Задвижки стальные клиновые фланцевые: преимущества, выбор и применение

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:

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

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:

1. Материал корпуса и условия эксплуатации. Для агрессивных сред следует выбирать изделия из нержавеющей или легированной стали. При высоких температурах предпочтительна жаропрочная сталь.
2. Тип присоединения к трубопроводу. Для возможности демонтажа выбирают фланцевые соединения, для постоянных - сварные.
3. Номинальное давление. Должно быть не ниже максимального рабочего давления в трубопроводе.
4. Размеры и габариты. Для компактных узлов выбирают задвижки без выдвижного шпинделя. В стесненных условиях возможен монтаж редукционных задвижек.
5. 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 задвижки в 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.