Шиберные задвижки
Название «шиберная задвижка» используют для параллельных задвижек, запирающий элемент которых выполнен в виде пластины. Про них также говорят «шиберный ножевой затвор», хотя «ГОСТ 24856-2014. Арматура трубопроводная. Термины и определения» делать этого не рекомендует.
Несмотря на то, что шиберная задвижка является параллельной, что называется, «по определению», в информационном пространстве можно встретить выражение «клиновая шиберная задвижка».
Прилагательное «шиберная» – производное от существительного «шибер». У слова «шибер» немецкая «родословная», оно происходит от глагола schieben ─ толкать, двигать, засовывать и т. д.
Если говорить об общетехническом универсальном значении термина «шибер» в русском языке, то это движущаяся пластина, служащая для перекрытия потока чего-либо. Например, шиберная задвижка для дымохода─ заслонка в дымоходах печей. Шибером называют металлический лист, передвигаемый перпендикулярно оси воздуховода и служащий для регулирования потока воздуха путем уменьшения проходного отверстия вплоть до его полного перекрытия. Шиберы есть в котельных установках и водозаборных сооружениях. Шибером называют устройство для периодического перекрытия нижней части установленного в мусоросборной камере ствола, служащего для погрузки твердых бытовых отходов в контейнеры.
В трубопроводной арматуре шибером, наряду с золотником, диском, клином, плунжером и др., называют подвижную часть затвора, имеющую вид пластины. Благодаря ее перемещению меняется пропускная способность арматуры и происходит открытие-закрытие проходного сечения.
В английском языке шиберная задвижка, затвор которой содержит шибер, называется slidegatevalve или slabgatevalve. Сам же шибер именуют по-разному ─ slab (англ. ─ плита, панель, кусок); knife (англ. ─ нож); slidinggate (англ. ─ откатной затвор); slidingplate (англ. ─ скользящая пластина).
Принцип работы и конструкция шиберных задвижек
Перемещающийся, как и «положено» для задвижек, перпендикулярно движению потока рабочей среды, шибер открывает и закрывает проходное отверстие. Усилие, которое создает привод задвижки шиберной, передается ему через шпиндель (шток).
Конструкция шиберной задвижки включает следующие основные узлы и детали: корпус, нож (шибер), стойку, уплотнительный элемент, сальниковый узел уплотнения.
Герметичность шиберной задвижки в закрытом состоянии обеспечивается прижатием ножа (шибера) к уплотнению под воздействием давления рабочей среды. Шиберные задвижки изготавливают с односторонней и двухсторонней герметичностью.
В их конструкции используют как выдвижной, так и невыдвижной шток. Второй вариант особенно популярен при дефиците пространства.
Корпус
Корпус шиберной задвижки, имеющий прямоугольную или цилиндрическую форму, выполняется цельным монолитным или сборным, сварным, например. Особенностью конструкции шиберной задвижки могут быть съемная нижняя крышка и сквозной нож (шибер).
Для изготовления корпусов шиберных задвижек используют серый или высокопрочный чугун с шаровидным графитом и различные стали ─ углеродистые, низколегированные, нержавеющие.
Материал шиберной задвижки не может не оказывать влияния на ее стойкость к агрессивным средам. Задвижка чугунная шиберная несколько хуже стальной противостоит воздействию бензина, дизельного топлива, индустриального и моторного масел. Возможен комбинированный вариант ─ корпус чугунный, а детали, контактирующие с агрессивной средой, сделаны из нержавеющей стали. Защиту корпуса от коррозии может обеспечивать эпоксидное покрытие.
Для корпусов используют не только черные металлы, но и цветные (алюминиевые сплавы) и даже неметаллические материалы. В ассортименте некоторых производителей представлена задвижка шиберная из ПВХ (поливинилхлорида).
Шибер (нож)
Шибер задвижки может иметь вид плиты, изготовленной из толстого проката, с параллельными уплотнительными поверхностями. В плите сверлится отверстие, диаметр которого равен диаметру расположенных напротив патрубков, ─ это т. н. шибер с проходным отверстием. Когда отверстие располагается ровно против патрубков, шиберная задвижка полностью открыта, а когда оно «уходит», ─ задвижка закрывается.
