Задвижка должна работать в трубопроводе в соответствии с соотношениями, приведенными в таблицах 1 и 2.
Конструкция чугунной задвижки с выдвижным шпинделем
Строительный портал по технологиям строительства, ремонта и эксплуатации
Трудно представить себе современные трубопроводы без задвижек. Задвижки, шаровые краны, поворотные затворы, вентили – все эти изделия позволяют регулировать давление в трубопроводных системах вплоть до полного перекрытия транспортируемой среды. Запорная арматура устанавливается на всех типах трубопроводов – нефтяных, газовых, пищевых, водных, паровых и т.д. Ассортимент запорной арматуры разнообразен и подбирается для каждой транспортируемой среды и условий. Самой большой группой запорно-регулирующей арматуры по распространенности являются задвижки. Арматура широко используется благодаря универсальной конструкции и высоким эксплуатационным характеристикам (температура окружающей и транспортируемой среды, давление, щелочные/кислотные среды и т.д.) По герметичности задвижки делятся на классы A, B, C, D, B1, C1, D1. Классы герметичности регламентируются ГОСТ 9544-2005.
Типы и конструкция задвижек
В зависимости от конструкции запорных частей задвижки можно разделить на следующие типы:
- Клиновая задвижка
- Клиновая задвижка
- Задвижки
- Задвижка (или ножевая задвижка)
Если говорить более подробно, то задвижка – это, по сути, шибер, состоящий из стального или чугунного корпуса и крышки, соединенных вместе. Корпус отделен от крышки патрубками, через которые задвижка присоединяется к трубопроводу. Основные типы задвижек различают по разновидности соединений:
- Сварные – патрубки представляют собой трубы, подходящие по диаметру к трубопроводу, которые привариваются к трубопроводу с помощью электродуговой сварки. Они встречаются реже.
- Фланцевые. На концах патрубка имеются фланцы, через которые происходит монтаж в трубопровод. Этот тип соединения более распространен, так как позволяет быстро герметично установить задвижку, а также обеспечивает дальнейший легкий демонтаж арматуры при необходимости.
- Седельная задвижка – самый редкий тип соединения, до диаметра 50 мм.
Основной запорной деталью в задвижке является клин (который может быть обрезиненным или стальным). При вращении штока (шпинделя) клин перемещается в корпусе задвижки перпендикулярно потоку жидкости в трубопроводе. В закрытом состоянии клин прилегает к уплотнительным седлам, которые расположены по обе стороны от клина, обычно под углом. При вращении маховика (или штурвала) шпиндель вращается вокруг своей оси, приводя в движение сам клин. Это очень упрощенная схема клиновой задвижки, которая может отличаться в деталях у разных производителей.
Корпус задвижки может быть изготовлен из латуни, бронзы, стали или чугуна. Латунные и бронзовые задвижки выпускаются в седельном исполнении и используются редко. Стальные задвижки чаще используются при высоких температурах окружающей среды. Чугунные задвижки обычно используются в большинстве жилых и коммунальных объектов из-за их низкой стоимости и простоты установки, но их следует устанавливать с осторожностью, поскольку чугун хрупок и может сломаться при ударе, скручивании и сжатии.
Из чего состоят задвижки?
Основными конструктивными компонентами задвижки являются
- корпус
- колпак;
- задвижка;
- резьбовая пара (шток и гайка);
- Набивка сальника;
- Ручка (или другой элемент управления).
Конструкция задвижки очень проста. Корпус и крышка составляют сердцевину арматуры – образуют полость, через которую протекает рабочая среда. В полости арматуры находится затвор и (в некоторых арматурах) механизм, обеспечивающий его движение – резьбовая пара. Запорный элемент перемещается перпендикулярно оси потока: он закрывает проход трубы при опускании и открывает его при подъеме. Механизм перемещения максимально прост – вращение маховика вращает шток (шпиндель), который соединен с запорным элементом напрямую или с помощью гайки. Вращательное движение маховика преобразуется в поступательное движение затвора.
Корпус задвижки обычно оснащен седлами с уплотнительными поверхностями для герметичного перекрытия потока. Когда затвор опускается, он прижимается к седлам, предотвращая поток среды через полость клапана. Корпус также имеет два конца для соединения с трубопроводами. Они могут быть оснащены фланцами, резьбой или фаской под сварку. В месте выхода штока имеется дроссель, предотвращающий утечку среды из задвижки.
Маховик является самым простым и наиболее часто используемым устройством управления задвижкой. На трубопроводах большого диаметра, где для перемещения задвижки требуется значительное усилие, используются дополнительные устройства – механические редукторы, электрические, гидравлические и пневматические приводы.
Для изготовления корпусных деталей задвижек обычно используются следующие материалы:
- чугун;
- сталь (легированная или нержавеющая).
Как правило, задвижка изготавливается из стали, которая более устойчива к потоку рабочей среды. Материальное исполнение задвижки определяет ее применимость с различными средами – неагрессивными или агрессивными, холодными или перегретыми. За редким исключением, задвижки используются только для полного перекрытия трубопровода и не подходят для регулирования потока. Если оставить задвижку в полуоткрытом положении, она деформируется под давлением рабочей среды, что приведет к ее блокировке.
