Задвижки межфланцевые

Задвижки межфланцевые: конструкция, типы, применение и монтаж

Межфланцевая задвижка – это тип трубопроводной арматуры, конструктивно предназначенный для установки между двумя ответными фланцами трубопровода или оборудования. Её ключевая особенность – отсутствие собственного корпуса с монтажными фланцами. Вместо этого корпус задвижки представляет собой компактную цельную или сборную конструкцию, которая зажимается между фланцами с помощью шпилек или болтов, проходящих через отверстия в её корпусе. Данный тип арматуры находит широкое применение в системах тепло-, водоснабжения, вентиляции и кондиционирования, технологических трубопроводах, где критичны требования к габаритам и массе.

Конструктивные особенности и принцип действия

Основные элементы межфланцевой задвижки включают:

• Корпус: Изготавливается из чугуна (ВЧШГ, ЧШГ), стали (углеродистой, нержавеющей), латуни. Имеет форму диска или овала с отверстиями под шпильки. Внутри расположена полость для затвора и седла.
• Затвор (шибер, нож): Подвижный элемент, перекрывающий поток. В межфланцевых задвижках практически всегда используется параллельный двухдисковый затвор или однодисковый ножевой.
• Седла: Кольцевые уплотнительные поверхности, расположенные в корпусе или выполненные в виде съемных колец. При закрытии затвор прижимается к седлам, обеспечивая герметичность.
• Шпиндель (шток): Передает усилие от привода или маховика к затвору. Может быть выдвижным (невыдвижным) или невыдвижным (вращаемым).
• Уплотнительные элементы: Сальниковые уплотнения штока, прокладки между половинками корпуса (в разборных моделях).
• Привод: Ручной (маховик, редуктор) или автоматический (электрический, пневматический, гидравлический).

Принцип работы основан на возвратно-поступательном движении затвора, перпендикулярном направлению потока рабочей среды. В крайнем верхнем положении затвор полностью извлечен из проходного сечения, обеспечивая минимальное гидравлическое сопротивление. В крайнем нижнем – перекрывает поток.

Классификация и типы межфланцевых задвижек

По типу затвора и конструкции запорного органа:

• Параллельные двухдисковые (шиберные): Затвор состоит из двух дисков (пластин), расположенных параллельно, между которыми находится распорный клин или пружина. При закрытии диски раздвигаются и прижимаются к седлам. Наиболее распространенный тип для воды, пара, воздуха.
• Шиберные (ножевые) однодисковые: Имеют один затвор в виде острого ножа. Предназначены для перекрытия сред с повышенной вязкостью или содержащих твердые включения (шламы, пульпы, сточные воды).

По материалу корпуса:

• Чугунные (ВЧШГ): Для воды, пара, газа при рабочих давлениях до PN16, температурах до 120-150°C.
• Стальные (углеродистые, легированные): Для более высоких давлений (до PN25, PN40 и выше) и температур (до 450°C), а также для агрессивных сред в сочетании с соответствующими уплотнениями.
• Нержавеющие: Для пищевой, химической, фармацевтической промышленности, сред с высокими требованиями к чистоте и коррозионной стойкости.
• Латунные/бронзовые: Для систем водоснабжения, топливных систем, небольших диаметров.

По типу присоединения:

• Стандартные межфланцевые: Устанавливаются между фланцами по ГОСТ, DIN, ANSI. Имеют собственные отверстия под шпильки.
• Беспрокладочные (для установки между фланцами под прокладку): Имеют увеличенную толщину и устанавливаются вместо прокладки, что упрощает монтаж и повышает надежность соединения.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Минимальная строительная длина, что критически важно в стесненных условиях.
• Малый вес по сравнению с фланцевыми задвижками за счет отсутствия собственных фланцев.
• Снижение количества разъемных соединений на трубопроводе (нет фланцев арматуры).
• Относительно низкая стоимость из-за экономии материала.
• Упрощение монтажа и демонтажа (не требуется доступ к фланцевым соединениям самой задвижки).

Недостатки:

• Невозможность обслуживания и ремонта без разборки фланцевого соединения трубопровода.
• Требовательность к соосности и параллельности ответных фланцев трубопровода.
• Ограничения по давлению и диаметру по сравнению с полнопроходными фланцевыми задвижками.
• Как правило, меньшая ремонтопригодность (часто неразборный корпус).

Области применения и рабочие среды

Межфланцевые задвижки применяются в системах с низкой и средней агрессивностью среды:

• Горячее и холодное водоснабжение (ХВС, ГВС).
• Теплоснабжение (тепловые сети, ИТП, котельные).
• Вентиляция и кондиционирование (воздуховоды большого сечения).
• Пар низкого и среднего давления.
• Сжатый воздух, инертные газы.
• Технологические линии с неагрессивными жидкостями.
• Канализационные и дренажные системы (ножевые задвижки).

