Запорная арматура

К запорной арматуре относятся задвижки, которые служат для включения в работу и отключения участков трубопроводов. В их функции входит постепенное открытие или закрытие сечения тру­бопровода во избежание гидравлического удара. Материалом для изготовления корпуса запорной арматуры является чугун, а от­дельных элементов — нержавеющая сталь и другие металлы.

Задвижки по конструкции запорного органа подразделяются на параллельные и клиновые. В параллельных задвижках проход корпуса перекрывается двумя параллельными подвижно соединенными между собой дисками, которые раздвигаются одним или двумя рас­положенными между ними клиньями; в клиновых — одним клинооб­разным круглым диском, помещенным в гнезда между наклонными уплотняющими кольцами корпуса.

На рисунке ниже в качестве примера представлен разрез одной из мно­гочисленных модификаций клиновых задвижек на давление 1,6 МПа, а в таблице ее основные типоразмеры для диаметров условного прохода 200—500 мм.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

1— шпиндель из нержавеющей стали; 2 — кольцо грязесъемное; 3 — кольцо разделительное; 4 — подшипник; 5 — крышка из ковкого чугуна; 6 — упорное кольцо; 7 — манжета; 8 — болт крышки; 9— прокладка крышки из резины; 10 — клиновая гайка из латуни; 11 — клин из ковкого чугуна с вулканизированной резиной; 12 — корпус из ковкого чугун

Задвижки изготовляют с выдвижными и невыдвижными шпин­делями (штоками). Выдвижной шпиндель при вращении рукоятки (маховика) совершает поступательное движение, а невыдвижной — только вращательное. Первые имеют большую высоту в положении «открыто» на величину хода шпинделя.
Запорная арматура выпускается с ручным, электрическим, пнев­матическим и гидравлическим приводами вращения рукоятки для подъема шпинделя. Первые используются при отсутствии необходи­мости частых перекрытий трубопроводов; вторые — при наличии потребности в систематических открытиях и закрытиях, а также ав­томатизации работы задвижек.

Основные типоразмеры клиновой задвижки

Диаметр (условный проход), мм	Длина L, мм	Высота Н, мм	Диаметр Dt мм	Диаметр D мм	Масса, кг
200	400	562	268	340	70
250	450	664	320	400	110
300	500	740	370	455	160
350	550	940	430	520	320
400	600	940	482	575	342
450	650	951	535	640	360
500	700	951	590	715	417

Задвижки больших диаметров оборудуют обводными линиями, на которых устанавливают задвижки меньших диаметров для вырав­нивания давления до и после запорного органа с целью облегчения открытия. Соединение задвижек с трубопроводом — фланцевое.

До­стоинство задвижек — хорошая герметичность; недостатки — значи­тельная масса, габаритные размеры, стоимость и неравномерное возрастание гидравлического сопротивления в процессе закрытия. Задвижки нецелесообразно использовать для регулирования подачи, так как они не рассчитаны на работу в положении частичного откры­тия.

В современной практике отдается предпочтение задвижкам с уплотнением из эластомеров — материалов высокомолекулярных структур. Их применение в значительной мере решает проблемы обеспечения в течение всего срока эксплуатации герметичности, коррозионной стойкости, незасоряемости, малого гидравлического сопротивления и санитарной пригодности.

Многолетний опыт эксплуатации трубопроводных сетей, обору­дованных задвижками с выдвижным и невыдвижным шпинделями, показывает, что приоритет отдается более надежным в работе за­движкам с невыдвижным шпинделем (задвижка МТР). Технические характеристики задвижки МТР представлены в таблице ниже.

