварных фланцевых задвижек и охват всей поверхности эластичной прослойкой при зажиме. С применением плоских фланцев желательно использовать специальные упругие прокладки с низким показателем жесткости материала.

Наличие царапин и мелких повреждений на фланце нарушает качество плотности и герметичности соединения. Поскольку на фланце нет никаких выступающих поверхностей, скольжение прокладки усиливается с одновременным увеличением вероятности ее проскальзывания. Именно благодаря таким характеристикам полностью исключается возможность эксплуатации подобных устройств.

Преимущества и недостатки

К преимуществам фланцевых соединений можно отнести:

• Надежность;
• Сравнительная легкость установки;
• Возможность многократного демонтажа;
• Поток используемого вещества может запускаться в любом направлении;
• Простота конструкции и качество материалов обеспечивают высокую продолжительность эксплуатационного периода;
• Низкий показатель гидравлического сопротивления.

К недостаткам подобных соединений относятся:

1. Высокая стоимость производства по причине необходимости использования большого количества металла. Удорожание обуславливается увеличением массы фланцев, а также их толщины, количества используемых болтов для фиксацию, применением толстолистового металла.
2. Для изготовления крупногабаритных фланцев приходится использовать большие токарные станки, позволить себе которые может далеко не каждый производитель.
3. Регулировать интенсивность потока среды при помощи такого механизма невозможно. Задвижка должна быть открыта или закрыта полностью.
4. Просвет долго открывается и закрывается.
5. Строительная высота устройств очень большая. Особенно это касается механизмов с выдвижным клином. Это делает установку намного сложнее.

Также следует упомянуть основные особенности установки подобных задвижек. Диаметр фланцев на трубах и задвижке должен совпадать. Ответные фланцы крепятся к трубе при помощи сварочного аппарата. Между соединяемыми элементами размещается специальное эластичное уплотнительное кольцо.

Источник: https://oborudovanie1.ru/zadvizhki/flantsevie-zadvizhki

Фланцевая задвижка: разновидности и характеристики

Фланцевая задвижка устанавливается на трубопроводах для обеспечения возможности быстрого перекрытия подачи жидкости и последующего осушения среды. Для повышения уровня безопасности эти элементы располагаются на всех участках сети.

Описание

Фланцевая задвижка выступает в качестве запорной арматуры и обладает простой конструкцией, несмотря на высокую эффектность. Она относится к категории запорных бытовых кранов и имеет специальную блокирующую деталь в центре конструкции, ее исполнение зависит от вида самой задвижки. Наибольшее распространение получили дисковые запорные, межфланцевые клиновые и шаровые поворотные элементы.

Задвижка фланцевая получила свое название за счет специальных фланцевых колец, располагающихся по краям.

Они используются для обеспечения быстрого доступа к системе и возможности снятия приспособления для замены или ремонтных работ.

Стоит отметить, что размеры ответного фланцевого элемента должны соответствовать главной пластине. В ином случае соединение не будет обладать должным качеством либо вообще станет невозможным.

Достоинства и недостатки

Среди основных положительных сторон стоит отметить следующие:

• обеспечения возможности быстрого ремонта или замены устройства на новое;
• простое конструктивное исполнение;
• длительный срок эксплуатации;
• низкая степень гидравлического сопротивления;
• надежность.

Главным недостатком является большая масса. Это приводит к высокой стоимости элементов, особенно крупногабаритных, так как для их изготовления необходимо большое количество материала. Также стоит отметить быстрый износ уплотнителей.

Разновидности

Задвижка чугунная фланцевая выпускается в различных вариантах. Устройства разделяются на виды по направленности действия — параллельные и перпендикулярные.

Последний вариант является стационарным и выдвигается в перпендикулярном отношении к главному потоку.

Параллельные приспособления устанавливаются с нулевым углом и не являются препятствием для потока, при условии нахождения в стандартном режиме.

Также существует разделение по конструктивным особенностям – это шиберные, шаровые и клиновидные элементы. Последние представляют собой запорную арматуру стандартного вида. Они являются достаточно эффективными, имеют блокирование перпендикулярного типа, но отличаются большим весом.

Шаровая конструкция имеет сходство с запорными бытовыми элементами аналогичного вида. Наибольшее распространение приобрели устройства ДУ 50 благодаря относительно невысокой стоимости. Задвижка фланцевая ДУ 100 обладает специальным дисковым элементом, который перекрывает трубопровод при помощи мощной пружины. Как правило, она устанавливается на нефтепроводы и газовые сети.

Классификация по методу управления:

• Ручные устройства. Управление данным видом производится вручную путем проворачивания специальной рукояти или вентиля. Несмотря на необходимость приложения заметных физических усилий, они не требуют обслуживания и редко выходят из строя.
• Электроприводная арматура. Обладает встроенным электродвигателем для управления. Блокирование системы производится автономно, после нажатия кнопки.

Условия работы

Фланцевая задвижка работает в различных диапазонах давления, максимальный уровень может доходить до сотен единиц. Рабочая температура находится в пределах от +200 до -50 градусов.

