Задвижка с маховиком

Краткие характеристики

Размер: 2" - 24" (DN50 - DN600)

Давление: Class 150 - 600 / PN 10-100

Стандарт: API 600, ASME B16.34, ASME B16.10, ASME B16.5

Материалы корпуса: A216 WCB, A351 CF8M, A351 CF8

Клин: Цельный клин (одна отливка)

Шпиндель: Выдвижной шпиндель OS&Y

Крышка: Болтовая крышка

Концы: Фланцевые (ASME B16.5 RF или RTJ)

Задвижка, которую вы видите повсюду

Пройдитесь по любому НПЗ, любому нефтехимическому заводу, любой электростанции — посчитайте задвижки на трубопроводах. Большинство из них выглядит точно так же. Цельный клин. Выдвижной шпиндель. Болтовая крышка. Маховик сверху. Эта конфигурация не является самой технически совершенной конструкцией задвижки, и она не лучший выбор для всех условий эксплуатации. Но именно её указывают снова и снова, потому что три вещи важнее изощрённости: проверенная надёжность, доступность и стоимость.

Нужна запорная арматура на водопровод Class 150 — это именно она. Нужно перекрыть участок нефтепровода Class 300 для ремонта — та же задвижка. Пар до 350°F, точки отключения технологических линий, магистрали вспомогательных систем — всё это работает на цельноклинной задвижке с маховиком. Это рабочая лошадка, а не скакун.

Почему выдвижной шпиндель говорит обо всём

Шпиндель OS&Y делает то, что инженеры ценят в полевых условиях — он показывает положение задвижки без индикатора, без обратной связи от привода, без бирки. Шпиндель поднят над маховиком — открыт. Шпиндель опущен до уровня маховика — закрыт. Можно пройти по эстакаде в 6 утра, бросить взгляд на высоту шпинделя каждой задвижки и узнать состояние линии до проверки дисплея в операторной.

Такая визуальная индикация — причина, по которой OS&Y доминирует над конструкциями с выдвижным шпинделем и поднимающимся маховиком, где маховик движется по шпинделю при открытии. Когда маховик перемещается вместе со шпинделем, нельзя определить положение шпинделя независимо — колесо может быть частично поднято, и вы не сможете отличить четверть открытия от полного. OS&Y разделяет маховик и движение шпинделя. Колесо остаётся на месте, шпиндель движется сквозь него. Ясно, однозначно, без интерпретации.

Маховик — это простейший привод, который можно установить на задвижку. Ни воздуха, ни электричества, ни кронштейна для привода. Берётесь за колесо и поворачиваете. Гайка шпинделя вращается в буксе, шпиндель перемещается по резьбе гайки, и клин движется вверх или вниз. Прямое механическое управление — то, что продолжает работать, когда отключается электричество и падает давление сжатого воздуха.

Чего не может цельный клин

Вот ограничение, и оно достаточно важное, чтобы вы подумали о нём перед выбором этой задвижки для пара или высокотемпературных циклических режимов. Цельный клин — это один кусок литого металла — без гибкости, без компенсации расширения. Когда корпус задвижки нагревается, уплотнительные кольца расширяются наружу, поскольку они являются частью корпуса. Клин тоже расширяется, но если поверхности корпуса и клина выполнены из разных материалов или покрытий, скорости расширения не совпадают. Седла корпуса расширяются шире, чем может компенсировать клин, и клин заклинивает между ними. Задвижка не закрывается, или закрывается, но не открывается без приложения чрезмерного усилия к маховику, пока что-то не сломается.

Такое заклинивание не происходит при умеренных температурах, потому что разница расширений невелика — несколько тысячных дюйма, которые поглощаются допусками обработки. Но при температурах пара выше 350°F или в системах, где задвижка циклически нагревается и охлаждается, кумулятивное неравенство расширений превышает зазор между клином и седлами. Вот тогда нужен упругий клин — каждое крыло отклоняется независимо, компенсируя разностное расширение.

Для воды, масла, газа и пара умеренных температур при Class 150-300 цельный клин справляется с условиями без проблем. Большинство точек изоляции на типичном технологическом предприятии попадает в эту категорию, поэтому данная задвижка остаётся выбором по умолчанию.

Болтовая крышка — проверенная и обслуживаемая

Болтовая крышка — стандартное уплотнение для Class 150-600. Крышка крепится к корпусу болтами с прокладкой между ними. При необходимости доступа к внутренним деталям — замене уплотнительных колец, обработке уплотнительных поверхностей клина, замене сальниковой набивки — откручиваете болты, снимаете крышку, и задвижка открыта для обслуживания. Простая процедура, стандартные инструменты, без специального обучения.

Прокладка между крышкой и корпусом является уплотнением границы давления. Она сжимается под предварительной затяжкой болтов и сохраняет уплотнение во всём диапазоне рабочих давлений. При Class 150-300 усилия болтов приемлемы, и конструкция прокладки проста. При Class 600 болты увеличиваются, и прокладке требуется большее сжатие, но конструкция по-прежнему работает — просто требуется аккуратная затяжка болтов при сборке.

Часто задаваемые вопросы

О: Не рекомендуется. Цельный клин не компенсирует разность теплового расширения между седлами корпуса и клином. При температурах выше 350°F клин может заклинить в седлах. Используйте задвижку с упругим клином для пара и высокотемпературных циклических режимов.

О: Посмотрите на шпиндель. Выдвижной шпиндель OS&Y — шпиндель выдвинут над маховиком означает, что задвижка открыта. Шпиндель опущен до уровня маховика — закрыта. Индикатор положения не требуется.

О: Цельный клин — единая жёсткая деталь. Он плотно садится и надёжно работает при умеренных температурах. Упругий клин имеет центральный стержень с двумя отклоняющимися крыльями, компенсирующими тепловое расширение и напряжения трубопровода. Упругие клинья стоят на 5-10% дороже, но предотвращают заклинивание в высокотемпературных режимах.

О: Болтовая крышка — стандартная и проверенная конструкция для Class 150-600. Легко разбирается для обслуживания, использует стандартные прокладки, не требует специальных инструментов, необходимых для самоприжимных крышек. Самоприжимная крышка становится предпочтительной при Class 600+, где усилия болтов становятся непрактичными.

О: Да. Стандартная конструкция задвижки с полнопроходным каналом через корпус. При полностью поднятом клине проход не препятствует потоку на номинальном диаметре трубы.