Основные технические характеристики задвижек МТР

Параметр	Тип задвижки
	МТР400	MTP600	MTP900	MTP 1000	MTP 1200
Номинальный диаметр, мм	400	600	900	1000	1200
Строительная длина, мм	600	800	1100	1200	1400
Строительная высота (маховиком вверх), мм	1354	1544	2000	2117	2412
Ширина (маховиком вверх), мм	642	2082	2999	3177	3984
Масса, кг	538	1620	3900	4800	6470
Условное (номинальное) давление, МПа (кгс/см2)	1,0(10)
Рабочее давление, МПа (кгс/см2)	1,0(10)
Пробное давление, МПа (кгс/см2)	1,5(15)
Рабочая среда	Вода по СанПиН 2.1.4.1074
Температура рабочей среды, °С	От 5 до 40
Присоединение к трубопроводу	Фланцевое по ГОСТ 12815
Управление	Ручное
Рабочее положение задвижки	На горизонтальном трубопроводе: а) с вертикальным положением шпинделя и редуктором вверх; б) с горизонтальным положением шпинделя и махови­ком редуктора вверх. На вертикальных трубопроводах — с горизонтальным положением шпинделя
Направление подачи рабочей среды	Любое
Материал; корпусных деталей уплотнительных колец шпинделя	Чугун СЧ20 по ГОСТ 1412-79, Бронза Бр 05Ц5С5 или Бр 03Ц7С5Н1по ГОСТ 613-79 Сталь коррозионно-стойкая 20X13
Покрытие	Защитно-декоративная краска ВД-КЧ-1ФА

При работе трубопровода в условиях повышенных температур транспортируемой среды могут использоваться фланцевые задвижки МЗВ—1,0 и МЗВ-1,6 с обрезиненным невыдвижным шпинделем (ГОСТ 5762; ТУ 3721-014-03219029-2004 для МЗВ-1,0 и ТУ 3721- 015-03219029-2004 для МЗВ-1,6). Технические характеристики за­движек МЗВ представлены в таблице ниже.

Параметр	Тип задвижки
	МЗВ-1,6-50	МЗВ-1,6-80	МЗВ-1,6-100	МЗВ-1,0-150	МЗВ-1,0-200	МЗВ-1,0-300
Номинальный диаметр, мм	50	80	100	150	200	300
Строительная длина, мм	150	180	190	210	230	270
Строительная высота, мм	336	416	476	637	752	1020
Масса, кг	12	20	26	46	74	160
Протечки затвора, см3/мин, не более	0,3	0,48	0,6	0,9	1,2	1,8
Величина рабочего хода затвора, обороты	8-9,5	12-14	16-19	26-31	31-32	45-48
Максимально допусти­мый крутящий момент на шпинделе открытия и закрытия затвора, Н м, не более	25	50	70	110	170	200
Коэффициент гидравли­ческого сопротивления, не более	0,2
Условное (номинальное) давление, МПа (кгс/см2)	1,6(16)			1,0(10)
Рабочее давление, МПа (кгс/см2)	1,6(16)			1,0(10)
Пробное давление, МПа (кгс/см2)	2,4(24)			1,5(15)
Рабочая среда	ВодапоСанПиН 2.1.4.1074
Температура рабочей среды, °С	От 5 до 75
Температура окружающего воздуха,°С	От минус 15 до плюс 40
Присоединение к трубопроводу	Фланцевое по ГОСТ 12815
Управление	Ручное
Рабочее положение задвижки	Любое, кроме маховиком вниз
Направление подачи рабочей среды	Любое
Материал; корпуса и клина уплотнений шпинделя закладной гайки	Чугун Резиновая смесь Сталь коррозионно-стойкая Бронза
Покрытие	Эпоксидно-порошковое

Кроме перечисленных в таблице характеристик необходимо от­метить также, что класс герметичности задвижки — А (протечки не допускаются), наработка на отказ составляет до 1000 циклов при гарантийном сроке эксплуатации 10 лет и полном расчетном сроке службы 50 лет, Кроме того, имеется возможность бесколодезной установки задвижки на трубопроводе.

Широкое распространение находят фланцевые чугунные за­движки ВЗВМ с обрезиненным клином и невыдвижным шпинделем, характеристики которых приведены в таблице ниже.

