Задвижки ЛМЗ

Задвижки ЛМЗ: конструкция, типы, применение и технические характеристики

Задвижки производства Лысьвенского металлургического завода (ЛМЗ, ныне в составе АО «Приводная техника») представляют собой трубопроводную арматуру с затвором в виде листа, диска или клина, перемещающимся перпендикулярно оси потока рабочей среды. Они предназначены для полного перекрытия потока в трубопроводах и не используются для регулирования. Основная сфера применения – магистральные и технологические трубопроводы в энергетике (тепловые и атомные электростанции), жилищно-коммунальном хозяйстве, нефтегазовом комплексе и промышленности, транспортирующие воду, пар, нефть, газ и другие неагрессивные среды.

Историческая справка и нормативная база

Лысьвенский металлургический завод имеет многолетний опыт производства трубопроводной арматуры, в том числе задвижек, для критически важных объектов. Продукция завода разрабатывалась и изготавливалась в соответствии с межгосударственными (ГОСТ) и отраслевыми стандартами. Ключевые нормативные документы, регламентирующие конструкцию, материалы и испытания задвижек ЛМЗ:

• ГОСТ 9698-86: Задвижки стальные на номинальное давление от 1,6 до 20 МПа (16-200 кгс/см²). Основной стандарт для большинства изделий.
• ГОСТ 5762-2002: Задвижки на номинальное давление не более 2,5 МПа (25 кгс/см²).
• ОСТ 108.275.08-80, ОСТ 108.275.10-80: Отраслевые стандарты на задвижки для энергетики.
• ГОСТ 9544-2015: Нормы герметичности затворов для трубопроводной арматуры.

Конструкция многих задвижек ЛМЗ была унифицирована в рамках общесоюзного каталога деталей трубопроводов (КДТ), что облегчало их подбор и взаимозаменяемость на объектах.

Классификация и конструктивные особенности

Задвижки ЛМЗ классифицируются по нескольким ключевым признакам.

По типу затвора (клина)

• С жестким клином: Затвор представляет собой цельный клин, точно обработанный под двумя углами. Обеспечивает высокую герметичность, но требует точной подгонки в корпус, чувствителен к перекосам от перепадов температуры и износу.
• С упругим (гибким) клином: Клин имеет кольцевую выточку в средней части, что придает ему некоторую упругую деформационную способность. Это позволяет компенсировать незначительные перекосы, температурные деформации и износ, сохраняя герметичность. Широко распространенный тип в продукции ЛМЗ.
• С двухдисковым (распорным) клином: Затвор состоит из двух дисков, соединенных между собой разжимным элементом (сферой, клином). При закрытии диски раздвигаются, плотно прижимаясь к седлам. Такой тип снижает риск заклинивания, уменьшает требуемое усилие для управления и менее чувствителен к загрязнениям среды.

По типу привода

• С ручным управлением (маховиком): Применяются для номинальных диаметров, где усилие оператора достаточно для перекрытия потока. Для уменьшения усилия могут комплектоваться редуктором.
• С электроприводом: Стандартное решение для задвижек больших диаметров (как правило, от Ду150) и на ответственных технологических линиях, где требуется дистанционное или автоматическое управление. ЛМЗ поставлял задвижки как в ручном исполнении, так и в комплекте с электроприводами (например, серии ПЭ).
• С гидро- или пневмоприводом: Применялись реже, для специфических условий.

По конструкции шпинделя (штока)

• С выдвижным шпинделем: Резьбовая часть шпинделя и ходовая гайка вынесены за пределы корпуса арматуры. При открывании шпиндель выдвигается на величину хода затвора. Такая конструкция защищает резьбу от воздействия рабочей среды и коррозии, облегчает обслуживание и позволяет визуально контролировать положение затвора. Характерна для задвижек больших и средних диаметров.
• С невыдвижным (вращаемым) шпинделем: Шпиндель не совершает поступательного движения, а только вращается, его нижний конец с резьбой входит в зацепление с затвором внутри корпуса. Конструкция более компактна по высоте, но резьба находится в контакте с рабочей средой, что ограничивает применение неагрессивными средами. Типично для задвижек малых диаметров.

