Фланцеві (меж фланцеві) засувки: кульові, поворотні

Засувка - різновид запірної арматури, яка використовується для перекриття або зміни пропускного обсягу транспортованої робочого середовища в технологічних, промислових і санітарних трубопроводах.

Сталева фланцева засувка

У даній статті представлені фланцеві засувки. Ми розглянемо клинові, паралельні, клінкетні, шиберні і шлангові модифікації, вивчимо конструктивні особливості арматури і її експлуатаційні характеристики.

Функціональне призначення і конструктивні особливості

Засувки сталеві фланцеві відрізняються від інших різновидів трубопровідної арматури тим, що запірний механізм в них переміщається перпендикулярно руху робочого середовища. Такі конструкції випускаються в діаметрі 15-2000 мм, вони призначені для установки на трубопроводи, робоча температура в яких не перевищує 600 градусів з тиском до 25 МПа.

Запірні засувки широко використовуються у всіх сферах промисловості:

• системи водопостачання та опалювальні комунікації житлово-комунальних господарств;
• транспортні системи нафти і газу;
• магістральні трубопроводи енергетичної промисловості.

Поширення даного виду трубопровідної арматури обумовлено наступними експлуатаційними перевагами:

• простота і ремонтопридатність конструкції;
• мінімальна будівельна довжина;
• надійність в складних умовах експлуатації;
• низький рівень гідравлічного опору.

Є у засувок і недоліки, основним з яких є велика габаритна висота конструкції, що особливо характерно для виробів з шпинделем висувного типу, в яких хід штока повинен бути дорівнює повному діаметру пропускного отвору. Також мінусом є тривалий час відкриття і схильність до експлуатаційного зносу ущільнюючих елементів, внаслідок якого засувки вимагають періодичного обслуговування і ремонту.

Установка фланцевої засувки

Відзначимо, що конструктивні особливості засувок не передбачають їх використання в якості регулюючої арматури - при експлуатації запірний механізм повинен знаходитися в крайньому відкритому або закритому положенні, а не в проміжному.

Практично всі різновиди засувок виробляються в полнопроходной конфігурації - перетин пропускного отвору у них ідентично діаметру труб, на які встановлюється виріб. Редукційні засувки (з звуженим перетином пропускного отвору) також випускаються, але вони мають вузьку сферу використання - встановлюються лише на трубопроводи, для управління арматурою на яких необхідно зниження чиниться робочим середовищем крутного моменту.

Керуючим механізмом в запірній арматурі виступає ручної штурвал, також існують конструкції обладнані гідравлічними або електроприводами, рідше - пневматичним приводом. Великорозмірні засувки, в яких реалізовано ручне управління, для полегшення зусиль при відкритті комплектуються редуктором.

Технологія виготовлення і використовувані матеріали

Засувки, в залежності від способу виготовлення, класифікуються на литі і зварні. Методом лиття виробляються чавунні, алюмінієві і сталеві конструкції, за допомогою зварювального з`єднання - титанові і деякі різновиди сталевих виробів. У плані міцності і надійності зварних конструкцій практично не поступаються литим аналогам.

Ущільнель арматури можуть виконуватися із фторопласта, латуні або гуми. Еластичні матеріали (гума і синтетичний каучук - EPDM) найчастіше використовуються при виробництві клинових засувок (де гумою покриваються стінки запірного механізму) і шлангових конструкцій (з гуми зроблений пережімного шланг).

Засувки мають уніфіковану згідно ГОСТ №9698 маркування типу 30нж42п ду50, в якій:

• 30 - номенклатура арматури (також може використовуватися цифра 31);
• нж - позначення матеріалу, з якого виготовлена конструкція, в даному випадку нж - нержавіюча сталь (з - сталь вуглецева, к.с. -легірованная сталь, ч - чавун, тн - титан);
• 42 - номер моделі;
• п - матеріал виготовлення ущільнюючих елементів (п - пластик, бр - бронза або латунь, р - гума, п -пластмаса);
• ду50 - діаметр 50 мм (варіюється в межах 15-2000 мм).

