Задвижка стальная клиновая с выдвижным шпинделем представляет собой трубопроводную арматуру, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды. Основной отличительной чертой данной конструкции является расположение ходового узла (шпиндель-гайка) вне пределов рабочей среды. Шпиндель совершает поступательное и вращательное движение, при этом его резьбовая часть и гайка вынесены за пределы затвора и корпуса, что обеспечивает защиту от воздействия агрессивных сред и коррозии, а также позволяет осуществлять визуальный контроль положения затвора по высоте поднятого шпинделя.
Принцип работы основан на возвратно-поступательном перемещении клинового затвора, перпендикулярном направлению потока среды. Вращение маховика передается на шпиндель, который, ввинчиваясь в ходовую гайку, расположенную в бугельном узле, перемещает клин, герметично перекрывая проходное сечение. В крайнем нижнем положении клин садится на две наклонные или параллельные седловые поверхности корпуса, обеспечивая уплотнение.
Основные элементы конструкции:
Классификация осуществляется по нескольким ключевым параметрам:
Стальные клиновые задвижки с выдвижным шпинделем применяются на технологических и магистральных трубопроводах в энергетике (ТЭЦ, АЭС), нефтегазовой, химической промышленности, ЖКХ, на объектах водоснабжения и водоотведения. Они используются для сред, не содержащих абразивных частиц: вода, пар, нефть, нефтепродукты, химические вещества, газы.
Типичные рабочие параметры:
| Тип затвора | Конструкция | Преимущества | Недостатки | Рекомендуемое применение |
|---|---|---|---|---|
| Жесткий клин | Цельная металлическая деталь конической формы | Простая и прочная конструкция, высокая герметичность при новых условиях | Риск заклинивания при температурных деформациях, высокие требования к точности изготовления седел | Трубопроводы с постоянными параметрами среды (температура, давление), не склонные к тепловым расширениям |
| Упругий клин | Клин с прорезью или упругими элементами в средней части | Компенсация деформаций, меньший риск заклинивания, сохранение герметичности при изменении температуры | Конструкция сложнее, чем у жесткого клина, несколько ниже механическая прочность | Универсальное применение, особенно для сред с переменными температурными параметрами |
| Двухдисковый клин | Два диска, соединенные между собой разжимным элементом | Наивысшая герметичность, минимальный износ седел, легкий ход, самоустановка в седлах | Наиболее сложная и дорогая конструкция, большее количество деталей | Критичные трубопроводы высокого давления, системы с высокими требованиями к герметичности |
Преимущества задвижек с выдвижным шпинделем:
Недостатки:
Монтаж должен осуществляться в соответствии с проектной документацией. Задвижка устанавливается на прямолинейном участке трубопровода, при этом необходимо обеспечить отсутствие напряжений от присоединяемых труб. Фланцевые соединения обтягиваются крест-накрест с рекомендуемым моментом затяжки. При сварке необходимо соблюдать режимы, исключающие перегрев и коробление седел.
Эксплуатация требует соблюдения паспортных параметров (давление, температура). Задвижка не должна использоваться для регулирования потока. Открытие и закрытие должны производиться плавно, без рывков. Периодичность технического обслуживания регламентируется производителем и правилами эксплуатации. Основные операции ТО:
У задвижки с выдвижным шпинделем резьбовая часть шпинделя и ходовая гайка расположены вне полости арматуры, шпиндель при открывании выдвигается вверх на величину хода затвора. У задвижки с невыдвижным (вращаемым) шпинделем резьба находится в контакте со средой, шпиндель совершает только вращательное движение, не выдвигаясь по высоте. Первые надежнее в коррозионных средах, вторые компактнее.
Упругий клин следует выбирать при работе с средами, имеющими переменную температуру, при риске тепловых деформаций трубопровода, а также для повышения надежности и снижения вероятности заклинивания затвора. Для стабильных параметров среды подойдет и жесткий клин.
Необходимо обеспечить соответствие крутящего момента привода требуемому моменту для арматуры. Обязательна установка концевиков и муфты ограничения крутящего момента для защиты от перегрузки. Требуется подвод кабеля питания и управления, а также пространство для обслуживания привода.
Задвижки должны храниться в закрытом сухом помещении, в заводской упаковке или под навесом. Запорный орган должен быть в закрытом положении, а патрубки – закрыты заглушками. Шпиндель и фланцевые поверхности рекомендуется консервировать смазкой.
Это условное обозначение по системе ЦКБА: 30 – задвижка; с – привод (электрический); 9 – вариант конструкции (с выдвижным шпинделем); 41 – номер модели; нж – материал уплотнительных поверхностей (нержавеющая сталь). Также на корпусе наносятся: DN, PN, стрелка направления потока, товарный знак производителя.
Основные причины: износ или уплотнение сальниковой набивки, недостаточная затяжка сальниковых болтов, перекос шпинделя, повреждение поверхности шпинделя. Устранение: подтяжка сальниковой крышки равномерно, без перекоса. При неэффективности – остановка участка, снятие давления и перепаковка сальниковой камеры новой набивкой требуемого сечения и материала.
Задвижка стальная клиновая с выдвижным шпинделем остается одним из наиболее востребованных типов запорной арматуры для магистральных и технологических трубопроводов в энергетике и промышленности. Ее выбор должен основываться на тщательном анализе рабочих параметров среды, условий эксплуатации и требований к надежности. Правильный монтаж, соблюдение правил эксплуатации и своевременное техническое обслуживание являются залогом длительной и безотказной работы данного типа арматуры на протяжении всего срока службы.