Чугунная шиберная задвижка представляет собой запорное устройство, в котором поток рабочей среды перекрывается плоским затвором (шибером), перемещающимся перпендикулярно оси трубопровода через уплотнительные кольца. Основное назначение – полное перекрытие потока в системах с неагрессивными средами: вода (холодная, горячая, техническая), пар, сточные воды, воздух, нейтральные газы и масла. Принципиальное отличие от клиновых задвижек заключается в конструкции затвора – это одно- или двухдисковый параллельный нож, который в крайнем положении входит в специальный паз (седло) в корпусе, обеспечивая высокую герметичность.
Основным материалом корпуса и крышки служит чугун марки СЧ20 (серый чугун) или ВЧШГ (высокопрочный чугун с шаровидным графитом), что обеспечивает высокую коррозионную стойкость и прочность при умеренной стоимости. Затвор (шибер) изготавливается из углеродистой или нержавеющей стали для обеспечения необходимой жесткости и износостойкости режущей кромки. Уплотнительные поверхности седел часто выполняются из латуни, бронзы или нержавеющей стали, либо имеют резиновые/EPDM вставки для обеспечения герметичности.
Конструктивно выделяют два основных типа:
Управление осуществляется вручную (маховым колесом через редуктор) или с помощью электропривода. Соединение с трубопроводом – фланцевое по ГОСТ 12815-80 или DIN/EN, реже – межфланцевое (стяжное).
Шиберные задвижки нашли широкое применение в следующих отраслях:
Ограничения: Не рекомендуется применение для сред с высокой температурой (выше +300°C для СЧ20) и давлением (как правило, до PN16/Ру16). Не предназначены для использования в системах с резкими перепадами давления и гидроударами, а также для регулирования расхода – только для полного открытия или закрытия.
При подборе задвижки необходимо учитывать следующие параметры:
| Параметр | Корпус из серого чугуна (СЧ20) | Корпус из ВЧШГ |
|---|---|---|
| Максимальное давление (PN) | 10, 16 | 16, 25 |
| Температурный диапазон | -15…+300°C* | -30…+350°C |
| Ударная вязкость | Низкая | Высокая (близка к стали) |
| Стойкость к гидроударам | Ограниченная | Хорошая |
| Стоимость | Ниже | Выше |
*При отрицательных температурах требуется защита от замерзания среды в полости корпуса.
| Рабочая среда | Материал седла/уплотнения затвора | Материал сальникового уплотнения |
|---|---|---|
| Холодная вода, воздух | Латунь, EPDM | Терморасширенный графит, EPDM |
| Горячая вода, пар до +180°C | Нержавеющая сталь, латунь | Терморасширенный графит |
| Сточные воды, шламы | Нержавеющая сталь (режущая кромка) | Терморасширенный графит |
Монтаж должен осуществляться на прямых горизонтальных или вертикальных участках трубопровода с обеспечением доступа к шпинделю и приводу. Обязательна проверка чистоты внутренней полости корпуса и фланцевых соединений перед установкой. Задвижка устанавливается в закрытое положение. Фланцевые болты должны затягиваться крест-накрест с рекомендованным моментом без перекоса. Запрещается использовать задвижку в качестве опоры для трубопровода или применять маховик/привод для компенсации несоосности.
Эксплуатация требует периодического контроля:
Техническое обслуживание включает подтяжку или замену сальниковой набивки, смазку резьбовой части выдвижного шпинделя и шестерен редуктора согласно регламенту производителя.
Преимущества:
Недостатки:
Затвор клиновой задвижки имеет клиновидную форму и садится в наклонные седла, что обеспечивает герметичность за счет уплотнения по контактным поверхностям. Шиберная задвижка имеет плоский затвор, который в конце хода входит в паз (гнездо) в корпусе. Шиберная конструкция лучше подходит для сред с взвесями, так как менее склонна к заклиниванию и имеет режущую кромку, способную перерезать мелкие включения.
Да, при условии соответствия заявленным производителем параметрам по давлению и температуре (обычно до +300°C и PN16). Критически важно применение соответствующих уплотнительных материалов (графит) и типа сальниковой набивки. Предпочтительны задвижки с выдвижным шпинделем.
Для диаметра DN400 ручное управление маховым колесом возможно, но требует значительных физических усилий. Обязателен расчет требуемого крутящего момента (Mh) с учетом рабочего давления и состояния среды. На основе этого значения подбирается редуктор с соответствующим передаточным числом или электропривод с запасом по моменту (как правило, не менее 1.5 от Mh). Для ответственных или дистанционно управляемых систем установка электропривода является необходимостью.
Это условное обозначение по системе ЦКБА: «30» – задвижка, «с» – привод электрический, «9» – модификация (в данном случае с выдвижным шпинделем), «41» – номер конструкции, «нж» – материал уплотнительных поверхностей (нержавеющая сталь). Полная расшифровка требует обращения к каталогам ЦКБА или документации производителя.
Протечка возникает вследствие износа, уплотнения или деформации сальниковой набивки. Устранение: подтянуть сальниковые гайки равномерно на 1-2 оборота (без перетяжки, чтобы не зажать шпиндель). Если подтяжка не помогает – необходимо выполнить перепаковку сальниковой камеры новым набивочным материалом, рекомендованным производителем для данной рабочей среды.
При соблюдении условий эксплуатации (среда, давление, температура), регулярном техническом обслуживании и отсутствии гидроударов, срок службы может составлять 20-30 лет. Наиболее подвержены износу уплотнительные поверхности седла и затвора, а также сальниковый узел, которые могут потребовать ремонта или замены в течение этого срока.
Да, большинство современных шиберных задвижек допускают монтаж в любом пространственном положении. Однако при горизонтальном расположении шпинделя необходимо обеспечить защиту сальникового узла от прямого попадания атмосферных осадков и грязи, а также предусмотреть технические решения для удобства обслуживания.