Любой вид трубопровода требует наличия специальных комплектующих, что перекрывают поток рабочей жидкости. С этой целью могут использоваться краны и вентили, что регулируют расход жидкости.

Однако наиболее распространенным вариантом, особенно часто применяемым для магистральных трубопроводов, является установка запорной арматуры, основным видом которой стали чугунные задвижки. Данная трубопроводная арматура может быть легко установлена своими руками, кроме того, это один из наиболее доступных видов комплектующих.

Именно благодаря своим положительным эксплуатационным характеристикам задвижка чугунная получила широкое распространение среди населения.

Что собой представляет задвижка

Запорная арматура полностью перекрывает движение жидкости или газа в трубе, так как имеет всего два рабочих положения — открыто и закрыто. Конструкция устройства состоит из таких элементов:

• Корпус;
• Запорный элемент, что выполнен в виде клина, шибера или параллельных дисков;
• Стальной шпиндель;
• Маховик или автоматический электропривод;
• Крышка корпуса.

Выдвижной шпиндель требует особенно тщательного ухода: его необходимо регулярно чистить и смазывать.

Достоинства, которыми обладает запорная арматура для трубопровода:

• Простая конструкция;
• Компактный размер;
• Небольшое гидравлическое сопротивление;
• Стойкость к коррозии;
• Устойчивость к химическому воздействию;
• Возможность применения для различной рабочей среды;
• Длительный срок эксплуатации.

Следует также отменить некоторые недостатки, которые характерны для изделий из чугуна:

• Хрупкость;
• Высокая вероятность механического повреждения.

Для предотвращения нарушения целостности изделий из чугуна, их запрещено крутить, проворачивать, сгибать или растягивать.

По типу присоединения к трубопроводу задвижка фланцевая. Основные параметры, которым соответствует фланцевая задвижка, включают:

• Диаметр прохода трубы — от 50 до 3000 мм;
• Рабочее давление — до 1, 6 МПа;
• Температура — до 75 градусов;
• Срок эксплуатации — приблизительно 8 лет.

В зависимости от типа затвора существуют следующие виды устройств из чугуна:

• Задвижка чугунная параллельная;
• Задвижка чугунная шиберная.

В зависимости от диаметра фланцевая задвижка может быть следующих типов:

• Полнопроходная;
• Суженная.

Полнопроходная фланцевая задвижка имеет диаметр, что соответствует диаметру трубы и характеризуется наименьшим гидравлическим сопротивлением.

Суженная фланцевая задвижка имеет несколько меньший диаметр. С одной стороны это незначительно увеличивает гидравлическое сопротивление, однако использование имеет также положительные стороны: уменьшает износ уплотнительных элементов и снижает крутящий момент.

В зависимости от типа управления устройством различают:

• Ручные устройства, что приводятся в действие маховиком;
• Устройства с электроприводом.

Маховики устанавливаются в устройства с малым диаметром условного прохода (до 150 мм), электропривод — во всех остальных случаях. Электропривод позволяет управлять механизмом удаленно, превосходно подходит при размещении запорной арматуры в труднодоступном месте и автоматизирует технологический процесс.

Детальная характеристика арматуры по типам затворов

Фланцевая задвижка с клиновым затвором используется для магистральных трубопроводов, что имеют достаточно высокую рабочую температуру и давление. Такой вид запорной арматуры может быть установлен для системы водоснабжения, в том числе и питьевого.

Характерной особенностью является наличие невыдвижного штока и жесткого клина. Поток жидкости перекрывается за счет уплотнения между металлическими поверхностями двух элементов. Хотя на сегодняшний день в продаже можно встретить чугунные изделия с прорезиненным клином. Тогда герметичность перекрытия потока достигается благодаря соединению металла с резиной. Клиновая запорная арматура может быть не только фланцевая, но и резьбовая.

Параллельная задвижка бывает исключительно фланцевая. Она используется для инженерных сетей с небольшим давлением воды. В качестве запорного элемента применяется диск, что, соприкасаясь с выдвижным или невыдвижным штоком, перекрывает поток в системе.

