Что такое задвижка? Полное руководство (2025)

Что такое задвижка?

Что такое задвижка? Это один из самых распространенных видов промышленной арматуры, используемой для полного открытия или закрытия потока жидкости в трубопроводах. Задвижки работают, поднимая клинообразный барьер (так называемый затвор) прямо вверх из потока, создавая беспрепятственный проход при полном открытии.

Дело вот в чем:

Задвижки встречаются повсюду. От водопровода под вашей улицей до массивных нефтепроводов - эти рабочие лошадки обеспечивают движение (или остановку) жидкостей именно тогда, когда это необходимо.

И в этом руководстве я расскажу вам все, что нужно знать о задвижка.

В том числе:

• Как на самом деле работают задвижки
• Различные типы и когда следует использовать каждый из них
• Основные преимущества и недостатки
• Советы по установке и обслуживанию
• Общие применения

Давайте окунемся с головой.

Чем отличаются задвижки?

Задвижки уникальны тем, что они предназначены для выполнения одной конкретной задачи: полностью открытой или полностью закрытой работы.

Подумайте об этом, как о гаражных воротах. Она должна быть либо полностью поднята, либо полностью опущена. Вы не станете оставлять ее открытой наполовину (если не хотите проблем).

То же самое касается задвижек.

Когда я только начинал работать с промышленной арматурой, я совершил ошибку новичка, попытавшись использовать задвижку для дросселирования. Большая ошибка. Клапан начал безумно вибрировать и износился за месяцы, а не за годы.

Вот что делает задвижки особенными:

Прямой проходной канал: При полном открытии жидкость течет прямо через него с минимальным сопротивлением. Никаких поворотов, изгибов или препятствий.

Низкий перепад давления: Благодаря прямолинейному пути через клапан теряется очень мало давления. Это экономит энергию и снижает затраты на перекачку.

Двунаправленное уплотнение: Большинство задвижек одинаково хорошо уплотняются в обоих направлениях потока.

Полнопроходная конструкция: Отверстие клапана совпадает с диаметром трубы, поэтому поток не ограничивается.

Как на самом деле работают задвижки?

Управление удивительно простое:

1. Вы поворачиваете маховик (или привод).
2. Шток вращается и перемещает ворота вверх или вниз
3. Ворота скользят между сиденьями кузова
4. В закрытом положении затвор плотно прилегает к седлам, останавливая поток.

Но вот тут-то и становится интересно:

Сами ворота могут быть разной конструкции. И эти различия имеют большое значение для производительности и долговечности.

Типы конструкций ворот

Цельнолитые клиновые ворота самые простые. Один цельный кусок металла в форме клина. Они прочны и хорошо переносят высокие температуры, но требуют точной обработки.

Гибкие клиновые ворота имеют разрез по центру, что позволяет им слегка изгибаться. Это помогает им лучше уплотняться при тепловом расширении или напряжении в трубопроводе.

Разрезные клиновые ворота (также называемые параллельными затворами) состоят из двух отдельных частей. Они саморегулируются для равномерного уплотнения, что отлично подходит для систем высокого давления.

Выбор типа зависит от конкретного применения. Подробнее об этом позже.

Восходящий шток и невосходящий шток: что лучше?

Это одно из самых важных решений при выборе задвижки.

И нет универсального "лучшего" варианта. Все зависит от ваших конкретных потребностей.

Задвижки с поднимающимся штоком

В конструкциях с поднимающимся штоком шток перемещается вверх и вниз при управлении клапаном.

Преимущества:

• Визуальный индикатор положения (вы можете видеть, открыт он или закрыт)
• Резьба штока остается вне жидкости
• Лучше для работы с коррозионными средами
• Легче смазывать

Недостатки:

• Нужен больший вертикальный зазор
• Не подходит для подземной установки
• Более дорогой

Задвижки с нерегулируемым штоком

Шток остается в том же положении, а затвор перемещается вверх и вниз по резьбе.

Преимущества:

• Компактная конструкция
• Идеально подходит для ограниченного пространства
• Идеально подходит для подземных работ
• Меньше затрат

Недостатки:

• Невозможно легко увидеть положение клапана
• Резьба штока, подверженная воздействию жидкости
• Не подходит для агрессивных сред

Я видел слишком много людей, которые выбирали не тот тип и потом жалели об этом.

Например, на одной из водоочистных станций, которую я консультировал, в подземном хранилище были установлены клапаны с поднимающимся штоком. Им пришлось перестраивать весь свод, чтобы учесть ход штока. Дорогостоящая ошибка.

Металлические сиденья против упругих сидений: Великая дискуссия

Вот еще один важный выбор, который влияет на производительность и долговечность.

Задвижки с металлическим уплотнением

В них используется контакт металла с металлом между затвором и седлом.

Они являются традиционным выбором для:

• Высокотемпературные приложения
• Обслуживание пара
• Абразивные жидкости
• Там, где требуется пожаробезопасная конструкция

Но у них есть одна большая слабость:

Страшный эффект "волочения проволоки". Если вы пытаетесь дросселировать клапан с металлическим седлом, высокоскоростной поток разъедает каналы на поверхности седла. Как только это произойдет, клапан уже никогда не будет уплотняться должным образом.

Задвижки с упругим уплотнением

Затвор этих клапанов покрыт резиной или эластомером.

Преимущества, меняющие игру:

• Герметичное перекрытие
• Отсутствие кармана клапана для задержания отложений
• Более низкий рабочий момент
• Более щадящее отношение к обломкам трубопровода

Компромисс? Температурные ограничения. Большинство клапанов с упругими седлами работают до 150°F (65°C).

