Задвижка — это запорная трубопроводная арматура. Применяют задвижки для воды, пара, газа, сжатого воздуха, сыпучих и вязких сред с широким диапазоном рабочих давлений и температур. Все задвижки, которые вы найдёте в нашем каталоге, могут быть использованы для перекрытия потока воды, возможность использования с другими рабочими средами уточняйте у поставщиков.
   До появления дисковых затворов и шаровых кранов задвижки широко применялись в тепловых сетях, системах отопления и водоснабжения зданий на трубопроводах с диаметром DN50 и более, но необходимость технического обслуживания и высокая стоимость — стали основной причиной отказа от их использования. Не смотря на то, что большинство современных задвижек лишены прежних недостатков, устанавливаются они, как правило, при реконструкции наружных тепловых и водопроводных сетей, на паропроводах с высокими рабочими температурами и давлениями, а также на трубопроводах сточных вод и трубопроводах с сыпучими и вязкими средами.

Достоинства:
   -  Высокая надёжность.
   -  Простая конструкция.
   -  Пригодны для ремонта.
   -  Малая монтажная длина.
   -  Широкий диапазон рабочих давлений.
   -  Низкое гидравлическое сопротивление.
   -  Возможно полнопроходное исполнение.
   -  Не требуют длинных рычагов для управления.
   -  Плавное открытие исключает гидравлические удары в системе.
   -  Допускается работа с рабочими средами при очень высоких температурах.
   -  При автоматическом управлении задвижкой необходим привод с низкими крутящими моментами.

Недостатки:
   -  Высокая цена.
   -  Высокая металлоёмкость и масса.
   -  Не допускается установка штоком вниз.
   -  Наличие застойных зон в проходной части корпуса.
   -  Большая монтажная высота, особенно у задвижек с выдвижным штоком.
   -  Задвижки с сальниковым уплотнением штока требуют технического обслуживания.
   -  Абразивный износ металлических уплотняющих колец приводит к нарушению герметичности.
   -  Чтобы полностью открыть или закрыть задвижку необходимо сделать большое число оборотов маховика.

Устройство и конструкция задвижки

   Основное отличие задвижек от запорной арматуры другого типа, это плоский затвор который закреплён на резьбовом штоке и перемещается в плоскости перпендикулярной оси потока.

Конструкция задвижки обычно состоит из :
   -  Запорный элемент (клин, шибер, параллельный однодисковый или двухдисковый)
   -  Корпус (чугунный, стальной или латунный)
   -  Крышка корпуса (чугунная, стальная или латунная)
   -  Резьбовой шток (шпиндель), как правило, стальной
   -  Маховик, редукторный привод или электропривод

Классификация по конструкции затвора

   Клиновая задвижка — как правило, изготавливается в полнопроходном исполнении с невыдвижным штоком, жёстким, составным или упругим клином допускающим деформацию его угла. Плотность перекрытия потока обеспечивается за счёт уплотнения метал/метал или резина/метал для задвижек с обрезиненным клином. По типу присоединения к трубопроводу выпускают задвижки в резьбовом и фланцевом исполнении.
   Клиновые задвижки широко используются на технологических и магистральных трубопроводах, в системах с высокой температурой и давлением рабочей среды. В европейских странах клиновые задвижки широко применяются в системах хозяйственно питьевого водоснабжения.

   Параллельная задвижка (двухдисковая) — изготавливается с корпусом во фланцевом исполнении из чугуна или стали, с выдвижным или невыдвижным штоком. Плотность перекрытия потока достигается за счёт уплотнения метал/метал между запорным элементом и корпусом. Параллельные задвижки используют при малых давлениях воды, как правило, не более 10 бар. Долгое время параллельная задвижка 30ч6бр, применялась в качестве основной запорной арматуры в отечественных инженерных системах, но с появлением шаровых кранов и дисковых затворов утратила свои позиции.

