Задвижки МЗТА
Задвижки МЗТА: технические характеристики, конструкция и применение в энергетике
Задвижки МЗТА (Московский Завод Трубопроводной Арматуры) представляют собой клиновые стальные задвижки, предназначенные для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводах. Данный тип арматуры является одним из наиболее распространенных в магистральных и технологических трубопроводах систем теплоснабжения, водоснабжения, а также на объектах энергетики, включая тепловые электростанции и котельные. Основное функциональное назначение – запорная функция, обеспечивающая герметичность в закрытом положении. Эксплуатация в регулирующем режиме не допускается.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция задвижек МЗТА соответствует классической схеме полнопроходной клиновой задвижки с выдвижным шпинделем. Корпус и крышка изготавливаются из углеродистых или легированных сталей (сталь 25Л, 20ГМЛ, 09Г2С и др.) методом литья. Основной запорный узел состоит из двух седел, жестко закрепленных в корпусе, и клинового затвора. При вращении маховика (или от привода) шпиндель, связанный с затвором резьбовой парой, совершает поступательное движение, опуская или поднимая клин между седлами. В крайнем нижнем положении уплотнительные поверхности клина плотно прижимаются к седлам, обеспечивая перекрытие прохода.
Существует два основных типа клина у задвижек МЗТА:
- Жесткий клин: Цельная металлическая деталь с двумя уплотнительными поверхностями, расположенными под углом. Обеспечивает высокую герметичность, но требует точной подгонки к корпусным седлам. Чувствителен к перекосам и температурным деформациям.
- Двухдисковый (упругий) клин: Затвор состоит из двух дисков, соединенных между собой разжимным элементом. При закрытии диски под действием усилия на шпинделе раздвигаются, плотно прилегая к седлам. Данная конструкция компенсирует возможные перекосы и износ уплотнений, а также менее подвержена заклиниванию при температурных колебаниях.
- 30 – тип арматуры (задвижка).
- с – материал корпуса (сталь углеродистая).
- 64 – номер модели.
- нж – материал уплотнительных поверхностей (нержавеющая сталь).
- Магистральные трубопроводы горячей и холодной воды.
- Трубопроводы пара на ТЭЦ и в промышленных котельных.
- Технологические линии с нефтепродуктами и неагрессивными средами.
- Вводы и выводы основных сетей, секционирование.
- Механическое препятствие в проточной части (окалина, посторонний предмет). Необходимо попытаться несколько раз открыть и закрыть задвижку. Если не помогает – демонтаж и ревизия.
- Износ или повреждение уплотнительных поверхностей клина или седел. Требуется ремонт с притиркой или наплавкой с последующей механической обработкой. Часто необходима замена затвора в сборе.
- Неправильная центровка или чрезмерные напряжения от трубопровода. Проверить соосность фланцев и состояние опор трубопровода.
- Износ сальниковой набивки. Произвести подтяжку сальниковой гайки или замену сальникового уплотнения.
Типоразмерный ряд и условные обозначения
Задвижки МЗТА производятся в широком диапазоне условных проходов (Ду) и давлений (Ру). Стандартный ряд включает типоразмеры от Ду 50 до Ду 1600 и рассчитан на рабочее давление от Ру 10 до Ру 160. Обозначение модели расшифровывается следующим образом: 30с64нж.
Дополнительные буквы в обозначении могут указывать на тип привода (например, 30с64нж-1 – с электроприводом) или климатическое исполнение.
Основные технические характеристики (сводная таблица)
Ниже представлены ключевые параметры для наиболее распространенных моделей задвижек МЗТА.
| Модель | Условный проход (Ду), мм | Условное давление (Ру), МПа (кгс/см²) | Температура рабочей среды, °C, макс. | Тип клина | Тип присоединения |
|---|---|---|---|---|---|
| 30с41нж | 50 — 400 | 1.6 (16) | 425 | Двухдисковый | Фланцевое |
| 30с64нж | 50 — 800 | 4.0 (40) | 425 | Двухдисковый | Фланцевое |
| 30с76нж | 50 — 400 | 6.3 (63) | 425 | Двухдисковый | Фланцевое |
| 30с515нж | 500 — 1600 | 1.0 (10) | 250 | Двухдисковый | Фланцевое |
| 30с927нж | 500 — 1600 | 1.6 (16) | 250 | Двухдисковый | Фланцевое |
Материалы уплотнений и сфера применения
Выбор конкретной модели задвижки определяется параметрами рабочей среды. Для воды, пара, нефтепродуктов при температурах до +425°C применяются задвижки с уплотнительными поверхностями из нержавеющей стали (обозначение нж). Для сетевой воды в системах теплоснабжения с температурой до 150°C могут использоваться модели с уплотнениями из латуни или бронзы. Материал сальникового уплотнения шпинделя – обычно АП-образный графитосодержащий набивной материал (например, ГРАФЛЕКС), обеспечивающий герметичность и стойкость к высоким температурам.
Основные области применения:
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж задвижек МЗТА осуществляется на подготовленные фланцевые соединения трубопровода с обязательной центровкой для исключения нагрузок изгиба. Затяжка болтов фланцевого соединения должна выполняться крест-накрест. Перед вводом в эксплуатацию обязательна проверка на герметичность и плавность хода шпинделя на всем ходе.