К дополнительным преимуществам задвижек ВЗВМ можно от­нести антибактериальное покрытие клина, повышенную наработку на отказ (2500 циклов), а также возможность адаптации под элект­ропривод и увеличенный шток.

Основные технические характеристики задвижек ВЗВМ

Параметр	Тип задвижки
	ВЗВМ-50	ВЗВМ-80	ВЗВМ-100	ВЗВМ-150	ВЗВМ-200
Номинальный диаметр, мм	50	80	100	150	200
Масса, кг не более	10,5	17,9	20,5	37	57,5
Коэффициент гидравлического сопротивления, не более	0,17	0,13	0,12	0,11	0,1
Герметичность затвора	Класс А ГОСТ 9544-75
Величина рабочего хода затвора, обороты	25	20,5	20,5	30,5	34
Максимально допусимый крутящий момент на шпинделе открытия и закрытия затвора, Н м, не более	40	50	60	60	80
Условное (номинальое) давление, МПа (кгс/см2)	1,6(16)				1,0(10)
Рабочее давление, МПа (кгс/см2)	1,6(16)				1,0(10)
Пробное давление, МПа (кгс/см2)	2,4(24)				1,5(15)
Рабочая среда	ВодапоСанПиН 2.1.4,1074
Температура рабочей среды, °С	От 5 до 50
Температура окружающего воздуха, °С	От минус 15 до плюс 40
Присоединение к трубопроводу	Фланцевое по ГОСТ 12815
Управление	Ручное
Рабочее положение задвижки	Любое, кроме маховиком вниз
Направление подачи рабочей среды	Любое
Материал: корпусных деталей и клина уплотнительных колец шпинделя закладной гайки	Высокопрочный чугун Резиновая смесь Сталь коррозионно-стойкая 20X13 Латунь
Покрытие	Защитно-декоративная краска ВД — КЧ-1ФА

На Московском водопроводе нашли применение фланцевые кли­новые задвижки фирмы HAWLE (Австрия) типа А и Е2, которые по техническим характеристикам соответствуют требованиям ГОСТ 5762-2002, ГОСТ 12.2.063-81, ГОСТ 12815-80 и ГОСТ 13252-2001. Для установки задвижек на трубопроводах может использоваться колодезный и бесколодезный варианты по ГОСТ 12815-80 и ГОСТ 12820-80.

Задвижка фирмы HAWLE типа А устанавливается на трубах диамет­ром 80-200 мм. Ее монолитный корпус изготовляется из высокопроч­ного чугуна, защищенного со всех сторон от коррозии эпоксидно-по­рошковым покрытием, наносимым при температуре порядка 250 °С. Преимущество покрытия состоит в том, что даже при значительных повреждениях корпуса задвижки явления коррозии наблюдаться не будут, так как защита осуществляется на молекулярном уровне.

Задвижка обеспечивает герметичность (класс А по ГОСТ 9544- 75). Клин изготовляется из высокопрочного чугуна (конструкция типа сандвич, с двумя отдельными резиновыми манжетами), шпин­дель — из нержавеющей стали с основными свойствами не ниже, чем у стали марки 20x13 по ГОСТ 5632-72, а подвижная гайка клина — из латуни. Полный расчетный срок службы задвижки составляет 50 лет, гарантийный — 10 лет при соблюдении требований к транс­портировке, установке и эксплуатации.

Задвижка фирмы HAWLE типа Е2 устанавливается на трубах диа­метром 250-600 мм. Она, так же как задвижка типа А, изготовляется из высокопрочного чугуна, защищенного со всех сторон от коррозии эпоксидно-порошковым покрытием, но отличается наличием сис­темы упругого запирания, гарантирующего плотное перекрытие условного прохода. Остальные технические характеристики анало­гичны задвижке типа А. Особенностью задвижек типа Е2 является то, что они оборудуются байпасом диаметром 50 мм.