   Шиберная задвижка (ножевая) — отлично зарекомендовала себя в системах с сыпучими, густыми и вязкими рабочими средами, широко применяется в системах водоотведения, химической и пищевой промышленности. Шиберные задвижки, выпускаются в межфланцевом исполнении, поэтому они отличаются низкой металлоемкостью и как следствие - относительно невысокой ценой. Устройство задвижек этого типа предполагает полнопроходное исполнение с безсальниковым уплотнением штока. Благодаря своей конструкции шиберные задвижки обеспечивают очень надёжное герметичное перекрытие потока, но эксплуатируются лишь при невысоких давлениях. Корпус ножевой задвижки может быть изготовлен из чугуна, стали или нержавеющей стали, уплотнение и седло ножа в зависимости от рабочих параметров выполняют из различных полимерных материалов.

Классификация по материалу корпуса

   Задвижки изготавливают из чугуна, стали, латуни и бронзы. Задвижки из латуни и бронзы выпускают в муфтовом исполнении с условным диаметром до 50 мм и применяют крайне редко. Стальные и чугунные задвижки изготавливаются во фланцевом и межфланцевом исполнении и применяются более широко.
Чугунная задвижка подходит для решения большинства задач общетехнического назначения и применяется на участках с давлением менее 10 бар. Чугун хрупкий метал, поэтому чугунную задвижку необходимо защищать от усилий кручения, растяжения, сжатия и изгиба от присоединённых трубопроводов. В последнее время чугунная задвижка стала значительно реже применяться в системах отопления и водоснабжения, но не уступила своих позиций в паровых системах, а также при использовании на трубопроводах с вязкими средами и сточными водами. Стальные задвижки устанавливаются на трубопроводах с высокими параметрами рабочей среды и высокими требованиями к надёжности, они широко применяются на высокотемпературных источниках тепла и наружных сетях теплоснабжения.

Классификация по типу управления

   Для ручного управления задвижками с диаметром условного прохода до 150мм используют маховики, а для задвижек большего диаметра — редукторные приводы.
Задвижка с электроприводом применяется в случае автоматизации технологического процесса, удалённого управления, большого диаметра условного прохода (500 мм и более) или расположения в труднодоступном месте.
   Для открытия задвижки, электроприводу необходимо сделать большое количество оборотов, это позволяет использовать электроприводы малой мощности, но исключает возможность быстрого открытия или закрытия. Эта особенность делает невозможным применение задвижек с электроприводами для быстрого перекрытия потока, но даёт им огромное преимущество в системах не допускающих гидравлические удары. С целью уменьшения нагрузки на электропривод и исключения гидравлических ударов задвижки больших диаметров дооборудуются разгрузочными байпасными линиями меньшего диаметра.

Классификация по устройству механизма открытия

   Различают задвижки с выдвижным и невыдвижным штоком (шпинделем). Задвижки с выдвижным штоком отличаются меньшей ценой и большей строительной высотой, по сравнению с аналогичными задвижками с невыдвижным штоком. Подробнее об этом найдёте в разделе "Принцип работы задвижки".

Принцип работы Задвижки

   Основным конструктивным отличием задвижек от запорной арматуры других типов, является поступательное (вверх/вниз) перемещение затвора вдоль направляющих предусмотренных в корпусе, в плоскости перпендикулярной оси трубопровода.

   Принцип работы задвижки с выдвижным штоком (шпинделем). В плоском затворе неподвижно зафиксирован резьбовой шток который образует рабочую пару с ответной гайкой закреплённой на маховике. Маховик крепится на корпусе задвижки, таким образом, что может вращаться вокруг своей оси и оси штока. Вращение маховика через закреплённую в нём гайку, по резьбе, преобразуется в поступательное перемещение штока и соответственно затвора. В крайнем нижнем положении затвор полностью перекрывает поток, а в крайнем верхнем положении полностью открывает его, перемещаясь в камеру расположенную за периферией потока, шток при этом поднимается над маховиком.

  Принцип работы задвижки с невыдвижным штоком. Резьбовой шток жёстко закреплён на маховике, а ответная гайка неподвижно зафиксирована в корпусе затвора. Вращение маховика и штока через резьбовую гайку преобразуется в поступательное перемещение затвора. В крайнем нижнем положении затвор полностью перекрывает поток, а в крайнем верхнем перемещается в камеру расположенную за периферией потока, шток же при этом перемещается внутрь затвора.