Шиберная задвижка лучше всего подходит для труб, что транспортируют сыпучие, густые и вязкие рабочие среды. Как правило, она является межфланцевой, а поэтому имеет демократичную и доступную цену.

Задвижки из чугуна параллельные, фланцевые с выдвижным шпинделем и ручным приводом

Неисправность задвижки

Задвижка пропускает воду

Причина

Диски 8 (рис. 33) полностью не опустились, не прижались к уплотнительным кольцам корпуса

Способ устранения

Закрутите маховик 2 (рис. 32) специальным ключом 8 или трубным рычажным ключом 1. Торцы шпинделя 4 и гайки должны быть на одной высоте. Перед закручиванием ключом сделайте маховиком несколько оборотов в обратную сторону. Это обеспечит закрытие задвижки с меньшими усилиями, так как, выдвинув шпиндель, можно смазать его резьбу.

Рис. 32. Открытие и закрытие задвижки: а, б - правильно; в - неправильно; 1 - ключ трубный рычажной; 2 - маховик: 3 - лом или обрезок трубы; 4 - шпиндель; 5- крышка сальника; 6 - крышка корпуса; 7 - корпус; 8 - специальный ключ

Неисправность задвижки

Маховик вращается, а шпиндель неподвижен

Причина

Скруглены углы схождения граней квадрата на шпинделе под маховиком

Способ устранения

Придержав шпиндель 13 (РИС. 33) трубным ключом, отверните гайку 3 любым ключом и снимите маховик 1. Напильником запилите новые грани пониже имевшихся, если позволит длина шпинделя. Можно, взявшись трубным ключом за шпиндель, открыть и закрыть задвижку

Рис. 33. Задвижка из чугуна параллельная, фланцевая с выдвижным шпинделем и ручным приводом: 1 - маховик; 2 - ходовая гайка; 3 - гайка; 4 - шпонка; 5 - гайка; 6 - сальниковая набивка; 7 - прокладка; 8 - диск; 9 - уплотнительное кольцо диска: 10 - уплотнителыюе кольцо корпуса: 11 - клин; 12 - корпус; 13 - шпиндель; 14 - крышка корпуса; 15 - болт; 16 - крышка сальника

Неисправность задвижки

Маховик вращается, а ходовая гайка неподвижна

Причина

Выпадение или срезание шпонки

Способ устранения

Одним трубным рычажным ключом придержите маховик 1, а другим - отверните гайку 3. После снятия маховика в шпоночную канавку вставьте новую шпонку 4, сделанную из обрезка стальной проволоки или гвоздя, запиленного напильником. Новая шпонка должна заполнить углубление в ходовой гайке 2 и упереться в дно шпоночной канавки маховика. Это устранит выпадание шпонки

Неисправность задвижки

Маховик вращается вместе со шпинделем и задвижку невозможно открыть для прохода воды

Причина

Прямоугольный конец шпинделя, находящийся внутри корпуса задвижки, вышел из зацепления с дисками

Способ устранения

Возьмитесь губками трубного ключа за верхний резьбовой конец шпинделя и, не давая ему крутиться, вращайте маховик, поднимая и опуская при этом прямоугольный конец шпинделя 13 внутри корпуса 12 задвижки до тех пор, пока он не попадает между дисками 8 и не подтянет их. Обычно это удается за три-четыре поворота шпинделя 13 трубным ключом на 15-90°. Если при таком перемещении прямоугольный конец шпинделя не подтянет диски 8, значит они упали на дно корпуса 12 и задвижку надо разбирать. Перекройте другими задвижками поступление воды к аварийной задвижке. Отверните гайки с болтов, стягивающих корпус и крышку корпуса. Если задвижка находилась вместе с трубопроводами на открытом воздухе или в слишком влажном месте, грани головок болтов повреждены ржавчиной, тогда единственный способ разборки - разрезание болтов ножовочным полотном. Это возможно благодаря большому зазору между крышками 14 и 16. Новые болты и гайки при установке обильно смажьте солидолом, техническим вазелином и т. п. Взявшись за маховик 1, попытайтесь отделить крышку 14 от корпуса 12. Легкие удары по нижнему краю крышки молотком или зубилом и молотком будут способствовать съему крышки. О прокладке 7 не заботьтесь, вырезайте новую. Старая резиновая прокладка пригодна, если она сохранила эластичность. При использовании старой прокладки переверните ее. Корпус 12 задвижки, длительное время находившийся в эксплуатации, может не отделиться от дисков 8. Тогда ударами молотка по зубилу сколите наслоения, препятствующие отделению дисков. После поднятия дисков очистите их и внутреннюю полость корпуса от наслоений. Положите прокладку 7 на фланец корпуса. Наденьте диски 8 на прямоугольный конец шпинделя 13 и все вместе опустите в корпус. Чтобы диски прочно установились на шпинделе, зафиксируйте их стальной проволокой. Для этого напильником или ножовкой проточите канавки на шейках дисков и по ним намотайте проволоку. Эта обмотка не должна мешать соприкосновению уплотнительных колец 9 и 10 диска и корпуса. Обмотку проволокой можно заменить установкой скобы из достаточно упругой стальной проволоки.

