Виды управления задвижками

Задвижки устанавливают в трубопроводных системах для транспортировки жидкостей и газов, чтобы обеспечить возможность при необходимости быстро перекрыть поток рабочей среды. За функцию отвечает размещенный внутри корпуса затвор, к управлению которым предъявляются особые требования, направленные на эффективность функций запорной арматуры и безопасность ее эксплуатации.

Факторы, повышающие опасность работы

Опасность обслуживания трубопроводов повышается в зависимости от характеристик магистральных сетей: места расположения, климатических особенностей, конструкции, протяженности, ландшафта. Предпосылками к увеличению риска нанесения вреда обслуживающему персоналу служат:

• критические уровни температуры и давления транспортируемой среды;
• токсичность транспортируемых веществ;
• пожарная опасность;
• стесненные условия;
• внушительные размеры запорной арматуры;
• необходимость приложения большой силы для перемещения заслонки.

В перечень мер по безопасности обслуживания трубопроводов входит соблюдение порядка управления задвижками.

Главные требования к управлению задвижкой

Существует инструкция, в которой расписан регламент управления запорной арматурой. В числе важных указаний есть три пункта:

1. Если запорная арматура не относится к категории регулирующей или запорно-регулирующей и не предназначена для контроля мощности, направления и скорости потока, затворный компонент необходимо устанавливать только в крайних положениях — «закрыто» или «открыто». Промежуточное положение недопустимо, потому что транспортируемая среда способна вызвать деформацию запирающего элемента. Это приведет как к невозможности абсолютного перекрытия потока, так и не даст полностью отворить проходной канал. При управлении необходимо быстро закрыть или открыть затвор, не задерживая в полуоткрытом состоянии.
2. Быстроту перехода из режима «открыто» в «закрыто» нужно соблюдать на таком уровне, чтобы избежать возникновения гидроудара. В большей степени указание относится к мощным промышленным трубопроводным системам, где скорость и сила течения рабочей среды значительна. При работе задвижки требуется обеспечить плавное перемещение запирающего поток элемента.
3. Течение жидкостей и газов по трубам большого диаметра происходит с высокой скоростью, что оказывает влияние на силу, которую необходимо приложить к штоку заслонки. Ручных усилий иногда недостаточно, чтобы повернуть маховик. В таких случаях задвижку с ручным управлением заменяют запорной арматурой с механическим приводом.

Приводные механизмы для управления задвижкой

Ручной способ — один из типов управления задвижкой — предполагает вмешательство оператора, который вращает маховик запорной арматуры против или по часовой стрелке, в зависимости от того, что нужно сделать: открыть проходной канал или перекрыть поток. Вращательное движение маховика передается шпинделю, а от него штоку затвора.

Чтобы облегчить действия оператора, ручной привод заменяют механическим приводным механизмом, отличающимися по своей конструкции:

• электропривод;
• пневмопривод;
• гидропривод.

Установка привода для запорной арматуры позволяет без приложения физических сил со стороны персонала обеспечить регулировку потока в трубопроводных системах любого диаметра. Еще один плюс присоединения приводного механизма к задвижкам — обеспечение автоматического управления, в том числе дистанционно. Это важно, когда по технике безопасности оператору запрещено контактировать с трубопроводными узлами.

Электрический привод

Чаще других в качестве приводного механизма для запорной арматуры встречается электропривод, главные конструктивные компоненты которого — электрический двигатель асинхронного типа и редуктор. За передачу вращения в электроприводе отвечает ходовая гайка шпинделя, соединенная с выходным валом редуктора. При подаче питания на электродвигатель затворный элемент приходит в движение и, в зависимости от направления вращения вала, закрывает или открывает проходной канал.

Для своевременной остановки двигателя электропривода предназначены микровыключатели, подающие сигнал при достижении заслонкой крайней позиции. Этот конструктивный элемент обеспечивает корректную работу затворного узла, предотвращая его задержку в полуоткрытом положении и уменьшая тем самым быстрый износ запорной арматуры.