   Герметичность перекрытия потока обеспечена уплотнением типа метал/метал, а в случае использования обрезиненных затворов — резина/метал.
Для управления задвижками небольшого диаметра (до DN150) применят маховики, а для задвижек большего типоразмера — редукторные приводы. При необходимости дистанционного управления задвижка может быть оснащена электрическим приводом.

Расчёт и подбор запорной арматуры

   Типоразмер запорной арматуры подбирают под диаметр трубопровода, на который она устанавливается. Запорная арматура не вносит существенных потерь напора, поэтому её подбор осуществляется без предварительного гидравлического расчёта. Основными характеристиками, влияющими на выбор запорной арматуры, являются - номинальное давление и допустимый диапазон температур транспортируемой среды. Значение максимального рабочего давления в месте установки арматуры должно быть ниже значения её номинального давления PN, а предельные значения температур транспортируемой среды должны попадать в диапазон допустимых температур для этой арматуры.
   Следует помнить, что номинальное давление для арматуры определяется при температуре среды в 20°C, при более высоких температурах значение номинального давления снижается. Поэтому не допускается работа запорной арматуры в режиме, при котором одновременно давление и температура рабочей среды соответствуют значениям номинального давления и максимальной температуры для этой арматуры, в таком случае рекомендуется выбрать арматуру с более высокими рабочими параметрами.

Установка и монтаж задвижек

  Установку задвижек следует выполнять в соответствии с инструкцией по монтажу и рабочим проектом трубопроводной системы. Задвижка двунаправленная и может быть установлена с любым направлением потока. Не рекомендуется устанавливать задвижку шпинделем вниз, из-за высокой вероятности засорения шламом камеры расположения затвора. Задвижки с электроприводами и пневматическими приводами следует устанавливать штоком вертикально вверх, в случае установки на открытом воздухе над электроприводом следует устроить павильон.

Защита корпуса от изгибающих напряжений

   Монтаж задвижки должен исключать воздействие на неё изгибающих, сжимающих, растягивающих и крутящих усилий от присоединённых трубопроводов, поэтому по обе стороны арматуры следует установить опоры. Особенно это касается чугунных задвижек. Ответные фланцы на трубопроводе должны быть установлены параллельно фланцам задвижки, без перекосов. Запрещается устранять перекосы путём затяжки болтов и установки дополнительных межфланцевых прокладок.
При установке задвижек на протяжённых прямых участках трубопровода подверженных воздействию переменной температуры рабочей среды или окружающего воздуха, у задвижки следует устанавливать неподвижную опору, либо осевой компенсатор тепловых удлинений с направляющими исключающими смещение трубопровода относительно его оси. Необходимую компенсирующую способность компенсатора в зависимости от длины трубопровода и температуры рабочей среды можно рассчитать в разделе Тепловое расширение труб.

Порядок монтажа

   Перед монтажом, следует проверить работоспособность задвижки открыть/закрыть, визуально убедившись в перемещении затвора из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение. Во время монтажа затвор задвижки должен быть частично открыт. При диаметре более 100 мм смонтировать опору под задвижку и трубопровод. При монтаже задвижек большого диаметра с использованием подъёмников, для подвески следует использовать заводские монтажные проушины на корпусе. Запрещается для подвески использовать маховик, редуктор или электропривод. При подземной бесканальной установке, под задвижкой следует устроить насыпное трамбованное основание толщиной не менее 200 мм, из материала с размером фракции не более 10 мм без острых углов. После установки участок трубопровода на котором установлена задвижка должен быть испытан на прочность и плотность. Во время испытаний затвор задвижки должен быть либо полностью открыт, либо полностью закрыт, испытания с промежуточным положением затвора не рекомендуются.
Материал межфланцевых прокладок выбирают исходя из максимальной рабочей температуры и давления в месте установки задвижки.
  - Паронитовая прокалка применяется при рабочем давлении до 63 бар и температуре от -50 до 450°C.
  -  Фторопластовая PTFE прокладка при рабочем давлении до 70 бар и температурах от -120 +150°C. Не стареет со временем.
  - Резиновая прокладка EPDM при рабочем давлении до 16 бар и температурах от 0 до 60°C.