Основные типоразмеры и маркировка

Маркировка задвижек ЛМЗ следует общепринятой системе обозначений трубопроводной арматуры. Пример: 30с41нж.

• 30 – тип арматуры (задвижка).
• с – материал корпуса (сталь углеродистая).
• 41 – номер модели.
• нж – материал уплотнительных поверхностей (нержавеющая сталь).

Дополнительно в обозначении указывают: Ду (номинальный диаметр), Ру (номинальное давление), климатическое исполнение, тип привода.

Типичный сортамент задвижек ЛМЗ по ГОСТ 9698-86 охватывает широкий диапазон параметров:

Таблица 1. Типовой сортамент стальных задвижек ЛМЗ

Тип задвижки	Условный диаметр (Ду), мм	Условное давление (Ру), МПа (кгс/см²)	Температура рабочей среды, °C	Тип привода
30с41нж, 30с64нж	50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 800, 1000	1.6 (16), 2.5 (25), 4.0 (40)	До 425	Ручной, редукторный, электропривод
30лс41нж, 30лс64нж (литая сталь)	150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200	1.6 (16), 2.5 (25), 4.0 (40)	До 425	Ручной, редукторный, электропривод
30ч39р, 30ч6бр (чугунные)	50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400	1.0 (10), 1.6 (16), 2.5 (25)	До 225	Ручной, редукторный
Задвижки по ОСТ 108.275.08-80 (энергетические)	100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500	10.0 (100), 14.0 (140), 20.0 (200)	До 565 (для пара)	Электропривод, редуктор

Материалы изготовления

Выбор материала корпуса, деталей и уплотнений определяется рабочими параметрами (давление, температура) и характеристиками среды (агрессивность, абразивность).

• Корпус и крышка: Углеродистая сталь (25Л, 35Л), легированная сталь (20ГМЛ, 20ХМЛ), нержавеющая сталь. Для чугунных задвижок – серый (СЧ) или ковкий (КЧ) чугун.
• Затвор (клин/диски): Сталь с антикоррозионным покрытием или наплавкой. Для ответственных применений – наплавка коррозионно-стойкими твердыми сплавами (например, стеллитом) по уплотнительным поверхностям.
• Седла: Часто являются составной частью корпуса, но могут иметь наплавленные или сменные кольца из износостойких материалов.
• Уплотнение штока (сальниковое устройство): Графито-асбестовый или фторопластовый набивной сальник, набивка из терморасширенного графита. Конструкция включает сальниковую втулку, нажимную втулку и гайку для подтяжки.
• Шпиндель: Для выдвижных шпинделей – сталь с защитным покрытием; для невыдвижных – нержавеющая сталь.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание – залог долговечной и безопасной работы задвижки.

Монтаж

• Монтаж производится на прямых горизонтальных или вертикальных участках трубопровода с обеспечением доступа к приводной части.
• Обязательна проверка на отсутствие внутренних повреждений и посторонних предметов в проточной части.
• Фланцевые соединения стягиваются крест-накрест с рекомендуемым моментом затяжки. Используются уплотнительные прокладки, соответствующие параметрам среды.
• Направление потока среды, как правило, не регламентировано для полнопроходных задвижек, но рекомендуется соблюдать указание на корпусе (стрелка).

Эксплуатация и ТО

• Задвижка – арматура запорная, не предназначена для регулирования потока. Работа в частично открытом положении приводит к гидроабразивному износу уплотнительных поверхностей.
• Периодичность ТО устанавливается регламентом предприятия, но не реже одного раза в 6-12 месяцев. Основные операции: проверка герметичности затвора и сальникового уплотнения, подтяжка сальника, смазка ходового узла (резьбы шпинделя, подшипников редуктора), проверка работоспособности электропривода.
• При появлении течи по сальнику производится подтяжка нажимной гайки. Если подтяжка не помогает, необходима перепаковка сальника.

Преимущества и недостатки задвижек ЛМЗ

Преимущества:

• Малое гидравлическое сопротивление в полностью открытом положении (практически равное сопротивлению прямого участка трубы).
• Возможность применения на трубопроводах больших диаметров.
• Простота конструкции и обслуживания.
• Двусторонняя подача среды.
• Большой опыт применения на критически важных объектах, проверенная надежность.