Критерии выбора

Выбор межфланцевой задвижки осуществляется на основе технических параметров системы:

• Условный диаметр (DN, Ду): Должен соответствовать диаметру трубопровода. Стандартный ряд: DN50, DN65, DN80, DN100, DN125, DN150, DN200, DN250, DN300, DN350, DN400, DN500.
• Условное давление (PN, Ру): Максимальное избыточное давление при температуре 20°C. Основные ряды: PN6, PN10, PN16, PN25, PN40.
• Рабочая температура и среда: Определяют материал корпуса, тип уплотнений (EPDM, NBR, Viton, PTFE).
• Тип привода: Ручной (для редко переключаемой арматуры) или автоматический (для АСУ ТП).
• Стандарт фланцев: ГОСТ 33259-2015 (старые ГОСТ 12820, ГОСТ 12821), DIN EN 1092-1, ANSI/ASME B16.5. Необходимо соответствие геометрии и давления.
• Климатическое исполнение: Для наружной или внутренней установки.

Монтаж и эксплуатация

Порядок монтажа:

1. Проверить соответствие задвижки параметрам трубопровода (DN, PN, материал).
2. Убедиться в целостности фланцев трубопровода, отсутствии перекосов и соосности.
3. Задвижку установить между фланцами в открытом положении (затвор поднят).
4. Совместить отверстия в корпусе задвижки с отверстиями во фланцах.
5. Установить шпильки или болты с гайками. Затяжку производить крестообразно, равномерно, в несколько проходов, соблюдая момент затяжки, указанный в паспорте арматуры или стандарте на фланцы.
6. После монтажа проверить ход задвижки от полного открытия до полного закрытия. Движение должно быть плавным, без заеданий.

Эксплуатационные требования:

• Запрещается использовать задвижку в качестве регулирующей арматуры. Рабочие положения – «открыто» или «закрыто».
• При эксплуатации в системах с высокими температурами или циклическими нагрузками необходимо контролировать затяжку фланцевых соединений.
• Периодическое техническое обслуживание включает визуальный осмотр, проверку герметичности, смазку резьбовых частей штока и ходовой гайки.

Сравнительная таблица: Межфланцевая vs Фланцевая задвижка

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается межфланцевая задвижка от поворотного дискового затвора (заслонки)?

Это принципиально разные типы арматуры. В задвижке затвор движется поступательно, перекрывая сечение подобно ножу. В затворе (заслонке) диск поворачивается вокруг оси. Задвижки, как правило, обеспечивают более высокую герметичность в закрытом положении и меньшее гидравлическое сопротивление в открытом, но имеют большую строительную высоту.

Можно ли устанавливать межфланцевую задвижку в любом положении (горизонтально, вертикально)?

Да, большинство современных межфланцевых задвижек допускают монтаж в любом положении. Однако необходимо следить за ориентацией штока (максимальное удобство обслуживания) и учитывать рекомендации производителя по установке привода.

Что делать, если межосевое расстояние отверстий во фланцах трубопровода не совпадает с отверстиями в задвижке?

Установка невозможна. Это критическое несоответствие. Необходимо подбирать задвижку, изготовленную по тому же стандарту фланцев, что и трубопровод (ГОСТ, DIN, ANSI). Доработка отверстий на месте недопустима, так как нарушает целостность и прочность корпуса.

Какие уплотнительные материалы (прокладки) используются в межфланцевых задвижках и как их выбирать?

В корпусе задвижек используются прокладки между дисками затвора или седла. Материал выбирается по среде и температуре: EPDM (вода до 120°C, пар низкого давления), NBR (масла, топливо), Viton (FKM) (агрессивные среды, высокие температуры), PTFE (химически стойкий, для пищевых сред). Информация указывается в паспорте изделия.

Как часто требуется техническое обслуживание межфланцевой задвижки?

Периодичность ТО устанавливается регламентом предприятия, но не реже 1 раза в год. Включает внешний осмотр на предмет коррозии и протечек, проверку легкости хода, подтяжку сальникового уплотнения (если предусмотрено конструкцией), смазку резьбовых частей привода. Для арматуры в системах с высокой цикличностью или ответственными средами периодичность увеличивается.

Почему межфланцевая задвижка не закрывается до конца?

Возможные причины: попадание твердого механического включения между седлом и диском; износ или повреждение уплотнительных поверхностей седел/дисков; деформация штока; недостаточное усилие на маховике (для ручного привода). Необходимо попытаться несколько раз открыть и закрыть задвижку для срезания возможного загрязнения. Если не помогает – требуется демонтаж и осмотр.

Заключение

Межфланцевые задвижки являются оптимальным решением для трубопроводных систем, где ключевыми критериями выбора являются минимизация габаритов, массы и стоимости арматуры при сохранении требуемых запорных функций. Их правильный выбор, основанный на анализе рабочих параметров, стандартов фланцев и свойств среды, а также качественный монтаж с соблюдением технологии затяжки фланцевых соединений, обеспечивают длительную и надежную эксплуатацию в составе инженерных сетей и технологических линий. Понимание конструктивных ограничений данного типа арматуры, в частности, сложностей с ремонтом, позволяет грамотно планировать их применение в проектах и системах технического обслуживания.