Монтаж фланцевої засувки Ду219 (відео)

Принцип роботи та різновиди

Принцип роботи всіх різновидів засувок схожий між собою. Корпус і кришка арматури утворюють порожнину, в якій розміщений запірний вузол. На корпусі розміщені фланці, за допомогою яких засувка з`єднується з трубопроводом. Залежно від типу з`єднання конструкція може бути фланцевая і міжфланцеве, яка затискається між фланцями сусідніх ділянок трубопроводу (міжфланцеве засувка має значно менші габарити.

Усередині корпусу, поряд з запірним елементом, розташоване два сідла (паралельно або під певним кутом один до одного). Регулювання затвора виконується за допомогою обертання приводу, до якого запірний механізм приєднаний за допомогою штока. Залежно від принципу руху штока засувка буває висувна (шток при закритті здійснює обертально-поступальний переміщення) або поворотна (виключно обертальний рух).

Різновиди приводу меж фланцеві засувок

Шток встановлений всередині ходової гайки, даний вузол іменується різьбовій парою. Гайка, при обертанні приводу, забезпечує рух запірного елемента в заданому напрямку. При переміщенні затвора в закрите положення його стінки притискаються до ущільнюючих поверхонь сідла, тоді як у відкритому положенні затвор повністю виходить з прохідного отвору корпусу.

Основна класифікація арматури виконується в залежності від типу запірного механізму, згідно з якою засувки поділяються на:

• клинові;
• паралельні;
• шиберні;
• шлангові.

Схема клинової засувки

У клинових конструкціях затвор має конусну форму, при закритті він входить в сідла, розташовані під заданим кутом один до одного, і перекриває пропускний отвір. Клин, в залежності від конструктивного виконання, може бути жорстким або клінкетних.

Клин жорсткого типу (сталевий) забезпечує максимальну герметичність в закритому положенні, однак експлуатація такої конструкції може супроводжуватися низкою проблем, пов`язаних з заклинює затвора через температурних коливань або пошкодження ущільнювальних поверхонь через корозію.

Клінкетних засувка в розрізі

Засувка клінкетних фланцевая має затвор, що складаються з двох розміщених під кутом один до одного дисків, які жорстко з`єднані між собою. Така конструкція відрізняється підвищеною надійністю - вона не заклинює, ущільнювачі піддаються мінімального зносу а для зміни положення затвора потрібно прикладати значно менше зусиль. Засувка клінкетних фланцевая є найбільш поширеним типом суднової арматури.

У паралельних засувках затвор складається з двох дисків, які переміщаються між паралельно розташованих один до одного ущільнювачів сідел. Різновидом паралельної конструкції є шиберная засувка, в ній запірний вузол має схожу конструкцію, проте затвор складається з 1-го диска.

Схема пристрою шиберной засувки

Шиберная арматура встановлюється на трубопроводи з одностороннім рухом робочого середовища. За рахунок простоти конструкції вона не здатна забезпечити максимальну герметичність перекриття, проте шиберний затвор відрізняється ремонтопридатністю, що дозволяє використовувати такі конструкції в стічних і каналізаційних системах, транспортують рідина з високим вмістом механічних частинок.

шлангова засувка

Засувки шлангового типу кардинально відрізняються від розглянутих раніше аналогів. У їх конструкції відсутні сідла ущільнювачів - робочий потік циркулює всередині еластичного гумового шланга, який повністю ізолює внутрішні поверхні корпусу від рідини, що транспортується. Перекриття потоку здійснюється за рахунок стискання шланга штоком.

Такі конструкції призначені для установки на трубопроводи, що транспортують в`язкі речовини і хімічно агресивні рідини, під впливом яких відбувається прискорена корозія стали - гума є матеріалом, стійким до більшості хімічних сполук. Експлуатація даних засувок можлива при температурі до 110 градусів і тиску робочого середовища до 1.6 МПа.