Шибер может иметь острую кромку, делающую его похожим на гильотину или нож. Следствием сходства шибера с ножом является название ─ «задвижка шиберная ножевая», а с гильотиной ─ «задвижка гильотинного типа».
Наличие скошенного полированного края позволяет шиберу, словно нож в масло, проникать в рабочую среду, обеспечивая быстрое перекрытие потока даже самых вязких, содержащих огромное количество механических включений, материалов.
Для ножей (шиберов) и шпинделей (штоков), как правило, используют нержавеющую сталь.
Нож полируют, гладкая поверхность обеспечивает свободное скольжение в местах контакта с уплотнительными материалами и позволяет избежать разного рода торможений и заклиниваний, что особенно актуально, когда рабочая среда содержит множество механических включений.
Уплотнения
Шиберные задвижки могут выполняться с уплотнением металл по металлу (металл/металл) или с применением более герметичных мягких уплотнений из синтетических материалов.
Нитриловая резина хорошо противостоит воздействию продуктов нефтехимии.
Как чрезвычайно надежное, зарекомендовало себя уплотнение на основе этиленпропилендиенового каучука. Российская аббревиатура СКЭПТ; международное обозначение EPDM.
Работоспособностью в контакте с маслами и топливом, в т. ч. в районах с холодным климатом, отличаются резиновые смеси на основе СКН.
Высокую герметичность даже при воздействии агрессивных жидкостей и высоких температур демонстрирует Viton.
В шиберных задвижках, используемых в пищевой и фармацевтической промышленности, применяют уплотнения, выполненные из силикона.
Благодаря сальнику обеспечивается герметичность верхней части шиберной задвижки. Для его набивки используют хлопчатобумажное волокно (промасленное и сухое), синтетические волокна, графитсодержащие материалы и др.
Способы управления шиберными задвижками
Шиберные задвижки могут быть оснащены различными видами управления: ручным или гидро-, пневмо-, электроприводом.
При относительно небольших номинальных диаметрах часто применяется ручной привод – задвижка шиберная ручная. Это может быть маховик (штурвал) с выдвижным или невыдвижным штоком, рычаг или квадратная насадка для T-образного ключа. Маховик с цепью применяют при расположении задвижки в труднодоступном месте. Рычаг используют при небольших значениях номинального диаметра (DN до 200-300). Редуктор ─ при достаточно больших значениях DN и PN.
Если необходимо управлять шиберными задвижками больших размеров, прибегают к помощи механизированного (автоматического) привода.
Используют пневматический привод одностороннего или двустороннего действия, в т. ч. с ручным дублером. Крайние положения ножа выставляются с помощью регулировочных болтов.
Шиберные задвижки с электроприводом для фиксации крайних положений ножа оснащены концевыми выключателями.
Присоединение к трубопроводу
Для шиберных задвижек используют следующие типы присоединения ─ фланцевый (задвижка шиберная фланцевая), межфланцевый (задвижка шиберная межфланцевая), под приварку.
При межфланцевом присоединении шиберная задвижка устанавливается между фланцами, приваренными к трубопроводу. Для фиксации задвижки используют болты или шпильки. Герметичность соединения обеспечивают с помощью межфланцевых прокладок.
Преимущества шиберных задвижек
Шиберные задвижки, составляющие заметную часть ассортимента многих производителей трубопроводной арматуры, обладают целым рядом преимуществ, наиболее значимые из которых приведены ниже в виде коротких тезисов.
- Шиберные задвижки отличаются малой строительной длиной, например, по сравнению с кранами.
- Устройство шиберной задвижки – относительно простое, что с одной стороны предопределяет легкость ее установки (скажем, возможность замены без врезания в трубопровод) и удобство эксплуатации, а с другой – надежность.
- Показатели надежности в значительной степени зависят от параметров рабочей среды ─ ее агрессивности, температуры, концентрации механических примесей.
