Особенности задвижек
Задвижки отличаются конструктивной простотой, призванной обеспечивать открытие или перекрытие движения вещества. Затвор, который располагается внутри рабочей полости корпуса устройства, перемещается под прямым углом к оси потока. Движение затворного механизма происходит за счет вращения в узле шпиндель-ходовая гайка. Шпиндель (шток), проходящий через сальниковый уплотнитель, служит связующим звеном между затвором и приводом задвижки, в качестве которого может выступать маховик, редуктор, автоматическое устройство.
Фиксация изделия на трубе выполняется несколькими способами: с помощью фланцев, приварным или муфтовым способом. Основными материалами для производства задвижек является сталь, в том числе и нержавеющая, и чугун.
Конструктивная специфика задвижек не позволяет использовать их в качестве регулирующей арматуры. Затвор изделия может находиться в двух рабочих положениях: «открыто» и «закрыто». Его установка в промежуточном положении приводит к поломке запорного механизма, вследствие чего нарушается герметичность прилегания клина даже при переводе в крайнее положение.
Рис. 1
Клиновые задвижки (наиболее популярный тип арматуры) отличаются внушительными габаритами и весом. Использование устройств с выдвижным шпинделем требует дополнительного свободного места, наличие которого не всегда предусматривается конструкцией трубопровода.
Шаровые краны
Шаровые краны также относятся к категории запорной трубопроводной арматуры. Главное конструктивное отличие от задвижек состоит в отсутствии движущегося запорного механизма, что помогает исключить износ уплотнительных поверхностей и увеличить срок эксплуатации изделия. В качестве запирающего элемента в них используется сегмент в виде шара. Он выполняет повороты вокруг своей оси, произвольно расположенной в отношении направления потока вещества, а за счет плотного прилегания к уплотнительным кольцам удается исключить контакт сальников штока со средой.
При использовании крана для регулировки, на полированной поверхности шара возникают микротрещины и далее сколы, которые приводят к не герметичному прилеганию уплотнений и потере герметичности.
К отличительным особенностям конструкции кранового механизма можно отнести:
-
компактность, позволяющая экономить пространство и устанавливать в системы с параллельным размещением труб;
-
низкий показатель крутящего момента, отсутствие рисков застоя и появления завихрений потока;
-
герметичность (класс «А» ГОСТ 9544) за счет монолитного корпуса.
Шаровые краны отличает полнопроходность. В положении «открыто» проходное сечение полностью совпадает с диаметром трубы. Именно поэтому перепады давления жидкости в трубопроводной системе не составляют угрозы для работы кранов. Эта особенность позволяет использовать изделия в системах с высокими рисками формирования гидроударов. Кроме того, устройство крана исключает оседание осадка, наличие которого способно провоцировать поломки арматуры.
Такой вариант не является стандартным решением. Более распространенными являются модели устройств неполнопроходного типа, в которых имеется разница диаметров: отверстие в шаре меньше отверстия во фланце. При этом изделия отличает больший коэффициент гидроспоротивления.
Рис.2
.
Потребителям предлагает широкий диапазон размеров изделий, которые могут совмещаться с различными типами рабочей среды (газ, жидкости, в том числе с примесями). Во внимание следует брать рабочую температуру и степень агрессии вещества с материалами арматуры. Краны без проблем встраиваются в технологические линии и системы, для управления ими могут использоваться любые типы приводов.
Основными материалами для производства являются латунь, а также сталь (нержавейка¸СТ. 20 и 09г2с) и бронза. При монтаже используются различные типы соединения, включая фланцевый, резьбовой и под приварку.
Сравнение технических характеристик
Критерии для сравнения |
Задвижка |
Шаровый кран |
Конструкция |
Клиновый запорный элемент |
Затвор в форме сферы |
Функционал |
Перекрытие/открытие движения среды |
Перекрытие/открытие движения среды |
Сфера применения |
Трубопроводы различного назначения (транспортируется вода, газ, углеводороды, масло) |
Трубопроводы различного назначения (транспортируется вода, газ, неагрессивные среды) |
Температура рабочего вещества, С |
-40 до 560С |
-60 до 200С |
Рабочее давление PN, МПа |
до 4 |
до 16 (ГОСТ 356-80) |
Условный проход трубопровода, мм |
50-3000 |
2.5-1200 (ГОСТ 28338) |
Класс герметичности |
А, В, С |
Большинство модификаций соответствует А-классу (ГОСТ 9544) |
К числу специфических особенностей эксплуатации задвижек следует относить:
- Необходимость контролировать движение затвора. Неполное перекрытие/открытие заслонки провоцирует поломки, нарушения герметичности и износ узловых механизмов.
- Высокий уровень нагрузки и частое применение оборудования провоцирует появление протечек, что вызывает необходимость в регулярном техническом обслуживании и ремонте (замена уплотнительных поверхностей и узловых механизмов).
- Конструктивная специфика (необходимость вращения резьбовой пары) замедляет сработку устройства. Для полного открытия/перекрытия приходится затрачивать некоторое количество времени.
- Регулярный ремонт и чистка оборудования – неотъемлемая часть эксплуатации задвижек.
- Приложение усилий при вращении вентиля (перетяжка) может повлечь, обрыв щечек, и, как следствие, спровоцировать проведение ремонта оборудования.
Эксплуатацию шаровых кранов может усложнить:
- Необходимость контролировать качество рабочего вещества с целью исключения засорения шарового элемента, а также появления отложений на его поверхности, усложняющих движение потока.
- Важно выбирать только качественную продукцию надежных производителей, так как вероятным следствием интенсивной эксплуатации устройства может стать появление протечек. ООО «Армапрайм» гарантирует исправность и надежность оборудования, предлагаемого потребителям.
- Важно контролировать температурные условия эксплуатации. Например, транспортировка воды при минусовой температуре воздуха может спровоцировать разрыв механизма. Кроме того, температура рабочего вещества в системе не может превышать 200 градусов, что ограничивает сферу применения устройств.
Что лучше шаровый кран или задвижка?
Однозначный ответ на вопрос требует учета текущей технологической необходимости. Задвижки просты в своем устройстве и могут применяться в различных условиях (в том числе достаточно жестких). Но при этом характерной особенностью их эксплуатации является достаточно интенсивный износ, регулярная необходимость в ремонте, медленная сработка затвора, массивность.
Шаровые краны, считаются более универсальным и современным вариантом, отличаются компактностью, высокими показателями герметичности, надежностью, оперативностью управления.
Применение задвижек сохраняет актуальность при монтаже магистральных линий и систем со скоростным движением потока. Этому способствует низкий уровень гидросопротивления арматуры. Выбор в пользу шаровых кранов (делается чаще) связан с удобством установки и обслуживания, высоким уровнем герметичности изделия и практичности его конструкции.