Для стопорения такой скобы на шейке одного из дисков высверливают два противолежащих углубления

Неисправность задвижки

Маховик вращается вместе со шпинделем и пользоваться задвижкой невозможно

Причина

Углы прямоугольника шпинделя, находящиеся между дисками, закруглились

Способ устранения

Самый простой способ - заменить шпиндель, используя старую задвижку, пришедшую в негодность по другим причинам. Можно и с новой задвижки снять шпиндель, что займет меньше времени, чем установка другой задвижки.

Изношенный прямоугольный конец шпинделя восстанавливаем усадкой, разогрев шпиндель в кузнечном горне, или наплавкой с помощью электросварки. После электросварки подправляют углы на заточном станке

Неисправность задвижки

Задвижка полностью не перекрывает воду несмотря на нормальное движение дисков

Причина

Неравномерные наслоения и царапины на уплотнительных кольцах

Способ устранения

Разъедините крышку 14 и корпус 12, максимально приблизив диски к крышке корпуса. Для этого вывинтите шпиндель до крайнего положения. Это облегчит извлечение дисков со шпинделем, если не помешают наслоения. При этом прямоугольный конец шпинделя не должен раздвигать диски. Нельзя допускать опускания дисков 8 на дно корпуса, ибо их будет распирать клин 11, прижимаяк уплотнительным кольцам корпуса и не позволяя вынуть диски. Если задвижка отсоединена от трубы, через отверстие во фланце корпуса пальцами одной руки можно подтолкнуть диски снизу, а другой рукой вытягивать шпиндель. После разборки прилегающие поверхности уплотнительных колец 9 и 10 дисков и корпуса очистите ножом. Причем лезвие ножа держите так, чтобы оно сразу захватывало всю ширину кольца. Невыполнение этого условия приведет к образованию новых царапин. В частности, задвижка может пропускать воду из-за того, что контактирующие поверхности бронзовых колец в корпусе и на дисках исцарапаны песком, окалиной и т. п., которые накапливаются между внутренними деталями задвижки. После закрытия и открытия задвижки частицы вымываются струей воды и поступают к кранам и смесителям. Если отвернете вентильную головку, хлынет ржавый поток. Уплотнительные кольца дисков можно очистить травлением. В ведро с водой насыпьте полстакана или стакан стиральной соды или стирального порошка и положите туда диски на сутки или двое. То же можно проделать и с уплотнительными кольцами корпуса. Но для этого, во-первых, корпус должен быть отсоединен от трубопроводов и, во-вторых, использована подходящая емкость. Иногда применяют оба способа освобождения поверхности уплотнительных колец от наслоений (физический и химический).

После очистки одну из поверхностей колец натрите мелом или протрите рабочей стороной старой копирки для пишущей машинки. Теперь загрязненной поверхностью протрите соответствующую соприкасающуюся поверхность. Возникшие окрашенные бугорки пришабрите. Не возбраняется и притирка, но она длительнее.