- Шиберные задвижки ─ оборудование неприхотливое и не капризное, их обслуживание и ремонт не потребуют очень высокой квалификации персонала.
- Шиберные задвижки от лучших производителей, использующих при их изготовлении качественные комплектующие и современные материалы, обладают такими важными свойствами как долговечность, стойкость к износу и воздействию агрессивных сред.
- Срок службы шиберных задвижек может измеряться тремя и более десятилетиями, определяясь сроком службы корпуса. У других комплектующих он меньше, но также весьма внушителен. Например, у резинотехнических изделий – не менее 5 лет. Столько же составляет средний срок службы между капитальными ремонтами шиберной задвижки.
- Отсутствие застойных зон и способность к самоочистке позволяют не задумываться о шлаках и грязи.
- Важный параметр ─ минимальное гидравлическое сопротивление среды. Например, у шиберных задвижек производства компании АРМАТЭК коэффициент гидравлического сопротивления составляет не более 0,3 при полностью открытом ноже.
- Шиберные задвижки обладают уникальными техническими возможностями, включая быстродействие и высокую герметичность. В т. ч. герметичность самого высокого класса А по «ГОСТ Р 54808-2011. Арматура трубопроводная. Нормы герметичности затворов».
Технические параметры и широкий диапазон функциональных возможностей ─ исчерпывающий все потребности спектр размеров, значений давления и температуры ─ делают шиберные задвижки поистине универсальной трубопроводной арматурой, востребованной в самых разных областях технологий.
Применение шиберных задвижек
Особенности конструкции шиберных задвижек делают их присутствие особенно уместным в трубопроводных системах, обеспечивающих перемещение сложных рабочих сред. Например, сред, отличающихся высоким содержанием механических включений, обладающих повышенной вязкостью, пульпообразных (пульпа образуется при смешивании твердых частиц и жидкости) и даже сыпучих.
Перечень технологических процессов, для которых имеет принципиальное значение свойственное шиберным задвижкам умение управляться с абсолютно неприемлемыми для многих других разновидностей трубопроводной арматуры материалами, очень широк.
- Горнодобывающая промышленность
Важнейший сегмент горной отрасли – обогащение полезных ископаемых. По мере истощения запасов рудного и нерудного сырья и снижения в его составе доли полезных компонентов, значение обогащения только увеличивается. Шиберные задвижки широко используются в технологических установках обогатительных фабрик для обеспечения эффективности процессов транспортировки, промывки, химической обработки, дозирования сырья, классификации и подготовки пульп, отвода фильтрата и многих других операций.
- Нефтегазодобывающая промышленность
Наряду с горнодобывающей отраслью становой хребет российской экономики составляет нефтегазовая промышленность.
Шиберные задвижки входят в состав фонтанной арматуры, используемой при добыче углеводородов. Шиберные задвижки также устанавливают на магистральных нефтепроводах, где они служат гарантом немедленного перекрытия потока сырой нефти. Есть даже специальный нормативный документ ─ «ГОСТ 55020-2012. Арматура трубопроводная. Задвижки шиберные для магистральных нефтепроводов. Общие технические условия».
- Химическая промышленность
Шиберные задвижки монтируют на производственно-технологических линиях, обеспечивающих выпуск широкого спектра химической продукции – аммиака, ароматических углеводородов, жидкого стекла, мастик, минеральных удобрений, парафинов, растворителей, кислот и др.
- Производство строительных материалов
Шиберными задвижками комплектуют установки для промывки песка, изготовления сыпучих и гранулированных материалов ─ гипса, доломита, извести, мела.
Шиберные задвижки широко используют в оборудовании для производства цемента.
- Электроэнергетика и коммунальное хозяйство
Шиберные задвижки применяют в электроэнергетике, включая такой ответственный сегмент этой отрасли как атомная энергетика. В частности, шиберные задвижки производства компании АРМАТЭК поставлены на Ростовскую АЭС.
Шиберные задвижки устанавливают городские водоканалы на водопроводных и канализационных сетях. Они чрезвычайно эффективны при комплектации оборудования, обеспечивающего транспортировку производственных и коммунальных стоков к местам переработки.