Недостатки:

• Большая строительная высота (особенно у моделей с выдвижным шпинделем).
• Значительное время на открытие/закрытие.
• Повышенный износ уплотнительных поверхностей при работе в неполностью открытом состоянии.
• Сложность обеспечения герметичности в затворе при больших перепадах давления.
• Высокие требуемые усилия для управления на больших диаметрах, необходимость применения массивного привода.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличаются задвижки 30с41нж и 30с64нж?

Основное отличие – в конструкции клина. Задвижка 30с41нж имеет клин жесткий. Задвижка 30с64нж оснащена упругим клином, который менее чувствителен к перекосам и температурным деформациям, что обеспечивает более надежную герметичность в широком диапазоне рабочих условий. В остальном (сортамент, материалы, присоединение) они аналогичны.

Как расшифровать маркировку электропривода на задвижке ЛМЗ?

Электроприводы, поставляемые с задвижками, часто имеют маркировку типа ПЭ-973-20. ПЭ – привод электроприводной. 9 – серия. 20 – величина развиваемого момента (20 кгс*м). Также в обозначении может указываться климатическое исполнение (У, ХЛ, Т) и категория размещения (1, 2, 3, 5).

Каков ресурс задвижки ЛМЗ и от чего он зависит?

Номинальный срок службы задвижек ЛМЗ, согласно документации, составляет 15-20 лет. Фактический ресурс определяется условиями эксплуатации: характером среды (наличие абразивных частиц, агрессивность), частотой циклов «открыто-закрыто», правильностью монтажа и своевременностью технического обслуживания. Наиболее уязвимые элементы – уплотнительные поверхности клина и седел, сальниковый узел.

Можно ли использовать задвижку ЛМЗ для регулирования расхода среды?

Категорически не рекомендуется. Задвижки ЛМЗ, как и любые полнопроходные задвижки, предназначены исключительно для полного перекрытия потока. Работа в промежуточном положении приводит к кавитационным процессам, вибрации и интенсивному гидроабразивному износу уплотнительных поверхностей, что быстро выводит арматуру из строя. Для регулирования следует применять регулирующие клапаны или заслонки.

Как правильно выбрать тип сальниковой набивки для замены?

Выбор зависит от температуры и типа среды:

• Для воды и пара до +225°C: Графито-асбестовая набивка (АП-31, АГИ).
• Для пара и воды до +560°C: Набивка из терморасширенного графита (ТРГ).
• Для агрессивных сред (кислоты, щелочи) при температуре до +200°C: Фторопластовая набивка (ФУМ, Ф4К20).

Перед заменой необходимо ознакомиться с паспортом на задвижку, где указан рекомендуемый тип уплотнения.

Что делать, если задвижка с электроприводом не доходит до концевого положения или «выбивает» автомат?

Это типичные признаки неисправности:

1. Проверить механическую часть: возможны заклинивание затвора из-за постороннего предмета, чрезмерная затяжка сальника, износ или повреждение резьбы шпинделя/ходовой гайки.
2. Проверить настройку концевых выключателей в приводе – они могли сбиться.
3. Проверить состояние редуктора и муфты момента в электроприводе.
4. «Выбивание» автомата часто связано с превышением момента, что указывает на механическое заклинивание, либо на неисправность электродвигателя привода.

Работы по диагностике и ремонту электропривода должны проводиться квалифицированным персоналом с отключением питания.

Существуют ли аналоги задвижек ЛМЗ от других производителей?

Да, конструкция задвижек по ГОСТ является типовой. Аналогичные изделия выпускали и выпускают множество заводов: АРМАТЭК (г. Кропоткин), Челябинский арматурно-изоляторный завод (ЧАИЗ), Пензаарматура, ЗАО «Тулаарматура» и другие. При подборе аналога необходимо сверять не только типоразмер (Ду, Ру), но и конструктивные особенности (тип клина, материал уплотнений, строительные размеры по ГОСТ 9698-86 или чертежу), а также присоединительные размеры.