Технические характеристики задвижек

DN — номинальный диаметр. Числовое обозначение внутреннего диаметра, общее для всех компонентов трубопроводной системы, кроме компонентов, которые характеризуются наружными диаметрами. Значение DN (Ду) применяется для унификации типоразмеров трубопроводной арматуры, оно не имеет единицы измерения и приблизительно равно внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода.
Ряд условных проходов DN (Ду) трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные)». Альтернативным обозначением номинального диаметра DN, распространённым в странах постсоветского пространства, был условный диаметр — Ду задвижки.

PN — номинальное давление. Наибольшее избыточное давление рабочей среды с температурой 20°C, при котором допустима длительная работа и обеспечивается заданный срок службы задвижки.
Альтернативным обозначением номинального давления PN, распространённым в странах постсоветского пространства, было условное давление — Ру задвижки. Ряд номинальных давлений PN (Ру) трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 26349-84 «Давления номинальные (условные)».

Pпр — пробное давление. Избыточное давление, при котором должно проводиться гидравлическое испытание задвижки на прочность и плотность водой при температуре от 5 до 70°C, если в паспорте или нормативной документации не указана иная температура испытаний.
Значение пробного давления в зависимости от номинального приведены в ГОСТ 356-80 «Давления условные пробные и рабочие».

Pр — рабочее давление — это наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации задвижки с учётом фактической температуры рабочей среды. Значение рабочего давления, как правило, меньше значения номинального давления, поэтому режим работы при максимальной рабочей температуре и номинальном давлении среды — не допускается.
Значения рабочего давления в зависимости от номинального давления, температуры рабочей среды и материала корпуса задвижки приведены в ГОСТ 356-80 «Давления условные пробные и рабочие».

Kvs — коэффициент пропускной способности. Соответствует расходу воды, в м³/ч с температурой в 20°C, при котором потери напора на задвижке составят 1 бар. Значение коэффициента пропускной способности используется в гидравлических расчётах для определения потерь напора на задвижке.
Класс герметичности — определяет максимально допустимую протечку через закрытый затвор задвижки при атмосферном давлении с одной стороны и давлении воды в 1,1*PN с другой стороны. Температура воды при испытаниях должна находиться в диапазоне от 5 до 40°C. Классы герметичности запорной арматуры регламентированы ГОСТ 9544-93:
  А класс — протечка отсутствует
  B класс — не более чем 0,0006*DN(мм) см3/мин
  C класс — не более чем 0,0018*DN(мм) см3/мин
  D класс — не более чем 0,006*DN(мм) см3/мин

Требования норм, касающиеся запорной арматуры

Ниже собраны требования норм и правил касающиеся подбора, монтажа и эксплуатации запорной арматуры. Приведенный перечень нормативных требований не является исчерпывающим, и со временем будет расширяться. Выдержки взяты из нормативных документов регулирующих порядок проектирования, монтажа и эксплуатации инженерных систем жилых, общественных и административно бытовых зданий. В разделе не приведены требования норм и правил которые относятся к Запорной арматуре применяемым в промышленности и технологических установках.
ДБН В.2.5-39 Тепловые сети

Пункт 12.9 — Глава 12 Конструкции трубопроводов

На выводе тепловой сети от источника тепловой энергии, на тепловой сети и на вводе в ЦТП следует устанавливать стальную запорную арматуру.
Для трубопроводов тепловой сети, кроме тепловых пунктов и сетей горячего водоснабжения, не допускается использование арматуры из серого чугуна в районах с расчётной температурой наружного воздуха для проектирования систем отопления ниже минус 10°C.
Арматуру для секционирования при подземной канальной и безканальной прокладке следует устанавливать только в камерах и павильонах в местах, доступных для обслуживания.
Запорную арматуру при подземной канальной прокладке трубопроводов следует устанавливать в камерах. При безканальной прокладке, как правило, запорная арматура без электропривода устанавливается безкамерно, допускается установка арматуры в камерах.
В узлах для спуска, продувания, дренажа использовать арматуру из серого чугуна не допускается. На узлах для удаления воздуха разрешается использовать арматуру двухстороннего действия без обслуживающего персонала.
На трубопроводах тепловых сетей допускается использовать арматуру из латуни и бронзы при температуре горячей воды до 200°C.
На вводе в ИТП с суммарной тепловой нагрузкой на отопление и вентиляцию 0,2 МВт и более следует использовать стальную запорную арматуру. При нагрузке ИТП менее 0,2МВТ или расчётной температуре теплоносителя 115°C и ниже допускается предусматривать на вводе арматуру из ковкого или высокопрочного чугуна.
В пределах тепловых пунктов допускается предусматривать арматуру из ковкого высокопрочного и серого чугуна.