Шиберные задвижки с успехом применяют в целом ряде не перечисленных выше отраслей ─ пищевой, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей, металлургической, текстильной. А также в сельском хозяйстве, на очистных сооружениях и во многих иных направлениях технологий.
Обозначение шиберных задвижек
«ГОСТ 24856-2014. Арматура трубопроводная. Термины и определения» не рекомендует использовать вместо термина «номинальный диаметр» словосочетания с прилагательным «условный», как то ─ диаметр условного прохода, условный проход, условный диаметр. Тем не менее, и сегодня все прекрасно понимают, что означает сочетание букв «Ду» в словах задвижка шиберная Ду100 (и далее Ду150, Ду200, Ду400, Ду500…). Иногда «Ду» или в соответствии с ныне действующими нормативными документами ─ DN, опускают, говоря: задвижка шиберная (шиберная задвижка) 200 250, 300, 400, 1000.
Приложение Б (рекомендуемое) «Рекомендации по формированию наименования арматуры в документации» к вышеупомянутому ГОСТу рекомендует формировать наименование арматуры по следующей схеме: «тип арматуры ↔ вид арматуры ↔ конструктивная разновидность ↔ DN ↔ PN».
Многие производители трубопроводной арматуры используют собственный принцип построения наименования, стремясь сделать его максимально информативным. Например, для шиберных задвижек в компании АРМАТЭК используется следующий алгоритм:
«вид изделия ↔ присоединение к трубопроводу ↔тип исполнительного механизма ↔ номинальное давление рабочей среды ↔ условный проход ↔ климатическое исполнение ↔ конструкция уплотнения ↔ материал корпуса ↔ материал и конструкция шпинделя ↔материал ножа ↔ материал уплотнения».
Как не называй шиберную задвижку, одно очевидно ─ этот конструктивный вариант задвижек обладает большими без преувеличения уникальными возможностями, с успехом проявляя их в самых разных областях промышленности.
Шиберная задвижка: устройство, применение и подтверждение соответствия качества арматуры
Шиберная задвижка с приводом относится к типовой трубопроводной арматуре с запирающим элементом, который (в соответствие с определением ГОСТ 52720-2007 и ГОСТ 24856-2014) перемещается перпендикулярно возвратно-поступательно направлению рабочего потока.
Она используется для перекрытия потока материала и для обеспечения необходимого уровня герметичности системы.
Содержание
Особенности арматуры
Шиберная задвижка получила свое название из-за слова «шибер». Шибер – это движущая пластина, которая служит для перекрытия потока. В задвижках он выполняется в виде листа из металла, передвигаемого перпендикулярно и служащего для регулирования движения рабочего материала путем сужения проходного отверстия. Шибер в трубопроводной арматуре используется наряду с золотником, клином, диском, плунжером и др.,
Шиберные стальные задвижки эксплуатируются в двух основных положениях: полностью закрытом и полностью открытом. Диаметр отверстия в задвижке в присоединительных патрубках не сужается, из-за чего ее часто называют полнопроходной. Управление шиберными задвижками осуществляется при помощи электрического, пневматического, ручного или гидравлического привода. Их прочность в сборе подтверждается соответствующими расчетами на прочность (точные значения зависят от характеристик арматуры).
Шиберная задвижка: устройство и характеристики конструкции
Все шиберные задвижки имеют достаточно простое строение. Они состоят из корпуса, запирающего элемента, шпинделя, седла (в него входят уплотнительные прокладки и кольца), ответных фланцев (эта деталь входит в конструкцию фланцевой задвижки) или приварных катушек (для задвижек с концами под приварку). Прочностные характеристики корпусных частей задвижек подтверждаются расчетом на прочность. Конструкция шиберных задвижек обеспечивает:
- надежность функционирования;
- безопасность для линейных сотрудников в рабочих условиях (наибольшей безопасностью отличается шиберная задвижка с гидроприводом или пневмоприводом);
- хорошую ремонтопригодность;
- высокую прочность корпуса (в т.ч. при перепадах давления на затворе задвижки во время открывания и закрывания);
- высокую плотность материала корпуса и сварных швов;
- предотвращение заклинивания запоров во время эксплуатации.