Чугунные детали отличаются расширенными характеристиками, в частности, работа с газообразными веществами может происходить при +400 градусах, а транспортируемая жидкая среда может иметь температуру +270 градусов Цельсия.

Клинкерная фланцевая задвижка производится в основном из таких материалов, как чугун и сталь. Данный параметр находится в маркировке устройства. Любые изделия, оснащенные фланцами, должны тщательно подбираться по габаритам, которые регламентируются специальными документами.

Если для монтажа используется фланцевое стальное изделие с размером ДУ 80 или ДУ 50, фланец, идущий к соседнему трубопроводу, должен обладать такими же параметрами.

При этом задвижка фланцевая, выдвижным шпинделем которой производится вращательно-поступательное движение при открытии, может выпускаться в различных размерах. Максимальный размер может доходить до 1500 мм, арматура самого малого размера имеет диаметр в 25 мм.

Сфера применения

Элементы ДУ 80 и ДУ 50 приобрели наибольшее распространение во второстепенных трубопроводах и боковых ответвлениях систем. Помимо этого, используются на крупных системах бытового назначения, отводах и в котельных.

Задвижка фланцевая 100 отличается намного большими габаритами и устанавливается на главных отопительных и водоснабжающих трубопроводах. Изделия ДУ 200 применяются только в промышленных условиях на напорных магистральных системах, при этом для их монтажа используются крупные специальные болты.

Стоимость арматуры зависит как от габаритов, так и от конструктивных особенностей. Также имеет значение цена используемого при изготовлении материала.

Установка

Монтаж изделий производится по стандартной схеме. При этом проведение работ упрощается за счет приваривания фланцев к трубам или запорной арматуре.

В ином случае рабочим приходилось бы самостоятельно соединять задвижки с дополнительными деталями и сваривать отдельные элементы труб.

Данный процесс требует больших финансовых и временных затрат, а также характеризуется некоторыми сложностями, невыполнение которых способно привести к проблемам во время эксплуатации. Особое значение это имеет в промышленной сфере.

При помощи уплотнительного резинового кольцевого элемента увеличивается герметичность. Он устанавливается в канале, находящемся на фланцевой пластине. На лицевой стороне пластины должны отсутствовать потертости и любые другие повреждения, в ином случае есть вероятность разгерметизации и прорыва системы. При условии работы с напорным высоким давлением это чревато серьезными последствиями.

Источник: http://fb.ru/article/263592/flantsevaya-zadvijka-raznovidnosti-i-harakteristiki

Фланцевые (межфланцевые) задвижки: шаровые, поворотные

Задвижка – разновидность запорной арматуры, используемая для перекрытия либо изменения пропускного объема транспортируемой рабочей среды в технологических, промышленных и санитарных трубопроводах.

Стальная фланцевая задвижка

В данной статье представлены фланцевые задвижки. Мы рассмотрим клиновые, параллельные, клинкетные, шиберные и шланговые модификации, изучим конструктивные особенности арматуры и ее эксплуатационные характеристики.

Функциональное назначение и конструктивные особенности

Задвижки стальные фланцевые отличаются от других разновидностей трубопроводной арматуры тем, что запорный механизм в них перемещается перпендикулярно движению рабочей среды. Такие конструкции выпускаются в диаметре 15-2000 мм, они предназначены для установки на трубопроводы, рабочая температура в которых не превышает 600 градусов с давлением до 25 МПа.

Запорные задвижки широко используются во всех сферах промышленности:

• системы водоснабжения и отопительные коммуникации жилищно-коммунальных хозяйств;
• транспортные системы нефти и газа;
• магистральные трубопроводы энергетической промышленности.

Распространение данного вида трубопроводной арматуры обусловлено следующими эксплуатационными преимуществами:

• простота и ремонтопригодность конструкции;
• минимальная строительная длина;
• надежность в сложных условиях эксплуатации;
• низкий уровень гидравлического сопротивления.

Есть у задвижек и недостатки, основным из которых является большая габаритная высота конструкции, что особенно характерно для изделий с шпинделем выдвижного типа, в которых ход штока должен быть равен полному диаметру пропускного отверстия.  Также минусом является длительное время открытия и склонность к эксплуатационному износу уплотнительных элементов, вследствие которого задвижки требуют периодического обслуживания и ремонта.

Установка фланцевой задвижки

Отметим, что конструктивные особенности задвижек не предполагают их использование в качестве регулирующей арматуры – при эксплуатации запорный механизм должен находиться в крайнем открытом либо закрытом положении, а не в промежуточном.

Практически все разновидности задвижек производятся в полнопроходной конфигурации – сечение пропускного отверстия у них идентично диаметру труб, на которые устанавливается изделие.

Управляющим механизмом в запорной арматуре выступает ручной штурвал, также существуют конструкции оборудованные гидравлическими либо электроприводами, реже – пневматическим приводом. Крупноразмерные задвижки, в которых реализовано ручное управление, для облегчения усилий при открытии комплектуются редуктором.

