Задвижка с ручным приводом – это трубопроводная арматура, предназначенная для полного перекрытия потока рабочей среды (жидкости, газа, пара) в трубопроводе. Управление запорным органом осуществляется вручную оператором посредством маховика, штурвала или, в случае больших усилий, через редуктор. Основная функция – запорная, регулирование потока с помощью задвижки не рекомендуется и приводит к ускоренному износу уплотнительных поверхностей.
Конструктивно задвижка состоит из корпуса, крышки, запорного органа (клина или диска), шпинделя (штока), сальникового уплотнения и ручного привода. При вращении маховика крутящий момент передается на шпиндель. В зависимости от типа, шпиндель может быть выдвижным (с резьбой вне зоны рабочей среды) или невыдвижным (с резьбой внутри корпуса). Выдвижной шпиндель предпочтительнее для агрессивных сред, так как резьбовая пара защищена от воздействия среды, а по величине его выхода можно визуально определить положение задвижки. Запорный орган совершает поступательное движение перпендикулярно потоку, перекрывая проходное сечение.
Выбор материала определяется параметрами рабочей среды: давлением, температурой, химической агрессивностью.
Уплотнительные поверхности (седла и клин) могут быть наплавлены коррозионно-стойкими сплавами (стеллит), иметь фторопластовые или резиновые вставки для повышения герметичности и коррозионной стойкости.
При подборе задвижки с ручным приводом необходимо учитывать следующие технические характеристики:
| Тип клина | Преимущества | Недостатки | Типовые области применения |
|---|---|---|---|
| Жесткий | Простая и прочная конструкция, хорошая герметичность при правильной подгонке | Высокие требования к точности изготовления, риск заклинивания при температурных деформациях | Трубопроводы с постоянными параметрами среды (вода, нефть) |
| Упругий | Компенсация деформаций, меньший риск заклинивания, хорошая герметичность | Конструкция сложнее, чем у жесткого клина | Универсальное применение для пара, воды, нефтепродуктов с переменными температурами |
| Двухдисковый составной | Высокая герметичность, самоустановка дисков, минимальный риск заклинивания и износа | Наиболее сложная и дорогая конструкция | Ответственные трубопроводы в энергетике (пар, питательная вода), магистральные нефте- и газопроводы |
| Параллельный шиберный | Устойчивость к загрязненным средам, простота конструкции | Меньшая герметичность по сравнению с клиновыми, большие усилия при закрытии | Среды с механическими включениями, шламы, пульпы |
Монтаж задвижек должен производиться в соответствии с проектной документацией и правилами безопасности. Перед установкой необходимо проверить маркировку, соответствие параметров, отсутствие повреждений. Задвижка монтируется на прямолинейном участке трубопровода в положении, удобном для обслуживания. При фланцевом соединении необходимо равномерно затягивать болты крест-накрест без перекосов. Направление потока среды, как правило, не регламентировано, но рекомендуется устанавливать задвижку так, чтобы давление под клином помогало открыванию.
Эксплуатация требует периодического технического обслуживания: проверка герметичности сальникового уплотнения (подтяжка или перепаковка сальника), смазка резьбовой части выдвижного шпинделя и подшипников маховика. Задвижка должна находиться либо в полностью открытом, либо в полностью закрытом положении. Длительное нахождение в промежуточном положении приводит к эрозионному износу уплотнительных поверхностей.
Преимущества:
Недостатки:
Задвижка использует поступательное движение клина, перекрывающего поток, а шаровой кран – поворот шара со сквозным отверстием. Кран быстрее открывается/закрывается (поворот на 90°), лучше подходит для регулирования, но в открытом состоянии может создавать большее гидравлическое сопротивление из-за сужения прохода. Задвижка в открытом состоянии имеет прямое проходное сечение и меньшее сопротивление.
Редуктор (зубчатый передаточный механизм) устанавливается на задвижках больших диаметров (как правило, от DN 150 и выше) и/или высокого давления для снижения управляющего усилия на маховике. Редуктор увеличивает количество оборотов маховика для полного цикла, но делает операцию по открытию/закрытию физически выполнимой для одного человека.
Для задвижек с выдвижным шпинделем: если шпиндель полностью выдвинут – задвижка закрыта, если утоплен – открыта. Дополнительным указателем служит положение маховика (стандартов нет, но часто стрелка на маховике или крышке указывает направление открывания). Для точного определения на маховик или редуктор могут устанавливаться указатели положения (стрелка и шкала).
Да, задвижка может устанавливаться горизонтально, вертикально или под наклоном. Однако при вертикальном монтаже маховиком вниз существует риск скопления продуктов износа и влаги в сальниковой камере. Рекомендуемое положение – шпиндель вертикальный, маховик сверху, либо горизонтальное расположение шпинделя. Необходимо руководствоваться указаниями производителя в паспорте изделия.
Периодичность ТО регламентируется инструкцией завода-изготовителя и местными регламентами предприятия. В общем случае, визуальный осмотр и проверка на герметичность должны проводиться ежесменно. Профилактическое обслуживание (смазка, проверка сальника) – не реже одного раза в 6-12 месяцев или согласно наработке (количеству циклов). После длительного простоя задвижку необходимо проверить на работоспособность, совершив несколько полных циклов открытия-закрытия.
Задвижки с ручным приводом остаются неотъемлемым элементом запорной арматуры на трубопроводах различного назначения в энергетике, ЖКХ, нефтегазовой и химической промышленности. Их выбор должен основываться на тщательном анализе рабочих параметров среды, условий эксплуатации и требований к надежности. Понимание конструктивных особенностей, преимуществ и ограничений каждого типа задвижки позволяет инженерно-техническому персоналу принимать обоснованные решения при проектировании, монтаже и обслуживании трубопроводных систем, обеспечивая их долговечную и безопасную работу.