Эксплуатационные требования запрещают использование задвижки в качестве регулирующего органа. Частично открытое положение приводит к гидроабразивному износу уплотнительных поверхностей и седел, вибрации, что влечет за собой потерю герметичности и выход из строя. Открытие и закрытие должны производиться до крайних положений.
Техническое обслуживание включает периодическую проверку сальникового уплотнения, при необходимости – подтяжку сальниковой гайки или замену набивки. При длительном простое рекомендуется выполнять профилактическое открытие-закрытие задвижки для предотвращения прикипания клина к седлам.
Сравнение с другими типами запорной арматуры
Для выбора оптимального типа арматуры важно понимать преимущества и недостатки задвижек МЗТА относительно шаровых кранов и поворотных затворов.
| Параметр | Задвижка МЗТА (клиновая) | Шаровой кран полнопроходной | Поворотный дисковый затвор |
|---|---|---|---|
| Гидравлическое сопротивление | Очень низкое (полнопроходная) | Очень низкое (полнопроходная) | Повышенное (диск в проходе) |
| Герметичность | Высокая (класс А) | Очень высокая (класс А) | Хорошая (зависит от уплотнения) |
| Регулирование потока | Запрещено | Допустимо, но не основная функция | Возможно |
| Габариты и масса | Большие (строительная длина и высота значительны) | Компактные | Очень компактные |
| Ремонтопригодность | Высокая, возможна замена уплотнений и притирка | Низкая, чаще модульная замена | Средняя, замена диска и уплотнений |
| Предпочтительный диаметр | Средние и крупные (Ду 100 и выше) | Малые и средние (до Ду 500) | Средние и крупные (Ду 300-1200) |
| Стоимость (крупные диаметры) | Высокая | Очень высокая | Умеренная |
Таким образом, задвижки МЗТА остаются оптимальным выбором для магистральных трубопроводов больших диаметров, где критически важно минимальное гидравлическое сопротивление в открытом состоянии, а операции переключения выполняются нечасто.
Оснащение приводами
Управление задвижками МЗТА диаметром от Ду 150, как правило, осуществляется с помощью электроприводов. Наиболее распространены электроприводы типа МЭО, ПЭ, АУМ и их современные аналоги. Привод обеспечивает дистанционное управление, автоматизацию технологических процессов и значительное снижение трудозатрат. Ключевые параметры выбора привода: крутящий момент (должен превышать требуемый для управления конкретной задвижкой), время срабатывания, тип управления (дискретное, аналоговое), наличие системы защиты от перегрузки и ручного дублера. Для задвижек, работающих в системах с возможным образованием ледяной корки или значительными отложениями, необходим запас по моменту.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается задвижка 30с41нж от 30с64нж?
Основное отличие – в номинальном давлении. Модель 30с41нж рассчитана на Ру 16 (1.6 МПа), а 30с64нж – на Ру 40 (4.0 МПа). Соответственно, у модели 30с64нж более массивный корпус, усиленные детали и, как правило, большая строительная масса. Конструкция клина (двухдисковая) у них аналогична.
Почему задвижку МЗТА нельзя использовать для регулирования расхода?
В частично открытом положении поток среды с высокой скоростью проходит между узкой щелью седла и клина, вызывая интенсивный кавитационный и абразивный износ уплотнительных поверхностей. Это приводит к образованию задиров, потере герметичности и последующему заклиниванию затвора. Для регулирования следует применять специализированную регулирующую арматуру (клапаны, дисковые поворотные затворы в режиме регулирования).
Как правильно подобрать электропривод для задвижки МЗТА?
Подбор осуществляется по двум основным параметрам: крутящему моменту (Нм) и количеству оборотов выходного вала. Момент определяется типоразмером задвижки (Ду) и рабочим давлением в трубопроводе. Точные значения требуемого момента указываются в паспорте на задвижку. Для стандартных условий можно ориентироваться на табличные данные заводов-изготовителей приводов. Привод должен иметь момент на 20-30% превышающий паспортный для задвижки. Также необходимо согласовать тип присоединительной фланцевой муфты.
Что делать, если задвижка не закрывается до конца или протекает?
Наиболее вероятные причины и действия:
Каков средний срок службы задвижки МЗТА и от чего он зависит?
Номинальный срок службы до первого капитального ремонта составляет 15-20 лет для средних типоразмеров. Фактический срок сильно зависит от условий эксплуатации: частоты циклов «открыто-закрыто», чистоты рабочей среды (отсутствия абразивных частиц), соблюдения температурного режима, качества монтажа и своевременности технического обслуживания. При работе на чистой воде с редкими переключениями задвижки могут исправно функционировать 30 и более лет.
В чем преимущество двухдискового клина перед жестким?
Двухдисковый (упругий) клин обладает способностью самоустанавливаться между седлами, компенсируя незначительные перекосы, температурные деформации корпуса и износ уплотнений. Это снижает риск заклинивания, особенно при работе на пару или горячей воде с большими перепадами температур, и повышает надежность герметизации. Жесткий клин требует более высокой точности изготовления и монтажа.