Пункт 12.10 — Глава 12 Конструкции трубопроводов

При установке чугунной арматуры на тепловых сетях следует обеспечивать защиту её от изгибающих усилий.

Пункт 12.11 — Глава 12 Конструкции трубопроводов

Использовать запорную арматуру как регулирующую не допускается.

Пункт 12.12 — Глава 12 Конструкции трубопроводов

Для тепловых сетей, как правило, используют арматуру с концами под приварку или фланцевую.

Муфтовую арматуру допускается использовать с условным проходом Dу<100мм с давлением 1,6МПа и ниже, и температурой 115°C и ниже для случаев использования водо-газопроводных труб.

Пункт 12.14 — Глава 12 Конструкции трубопроводов

Шаровую арматуру Dу>=125мм следует использовать с редуктором. Запорную арматуру Dу>=500мм следует использовать с электроприводом. Арматуру, для открытия и закрытия которой необходимо усилие более 250Н, следует использовать с электрическими приводами.
При дистанционном управлении запорной арматурой, арматуру на байпасах следует использовать также с электроприводом.

Пункт 16.7.4 — Раздел 16.7 Схемы присоединения потребителей к тепловой сети — Глава 16 Тепловые пункты

Использование муфтовых соединений трубопроводов подающей линии допускается при согласовании с теплоснабжающей организацией.

СНиП 2.04.01 Внутренний водопровод и канализация зданий

Пункт 10.3 — Глава 10 Трубопроводы и арматура

Трубопроводную, водоразборную и смесительную арматуру для систем хозяйственно-питьевого водопровода следует устанавливать на рабочее давление 0,6 МПа (6 кгс/см2); арматуру для отдельных противопожарных систем и хозяйственно-противопожарного водопровода — на рабочее давление не более 1,0 МПа (10 кгс/см2); арматуру для отдельных производственных систем водопровода — на рабочее давление, принимаемое по технологическим требованиям.

Пункт 10.4 — Глава 10 Трубопроводы и арматура

Конструкция водоразборной и запорной арматуры должна обеспечивать плавное закрывание и открывание потока воды. Задвижки (затворы) необходимо устанавливать на трубах диаметром 50 мм и более.
Примечания:
  1. При закольцованных по вертикали стояках допускается устанавливать на них в верхней части и на перемычках пробковые сальниковые краны. У основания стояка следует предусматривать вентиль и спускную пробку.
  2. Допускается при обосновании применять вентили диаметром 50 и 65 мм.

Пункт 10.5 — Глава 10 Трубопроводы и арматура

Установку запорной арматуры на внутренних водопроводных сетях надлежит предусматривать:
  на каждом вводе;
  на кольцевой разводящей сети для обеспечения возможности выключения на ремонт ее отдельных участков (не более чем полукольца);

На кольцевой сети производственного водопровода холодной воды из расчета обеспечения двусторонней подачи воды к агрегатам, не допускающим перерыва в подаче воды;
  - у основания пожарных стояков с числом пожарных кранов 5 и более;
  - у основания стояков хозяйственно-питьевой или производственной сети в зданиях высотой 3 этажа и более;
  - на ответвлениях, питающих 5 водоразборных точек и более;
  - на ответвлениях от магистральных линий водопровода;
  - на ответвлениях в каждую квартиру или номер гостиницы, на подводках к смывным бачкам, смывным кранам и водонагревательным колонкам, на ответвлениях к групповым душам и умывальникам;
  - у оснований подающих и циркуляционных стояков в зданиях и сооружениях высотой 3 этажа и более;
  - на ответвлениях трубопровода к секционным узлам;
  - перед наружными поливочными кранами;
  - перед приборами, аппаратами и агрегатами специального назначения (производственными, лечебными, опытными и др.) в случае необходимости.