Для грубой притирки можно использовать порошок, оставшийся у заточного станка. Можно и самому приготовить порошок из смеси мелко растолченного кирпича и стекла. Порошок рассыпьте на ровной металлической поверхности, на керамической плитке и т. п. Уплотнительными бронзовыми кольцами дисков водите по смеси в разных направлениях, иногда приподнимая. Чтобы смесь лучше обволакивала поверхность колец, добавьте в нее жидкого масла, смесь должна приобрести консистенцию сапожного крема в коробках (в тюбиках крем жиже). Грубую притирку допускается производить и абразивной шкуркой, приклеенной или привязанной по краям к дощечке. Ширина дощечки должна быть больше диаметра кольца. Притирайте сразу всю поверхность, изменяя направления возвратно-поступательных движений и оказывая равномерное давление на всю поверхность дощечки. Таким путем удобно очистить поверхность диска, но сложно очистить внутреннюю поверхность корпуса при притирке можно использовать специальные пасты типа ГОИ.

Неисправность задвижки

Сворачивается маховик с ходовой гайки

Причина

Отсутствует гайка

Способ устранения

1. Выточить на токарном станке новую гайку, создав грани на фрезерном станке или ножовкой и напильником. Учтите, что ходовая гайка почти всегда имеет внутреннюю трапецеидальную резьбу и наружную метрическую. В задвижках D=50мм часто вместо шпонки на ходовой гайке 2 нарезают наружную резьбу. На нее наворачивают маховик, имеющий соответствующую резьбу во внутреннем отверстии ступицы. Маховик контрят гайкой 3 (см. рис. 33). Нужно учесть, что резьбы на ходовой гайке и маховике - левые, т. е. маховик будет сворачиваться с ходовой гайки, если его закручивать, желая опустить диски и закрыть задвижку.

2. Снять гайку с аналогичной, не установленной на трубопроводах, задвижки. Вращайте гайку по часовой стрелке. Установите гайку на место, завинчивая против часовой стрелки до момента заклинивания с резьбой ступицы маховика.

3. Открутите маховик. Подложив тряпицу под губки трубного ключа, вращайте им шпиндель за верхний резьбовой конец в нужную сторону

Неисправность задвижки

Ступицу маховика невозможно вращать

Причина

Обломаны колесо и спицы маховика

Способ устранения

По ступице подберите трубный ключ соответствующего номера или снимите ступицы и работайте имеющимся ключом. Для захвата цилиндрических поверхностей ключ должен иметь две губки с острыми зубцами

Неисправность задвижки

Невозможно открыть и закрыть задвижку

Причина

Отсутствует маховик

Способ устранения

Подложив тряпицу под губки трубного винта, вращайте им шпиндель за резьбовой конец

Неисправность задвижки

Утечка из-под крышки сальника

Причина

Ослабление сальниковой набивки

Способ устранения

Равномерно попеременно закручивайте гайки 3 на болтах 15. Если фланец крышки 16 сальника уперся во фланец крышки 14 корпуса, то нужно дополнить Набивку 6 или извлечь остатки старой и заменить ее новой. Заменять сальник можно лишь закрутив до предела маховик и проверив, насколько перекрыта задвижка. Для этого откройте один из вентилей или кранов, расположенных за задвижкой. Слабая утечка воды не будет помехой, но при сильной струе воды набивка сальника запрещена, так как вода его выдавит.

Для набивки сальника выверните гайки 3, прижимающие сальниковую крышку. Выньте ее из крышки 14 корпуса. Легче это сделать, если крышку сальника последовательно, а еще лучше одновременно, поддеть с двух сторон, предположим, лопаткой большой отвертки и лопаткой гвоздодера или рукоятками рычагов трубного ключа. Чтобы крышка сальника впредь не мешала, подвесьте ее на проволоке к спицам маховика. Обнажившееся гнездо для сальника очистите от грязи и обрывков старой набивки стальным крючком. Уложив первый слой свежей набивки, постарайтесь его хорошо утрамбовать. Удобнее всего это осуществить той же крышкой сальника, если она свободно входит

в отверстие. При укладке слоев уплотнения поможет и половина трубки подходящего диаметра, разрезанная вдоль. Будет удобнее применить такую половину трубки, если к ней под углом 90°с приварить рукоятку. Можно в качестве рукоятки использовать выпиленный под углом 20-30° и отогнутый сектор: трубки.

