Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях
ЗАДВИЖКА НЕ ДЕРЖИТ ВОДУ
Задвижка служит для перекрытия доступа воды на отдельные отрезки или весь трубопровод. Ее ставят там, где необходимо на длительное время открывать или закрывать магистраль, где нужны минимальные сопротивления проходу воды, которая может с успехом протекать в прямом и обратном направлении. Задвижки устанавливают на трубопроводах садовых участков, поселковой сети, перед сельскохозяйственными комплексами, на входных и выходных коммуникациях в подвальных помещениях многоэтажных домов и т. п.
На коллективных садовых участках задвижки располагают обычно прямо на земле, так же как и трубопроводы (рис. 1-4-1). В поселках и городах задвижки прячут в специальные колодцы, от которых в траншеях под землей проложены трубопроводы (рис. 1-4-2).
За исправностью задвижек обязаны наблюдать сантехники, но в аварийных ситуациях, когда вентилем на входной части трубопровода невозможно перекрыть воду на садовый участок, в собственный дом или в квартиру, приходится пользоваться задвижкой. Поэтому необходимо познакомиться с ее устройством. Следует отметить, что закрывать задвижку можно только в аварийной ситуации, так как через нее проходит вода на сотни садовых участков, домов или квартир.
Неплохо запастись самодельным ключом для открытия и закрытия задвижки (рис. 1-4-3). Различают параллельные и клиновые задвижки с выдвижным или скрытым шпинделем. Задвижки с выдвижным шпинделем предпочтительней, так как величина выступившей части шпинделя сигнализирует о степени открытия отверстия для прохода воды. Эти задвижки рассчитаны на условное давление Ру = 1 МПа и температуру не более 225 °С. Их ставят на магистрали горячего водоснабжения, отопления. Большая часть деталей задвижки выполнена из чугуна. Шпиндель вытачивают из коррозиестойкой стали. Принцип работы параллельной задвижки прост (рис. 1-4-4). Вращая маховик вправо, поворачивают соединенную с ним ходовую гайку, которая поднимает шпиндель, имеющий внутри корпуса конец прямоугольной формы.
Характеристика параллельных задвижек приведена в таблице 1.4.1.
Выступающими сторонами прямоугольника шпиндель зацепляет диски и буксирует их. В результате в корпусе открывается отверстие для входа и выхода воды.
При изменении направления вращения маховика шпиндель прячется в задвижку, опуская диски и расположенный между ними клин. Как только основание клина упрется в дно корпуса, он остановится. Диски будут продолжать опускаться. Их раздвинет клин и прижмет к бронзовым кольцам внутри корпуса. Постепенно диски перекроют проходные отверстия корпуса.
Неисправности задвижек можно разделить на две группы. К первой относят те, которые устраняют без прекращения подачи воды к задвижке. Среди них чаще всего встречаются дефекты, связанные с неисправностью маховика. Так, в некоторых случаях при вращении маховика задвижка не перекрывает подачу воды. Для устранения неисправности необходимо проверить правильность закрепления маховика на шпинделе. Если маховик прямо «посажен» на верхний квадратный конец шпинделя и из-за скругления граней последнего вращается вхолостую (рис. 1-4-46), то, придержав шпиндель трубным ключом, отворачивают гайку любым подходящим ключом и снимают маховик. Если позволяет длина шпинделя, напильником запиливают новые грани ниже имевшихся. Можно и непосредственно, взявшись трубным ключом за шпиндель, открыть или закрыть задвижку.
При фиксации маховика не на шпинделе, а на ходовой гайке (рис. 1-4-4а) между ними вставляют шпонку. Если она выпадет или будет срезана, то маховик будет проворачиваться. Для того чтобы снять маховик, одним ключом придерживают колесо маховика, а другим — отворачивают контргайку. После отделения маховика вставляют в шпоночную канавку самодельную шпонку из обрезка стальной проволоки или часть гвоздя, подправленного напильником.
