Види засувок для труб

Засувки - один із ключових елементів трубопроводу, призначений для перекривання потоку рухомих речовин. Існує безліч різновидів цієї трубопровідної арматури, що зумовлює її застосування в найрізноманітніших сферах. Під час вибору виробів потрібно враховувати конструктивні особливості, специфіку монтажу та зберігання.

Класифікація засувок

Виробники випускають засувки для труб у різних конструктивних варіантах. Для класифікації виробів використовують такі критерії:

• матеріал, з якого виконаний корпус;
• конструкція клина;
• тип приводу;
• спосіб фіксації на трубі;
• матеріал затвора;
• температурний режим роботи;
• діаметр прохідного отвору;
• кліматичне виконання.

Засувки, як і будь-яка інша трубопровідна арматура, мають низку технічних та експлуатаційних характеристик, які необхідно враховувати під час вибору та експлуатації. Для зручності користувачів заводи-виробники додатково комплектують засувки інформаційними табличками, на яких міститься вся необхідна інформація.

Інформаційні таблички зазвичай містять такі відомості:

• Номінальний діаметр і робочий тиск засувки.
• Матеріал корпусу й ущільнення.
• Тип затвора і його конструкція.
• Клас герметичності.
• Фірмовий знак або найменування заводу-виробника.
• Дата випуску засувки.
• Індивідуальний номер виробу.

Матеріали корпусу засувок трубопроводу

Засувки трубопроводів виготовляються з різних матеріалів, залежно від умов експлуатації та вимог до характеристик засувки.

Основні матеріали для виготовлення засувок:

• Сталь - найпоширеніший матеріал для виготовлення засувок. Сталеві засувки вирізняються високою міцністю, надійністю і довговічністю. Їх використовують у трубопроводах із різними робочими середовищами, зокрема з агресивними та пожежонебезпечними.
• Чавун - менш міцний матеріал, ніж сталь, але дешевший. Чавунні засувки використовуються в трубопроводах з неагресивним робочим середовищем і невисоким тиском.
• Латунь - матеріал із високими антикорозійними властивостями. Латунні засувки використовуються в трубопроводах з агресивними середовищами, зокрема з морською водою.
• Нержавіюча сталь - матеріал із високими антикорозійними та жаростійкими властивостями. Нержавіючі засувки використовуються в трубопроводах з агресивними середовищами і високими температурами.

Додаткові матеріали для виготовлення засувок:

• Фторопласт - матеріал із високою хімічною стійкістю. Фторопластові засувки використовуються в трубопроводах з агресивними середовищами, зокрема з кислотами і лугами.
• Графіт - матеріал із високими антифрикційними властивостями. Графітові засувки використовуються в трубопроводах із в'язкими середовищами, зокрема з нафтопродуктами.
• Термостійкі гуми - матеріали з високими температурними характеристиками. Термостійкі гумові засувки використовуються в трубопроводах з високими температурами.

Конструкція засувки

Трубопровідна засувка для труб складається з трьох елементів:

• Корпус. Він виконується з металу і для поліпшення робочих характеристик покривається антикорозійним складом. Більша частина корпусу розташовується в магістралі, тоді як меншій відводиться роль кріпильного елемента, який забезпечує управління запірною системою. 
• Заслінка. Виконана у формі клина, труби або диска. Може мати гумове покриття, покликане поліпшити герметичність перекривання потоку. 
• Провідна система. Відповідає за роботу заслінки. Зовні вона нагадує маховик, що переміщується в штоку.

Принцип роботи засувки визначається особливостями функціонування окремого типу арматури. У будь-якому разі затвор рухається перпендикулярно до робочого середовища.

Основні види засувок

Залежно від різних показників засувки класифікують у групи. 

За типом затвора

Затвори представлені трьома конструктивними варіантами:

• Клин. Робочі поверхні розташовуються під кутом.
• Диск. Ущільнювачі розташовуються паралельно.
• Лист. Конструкція виконана з суцільнометалевого листа.

Залежно від типу робочих поверхонь розрізняють два види затворів:

1. Обгумований. Призначений для використання в комунальній сфері. Стійкий до корозії, що забезпечує збереження робочих характеристик навіть у жорсткій воді.
2. З наплавленням на самому клині та кільцях. Для наплавлення використовується нержавіюча сталь, яка витримує вплив агресивних середовищ.