На восстановленную сальниковую набивку опустите крышку сальника и притяните ее гайками. Зазор между фланцем этой крышки и фланцем крышки корпуса должен оставаться равным 6-10мм, как резерв. Качество своей работы проверьте поднятием и опусканием шпинделя. Утечка воды будет сигнализировать о необходимости дальнейшего закручивания гаек.

При отсутствии стандартного уплотнения примените скрученные нити из мешковины или полосы из хлопчатобумажной ткани, слегка смазанные любым маслом, что предохраняет их от гниения. Пригодны для уплотнения и веревки из натурального волокна. Сальник можно также составить из полуколец резины, специально вырезанных, но в этом случае надо слабо притягивать крышку сальника. Сильная затяжка приведет к возникновению излишнего сопротивления перемещению шпинделя, да и резина будет крошиться

Неисправность задвижки

Утечка из-под прокладки

Причина

Порвана или продавлена прокладка

Способ устранения

Как и в предыдущем случае, закройте задвижку и проверьте, насколько она не пропускает воду. Затем снимите соединительные болты между крышкой 14 и корпусом 12 и через один временно замените их более длинными (длиннее на 20-25мм). Оставшиеся болты тоже удалите, а на длинных отверните гайки 2-5 нитки резьбы и сразу поворачивайте маховик в сторону закрывания. Крышка 14 немного поднимется. Повторяйте «процедуру» до тех пор, пока не возникнет зазор в 1-15мм, достаточный для смены прокладки 7. Иногда зазор увеличивают для того, чтобы почистить поверхности от остатков изношенной прокладки.

Новую прокладку вырежьте по старой или по крышке, уменьшив наружные размеры на два диаметра болта. В одном месте прокладку разрежьте зигзагообразно для введения ее в зазор между крышкой и корпусом. Зигзаг на разрезе прокладки должен предохранять от просачивания воды. Для надежности можно установить две прокладки со смещением разрезов на 180°. Для корректировки положения прокладки при вырезании оставьте на ней «рожки».

Наилучший материал для прокладок - листовая резина, наихудший - обычный, не гофрированный промасленный картон

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.

Такая арматура состоит из трех основных узлов

Схема работы такой арматуры выглядит следующим образом:

• Оператор или привод электромотора вращает (закручивает) маховик узла управления.
• Резьбовая втулка переводит момент вращения в движение штока вниз.
• Опускающийся шток сдвигает затвор, положение которого контролирует направляющая.
• Сдвигающийся запорный узел перекрывает прямоточный участок корпуса-тройника, останавливая движение жидкости в трубопроводе.

Если оператор или мотор привода повернет маховик в другую сторону, то весь процесс пойдет в обратном направлении - шток потянет запорный узел вверх, открывая перекрытый участок корпуса.

Уточним: задвижку нельзя использовать в роли регулирующей арматуры. Поток воды «размоет» грани затвора и направляющей, шлифуя стальные детали содержащимися в жидкости абразивными частицами. В итоге задвижка попросту не сможет перекрыть поток. Да и сама возможность регулировки пропускной способности с помощью простейшего узла управления практически неосуществима.

Разновидности водопроводных задвижек

Задвижки делятся на стальные и чугунные, фланцевые и приварные (монтируемые на сварку), прямоточные и зауженные разновидности. Но все это второстепенно, поскольку в основе классификации такой арматуры лежит форма главного элемента – затвора.

И согласно этому принципу весь сортамент делится на две группы :

Причем клиновые задвижки более долговечны, ведь клин обеспечивает «срабатывание» запорного узла даже после длительного «простоя». А вот ножевой затвор параллельной арматуры может «прикипеть» к направляющей рамке, спровоцировав поломку этого узла в самый ответственный момент.