Подключение электропривода дает возможность наладить автоматическое (без участия оператора) и дистанционное управление задвижкой. Высокий интерес к электроприводам для запорной арматуры обусловлен их эксплуатационными характеристиками:

• самый значительный КПД по сравнению с другими типами приводного механизма;
• невысокие эксплуатационные затраты;
• возможность без особых потерь передать электрическую энергию на дальние расстояния;
• простота конструкции электропривода;
• быстрота переключения между позициями «открыто» и «закрыто»;
• обеспечение максимальной точности положения заслонки;
• возможность автоматизировать процесс управления запорной арматурой;
• отсутствие специфических требований к техобслуживанию электропривода;
• малый уровень шума;
• экологичность.

Из недостатков упоминают о цене задвижек с электроприводом, которая довольно высока, и ограничения по эксплуатации в условиях, характеризующихся взрыво- и пожароопасностью. Непрерывный пуск и остановка двигателя способствуют его ускоренному износу.

Гидравлический привод

Принцип действия гидропривода для задвижки, применяемого для управления ею, заключается в увеличении рабочего усилия за счет давления гидравлической жидкости (гидромасла). По мощности такие гидроприводы опережают прочие виды приводного механизма.

Компоненты конструкции гидравлического привода управления задвижкой:

• насос;
• двигатель;
• гидроаккумулятор.

Пользователи, установившие на запорную арматуру гидропривод, указывают на следующие достоинства конструкции приводного механизма:

• в сравнении с пневматическим, гидравлический привод задвижки таких же размеров способен развить усилие в 25 раз больше;
• за счет плавности хода минимизируется риск возникновения в системе гидроударов;
• нет ограничений по применению гидроприводов во взрыво- и пожароопасных условиях;
• значительная скорость наращивания усилия;
• максимальная удаленность от насосной станции — 0,25–0,3 км;
• разрешено использование гидропривода при температуре –50…+100 °C.

Из недостатков потребители выделяют несколько:

• вероятность утечки гидромасла, возрастающая при повышении давления и температуры;
• риск загрязнения природы в случае утечки;
• поломка гидропривода при снижении объема масла при утечке;
• повышение вязкости масла при низкой температуре, что обуславливает повышенную нагрузку на детали гидропривода, снижение производительности и более быстрый износ;
• обязательное регулярное техническое обслуживание с периодической заменой гидромасла.

Для того чтобы увеличить точность позиционирования затвора с гидроприводом, требуется установить дополнительное оборудование.

Пневматический привод

Устройства, принцип действия которых основан на давлении сжатого воздуха, относят к пневматическим. Схема пневмопривода отличается сложностью, в его конструкции предусмотрены:

• узлы управления;
• распределительные устройства;
• исполнительные устройства.

Для создания в пневмоприводе необходимого усилия сжатия воздуха предназначен компрессор, за преобразование энергии сжатой газообразной среды в механическое движение отвечает пневмоцилиндр.

Различают несколько типов пневмоприводов, отличающихся конструкционными моментами:

• поршневые (самые широко используемые);
• сильфонные;
• мембранные.

Из наиболее часто упоминаемых достоинств задвижек с пневмоприводом встречаются следующие:

• простота конструктивной схемы;
• небольшой вес устройства;
• доступная цена пневмопривода;
• заметная производительность;
• безопасность эксплуатации, в том числе во взрыво- и пожароопасных местах;
• длительный срок службы, если пользователь соблюдает указания по эксплуатации, озвученные изготовителем устройства.

По такому параметру, как КПД, пневмопривод занимает последнее место среди прочих. Как и гидропривод, он требует установки дополнительного оборудования — позиционеров — для обеспечения необходимой точности позиционирования заслонки.

Прочие минусы пневмопривода:

• не обеспечивает плавного хода и стабильности скоростных параметров;
• нуждается в регулярном ТО;
• имеет ограничения по нагрузке.

Устройства управления с пневмоприводом не устанавливают на магистралях, по которым транспортировка веществ идет под внушительным напором. Не подходят для трубопроводов большого диаметра.

Где и как заказать задвижки

В ООО "НПО "Спецнефтемаш" можно заказать со склада любую партию задвижек. Чтобы купить продукцию, уточнить стоимость, договориться о доставке заказа в любую область России и СНГ, позвоните в отдел продаж по телефону 8-800-3021-565.

Поможем приобрести запорную арматуру по заданным параметрам, предоставим подтверждающие качество продукции документы: сертификаты соответствия, технические паспорта, гарантийные талоны. Обеспечим выгодные условия за счет прямых поставок со склада производства без участия посреднических фирм.