Клиновые и шиберные задвижки

Запорная арматура представляет собой довольно обширную группу специализированных изделий, что позволяет приобрести оптимальное решение под любые актуальные нужды. В частности, немалой популярностью сегодня пользуются клиновые и шиберные задвижки, призванные регулировать рабочую среду в различных трубопроводах.

Такая разновидность специализированной продукции охотно закупается многими предприятиями. В число последних входят промышленные организации государственной и частной формы собственности, а также коммунальные хозяйства.

Название рассматриваемой задвижки имеет немецкоязычное происхождение. Глагол «schieber» в дословном переводе означает «двигать, толкать, засовывать».

Согласно ГОСТу 24856-2014 под понятие «шиберная задвижка» попадает каждый вид трубопроводной арматуры, имеющий форму параллельных заостренных пластин, а также запирающий элемент.

Основное и, по сути, единственное применение таких изделий состоит в герметичном перекрывании потока, содержащегося в трубопроводе. В качестве содержимого может выступать воздух, газ, вода и т.д. Более того, довольно часто подобный затвор используется для того, чтобы управлять движущейся средой с тяжелой вязкой консистенцией.

Назначение

Задвижки, имеющие шиберную конструкцию, применяются в очистных и фильтрующих установках, а также трубопроводах различного назначения (как правило, это так называемый «грязный» тип). Заслонки высокой степени прочности обеспечивают высоконадежное герметичное перекрытие движения достаточно мощного грязевого потока.

По факту это оптимальный вариант для оснащения трубопроводов, внутри которых под значительным давлением осуществляется подъем нефти, горных пород, а также различных жидкостей с примесями (пульпом, гранулами, твердыми частицами и т.д.).

В зависимости от разновидности перекачиваемой рабочей среды шиберные заслонки подразделяются на модели, подходящие для определённых промышленных направлений. В число последних входит:

• производство строительных материалов,
• химическая промышленность,
• нефтегазодобывающая отрасль,
• коммунальная сфера,
• целлюлозно-бумажная специализация,
• электроэнергетика,
• горнодобывающий комплекс.

Широкое применение при конструировании канализационных систем и стоков объясняется тем, что шиберные заслонки способны осуществлять измельчение и фильтрацию проходящих сквозь них частиц, а также пропуск значительных объемов рабочей среды. Оснащение технологических линий по изготовлению мастик, аммиака, кислот и различных минеральных удобрений на территории химкомбинатов тоже не является редкостью. Кроме того, шиберные задвижки крайне уместны в горнодобывающей отрасли из-за наличия способности фильтрации и дозирования полезных компонентов в рамках подготовки к дальнейшей обработке.

Нефтегазовая промышленность, в отношении которой действует ГОСТ 55020-2012, без такого технического решения тоже не обходится. Здесь основное назначение заключается в оснащении магистральных трубопроводов в качестве составного элемента фонтанной арматуры.

Принцип работы и конструкция

Все шиберные задвижки имеют стандартное конструктивное решение, предполагающее перемещение затворного компонента перпендикулярно вектору потока рабочей среды, которая движется внутри трубы. Вследствие того, что данные изделия используются в промышленных отраслях, для их изготовления применяются только высоконадежные материалы, невосприимчивые к коррозийным процессам, экстремальным температурным режимам, агрессивными химическим воздействиям, а также негативным влияниям со стороны окружающей среды. Кроме этого, такая специализированная продукция имеет длительный срок службы, неизменно обеспечивая высокий уровень герметизации.

Перечень основных материалов, из которых производятся шиберные заслонки, выглядит следующим образом:

• чугун либо чугунный сплав с высококачественным шаровидным графитом,
• сталь (углеродистая, нержавеющая, низколегированная),
• алюминиевые сплавы цветного типа,
• поливинилхлорид (ПВХ).

С целью продлить срок службы металлических пластин нередко используется дополнительные виды защитных покрытий: антикоррозийное, эпоксидное и полиэфирное.

В конструкции заслонки присутствуют следующие компоненты:

• ножевая пластина – шибер,
• уплотнительный элемент,
• внешний корпус,
• сальниковый уплотнительный узел,
• стойка.

К иным деталям, носящим дополнительный характер, относятся:

• резьбовая втулка,
• указатель,
• кожух,
• шпиндель (шток),
• крышка сальника,
• маховик,
• уплотнительные кольца.

Что касается принципа работы задвижки шибера, то он достаточно прост. Установка данного компонента во всех случаях производится перпендикулярно направлению рабочей среды. В качестве последней, как уже было сказано выше, может выступать вода, воздух и газ, включающие в себя также иные компоненты и примеси.

При автоматизированном, механическом или ручном воздействии происходит передача усилия от шпинделя либо штока на шиберный элемент. Последний приводится в движение, в результате чего проход содержимого трубы перекрывается частично либо полностью в зависимости от наличествующих задач.

Отдельно заметим, что конструкция шпинделя, смонтированного в ограниченном пространстве, может быть не выдвижной. При таких условиях герметизация с двух сторон шибера достигается посредством давления рабочей среды.

Кроме этого, соединение высокой степени надежности и герметичности нередко обеспечивается благодаря применению сальника, который может быть произведен из синтетического, промасленного либо сухого волокна, графита и других материалов, пригодных для выполнения подобной задачи.

Тщательно заточенный и отполированный шибер, напоминающий по форме ножевой либо гильотинный компонент, осуществляет плавное скользящее перемещение между уплотнителем и рабочей средой. Данное техническое решение позволяет исключить вероятность временных задержек в процессе функционирования трубопровода либо смежных установок.

Бесперебойность работы задвижки обеспечивается за счет острых концов шибера, укомплектованных крепким уплотнителем. Возможность преждевременного износа базового рабочего компонента также сводится к минимуму. Такая характеристика имеет особую важность при работе в условиях агрессивной среды, а также обилия разнообразных крупных элементов и примесей.

Преимущества

Объективных достоинств, которые имеют современные шиберные задвижки вне зависимости от разновидности и назначения, существует немало:

• элементарность и практичность конструкции,
• самостоятельность очистки,
• отсутствие участков застоя рабочей среды,
• минимальность гидравлического сопротивления,
• соответствие параметрам герметичности класса А,
• простота ремонта и обслуживания,
• необязательность наличия у оператора высокой квалификации,
• легкость и оперативность монтажа,
• возможность работы с широким перечнем рабочих сред,
• небольшая строительная длина,
• продолжительный эксплуатационный период (свыше 30 лет),
• редкость возникновения необходимости в ремонте и капитальном техобслуживании (средний показатель: один раз в 5 лет).

Недостатки

Некоторые минусы у рассматриваемой конструкции тоже имеются:

• малая строительная высота,
• продолжительное время на открытие и закрытие (для некоторых вариантов),
• возможность появления сложностей при осуществлении ремонтных работ,
• сравнительно высокая стоимость.

Вместе с тем все эти недостатки являются малозначительными на фоне вышеуказанного обилия преимуществ. Как следствие, шиберные задвижки пользуются сегодня огромной популярностью во всем мире, неизменно сохраняя на специализированном рынке статус одного из наиболее надежных видов запорной арматуры с широким функционалом.