Для систем водораспределения почти всегда лучше выбирать клапаны с упругими седлами. Они служат дольше и лучше уплотняются в типичных условиях эксплуатации.

Когда следует использовать задвижки?

Задвижки отлично зарекомендовали себя в определенных ситуациях:

Идеально подходит для:

• Включение/выключение службы изоляции
• Нечастая эксплуатация
• Где низкий перепад давления имеет значение
• Обслуживание шламов и вязких жидкостей
• Когда скребок необходимо
• Трубопроводы большого диаметра

Избегайте их:

• Дросселирование или регулирование расхода
• Частая эксплуатация
• Аварийное отключение (слишком медленно)
• Очистка воздушных систем приборов

Позвольте мне поделиться реальным примером:

На химическом заводе использовались задвижки для регулирования потока в системе охлаждающей воды. Клапаны выходили из строя каждые 6 месяцев из-за эрозии. Мы заменили их на шаровые клапаны, предназначенные для дросселирования. Проблема решена.

Распространенные проблемы с задвижками (и как их избежать)

Работая с тысячами клапанов, я видел все возможные варианты отказов.

Вот наиболее распространенные проблемы:

1. Застрял на месте

Причина: КоррозияНакапливание накипи или отсутствие работы
Решение: Ежеквартально проверяйте клапаны, даже если это не требуется для процесса

2. Протечка через сиденье

Причина: Поврежденные посадочные поверхности в результате дросселирования или попадания мусора
Решение: Никогда не дросселируйте с задвижками, устанавливайте сетчатые фильтры перед потоком.

3. Протечки сальника штока

Причина: Изношенный сальник, неправильная регулировка
Решение: Регулярная корректировка упаковки, переход на современные упаковочные материалы

4. Сложность в эксплуатации

Причина: Повышенное давление в системе, корродированные штоки
Решение: Убедитесь, что клапан соответствует классу давления, регулярно проводите техническое обслуживание

Лучшие практики установки

Правильная установка предотвращает проблемы с клапаном 90%.

Вот мой проверенный список для установки:

1. Ориентация обратного клапана - Хотя большинство задвижек работают в любом положении, некоторые из них имеют предпочтительную ориентацию
2. Чистота трубопровода - Промойте трубопроводы перед установкой, чтобы удалить мусор
3. Надлежащая поддержка - Большие клапаны нуждаются в независимых опорах, а не только в подвесах для труб
4. Выбор прокладок - Используйте совместимые материалы прокладок для вашего обслуживания
5. Затяжка болтов - Соблюдайте правильную последовательность и значения крутящего момента
6. Начальная операция - Перед вводом в эксплуатацию полностью прокрутите клапан

Еще один важный совет:

Никогда не нажимайте на клапан, которым трудно управлять. Я видел слишком много поврежденных клапанов от того, что кто-то надел на маховик мотыгу. Если его так трудно повернуть, значит, что-то не так.

Техническое обслуживание, которое действительно имеет значение

Большинство программ обслуживания клапанов - это излишество.

Вот что действительно имеет значение:

Квартал:

• Проведите полный цикл работы клапана
• Проверьте наличие внешних утечек
• Проверьте плавность работы

Ежегодно:

• При необходимости отрегулируйте упаковку
• Смажьте открытые резьбы штока (восходящий шток)
• Проверьте ослабление фланцевых болтов

По мере необходимости:

• Замените сальник, если регулировка больше не предотвращает утечки
• Обслуживание приводов в соответствии с рекомендациями производителя

Главное - последовательность. Простая программа обслуживания, выполняемая регулярно, побеждает сложную программу, выполняемую от случая к случаю.

Выбор подходящей задвижки

При наличии сотен вариантов выбор может показаться непомерно сложным.

Вот мой упрощенный процесс выбора:

Шаг 1: Определите свою услугу

• Тип жидкости
• Диапазон температур
• Номинальное давление
• Частота работы

Шаг 2: Выберите конфигурацию

• Восходящий и невосходящий шток
• Металлические и упругие сиденья
• Тип соединения (фланцевое, резьбовое, сварное)

Шаг 3: Выберите материалы

• Материал корпуса обеспечивает коррозионную стойкость
• Материалы отделки для повышения износостойкости
• Совместимость прокладок и сальников

Шаг 4: Правильный размер

• Подберите размер трубы (не уменьшайте)
• Проверьте класс давления
• Учитывайте будущие потребности в потоке

Будущее задвижек

Несмотря на то, что задвижки являются одной из старейших конструкций арматуры, инновации продолжаются.

Последние события включают:

• Интеллектуальные приводы с обратной связью по положению
• Передовые технологии нанесения покрытий
• Улучшенная конструкция седла для отсутствия утечек
• Легкие композитные материалы

Но основополагающий принцип остается неизменным: простой и надежный способ остановить или пустить поток.

Нижняя линия

Итак, Что такое задвижка? Это рабочая лошадка в области управления потоками жидкости - проверенная временем конструкция, которая обеспечивает надежное включение/выключение в бесчисленных областях применения. При правильном выборе и использовании задвижки обеспечивают многолетнюю бесперебойную работу.

Главное - понять их сильные и слабые стороны. Используйте их для изоляции, а не для контроля. Регулярно обслуживайте их. Выберите правильный тип для вашего применения.

Сделайте это, и ваши задвижки прослужат дольше большинства другого оборудования на вашем предприятии.

Помните: задвижки предназначены только для одного - для работы в полностью открытом или полностью закрытом состоянии. Соблюдайте эту конструктивную особенность, и они будут служить вам десятилетиями.