Поэтому клиновые затворы можно использовать в любом месте и при любом режиме эксплуатации. Применение ножевой (параллельной) задвижки оправдано лишь в случае частого использования запора. В этом случае нож не успевает «прикипеть» к раме.

По функциональности клиновой и параллельный вариант конструкции практически неотличимы друг от друга. Ведь у затвора такой арматуры всего лишь два положения – открыто или закрыто, и это при общей конструкции узла управления клиновидным и ножевым затвором.

Установка задвижек на водопроводе

Технология монтажа интересующей нас запорной арматуры в «тело» водопровода зависит от типа корпуса, который, как известно, бывает либо фланцевым, либо сварным.

Причем фланцевый корпус позволяет обустроить разъемное соединение, реализуемое следующим способом:

В шахте смотрового колодца, на тройник или отвод магистральной трубы крепится фланцевая шайба, соответствующая габаритам аналогичного элемента корпуса задвижки. Крепление фланцевой шайбы – если она не является неотъемной частью литого корпуса отвода или тройника – осуществляется на сварку.

Аналогичную фланцевую шайбу монтируют и на торец трубы водопровода. Тут фланец можно закрепить и с помощью электросварной муфты с шайбой на торце, и с помощью сварки встык, и с помощью фланцевой цанговой муфты.

Запорный узел помещают между фланцами трубы и отвода (тройника) магистрали, предварительно уложив между соседними шайбами уплотнительные кольца.

В перфорацию фланцев вкладывают болты, на которые накидывают гайки. После чего вам остается лишь затянуть резьбовые пары, герметизируя стыки между трубами и задвижкой.

Болты и шайбы на фланцах затягиваются параллельно – каждая резьбовая пара завинчивается на 2-3 полных оборотов. В ином случае герметичность стыка попросту недостижима.

Монтаж на сварку осуществляется следующим образом:

• На отводе трубы и торце арматуры водопровода формируют раздельную фаску.
• Задвижку монтируют между трубами встык, и «прихватывают» к ним точечными швами.
• Далее нужно наложить два кольцевых шва, заполняя расплавленным металлом электрода «раздел» между фасками на торцах труб и монтируемой арматуры.

Однако такой способ монтажа легче описать, чем сделать. Ведь герметичный шов, накладываемый в очень неудобном положении, способен выполнить далеко не каждый сварщик.

Ну а финальным аккордом процесса установки задвижки может быть монтаж электропривода, управляющего работой штока или удлинение данного элемента с помощью переходника, позволяющего открывать и закрывать трубу прямо с поверхности, без спуска в смотровой колодец.

Ремонтные работы – восстанавливаем работоспособность задвижек

Своевременный ремонт или замена задвижки на водопроводе гарантирует безопасную эксплуатацию любой системы водоснабжения. Поскольку избавиться от потопа в доме можно лишь с помощью внешней задвижки, купирующей канал у магистральной трубы.

Впрочем, ремонт такой арматуры сводится к обслуживанию лишь одного элемента конструкции – запорного узла. Хотя некоторые проблемы могут возникнуть и с узлом управления. То есть, источником неприятностей, как всегда, являются подвижные узлы конструкции и для их ремонта вам придется сделать следующее:

1. Перекрыть магистральный канал водопровода, воспользовавшись центральной задвижкой ниже по течению.
2. Открутить стопорную гайку и снять маховик. Демонтировать уплотнитель в корпусе кожуха узла управления (стакане).
3. Разобрать резьбовые пары фланцевого соединения стакана и корпуса.
4. Снять стакан, скручивая его по штоку вверх, вместе с запрессованной резьбовой втулкой и демонтировать уплотнитель, герметизирующий запорный узел.
5. Извлечь запор из седла корпуса. Заменить клин или нож запорного узла, демонтировав изношенный.
6. Собрать всю конструкцию в обратном порядке и протестировать затвор на работающем водопроводе, оценивая герметичность уплотнителей.

Если не хотите бороться с протечками – используйте новые уплотнители, которыми стоит заменить старые элементы, извлеченные во время ремонта.

Вот, собственно, и все. Теперь ваша задвижка прослужит вам еще одно десятилетие.

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.