Шиберная задвижка: устройство, особенности, применение

 

Шиберная задвижка – типовой элемент трубопроводной арматуры. Основное назначение – перекрытие потока рабочей среды. Для этого в конструкции задвижки предусмотрен плоский элемент, перемещающийся перпендикулярно потоку. Простая, надежная и эффективная запорная система используется при построении как промышленных, так и бытовых коммуникаций различного назначения.

Свое название шиберная задвижка получила благодаря шиберу – перемещающейся внутри конструкции пластины, обеспечивающей герметичность затвора.

Принцип действия шиберной задвижки

Шиберная задвижка при всей простоте конструкции отличается высокой надежностью. Установку устройства всегда выполняют перпендикулярно ходу рабочей среды. Это может быть поток воздуха, газа, жидкости и т. д. Задвижка может управляться механическим или автоматическим способом. При приведении ее в движение трубопровод может перекрываться полностью или частично. При этом шибер плавно скользит в предусмотренной конструкцией плоскости, перекрывая поток и герметизируя трубопровод. Обычно диаметр отверстия задвижки соответствует диаметру присоединенных трубопроводных элементов. Такие задвижки часто называют полнопроходными.

Конструктивные особенности шиберной задвижки

Устройство шиберной задвижки отличается простотой и надежностью. Основными компонентами конструкции запорной арматуры являются корпус, седло, затвор или заслонка, шток, механизм управления, сальник. Каждый элемент выполняет определенные функции и при изготовлении подбирается с учетом прочности в соответствии с заданными эксплуатационными характеристиками.

Особенности и назначение компонентов шиберной задвижки:

• Корпусная часть. Основная деталь, защищающая внутренние компоненты от механических воздействий и факторов внешней среды.
• Седла. Элементы, обеспечивающие герметичность заслонки, выполняющие также направляющую функцию.
• Заслонка. Запирающая деталь, которая располагается перпендикулярно потоку. За счет ее перемещения меняется пропускная способность системы.
• Шток. Элемент, обеспечивающий перемещение заслонки.
• Управляющая система. Это может быть винт, рычаг или привод, которые приводят в движение шток.
• Сальник (уплотнитель). Обеспечивает герметичность запорного механизма.

Задвижки для трубопроводов с шибером могут иметь разные характеристики прочности. Они отличаются надежным функционалом, высоким уровнем безопасности обслуживания, ремонтопригодностью. Каждая из составных деталей подбирается индивидуально.

Из-за того, что шиберные задвижки в основном используются в промышленных трубопроводных системах, к материалам для изготовления предъявляют высокие требования. Изделия должны быть не подвержены коррозии, устойчивы к температурным перепадам, воздействию химически агрессивных сред, а также другим внешним факторам. Таким характеристикам соответствуют чугун и сплавы на его основе, стали нержавеющего типа (углеродистые и низколегированные), алюминиевые сплавы. Для дополнительной защиты конструкционных элементов могут использоваться специальные защитные покрытия.

Корпус задвижки

Корпусная часть задвижки может быть выполнена в форме прямоугольника или цилиндра. Конструкция бывает цельнолитой или сборной. В некоторых моделях предусмотрена съемная крышка в нижней части. Для изготовления корпуса задвижки используют разные марки стали, в том числе углеродистую и нержавеющую, а также серый и высокопрочный чугун. Для шиберных задвижек нередко применяют и сплавы на основе цветных металлов – алюминия, никеля, бронзы. Выбор материала делают на основе характеристик транспортируемой по трубопроводу среды. Бывают также задвижки комбинированного типа, при изготовлении которых используют несколько видов материалов.

Шибер

Затворная пластина задвижки обычно изготавливается из сплавов, устойчивых к коррозии. Это обусловлено тем, что от качества заслонки во многом зависит герметичность арматуры, а также ее прочность и надежность. Внешне шибер напоминает плиту, дополненную параллельными уплотнительными пластинами. У этой части задвижки острая кромка, имеющая небольшой скос. Такая форма позволяет быстро проникать в рабочую среду любой вязкости при запирании потока, что особенно важно при транспортировке вязких веществ, а также составов с механическими включениями.

