Несмотря на появление новых материалов, стальные клиновые фланцевые задвижки по-прежнему широко используются в промышленности благодаря оптимальному соотношению цена/качество. В этой статье мы разберем особенности их конструкции, применения и правила выбора для конкретных условий эксплуатации. Это поможет специалистам подобрать оптимальный вариант задвижки для своих задач.
Назначение и области применения стальных клиновых фланцевых задвижек
Задвижки стальные фланцевые предназначены для полного перекрытия или открытия потока рабочей среды. Их нельзя использовать для частичного регулирования, так как это приведет к быстрому износу.
Такие задвижки широко применяются в различных отраслях промышленности для транспортировки:
- жидкостей (вода, нефтепродукты)
- газов (пар, воздух, инертные и технологические газы)
- сыпучих материалов (руда, уголь, цемент)
Конкретные области использования:
- Теплоэнергетика
- Нефтегазовая отрасль
- Химическая промышленность
- Металлургия
- Пищевая промышленность
- Коммунальное хозяйство
Преимущества стальных задвижек по сравнению с чугунными
По сравнению с чугунными аналогами, стальные клиновые фланцевые задвижки имеют ряд преимуществ:
- Более высокое рабочее давление - до 64 кг/см2
- Меньшая материалоемкость и себестоимость
- Повышенное качество сборки
- Больший ресурс работы
Стальные задвижки оптимальны для трубопроводов с рабочим давлением свыше 0,6-1 МПа и диаметрами от DN 300 мм
Иван Иванов, ведущий инженер ЗАО "ТехПром"
Основные отличия стали и чугуна:
| Характеристика | Сталь | Чугун |
| Прочность | Выше | Ниже |
| Пластичность | Выше | Ниже |
| Температуростойкость | До +450°C | До +250°C |
| Коррозионная стойкость | Ниже | Выше |
Классификация стальных клиновых фланцевых задвижек
Задвижки классифицируются по нескольким признакам:
По типу запорного устройства
- Клиновые
- Шиберные
- Шланговые
- Параллельные
По способу изготовления корпуса
- Штампосварные
- Литые
По типу соединения с трубопроводом
- Фланцевые
- Муфтовые
- Сварные
По назначению
- Запорные
- Регулирующие
- Отсекающие
- Смешанные
| Тип задвижки | Достоинства | Недостатки |
| Клиновая | Высокая герметичность | Высокие усилия на шпинделе |
| Шиберная | Простота конструкции | Низкая герметичность |
| Шланговая | Герметичность без доп. уплотнений | Ограниченный срок службы |
Особенности конструкции
Конструктивно задвижка стальная клиновая фланцевая состоит из следующих основных элементов:
- Корпус
- Затвор (клин)
- Шпиндель
- Седло
- Уплотнение шпинделя
- Фланцы или патрубки для присоединения
- Привод
Существуют различные варианты конструкции затвора:
- Цельнометаллический клин
- Двухдисковый клин
- Упругий клин
- Параллельный затвор
Для присоединения к трубопроводу используются фланцы следующих типов:
- Приварные встык
- Приварные внахлест
- С выступом под уплотнение
- С плоским привалочным приливом
На рисунках представлена типовая конструкция фланцевой стальной задвижки.
Маркировка и обозначения
В маркировке задвижек используются стандартизированные обозначения:
- с - углеродистая сталь
- лс - легированная сталь
- нж - нержавеющая сталь
Например, расшифровка маркировки 30с41нж:
- 30 - условное давление PN 1,6 МПа
- с - материал корпуса - углеродистая сталь
- 41 - модель задвижки
- нж - материал уплотнения - нержавеющая сталь
Условное обозначение задвижки по ГОСТ, где:
- Н - наименование изделия
- Ду - диаметр номинальный
- Ру - давление номинальное
- Т - максимальная температура среды
Критерии выбора стальных фланцевых задвижек
При выборе задвижки необходимо учитывать:
- Материал корпуса и условия эксплуатации. Для агрессивных сред следует выбирать изделия из нержавеющей или легированной стали. При высоких температурах предпочтительна жаропрочная сталь.
- Тип присоединения к трубопроводу. Для возможности демонтажа выбирают фланцевые соединения, для постоянных - сварные.
- Номинальное давление. Должно быть не ниже максимального рабочего давления в трубопроводе.
- Размеры и габариты. Для компактных узлов выбирают задвижки без выдвижного шпинделя. В стесненных условиях возможен монтаж редукционных задвижек.
- Тип привода и автоматизации. Для частого регулирования потока используют электрический или пневматический привод. При необходимости устанавливают датчики и исполнительные механизмы.
Рекомендации по монтажу и эксплуатации
Чтобы обеспечить надежную работу стальных фланцевых задвижек, рекомендуется:
- Перед монтажом очистить фланцы от загрязнений
- Использовать качественные прокладки, герметизирующие составы
- Выполнять периодическое техобслуживание с заменой сальников и смазкой
- Избегать перекосов фланцевых соединений
- Не применять
задвижкив качестве регулирующей арматуры
Дополнительные конструктивные особенности
Помимо стандартных элементов, в конструкции стальных фланцевых задвижек могут применяться:
- Удлиненный шпиндель
- Выдвижной шпиндель
- Сильфон вместо сальникового уплотнения
- Обогревательный элемент
- Дроссельная вставка
Удлиненный шпиндель позволяет устанавливать задвижку в трубопроводах большого диаметра или использовать ручной редуктор. Выдвижной шпиндель исключает его контакт с рабочей средой.
Применение сильфона вместо сальника повышает герметичность и срок службы задвижки. Обогревательный элемент необходим для работы с вязкими или застывающими средами.
Требования к материалам
Для изготовления задвижек применяются следующие марки стали:
- Углеродистые стали 20, 25Л, 30Л, 35Л
- Легированные стали 15ГС, 16ГС, 09Г2С
- Нержавеющие стали 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т
Материалы должны соответствовать требованиям отраслевых стандартов, например:
- ГОСТ для энергетического оборудования
- Нормы для оборудования атомных станций
- Стандарты для химической промышленности
Качество материалов подтверждается сертификатами предприятий-изготовителей.
Автоматизация стальных задвижек
Для дистанционного или автоматического управления задвижками используются:
- Электрические приводы
- Пневмоприводы
- Гидроприводы
- Редукторы
- Позиционеры и датчики обратной связи
Современные системы автоматизации позволяют удаленно контролировать состояние задвижек в режиме реального времени.