Каждая часть задвижки имеет свои особенности и функции. При выборе арматуры нужно учитывать эти параметры, чтобы гарантированно купить действительно качественные изделия.
Корпус задвижки
Корпус шиберной задвижки может иметь прямоугольную или цилиндрическую форму. Он может быть цельным или сборным. Некоторые изделия имеют съемные нижние крышки (дополнительно они часто оборудованы еще и сквозным ножом). Корпусы задвижек чаще всего делаются из серого или высокопрочного чугуна с шаровидным графитом и стали (нержавеющей, углеродистой и низколегированной). Но помимо черных металлов для производства арматуры используются и цветные (алюминий, бронза и сплавы на основе никеля). Также в некоторых случаях будет уместно применение шиберных задвижек из поливинилхлорида.
При выборе того или иного материала для корпуса необходимо учитывать, с какими именно рабочими средами, будет работать деталь. К примеру, чугунная шиберная задвижка (прямоугольная или цилиндрическая) намного хуже противостоит воздействию бензина, моторного масла, индустриального масла, дизельного топлива и т.д.
По этой причине иногда корпус делаю комбинированным. Основа изготавливается из чугуна, а детали, которые будут контактировать с агрессивными средами, производятся из стали. Для дополнительной защиты корпуса от коррозионного воздействия используется эпоксидное покрытие.
Шибер
Шибер задвижки похож на плиту с параллельными уплотнительными поверхностями. В нем высверлено отверстие (его диаметр и диаметр находящихся напротив патрубков должен совпадать). Шибер имеет острую кромку, внешне похожую на гильотину или нож. Она немного скошена вбок, что дает возможность быстро и беспрепятственно проникать в рабочую среду любой степени вязкости (в т.ч. с различными механическими включениями).
Уплотнения
Трубопроводные задвижки изготавливаются с уплотнениями из:
- металла (их можно использовать в разных средах);
- нитриловой резины (в трубопроводах, где транспортируются продукты нефтехимии);
- этиленпропилендиенового каучука (эти уплотнения отличаются высокой прочностью и надежностью и подходят для потоков с большой интенсивностью);
- резиновых смесей на основе СКН (изделия устойчивы в случае контакта с топливом и маслами);
- силикона (такие уплотнения используют в фармацевтической и пищевой промышленности);
- материала Viton (он демонстрирует высокую герметичность при воздействии высоких температур и агрессивных жидкостей).
Данные о материале уплотнения находятся в сопроводительной документации к задвижкам. Покупатели могут выбрать наиболее подходящее уплотнение в зависимости от планируемой сферы применения арматуры.
Способы управления
В зависимости от назначения трубы и ее габаритов, требуется разное усилие для изменения положения шиберной задвижки. Чем лучше пропускная способность трубопровода и чем больше плотность материала, тем труднее поменять положение заслонки. Из-за этого для регулирования задвижек используются разные варианты управления.
Шиберная задвижка с пневматическим приводом чаще всего используется в системах с агрессивными средами. Дело в том, что весь управляющий механизм в таком устройстве находится вне корпуса задвижки. Т.е. он не контактирует с рабочей средой. Это существенно увеличивает срок службы арматуры. Электроприводные задвижки в большинстве случаев используются в крупных трубопроводных системах, где транспортируются вязкие или сыпучие вещества. Единственным минусом такой арматуры можно назвать ее энергозависимость. Ручным методом (т.е. с помощью рукояти, рычага или винта) управляются задвижки с малым внутренним диаметром, которые монтируются на трубопроводы, транспортирующие жидкие и газообразные рабочие среды.
Цены на арматуру
Стоимость задвижек зависит от ряда факторов:
- материалов, из которых они выполнены;
- типа привода (цена шиберной задвижки с электроприводом больше стоимости механической модели);
- габаритов устройства и т.д.
