Виды задвижек для труб

Задвижки – один из ключевых элементов трубопровода, предназначенный для перекрывания потока движущихся веществ. Существует множество разновидностей этой трубопроводной арматуры, что обуславливает ее применение в самых разных сферах. При выборе изделий нужно учитывать конструктивные особенности, специфику монтажа и хранения.

Классификация задвижек

Производители выпускают задвижки для труб в разных конструктивных вариантах. Для классификации изделий используют следующие критерии:

• материал, из которого выполнен корпус;
• конструкция клина;
• тип привода;
• способ фиксации на трубе;
• материал затвора;
• температурный режим работы;
• диаметр проходного отверстия;
• климатическое исполнение.

Задвижки, как и любая другая трубопроводная арматура, имеют ряд технических и эксплуатационных характеристик, которые необходимо учитывать при выборе и эксплуатации. Для удобства пользователей заводы-изготовители дополнительно комплектуют задвижки информационными табличками, на которых содержится вся необходимая информация.

Информационные таблички обычно содержат следующие сведения:

• Номинальный диаметр и рабочее давление задвижки.
• Материал корпуса и уплотнения.
• Тип затвора и его конструкция.
• Класс герметичности.
• Фирменный знак или наименование завода-изготовителя.
• Дата выпуска задвижки.
• Индивидуальный номер изделия.

Материалы корпуса задвижек трубопровода

Задвижки трубопроводов изготавливаются из различных материалов, в зависимости от условий эксплуатации и требований к характеристикам задвижки.

Основные материалы для изготовления задвижек:

• Сталь - самый распространенный материал для изготовления задвижек. Стальные задвижки отличаются высокой прочностью, надежностью и долговечностью. Они используются в трубопроводах с различными рабочими средами, в том числе с агрессивными и пожароопасными.
• Чугун - менее прочный материал, чем сталь, но более дешевый. Чугунные задвижки используются в трубопроводах с неагрессивной рабочей средой и невысоким давлением.
• Латунь - материал с высокими антикоррозионными свойствами. Латунные задвижки используются в трубопроводах с агрессивными средами, в том числе с морской водой.
• Нержавеющая сталь - материал с высокими антикоррозионными и жаростойкими свойствами. Нержавеющие задвижки используются в трубопроводах с агрессивными средами и высокими температурами.

Дополнительные материалы для изготовления задвижек:

• Фторопласт - материал с высокой химической стойкостью. Фторопластовые задвижки используются в трубопроводах с агрессивными средами, в том числе с кислотами и щелочами.
• Графит - материал с высокими антифрикционными свойствами. Графитовые задвижки используются в трубопроводах с вязкими средами, в том числе с нефтепродуктами.
• Термостойкие резины - материалы с высокими температурными характеристиками. Термостойкие резиновые задвижки используются в трубопроводах с высокими температурами.

Конструкция задвижки

Трубопроводная задвижка для труб состоит из трех элементов:

• Корпус. Он выполняется из металла и для улучшения рабочих характеристик покрывается антикоррозионным составом. Большая часть корпуса располагается в магистрали, тогда как меньшей отводится роль крепежного элемента, который обеспечивает управление запорной системой. 
• Заслонка. Выполнена в форме клина, трубы или диска. Может иметь резиновое покрытие, призванное улучшить герметичность перекрывания потока. 
• Проводная система. Отвечает за работу заслонки. Внешне она напоминает маховик, перемещаемый в штоке.

Принцип работы задвижки определяется особенностями функционирования отдельного типа арматуры. В любом случае затвор двигается перпендикулярно к рабочей среде.

Основные виды задвижек

В зависимости от различных показателей задвижки классифицируют в группы. 

По типу затвора

Затворы представлены тремя конструктивными вариантами:

• Клин. Рабочие поверхности располагаются под углом.
• Диск. Уплотнители располагаются параллельно.
• Лист. Конструкция выполнена из цельнометаллического листа.

В зависимости от типа рабочих поверхностей различают два вида затворов:

1. Обрезиненный. Предназначен для использования в коммунальной сфере. Устойчив к коррозии, что обеспечивает сохранение рабочих характеристик даже в жесткой воде.
2. С наплавкой на самом клине и кольцах. Для наплавки используется нержавеющая сталь, которая выдерживает воздействие агрессивных сред.