Уплотнения

Уплотнения, используемые в трубопроводных задвижках, могут быть выполнены из металла (подходят для применения в разных средах), нитрила (для нефтехимических продуктов), каучука (высокопрочные изделия, устойчивые к высоким давлениям внутри системы), резиновых составов СКН (устойчивые к воздействию масел и топлива), силикона (для установки в задвижках, используемых в пищевой промышленности и фармацевтике), Viton (обладает устойчивостью к повышенным температурам и поддерживает заданную герметичность при контакте с агрессивными средами). Материалы, из которых изготавливают уплотнение для задвижки, указаны в сопроводительной документации к арматуре. При выборе варианта следует учитывать то, в каких условиях будет эксплуатироваться шиберная задвижка.

Способы управления

Система управления шиберной задвижки отличается в зависимости от диаметра трубопровода в месте присоединения. Этот параметр напрямую влияет на то, как много усилий необходимо приложить, чтобы изменить положение запорной детали. Управление может выполняться на основе одного из представленных типов привода:

• Ручного. Для управления в таком случае применяется рычаг или рукоятка. Задвижки такого типа используются в трубопроводных системах, транспортирующих жидкости и газы, отличающиеся невысокой плотностью и не содержащие твердых включений. Обычно они устанавливаются на коммуникации небольшого диаметра.
• Электрического. Для управления таким приводом нет необходимости прилагать физические усилия. Энергозависимый механизм автоматически устанавливает заслонку задвижки в необходимом положении. Чаще всего изделия с таким типом привода применяются в системах, которые перемещают вязкие среды и сыпучие составы.
• Пневматического. Предназначены для установки в коммуникациях, которые перемещают агрессивные среды. В таких устройствах управляющая часть расположена вне задвижки.

От качества и надежности исполнения управляющей части задвижки зависит скорость срабатывания арматуры, а также ее функциональность. Выбирая систему управления, важно предусмотреть удобство использования механизма, а также его долговечность с учетом различных факторов внешней и внутренней среды. Некоторые шиберные задвижки для трубопроводов могут комбинироваться различными системами управления.

Классификация шиберных задвижек

Классифицировать шиберные задвижки можно по нескольким параметрам. Один из них – это тип используемого в конструкции затвора. Он может быть выполнен в форме ножа или клина. Соответственно, задвижки делятся на ножевые и клиновидные.

У клиновидного затвора седла расположены под углом друг к другу и к корпусной части. Герметизация трубопровода осуществляется за счет плотной установки клина между седлами. Такой механизм редко используют в системах, транспортирующих среды с высокими температурами, так как при нагревании металлический клин может деформироваться. Существует три основных типа клиновидных задвижек:

• Жесткие. Самая простая разновидность задвижки, у которой клин имеет вид пластины. Эта разновидность имеет несколько недостатков – быстрое засорение, подверженность деформациям.
• Двухдисковые. Клин состоит из двух дисков с гладкой поверхностью, которые зафиксированы под определенным углом друг к другу. В задвижках такого типа медленно изнашиваются уплотнительные элементы, их реже заклинивает. Срок эксплуатации у таких арматурных деталей больше, чем у жестких.
• Упругие. Диски в такой конструкции соединены упругим компонентом, эффективно подстраивающим элементы под углы между седлами. Работоспособность такой задвижки не теряется ни при температурных воздействиях, ни при гидравлических.

Задвижки с ножевыми затворами оснащаются двумя седлами. Они располагаются строго поперек проходного корпусного отверстия. Затвор выполняется в форме тонкой пластины. В таком механизме за счет движения ножа меняется пропускная способность системы. Ножевые задвижки рассчитаны на продолжительный срок эксплуатации. Обычно для их изготовления используют устойчивые к различным негативным факторам материалы.

Ножевые модификации бывают:

• Одноножевыми. В конструкции предусмотрен один плотный и прочный нож. Такие задвижки чаще всего используют при монтаже коммуникаций бытового назначения.
• Двухножевыми. По-другому называются параллельными задвижками. В составе конструкции предусмотрено два параллельно установленных ножа, которые жестко зафиксированы.

