Советы по выбору и покупке чугунных задвижек

Задвижка - это один из основных элементов трубопроводной запорной арматуры, который широко применяется в трубопроводных системах. Чугунные задвижки, в прочем, как и стальные, необходимы для перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе.
Задвижки, изготовленные из чугуна, как элемент трубопроводной запорной арматуры, до сих пор являются наиболее популярными в различных трубопроводных системах.
Популярность использования задвижек на трубопроводных магистралях объясняется следующими факторами:

• простая конструкция;
• небольшая строительная длина;
• малое гидравлическое сопротивление.

Кроме того, задвижки отличаются большим диапазоном диаметров и небольшой стоимостью.

Область применения чугунных задвижек

Чугунные задвижки применяются в трубопроводных системах, которые работают при небольших динамических нагрузках и малых температурах рабочей среды. Чугунная арматура применяется для перекрытия транспортируемой по трубопроводу среднеагрессивной и неагрессивной рабочей среды. Область применения чугунных задвижек - это в основном системы трубопроводов горячей и холодной воды, канализации. Во тоже время, рабочие условия в трубопроводных системах различаются, поэтому используются разные типы чугунных задвижек. Для дополнительной антикоррозийной защиты задвижек на корпус наносится специальное эпоксидное покрытие.

Принцип работы чугунной задвижки

Принцип работы задвижки выглядит следующим образом: Каждая задвижка имеет запорный элемент, который перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды.

• При опускании запорного элемента поток рабочей среды перекрывается - положение «закрыто».
• При поднимании затвора поток рабочей среды перемещается без помех по трубопроводу - положение «открыто».

У чугунных задвижек существует только два рабочих положения: открытое или закрытое. Поэтому задвижки не применяются в качестве регулирующей арматуры.

Материал изготовления чугунных задвижек

Чугунные задвижки изготавливаются при помощи метода литья в основном из двух видов чугуна:

• серый (СЧ) - представляет собой сплав железа с углеродом с волокнистыми включениями графита. Серый чугун обладает хорошими литейными свойствами;
• высокопрочный (ВЧ) - отличается износостойкостью, повышенными механическими свойствами по сравнению с другими видами чугуна. В состав высокопрочного чугуна входят графитовые включения сфероидальной формы.

С чугунной арматурой нельзя использовать сварку, чугун не поддается действию автогена. Присоединение задвижки к трубопроводу происходит при помощи фланцев.

Корпус чугунной задвижки

Разновидность шпинделя задвижки из чугуна

По типу шпинделя чугунные задвижки делятся на два вида:

• Задвижки с выдвижным шпинделем – у таких задвижек шпиндель совершает движение вверх-вниз, перекрывая поток.
• Задвижки с не выдвижным шпинделем – в этом случае шпиндель вращается вокруг своей оси в приводной гайке, расположенной прямо в клине.

Задвижки с выдвижным и не выдвижным шпинделем отличаются друг от друга по принципу работы.

Принцип работы чугунной задвижки с не выдвижным шпинделем.

В данных задвижках используется конструкция с не выдвижным ходовым узлом гайка-шпиндель.
В такой задвижке шпиндель вращается вокруг своей оси и не выдвигается ни вверх, ни вниз. Вращается он внутри приводной гайки, которая уставлена в запорном элементе. Клин такой задвижки шарнирно установлен на шпиндель и передвигается по корпусным направляющим.
Чугунные задвижки с не выдвижным шпинделем обладают малой строительной высотой. По этому такие задвижки целесообразно устанавливать в труднодоступных местах.

Также у чугунных задвижек с не выдвижным шпинделем имеется ряд недостатков: резьбовая пара находится непосредственно под воздействием рабочей среды. При эксплуатации задвижки с не выдвижным шпинделем нет возможности проконтролировать состояние сальников и шпинделя, а также провести необходимый ремонт без снятия и разборки задвижки.

Принцип работы чугунной задвижки с выдвижным шпинделем.