От качества наплавки напрямую зависит класс герметичности конструкции.

По способу управления

Задвижки устанавливают на трубопроводы, диаметр которых варьируется от 50 до 800 мм. Это обуславливает существенное различие в габаритах разных моделей. Так, вес задвижки для проходного отверстия ДУ 50 не превышает 40 кг, тогда как конструкция 800 мм весит больше 3 тонн.

Разнообразие конструктивных решений обусловило появление разных вариантов управления:

• Ручной. Самый простой вариант, приводится в движение с помощью маховика или рукоятки. Арматура с ручным управлением стоит недорого и не требует энергии для работы. Но зона для ее размещения должна быть удобной и безопасной для персонала.
• Электромагнитный. Оснащен магнитом, обеспечивающим получение механической энергии из электрической. Приводы бывают встроенными или блочными. В связи с небольшой мощностью их используют в сочетании с другими моделями, в том числе пневматическими.
• Гидроприводный. Гидравлический привод сочетает такие преимущества, как надежность, способность выдерживать значительную нагрузку и небольшие габариты. В роли рабочей среды выступает жидкость под давлением. К недостаткам данного решения относится высокая стоимость и сложность обслуживания.
• Пневматический. Управляющей средой является сжатый воздух. В зависимости от принципа действия приводы бывают одно- и двухсторонними. Отличаются надежностью, безопасностью и доступной ценой. Но для обеспечения работы габаритных моделей требуется значительный объем воздуха.
• Электрический. Электропривод – оптимальное решение для управления устройством. Данный вариант обеспечивает управление механизмом даже на значительных расстояниях. Интеллектуальные модели поддерживают разнообразные режимы работы. Дополнительный плюс – наличие специальных вариантов исполнения, в том числе пожаробезопасных, взрывозащищенных и низкотемпературных.

Температурный режим работы задвижек

Температурный режим работы задвижек определяется материалом корпуса, затвора и уплотнения.

Стандартные температурные режимы работы задвижек:

• -40...+425 °C - для задвижек с корпусом, затвором и уплотнением из нержавеющей стали.
• -20...+150 °C - для задвижек с корпусом, затвором и уплотнением из углеродистой стали.
• -40...+100 °C - для задвижек с чугунным корпусом, затвором и уплотнением из фторопласта.

Дополнительные температурные режимы работы задвижек:

• -60...+565 °C - для задвижек с корпусом, затвором и уплотнением из жаропрочной стали.
• -40...+200 °C - для задвижек с корпусом, затвором и уплотнением из латуни.
• -40...+120 °C - для задвижек с корпусом, затвором и уплотнением из графита.

Принцип работы задвижки

Принцип работы задвижки основан на механизме открывания и закрывания канала в трубопроводе или канале, чтобы управлять потоком жидкости или газа. Основные компоненты задвижки включают:

1. Корпус (тело). Это внешняя часть задвижки, которая обычно имеет форму цилиндра или трубы и устанавливается в трубопроводе. Корпус содержит канал или проход для потока среды.
2. Передвижной элемент. Этот элемент, обычно называемый шибером или дисковым затвором, находится внутри корпуса и может вращаться или двигаться вдоль канала, чтобы открывать или закрывать проход.

Принцип работы задвижки:

• Открытие. Для разрешения потока среды в трубопроводе оператор или автоматическая система вращает передвижной элемент задвижки, чтобы полностью открыть канал. Это позволяет среде проходить свободно через трубопровод.
• Закрытие. Для ограничения или полного прекращения потока среды задвижку закрывают путем вращения передвижного элемента так, чтобы канал полностью закрылся. Это блокирует поток и предотвращает движение среды в трубопроводе.

Управление задвижкой может осуществляться вручную, с помощью ручки или рукоятки, либо автоматически с использованием электрических или гидравлических приводов, что позволяет дистанционно управлять задвижкой. Важно отметить, что задвижки применяются для регулирования потока среды и обеспечения безопасности и контроля в различных системах и отраслях, включая водоснабжение, нефтегазовую промышленность, энергетику и другие.