Технология изготовления и используемые материалы

Задвижки, в зависимости от способа изготовления, классифицируются на литые и сварные. Методом литья производятся стальные, алюминиевые и чугунные конструкции, с помощью сварочного соединения – титановые и некоторые разновидности стальных изделий.  В плане прочности и надежности сварные конструкции практически не уступают литым аналогам.

Уплотнительные элементы арматуры могут выполняться из фторопласта, латуни либо резины. Эластичные материалы (резина и синтетический каучук – EPDM) чаще всего используются при производстве клиновых задвижек (где резиной покрываются стенки запорного механизма) и шланговых конструкций (из резины сделан пережимной шланг).

Задвижки имеют унифицированную согласно ГОСТ №9698 маркировку типа 30нж42п ду50, в которой:

• 30 – номенклатура арматуры (также может использоваться цифра 31);
• нж – обозначение материала, из которого изготовлена конструкция, в данном случае нж – нержавеющая сталь (с – сталь углеродистая, лс -легированная сталь, ч – чугун, тн – титан);
• 42 – номер модели;
• п – материал изготовления уплотнительных элементов (п – пластик, бр – бронза либо латунь, р – резина, п -пластмасса);
• ду50 – диаметр 50 мм (варьируется в пределах 15-2000 мм).

Принцип работы и разновидности

Принцип работы всех разновидностей задвижек схож между собой. Корпус и крышка арматуры образуют полость, в которой размещен запорный узел.

На корпусе размещены фланцы, посредством которых задвижка соединяется с трубопроводом.

В зависимости от типа соединения конструкция может быть фланцевая и межфланцевая, которая зажимается между фланцами соседних участков трубопровода (межфланцевая задвижка имеет значительно меньшие габариты.

Внутри корпуса, рядом с запорным элементом, расположено два седла (параллельно либо под определенным углом друг к другу).

Регулировка затвора выполняется посредством вращения привода, к которому запорный механизм подсоединен с помощью штока.

В зависимости от принципа движения штока задвижка бывает выдвижная (шток при закрытии совершает вращательно-поступательное перемещение) либо поворотная (исключительно вращательное перемещение).

Разновидности привода межфланцевых задвижек

Шток установлен внутри ходовой гайки, данный узел именуется резьбовой парой. Гайка, при вращении привода, обеспечивает движении запорного элемента в заданном направлении. При перемещении затвора в закрытое положение его стенки прижимаются к уплотнительным поверхностям седла, тогда как в открытом положении затвор полностью выходит из проходного отверстия корпуса.

Основная классификация арматуры выполняется в зависимости от типа запорного механизма, согласно которой задвижки делятся на:

• клиновые;
• параллельные;
• шиберные;
• шланговые.

Схема клиновой задвижки

В клиновых конструкциях затвор имеет конусную форму, при закрытии он входит в седла, расположенные под заданным углом друг к другу, и перекрывает пропускное отверстие. Клин, в зависимости от конструктивного исполнения, может быть жестким либо клинкетным.

Клин жесткого типа (стальной) обеспечивает максимальную герметичность в закрытом положении, однако эксплуатация такой конструкции может сопровождаться рядом проблем, связанных с заклиниваем затвора по причине температурных колебаний либо повреждения уплотнительных поверхностей из-за коррозии.

Клинкетная задвижка в разрезе

Задвижка клинкетная фланцевая имеет затвор, состоящих из двух размещенных под углом друг к другу дисков, которые жестко соединены между собой.

Задвижка клинкетная фланцевая является наиболее распространенным типом судовой арматуры.

В параллельных задвижках затвор состоит из двух дисков, которые перемещаются между параллельно расположенных друг к другу уплотнительных седел. Разновидностью параллельной конструкции является шиберная задвижка, в ней запорный узел имеет схожую конструкцию, однако затвор состоит из 1-го диска.

Схема устройства шиберной задвижки

Шиберная арматура устанавливается на трубопроводы с односторонним движением рабочей среды. За счет простоты конструкции она не способна обеспечить максимальную герметичность перекрытия, однако шиберный затвор отличается ремонтопригодностью, что позволяет использовать такие конструкции в сточных и канализационных системах, транспортирующих  жидкость с высоким содержанием механических частиц.

Шланговая задвижка

Задвижки шлангового типа кардинально отличаются от рассмотренных ранее аналогов. В их конструкции отсутствуют уплотнительные седла – рабочий поток циркулирует внутри эластичного резинового шланга, который полностью изолирует внутренние поверхности корпуса от транспортируемой жидкости. Перекрытие потока осуществляется за счет пережатия шланга штоком.

Такие конструкции предназначены для установки на трубопроводы, транспортирующие вязкие вещества и химически агрессивные жидкости, под воздействием которых происходит ускоренная коррозия стали – резина является материалом, устойчивым к большинству химических соединений.  Эксплуатация данных задвижек возможна при температуре до 110 градусов и давлении рабочей среды до 1.6 МПа.

Источник: http://trubypro.ru/dopolnitelnye-elementy/zadvizhki/flancevye.html