Типы задвижек
Общий принцип работы клапана аналогичен – затвор, перекрывая поток рабочей среды, движется перпендикулярно этому потоку. Существует несколько типов задвижек, которые отличаются конструкцией запорного элемента и расположением резьбовой пары. Различают следующие типы задвижек:
- Клиновые (с жестким клином, двойным клином или пружинным клином).
- Параллельные.
- Задвижки.
- Ножевые задвижки.
В зависимости от расположения ножа, задвижки делятся на два типа:
- С выдвижным шпинделем;
- С невыдвижным шпинделем.
Модель 30с41нж.
Корпус задвижки изготовлен из стали, на что указывает буква "с" в его обозначении.
Рис. 2
Основными особенностями являются.
1. предназначена для установки на трубопроводах, транспортирующих воду, пар, нефть и ее производные.
2. температура рабочей среды – от -40 0 С до +450 0 С.
3. диаметр прохода – от 50 мм до 400 мм (выпускаются полнопроходными).
4. рабочее давление – 16 атмосфер.
5. Степень герметичности задвижки – "А" по ГОСТ 9544. 6.
6. допустимая температура окружающей среды – от -40 0 С до +40 0 С.
7. климатическое исполнение – "У1" по ГОСТ 15150-69.
Обозначение 30с41нж означает следующее:
- 30 – клапан типа "затвор";
- с – материал корпуса арматуры – сталь;
- 41 – регистрационный номер модели в соответствии с таблицей чертежей;
- нЖ – уплотнительные поверхности клина нержавеющие.
Рассмотрим подробнее, из чего и как изготавливаются задвижки 30с41нж.
Корпусные детали
К корпусным деталям относятся ручка, крышка и корпус. Для высокотемпературных применений корпус и крышка изготавливаются из стали 25L методом литья по выплавляемым моделям.
Литье по выплавляемым моделям – это распространенный метод литья деталей задвижек. Он используется для достижения высокой степени точности, позволяя деталям идеально подходить друг к другу при сборке.
Сплав 25L имеет:
- 0,22-0,3% углерода;
- 0,2-0,5% кремния;
- 0,3-0,9% марганца;
- 0,3% хрома;
- 0,3% никеля;
- 0,3% меди;
- 97% железа.
Наличие в сплаве кремния и марганца снижает вредное воздействие кислорода. Этот фактор положительно влияет на коррозионную стойкость корпусных деталей в процессе эксплуатации.
Примеси меди, хрома и никеля обеспечивают лучшую защиту корпусных деталей от коррозии. Кроме того, присутствие никеля повышает прочность и пластичность сплава.
Маховик 30s41nj также отливается из сплава 25L. С другой стороны, метод литья отличается. Предварительно расплавленный металл заливается в форму.
Таблица с чертежами
Обозначения стальных и чугунных задвижек согласно таблицам чертежей, установленных СТ ЦКБА №023 от 2015 года.
В качестве примера возьмем чугунную модель 30с39р и стальную 30с564нж.
– Цифра 30 в начале обозначения указывает на тип арматуры (задвижка);
– Буква h указывает на материал корпусной части (чугун);
– Число 39 – это серийный номер модели, зарегистрированный в ЦКБА;
– Буква p указывает на материал уплотнительной поверхности задвижки (резина).
– c – изготовлен из углеродистой стали;
– Цифра 5 перед серийным номером 64 указывает на комплектность с механической передачей (9 указывает на электропривод);
– Нержавеющая сталь – уплотнительные поверхности затвора изготовлены из нержавеющей стали.
Рис. 11 Обозначение по таблице чертежей
Разница в обозначении по таблице чертежей задвижек CKBF из чугуна и стали заключается только в буквенном обозначении материала корпуса и серийном номере модели. Остальные обозначения (включая коды приводов) одинаковы.
Как продлить срок службы задвижек
Для обеспечения максимального срока службы задвижек необходимо соблюдать определенные рекомендации при их выборе, установке на трубопроводах и в процессе эксплуатации.
1) Транспортировать только в упаковке производителя.
2. перед установкой в трубопровод произвести все необходимые манипуляции по расконсервации, регламентированные ГОСТ 9.014-78.
3. 3. При установке следуйте инструкциям по подвесу, приведенным в руководстве пользователя. Подвешивание должно осуществляться с помощью соединительных элементов или специальных втулок. 4.
4. 4. удалите пробки, инородные тела, грязь, песок, окалину и другие загрязнения внутри корпуса клапана, смажьте шпиндель непосредственно перед установкой.
5. подготовьте трубопровод, промойте и продуйте его, удалите загрязнения.
6. затяните болты и гайки динамометрическим ключом.
7. для кранов большого диаметра предусмотрите дополнительные опоры. Если используется вертикально навешенный привод, также предусмотрите для него отдельную опору.
8. проведите гидравлическое испытание (опрессовку) системы в соответствии с нормативной документацией на тип арматуры.
9. всегда проверяйте сальник и фланцевое соединение. Заменяйте сальник при первом появлении рабочей среды.
Срок службы запорной арматуры (средний) при использовании строго в соответствии с правилами эксплуатации:
- чугун – до 50 лет;
- стальные – до 30 лет.
При соблюдении технических правил, технических условий на запорную арматуру и правил эксплуатации для конкретного оборудования – задвижка вашего предприятия прослужит долго и не сломается в ответственный момент.