Трубопроводная арматура: задвижки

Задвижка – трубопроводная арматура для запирания или регулировки потоков газов, жидкости и суспензий. Особенность задвижки — поперечно-перпендикулярное передвижение рабочего перекрывающего элемента к направлению потока.
В трубопроводных сетях задвижки используются повсеместно, их сечение может колебаться от 15 миллиметров до двух метров. Задвижками оснащаются трубопроводные магистрали и разводка воды/газа по жилым домам, задвижки стоят в технологических потоках гигантов химиндустрии и в обычных сельских котельных.

Как управляются задвижки и из чего они сделаны.

Управление задвижками бывает ручным и механизированным. Шток задвижек, управляющихся вручную, оснащается маховиком-рукояткой, механизированные задвижки могут иметь привод от электромоторов, гидромоторов и гидроцилиндров, применяются также задвижки с приводом-пневматикой. Механизированные задвижки в трубопроводной арматуре предпочтительны при значительном сечении условного прохода и в системах дистанционного, в том числе автоматизированного, управления трубопроводной сетью. Так, при падении давления из-за повреждения труб в газо- или нефтепроводе повреждённый участок блокируется автоматикой, задействуя задвижки с приводом от электродвигателей по обе стороны от повреждения. Электрический привод может быть обычным и взрывобезопасным.

По трубопроводам перекачиваются и нейтральные, и агрессивные вещества, поэтому, в зависимости от среды, трубопроводная арматура, задвижки, краны, клапаны производятся в обычном или химически стойком исполнении. Материалом могут служить чугун, сталь, титан, нержавеющая сталь, алюминий, латунь, бронза.

Монтаж задвижек на трубопроводы производится через резьбовые и фланцевые соединения, а также при помощи сварки.

Типы задвижек.

По типу движения запирающего элемента различают задвижки с выдвигающимся и не выдвигающимся (неподвижными) шпинделями. Задвижки, имеющие невыдвижные шпиндели компактны, применяются преимущественно в скрытых коммуникациях, водяных, газовых и нефтяных скважинах. Гайки скольжения в таких задвижках эксплуатируются внутри рабочего объёма. Они испытывают влияние рабочей среды трубопровода, что бывает причиной коррозии и заклинивания. Обслуживание таких задвижек на работающем трубопроводе затруднено.

По конструкции рабочего элемента задвижки бывают клиновые, параллельные (в том числе шиберные) и шланговые.

Клиновые задвижки имеют уплотняющие поверхности затвора, устроенные под углом, а рабочий элемент выполнен в форме клина. Они имеют верхнее вертикальное расположение шпинделей. Клиновые задвижки в трубопроводной арматуре эксплуатируются в режимах «открыто/перекрыто». Для регулирования потоков применяются изредка. Конструктивно клиновые задвижки производятся с жёстким составным двухдисковым или упругим клином. Наиболее плотно стопорятся задвижки с жёстким сплошным клином, но они требуют высокой точности изготовления сопрягаемых поверхностей. Большим их недостатком является склонность к заклиниванию при изменении температуры и в случае коррозии. Задвижки с клиньями, состоящими из двух дисков, или клинкетные задвижки, лишены этого недостатка, однако конструктивно сложны. Упругий клин сочетает в себе положительные качества первых двух типов и лишён их недостатков. Однако он и дороже всех.

Параллельные, особенно шиберные, задвижки в арматуре трубопроводов могут использоваться для управления потоком. Имея боковую опорную поверхность, они успешно противостоят напору в промежуточных положениях открытия/закрытия. Они также могут иметь механизированное управление и широко применяются в практике автоматизации технологических процессов.

Шланговые задвижки, или, иначе, шланговые затворы, часто применяются для плавного регулирования потока. Преимущество шланговых задвижек в отсутствии турбулентных завихрений при сужении сечения прохода. За счёт наличия пластичного упругого элемента в конструкции использование шланговых задвижек препятствует созданию в системе гидроудара.

Задвижки в трубопроводной арматуре можно по праву назвать ключевым элементом — и в прямом, и переносном смысле. Конструкция задвижек консервативна, однако прогресс идёт в направлении точности изготовления и внедрения новых уплотняющих элементов из резины, резинопластика и силикона.