Види засувок: пристрій, принцип дії, різновиди

Засувки є складовою будь-якої трубопровідної магістралі. Вони виділяються серед аналогічних пристроїв різноманітністю моделей, тому важливо розуміти, які види засувок бувають і як їх правильно експлуатувати. Розбираємось у пристрої та різновидах засувок, перевагах та недоліках різних моделей, принципі їх роботи.

Джерело lenard-eng.com

Сфера застосування: де та як використовуються

Засувка – пристрій, що використовується у трубопровідних системах з кінця 19 ст. Як запірний механізм засувка потрібна для того, щоб перекривати потік, що надходить трубами, будь то рідина, газ або в'язке середовище. Її задіють під час ремонту та обслуговування в системах різного рівня складності, де застосовуються вироби різного розміру та конструкції.

Засувки встановлюються на будь-яких трубопроводах діаметром від кількох сантиметрів до півтора-двох метрів. Їхнє управління може бути ручним (на лініях діаметром до 40 см), або за допомогою електричного приводу (на магістралях великого розміру). Всі моделі поєднує нескладна конструкція, невелика будівельна довжина, здатність функціонувати за різних температур і показників тиску в системі.

Затвори встановлюють у системах будь-якого призначення:

• У місцевих трубопроводах та кільцевих магістралях.
• У транспортних трубопроводах нафтогазова, хімічна, харчова промисловість.
• У промислових умовах з перекачуванням будь-якого, у тому числі агресивного або токсичного, технологічного середовища: рідкого, газоподібного, в'язкого.

Джерело ctk31.ru

• На побутових трубопроводах невеликого перерізу із водою чи газом.
• На стояках багатоповерхових будівель, у точках врізання труб у центральну систему газо- та водопостачання.
• Для регулювання роботи водонапірних пристроїв, наприклад пожежних гідрантів або насосних станцій.
• На дільницях, де проводяться ремонтні роботи.

Конструкція засувки для трубопроводу

Класична запірна засувка практично не конструктивно змінилася з часу її винаходу. Вона відрізняється від інших різновидів арматури тим, що її замикаюча деталь рухається перпендикулярно (поперек) струму робочого середовища. Крім запору в конструкції виділяють корпус з патрубками та приводну систему.

Корпус і кришка разом із сальниковим вузлом утворюють порожнину, якою переміщається рідина чи газ. Для виготовлення корпусу найчастіше застосовують чавун або сталеві нержавіючі сплави. Чавун потребує додаткової обробки антикорозійними складами, наприклад, епоксидною ґрунтовкою або слюдосодержащим барвником.

Джерело moikolodets.ru

Пристрій монтується у трубопровід на фланцеві або муфтові з'єднання. Усередині корпусу міститься замикаючий вузол, який може мати кілька конфігурацій. Кришка кріпиться до корпусу на різьбові з'єднання.

До кришки кріпиться запірний елемент; він переміщається за допомогою приводу із приводним механізмом. Різні моделі можуть відрізнятися типом приводу та його розміщенням, іншими технічними характеристиками, але головна різниця полягає у способі переміщення шпинделя.

Шпинделем називається деталь, якою крутний момент від приводу передається запірному елементу. Шпиндель (зазвичай йдеться про різьбову пару: шпиндель і гайку) має форму витягнутого циліндра або валу (приблизно), розділеного на три частини:

• Трапецієподібна ділянка, на якій нарізане ходове різьблення.
• Циліндричний ділянку з гладкою (без різьблення) поверхнею, на якій встановлюється сальник (ущільнювальний пристрій).
• Вузол, що з'єднує шпиндель із затворною частиною.

Джерело tpkom.com

За способом руху конструкція валу діляться на два види:

• Висувний. Різьблення та ходова гайка шпинделя розташовані поза корпусом засувки. У відкритому положенні шпиндель висувається нагору, піднімаючи і клин. Вал не контактує з вмістом труб, тому не зазнає корозії, але одночасно збільшує будівельну висоту пристрою, що підходить далеко не для всіх умов монтажу.
• Невисувний. Вал залишається в корпусі засувки, рухається не вгору-донизу, а обертається навколо своєї осі. Це дозволяє використовувати механізм навіть за умов обмеженого простору. Мінусом є постійна дія робочого середовища на матеріал шпинделя.

Вигоди та недоліки використання

Засувки для трубопроводів продовжують використовувати завдяки наступним корисним якостям:

• Проста та надійна конструкція. Принцип функціонування та основні деталі залишаються у незмінному вигляді ось уже понад півтораста років, що говорить про надійність вузлів конструкції.