Примечания:
  1. Запорную арматуру следует предусматривать у основания и на верхних концах закольцованных по вертикали стояков.
  2. На кольцевых участках необходимо предусматривать арматуру, обеспечивающую пропуск воды в двух направлениях.
  3. Запорную арматуру на водопроводных стояках, проходящих через встроенные магазины, столовые, рестораны и другие помещения, недоступные для осмотра в ночное время, следует устанавливать в подвале, техническом подполье или техническом этаже, к которым имеется постоянный доступ.
  4. При установке на ответвлении в квартиру запорной арматуры, в том числе при коллекторной системе, установку ее у смывных бачков допускается не предусматривать.
  5. Запорную арматуру на вводе, при наличии ее у водомерного узла, допускается на предусматривать.
  6. В жилых и общественных зданиях высотой 7 этажей и более с одним пожарным стояком в средней части стояка необходимо предусматривать ремонтную задвижку.

Пункт 10.6 — Глава 10 Трубопроводы и арматура

При расположении водопроводной арматуры диаметром 50 мм и более на высоте свыше 1,6 м от пола следует предусматривать стационарные площадки или мостики для ее обслуживания.
Примечание. При высоте расположения арматуры до 3 м и диаметре до 150 мм допускается использовать передвижные вышки, стремянки и приставные лестницы с уклоном не более 60° при условии соблюдения правил техники безопасности.

Пункт 10.17 — Глава 10 Трубопроводы и арматура

При проектировании систем горячего водоснабжения следует применять промышленную трубопроводную арматуру общего назначения. Запорную арматуру диаметром до 50 мм включ. следует применять бронзовую, латунную или из термостойких пластмасс.

Пункт 10.18 — Глава 10 Трубопроводы и арматура

Уплотнительные прокладки и сальниковые уплотнители для арматуры системы горячего водоснабжения следует предусматривать из термостойких материалов, разрешенных к применению Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Минздрав СССР.
Не допускается использовать для этих целей материалы, которые могут ухудшить качество горячей воды (вызвать запах, изменение цвета и др.).

Пункт 12.16 — Глава 12 Насосные установки

На напорной линии у каждого насоса следует предусматривать обратный клапан, задвижку и манометр, а на всасывающей — установку задвижки и манометра.
При работе насоса без подпора на всасывающей линии задвижку устанавливать на ней не требуется.

СНиП II-35 Котельные установки

Пункт 8.14 — Глава 8 Трубопроводы

Задвижки диаметром 500мм и более должны приниматься с электроприводом.
Предусматривать установку задвижек с электроприводами на трубопроводах меньшего диаметра допускается при соответствующем обосновании (по условиям работы насосных агрегатов и оборудования, безопасности, дистанционного управления, автоматизации).

ГОСТ 12.2.063-81 Общие требования безопасности. Арматура промышленная трубопроводная
ГОСТ 24856-81 (ISO 6552-80) Арматура трубопроводная промышленная. Термины и определения
ГОСТ 4666-75 Маркировка и отличительная окраска. Арматура трубопроводная.
ГОСТ 9698-86 Задвижки. Основные параметры

ГОСТ 26349-84 Давления номинальные (условные)
ГОСТ 28338-89 Проходы условные (размеры номинальные)
ГОСТ 356-80 Давления условные, пробные и рабочие. Арматруа и детали трубопроводов
ГОСТ 4.114-84 Номенклатура основных показателей. Арматура трубопроводная промышленная
ГОСТ 9544-93 Нормы герметичности затворов. Арматура трубопроводная запорная
ГОСТ Р 52720-2007 Арматура трубопроводная. Термины и определения

Благодарность за предоставленные материалы:
http://www.ktto.com.ua