Елементи 

Фланцеві (міжфланцеві) засувки: кульові, поворотні

Засувка - різновид запірної арматури, що використовується для перекриття або зміни пропускного обсягу транспортованого робочого середовища в технологічних, промислових та санітарних трубопроводах.

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

Зміст статті

Функціональне призначення та конструктивні особливості

Засувки сталеві фланцеві відрізняються від інших різновидів трубопровідної арматури тим, що запірний механізм у них переміщується перпендикулярно до руху робочого середовища. Такі конструкції випускаються в діаметрі 15-2000 мм, 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 та газу;
  • магістральні трубопроводи енергетичної промисловості

Поширення даного виду трубопровідної арматури зумовлене такими експлуатаційними перевагами:

  • простота та ремонтопридатність конструкції;
  • мінімальна будівельна довжина;
  • надійність у 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 зі шпинделем висувного типу, в яких хід штока повинен дорівнювати повному діаметру пропускного отвору. Також мінусом є тривалий час відкриття та схильність до експлуатаційного зношування ущільнювальних елементів, внаслідок якого засувки вимагають періодичного обслуговування та .

Зазначимо, що конструктивні особливості засувок не передбачають їх використання як регулюючої арматури — під час експлуатації запірний механізм повинен знаходитися у крайньому відкритому або закритому положенні, а не у проміжному.

Майже всі різновиди засувок виробляються в повнопрохідній конфігурації - переріз пропускного отвору у них ідентичний 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 необхідне зниження робочого середовища крутного моменту.

Керуючим механізмом в запірній арматурі виступає ручний штурвал, а також існують конструкції обладнані гідравлічними або електроприводами, рідше - пневматичним приводом. Крупнорозмірні засувки, в яких реалізовано ручне керування, для полегшення зусиль під час відкриття комплектуються редуктором.

Технологія виготовлення та використовувані матеріали

Засувки, залежно від способу виготовлення, класифікуються на литі та зварені. Методом лиття виробляються сталеві, алюмінієві та за допомогою зварювального з'єднання — титанові та деякі різновиди сталевих виробів. У плані міцності та надійності зварні конструкції практично не поступаються литим аналогам.

Ущільнювальні елементи арматури можуть виконуватися з фторопласту, латуні або гуми. Еластичні матеріали (гума та синтетичний каучук – EPDM) найчастіше використовуються при виробництві (де гумою покриваються стінки запірного механізму) та шлангових конструкцій (з гуми виготовлений пережимний шланг).

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

  • 30 - номенклатура арматури (також може використовуватись цифра 31);
  • нж - позначення матеріалу, з якого виготовлена ​​конструкція, в даному випадку нж - нержавіюча сталь (с - вуглецева сталь, лс -легована сталь, ч - чавун, тн - титан);
  • 42 - номер моделі;
  • п - матеріал виготовлення ущільнювальних 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 видів засувок схожий між собою. Корпус та кришка арматури утворюють порожнину, в якій розміщено запірний вузол. На корпусі розміщені фланці, за допомогою яких засувка з'єднується із трубопроводом. Залежно від типу з'єднання конструкція може бути фланцевою та міжфланцевою, яка затискається між фланцями сусідніх ділянок трубопроводу (міжфланцева засувка має значно менші габарити.

Усередині корпусу, поруч із запірним елементом, розташовано два сідла (паралельно або під певним кутом один до одного). Регулювання затвора виконується за допомогою обертання приводу, якого запірний механізм приєднаний за допомогою штока. Залежно від принципу руху штока засувка буває висувна (шток при закритті робить обертально-поступальне переміщення) або поворотна (виключно обертальне переміщення).

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

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

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

Затвор має конусну форму, при закритті він входить у сідла, розташовані під заданим кутом один до одного, і перекриває пропускний отвір. Клин, залежно від конструктивного виконання, то, можливо жорстким чи клінкетним.

Клин жорсткого типу (сталевий) забезпечує максимальну герметичність у закритому положенні, проте експлуатація такої конструкції може супроводжуватися низкою проблем, пов'язаних із заклиненням затвора через температурні коливання або пошкодження ущільнювальних поверхонь через корозію.

Засувка клінкетна фланцева має затвор, що складаються з двох розміщених під кутом один до одного, які жорстко з'єднані між собою. Така конструкція відрізняється підвищеною надійністю - вона не заклинює, ущільнювачі піддаються мінімальному зносу, а для зміни положення затвора потрібно прикладати набагато менше зусиль. Засувка клінкетна фланцева є найпоширенішим типом суднової арматури.

У затвор складається з двох дисків, які переміщуються між паралельно розташованими один до одного седель ущільнювачів. Різновидом паралельної конструкції є , в ній запірний вузол має схожу конструкцію, але затвор складається з одного диска.

Шиберна арматура встановлюється на трубопроводи із 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 та каналізаційних системах, що транспортують рідину з високим вмістом механічних частинок.

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

Такі конструкції призначені для встановлення на трубопроводи, що транспортують в'язкі речовини та хімічно агресивні рідини, під впливом яких відбувається прискорена корозія сталі – гума є матеріалом, стійким до більшості хімічних сполук. Експлуатація даних засувок можлива при температурі до 110 градусівта тиск робочого середовища до 1.6 МПа.