Джерело erkindik.media

• Легкість використання. Затвор дозволяє перекрити трубопровід будь-якого діаметра з порівняно невеликим зусиллям. Наприклад, при діаметрі 100 мм корковий кран провернути дуже важко, кульовий – легше, але тільки для міцної людини. Добре змащену та обслужену засувку відкриє та закриє навіть дитина.
• Поліпшені експлуатаційні характеристики. Пристрої розраховані працювати за умов широкого діапазону температур і тисків. Деякі різновиди розроблені для роботи під впливом агресивного середовища.
• Надійність роботи. Конструкції всіх типів засувок вирізняються високою герметичністю. Їх підбирають відповідно до внутрішнього діаметра трубопроводу, тому гідравлічні параметри середовища, що переміщається, не порушуються. Рух заслінки плавний, тому швидкість руху потоку також змінюється плавно, і гідравлічний удар не відбувається.
• Нескладне обслуговування, ремонтопридатність. Використання гайок або болтів для складання арматури спрощує її встановлення та ремонт. Зношена засувка без проблем змінюється новою.

Джерело autogear.ru

• Тривала експлуатація. Перевірена конструкція та використання міцних матеріалів забезпечують довговічність роботи.

Мінусами вважаються такі особливості:

• Значна вага затворів, призначених для обслуговування трубопроводів великого діаметра, вимагає спеціального обладнання для обслуговування або зусиль кількох людей. Для найбільших діаметрів доводиться використовувати систему з редуктором (підсилювачем).
• Вироби із чавуну відрізняються крихкістю, сильний необережний удар може призвести до поломки.
• Мінус чавуну: він міцний, але у воді схильний до корозії, тож згодом може постраждати герметичність.
• Типова несправність арматури - деформація рухомих запірних деталей і утворення на них відкладень, що заважають герметично закриватися.

Джерело trubadelo.ru

Різновиди в'язниці

Види засувок для трубопроводів можна класифікувати різними способами; Найпростіше спиратися на відмінності в конфігурації запірного вузла. Класичним варіантом на пострадянському просторі є клинова засувка. Інша назва механізму – паралельна (дводискова) засувка з наступним пристроєм:

• По вертикалі розташований шток (шпиндель), який рухається обертанням штурвала.
• У нижній частині штока закріплений парний запірний елемент (щічки, тарілочки), який перекриває воду. Щечки зроблені з чавуну та мають круглу форму, а по краю оснащені латунними дзеркалами. Такі ж дзеркала знаходяться у корпусі.
• Коли ми опускаємо шток (щоб перекрити рух рідини), клин, розташований у нижній частині корпусу, упирається у шток, розсуває убіки щічки, і вони щільно притискаються до дзеркал у корпусі.
• Герметичність засувки забезпечується тільки щільним притиранням металевих дзеркал на щічках до дзеркал на корпусі.

Джерело santehkomplekt.ua

Це не єдиний тип засувок для трубопроводів. Поширення отримав замикаючий механізм із паралельним розташуванням щічок. При опущеному штоку вони повністю перегороджують потік рідини, а крайньому верхньому положенні перестають бути перешкодою. Існують шлангові та поворотні механізми. Робота шлангового запору заснована на стисканні еластичного шланга. У поворотних засувках каналу труби знаходиться диск, здатний обертатися навколо центральної осі.

Інший спосіб класифікації пристроїв – матеріал виготовлення. Найчастіше зустрічається чавун; чавунну арматуру встановлюють в системах із середніми динамічними навантаженнями і з хімічно інертною речовиною, що транспортується.

Сталеві засувки встановлюються під зварювання або фланці. Така арматура як міцна, а й стійка до корозії; вона розрахована на експлуатацію в умовах широкого діапазону температур та тисків.

Внутрішні деталі також виготовляються із сталі або чавуну. Окремі дрібні деталі (наприклад, втулка на шпинделі) можуть бути виготовлені з латуні або бронзи.

Джерело uafile.com

Крім металевих деталей у засувках є сальникове ущільнення. Воно знаходиться в точці входу шпинделя в корпус і не дає робочому середовищу виходить назовні. Набивка для сальника випускається у вигляді кільця або шнура, і має кілька модифікацій: армована лавсановою ниткою, дротом, що нержавіє або склонити.

За способом виготовлення корпусу пристрою поділяються на такі підвиди:

• Литі. Основний спосіб виготовлення, що забезпечує підвищену міцність під час експлуатації.
• Ковані, штамповані. Технологія дозволяє отримати високоміцні та ремонтопридатні корпуси. Деталі корпусів з'єднуються зварюванням.
• Комбіновані. Корпус зварюється з деталей, виготовлених методом штампування та кування.

Привід реалізується в таких випадках:

• Ручний. Зусилля передається за допомогою маховика та різьбового шпинделя.
• Електричний. Засувка керується мобільним штоком; він одночасно грає роль якоря електрокотушки.
• Гідравлічний. Шпиндель рухається під впливом гідравлічної рідини.
• Пневматичний. Рух штока відбувається під тиском стисненого повітря.

Джерело dompodrobno.ru

Висновок

Для роботи трубопроводу будь-якого типу необхідні засувки, завдання яких полягає в перекриванні потоку речовини для ремонту або обслуговування системи. Принцип влаштування арматури відомий з позаминулого століття; завдяки продуманості конструкції засувки безвідмовні у роботі, прості в експлуатації та обслуговуванні.

Більшість моделей виготовляються із чавуну чи сталі. У конструкції кожної системи є корпус з кришкою (він може бути литим, звареним або штампованим), запор у формі клина (можливі варіанти) і приводна система.