Также на стоимость арматуры влияет сложность ее изготовления. Если при производстве детали используются готовые решения, то она будет относительно недорого стоить. Если задвижки сделаны по индивидуальному заказу, то их цена может быть выше.
Возможное применение арматуры
Любая шиберная задвижка (пневматическая, механическая, электрическая и т.д.) имеет широкую область применения. Эти арматурные элементы могут использоваться в любых производственных сферах. Благодаря особенностям строения задвижек их наличие особенно необходимо в трубопроводных системах, обеспечивающих транспортировку сложных рабочих сред. К ним можно отнести среды, которые:
- обладают повышенной вязкостью;
- отличаются высоким содержанием различных механических вкраплений (включений);
- являются пульпообразными (пульпа получается в случае смешивания жидкости и твердых частичек).
Существует немало областей промышленности, в которых требуется перемещать рабочие среды с указанными характеристиками, а потому задвижки пользуются большой популярностью на рынке.
Преимущества использования шиберных задвижек
Основные преимущества трубопроводных задвижек заключаются в простоте их конструкции и минимальном гидравлическом сопротивлении. Указанные свойства, которыми обладает арматура, позволяют использовать ее в магистральных трубопроводах разного диаметра с устойчивым высокоскоростным движением рабочей среды.
Такие задвижки универсальны. Их можно использовать для работы с разными материалами:
- нефтегазовыми флюидами нефтяных месторождений и товарной нефтью;
- зерновыми культурами;
- химическими реагентами;
- дождевыми стоками с содержанием взвешенных веществ;
- бытовыми сточными водами
- бетонными смесями;
- горными породами разных фракций;
- компонентами продуктов питания и т.д.
Диапазон допустимых температур рабочих сред зависит от типа арматуры (надземная или подземная). Для задвижек подземной установки температурный диапазон выставляется с -20 до +50 градусов, а для надземной: от -60 до +80 градусов.
Арматура подходит для эксплуатации в разных климатических условиях. Но нужно заранее подобрать наиболее подходящее изделие на основании его технических характеристик, чтобы оно без проблем интегрировалось в конструкцию трубопровода и смогло выполнять все необходимые задачи.
Подтверждение качества продукции
В соответствие с требованиями ТР ТС «О безопасности машин и оборудования» трубопроводные задвижки подлежат обязательной сертификации. Это необходимо для обеспечения безопасности здоровья и жизни человека, дополнительной защиты окружающей среды, а также для предотвращения попадания некачественной продукции на потребительский рынок.
Обязательные сертификаты соответствия считаются официальным доказательством того, что арматура прошла все необходимые тестирования и проверки, отвечает необходимым критериям (пусть и минимально допустимым), и готова к планомерному использованию. Без этого разрешительного документа продажа и эксплуатация задвижек на территории РФ считается незаконной. В компании PT-Systems сертификаты качества имеют все виды задвижек:
- с выдвижным шпинделем;
- параллельные;
- штампосварные;
- с составным клином;
- шланговые;
- шиберные;
- клиновые литые.
Те арматурные элементы, которые будут использоваться в устройствах коммунального водоснабжения, дополнительно к сертификатам имеют гигиенические документы, поскольку они (в соответствие с решением КТС) подлежат санитарно-эпидемиологическому надзору. В PT-Systems можно приобрести арматуру, которая будет соответствовать всем актуальным требованиям техрегламентов и ГОСТов. Все разрешительные документы предоставляются по требованию заказчика.
Покупка шиберных задвижек в Москве
PT-Systems долгое время работает на столичном рынке. Компания дорожит своей репутацией и предлагает только высококачественные товары. Подробное описание с техническими характеристиками и ценой каждого изделия можно найти на сайте фирмы. Эта информация поможет определиться с выбором той или иной продукции в дистанционном режиме.
Источник https://armatek.ru/tehnicheskaya_informaciya/truboprovodnaya_armatura/shibernye_zadvizhki/
Источник https://pt-systems.ru/document/shibernaya-zadvizhka-ustroystvo-primenenie-i-podtverzhdenie-sootvetstviya-kachestva
Источник