Различают задвижки и по направлению движения шибера. По этому параметру модели делятся на одно- и двухсторонние. В первых предусмотрено одностороннее движение заслонки из верхней точки к седлу. В двухсторонних модификациях заслоны движутся навстречу друг к другу и герметизируются в отдельных седлах. Последняя разновидность шиберных задвижек имеет более высокие эксплуатационные характеристики и может применяться в коммуникациях, транспортирующих вязкие и густые среды.

Способы установки

От качества монтажа шиберной задвижки во многом зависит герметичность и удобство эксплуатации коммуникационной системы. По способу установки задвижки делятся на муфтовые (их корпус оснащен присоединительными патрубками) и межфланцевые (не комплектуются патрубками). Монтаж устройств осуществляется одним из четырех способов:

• Сварным. Используется сварное соединение при монтаже торцевых частей труб и патрубков. В результате получается неразборный узел, обладающий высокой герметичностью.
• Фланцевым. Для монтажа задвижки используются специальные фланцевые переходники. Они совмещаются с фланцами на трубопроводах и фиксируются болтами. В результате получается разъемное соединение.
• Резьбовым. При такой установке задвижка фиксируется при помощи накидных гаек.
• Закладным. Фиксация осуществляется при помощи цементного раствора.

Самым надежным и герметичным является вариант сварного монтажа, при котором даже при условии высокого внутреннего давления минимизирован риск разгерметизации. Резьбовое соединение может терять герметичность при частых вибрационных нагрузках и требовать подтягивания болтов. Закладная установка применяется в основном при прокладке дымовых шахт в бытовых отопительных системах.

Цены на шиберные задвижки

Стоимость изготовления шиберной задвижки формируется с учетом нескольких основных факторов – материалов, используемых при производстве, типа приводного механизма, применяемого для управления арматурой, габаритных характеристик. Влиять на цену могут также другие параметры, например сложность производственного процесса. Дешевле стоит производство шиберных задвижек, которые соответствуют типовым стандартам. Изготовление моделей по индивидуальному проекту всегда дороже.

Сферы применения шиберных задвижек

Шиберные задвижки характеризуются обширной сферой применения. Арматура используется при построении коммуникаций различного назначения – систем водоснабжения и водоотведения, канализации, коммуникаций, транспортирующих нефть, газ, продукты их переработки, вентиляционных систем и т. д.

Применять запорную арматуру экономически и практически выгодно при транспортировке сред, обладающих высокой вязкостью, содержащих различные механические фракции, а также пульпообразных веществ.

Преимущества использования шиберных задвижек

Простота и надежность конструкции в сочетании с устойчивостью к различным факторам внутренней и внешней среды способствуют тому, что шиберные задвижки различных модификаций повсеместно используют в составе коммуникаций магистрального и распределительного назначения. Основными эксплуатационными преимуществами арматуры являются:

• способность к самоочищению;
• прочность;
• универсальность;
• минимальное гидравлическое сопротивление;
• простота ремонта и технического обслуживания;
• быстрота монтажа;
• продолжительный срок эксплуатации;
• доступная стоимость.

Арматурные конструкции в зависимости от материала изготовления рассчитаны на использование в большом температурном диапазоне. Арматуру можно эксплуатировать в регионах с различным климатом, подбирая модификацию с учетом характеристики трубопроводной системы. Использовать задвижки можно как для подземных, так и для надземных коммуникаций.

Подтверждение качества продукции

Производство шиберных задвижек регламентируется нормами ГОСТ, что обеспечивает соответствие арматуры необходимым техническим требованиям. Также производитель обязан обеспечить соответствие продукции нормам экологической безопасности. Для этого все изделия проходят обязательную сертификацию. В нашей компании сертификаты соответствия предоставляются на все виды производимой арматуры. По требованию заказчика возможна дополнительная выдача разрешительной документации, согласно которой шиберные задвижки соответствуют санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим нормам.

Продажа шиберных задвижек от производителя

Мы изготавливаем шиберные задвижки для фонтанной и нагнетательной арматуры, предназначенной для добычи нефти. Все цены и характеристики можно уточнить, связавшись с менеджерами компании по телефону или через сайт.