В данном случае шпиндель чугунной задвижки выходит вверх за габариты корпуса задвижки. При вращении штурвала, шпиндель выдвигается вверх, поднимая за собой клин и открывая затвор.
Это обеспечивает лучшую ремонтопригодность, коррозионную стойкость и длительный срок службы.

К недостаткам чугунных задвижек с выдвижным шпинделем можно отнести тот факт, что выдвижной шпиндель сильно увеличивает строительную высоту, поскольку при открытии прохода шпиндель выдвигается через крышку из задвижки на длину, превышающую диаметр трубопровода. Так же, при такой конструкции шпинделя увеличивается масса самой задвижки.

Виды уплотнительных материалов затвора чугунной задвижки.

При уплотнении затворов чугунных задвижек применяют два типа материалов:

• EPDM – резиновое покрытие.

Такое покрытие полностью покрывает весь клин и получается - обрезиненный клин.
Чугунные изделия с таким клином так и называют – «задвижки с обрезиненным клином». Такой клин не подвержен коррозии. Он также обладает отличным сопротивлением к истиранию при работе в жесткой рабочей среде.
Чугунные задвижки с обрезиненным клином в основном используют в коммунальном хозяйстве при температуре рабочей среды не более + 1500С

*Наплавленный металл на кольцах корпуса и на клине.
В чугунных задвижках в качестве наплавляемого материала в основном используют латунь или бронзу. Задвижки с таким видом уплотнения затвора применяют на трубопроводах с более высокой температурой рабочей среды до +2250С

Основные типы привода чугунной задвижки

Управление задвижкой из чугуна осуществляется следующими способами и видами приводов:

• Ручной – для передачи усилия на шпиндель и далее на запорный элемент задвижки применяется маховик.

• Механический редуктор – управление задвижкой происходит при помощи специального механизма, который облегчает усилие, необходимое для перемещения затвора.

• Электрический – изменение положения запорного элемента происходит при помощи электропривода, установленного на задвижку.

Способ присоединения чугунной задвижки к трубопроводу

Так как, чугун не поддается действию автогена, то при монтаже чугунной задвижки на трубопровод невозможно использовать сварку.
Чугунные задвижки изготавливают в фланцевым исполнении и соответственно, для присоединения чугунной задвижки к трубопроводу применяют фланцевый способ. Этот довольно востребованный способ выглядит следующим образом: между фланцем на задвижке и ответным фланцем на трубе устанавливают прокладку, которая увеличивает прижимную силу и устраняет протечки рабочей среды в местах присоединения чугунных задвижек к трубе. Затем при помощи шпилек и гаек или болтов и гаек стягивают фланцы между собой.
Фланцевый тип присоединения обеспечивает быстрый монтаж - демонтаж задвижки.

При выборе задвижки изготовленной из чугуна также следует обратить внимание на достоинства и недостатки чугунных изделий.

Достоинства чугунных задвижек:

Недостатки задвижек из чугуна:

Одним из свойств чугунной задвижки является хрупкость материала, из которого она изготовлена.
Это свойство и накладывает определенные ограничения на область применения чугунной запорной арматуры:

• рабочее давление: до 16 кгс/см² (1,6 Мпа);
• температура транспортируемой рабочей среды: не более +225⁰C;
• массивность, большой вес задвижки.
  

Из-за совокупности этих минусов чугунную запорную арматуру нельзя применять для транспортировки агрессивных рабочих сред. К тому же, из-за хрупкости чугуна задвижки не используются на трубопроводах с высоким давлением рабочей среды и высокими динамическими нагрузками в трубопроводной системе. Чугунные задвижки не производят с приварным типом присоединения к трубопроводу.

Также при выборе чугунной задвижки следует обратить внимание на следующие факты:
Предпочтительнее, чтобы задвижка была покрыта антикоррозионным покрытием. На срок службы и качество работы чугунной арматуры значительное влияние оказывает марка чугуна, из которого она изготовлена. Задвижки из высокопрочного чугуна гораздо надежнее в эксплуатации, чем арматура из серого и ковкого чугуна. В тоже время, задвижки из высокопрочного чугуна более дорогостоящие.