Від якості наплавлення безпосередньо залежить клас герметичності конструкції.

За способом управління

Засувки встановлюють на трубопроводи, діаметр яких варіюється від 50 до 800 мм. Це зумовлює суттєву відмінність у габаритах різних моделей. Так, вага засувки для прохідного отвору ДУ 50 не перевищує 40 кг, тоді як конструкція 800 мм важить понад 3 тонни. 

Різноманітність конструктивних рішень зумовила появу різних варіантів управління:

• Ручний. Найпростіший варіант, приводиться в рух за допомогою маховика або рукоятки. Арматура з ручним керуванням коштує недорого і не вимагає енергії для роботи. Але зона для її розміщення має бути зручною і безпечною для персоналу.
• Електромагнітний. Оснащений магнітом, що забезпечує отримання механічної енергії з електричної. Приводи бувають вбудованими або блоковими. У зв'язку з невеликою потужністю їх використовують у поєднанні з іншими моделями, зокрема пневматичними.
• Гідропривідний. Гідравлічний привід поєднує такі переваги, як надійність, здатність витримувати значне навантаження і невеликі габарити. У ролі робочого середовища виступає рідина під тиском. До недоліків цього рішення належить висока вартість і складність обслуговування.
• Пневматичний. Керуючим середовищем є стиснене повітря. Залежно від принципу дії приводи бувають одно- і двосторонніми. Відрізняються надійністю, безпекою і доступною ціною. Але для забезпечення роботи габаритних моделей потрібен значний обсяг повітря.
• Електричний. Електропривод - оптимальне рішення для управління пристроєм. Цей варіант забезпечує управління механізмом навіть на значних відстанях. Інтелектуальні моделі підтримують різноманітні режими роботи. Додатковий плюс - наявність спеціальних варіантів виконання, зокрема пожежобезпечних, вибухозахищених і низькотемпературних.

Температурний режим роботи засувок

Температурний режим роботи засувок визначається матеріалом корпусу, затвора й ущільнення.

Стандартні температурні режими роботи засувок:

• -40...+425 °C - для засувок із корпусом, затвором і ущільненням із нержавіючої сталі.
• -20...+150 °C - для засувок із корпусом, затвором і ущільненням із вуглецевої сталі.
• -40...+100 °C - для засувок із чавунним корпусом, затвором і ущільненням із фторопласту.

Додаткові температурні режими роботи засувок:

• -60...+565 °C - для засувок із корпусом, затвором і ущільненням із жароміцної сталі.
• -40...+200 °C - для засувок із корпусом, затвором і ущільненням із латуні.
• -40...+120 °C - для засувок із корпусом, затвором і ущільненням із графіту.

Принцип роботи засувки

Принцип роботи засувки ґрунтується на механізмі відкривання і закривання каналу в трубопроводі або каналі, щоб керувати потоком рідини або газу. Основні компоненти засувки включають:

1. Корпус (тіло). Це зовнішня частина засувки, яка зазвичай має форму циліндра або труби і встановлюється в трубопроводі. Корпус містить канал або прохід для потоку середовища.
2. Пересувний елемент. Цей елемент, зазвичай званий шибером або дисковим затвором, розміщений усередині корпусу і може обертатися або рухатися вздовж каналу, щоб відкривати або закривати прохід.

Принцип роботи засувки:

• Відкриття. Для дозволу потоку середовища в трубопроводі оператор або автоматична система обертає пересувний елемент засувки, щоб повністю відкрити канал. Це дає змогу середовищу проходити вільно через трубопровід.
• Закриття. Для обмеження або повного припинення потоку середовища засувку закривають шляхом обертання пересувного елемента так, щоб канал повністю закрився. Це блокує потік і запобігає руху середовища в трубопроводі.

Керування засувкою може здійснюватися вручну, за допомогою ручки або рукоятки, або автоматично з використанням електричних чи гідравлічних приводів, що дає змогу дистанційно керувати засувкою. Важливо зазначити, що засувки застосовують для регулювання потоку середовища та забезпечення безпеки й контролю в різних системах і галузях, включно з водопостачанням, нафтогазовою промисловістю, енергетикою та іншими.