Ходовая гайка почти всегда имеет внутреннюю трапецеидальную резьбу и наружную — метрическую. В задвижках с Ду = 50 мм шпонку часто заменяет наружная резьба ходовой гайки. На нее наворачивают маховик, имеющий соответствующую резьбу во внутреннем отверстии ступицы. Контргайка не позволяет маховику отвернуться. При этом необходимо учитывать, что резьба на ходовой гайке и контактирующих с ней деталях — левая.
Иногда маховик вращается вхолостую, если выскочил прямоугольный конец шпинделя из зацепления с дисками. Для устранения неисправности губками трубного ключа держат верхний резьбовой конец шпинделя и, не давая ему крутиться, вращают маховик, поднимая и опуская при этом прямоугольник шпинделя внутри корпуса задвижки до тех пор, пока он не попадет между дисками и не подхватит их. Обычно это удается за три-четыре цикла движения шпинделя, когда его поворачивают трубным ключом в пределах 15—90°.
Если за эти возвратно-вступательные перемещения прямоугольник шпинделя не поймает диски, значит, они упали на дно корпуса и задвижка требует разборки.
При отсутствии маховика на задвижке трубным ключом через тряпку или прокладку (рис. 1-4-5) вращают ходовую гайку за наружную резьбу. Иногда на задвижке бывает разбит маховик. В этом случае по его остаткам подбирают трубный ключ соответствующего номера (рис. 1-4-6) или снимают ступицу и работают имеющимся ключом. Для захвата округлых поверхностей ключ должен иметь две губки с острыми зубцами. Следующий возможный дефект задвижки связан с течью из-под крышки сальника. Ее останавливают равномерным попеременным закручиванием гаек на шпильках или откидных болтах (рис. 1-4-7). Если крышка сальника полностью углубилась своим кольцевым буртиком и уперлась в находящуюся под ней площадку корпуса, необходимо дополнить набивку или извлечь остатки старой и ввести новую. Предварительно закручивают до предела маховик и проверяют, на сколько перекрыта задвижка. Для этого открывают один из вентилей или кранов, расположенных за задвижкой. Слабая течь не будет помехой, но при сильной любая набивка сальника запрещена, так как вода ее выдавит.
Для набивки сальника выворачивают гайки из шпилек или откидных болтов, держащих под гнетом сальниковую крышку (рис. 1-4-8). Вынимают сальниковую крышку из крышки корпуса. Сделать это легче, если крышку сальника последовательно или одновременно поддевать с двух сторон крупной отверткой и лопаткой гвоздодера или рукоятками рычагов трубного ключа. Чтобы крышка сальника в дальнейшем меньше мешала, ее подвешивают на проволоке к спицам маховика. Обнажившийся кольцевой зазор между шпинделем и крышкой корпуса очищают от грязи и обрывков старой набивки крючком из стальной проволоки. Укладывают и утрамбовывают первый слой свежей набивки. Для этого можно использовать крышку сальника, если она свободно входит в нужное отверстие, или любую из половин подходящей трубки, разрезанную в продольном направлении по диаметру.
На слои уплотнения в кольцевом зазоре опускают крышку сальника и притягивают ее гайками. Зазор между этой крышкой и соответствующей опорной площадкой корпуса должен оставаться в пределах 6—10 мм как резерв для будущих подтяжек. Качество работы проверяют, поднимая и опуская шпиндель.
При отсутствии стандартного уплотнения применяют скрученные нити из мешковины или полосы из хлопчатобумажной ткани, слегка смазанные любым маслом, предохраняющим их от гниения на длительный срок. Можно использовать и веревки (кроме пластмассовых) или специально вырезанные полукольца из резины, но в этом случае следует слабо притягивать крышку сальника. Сильная затяжка будет мешать работе шпинделя, да и резина может крошиться.
Особой осторожности требует замена прорванной или продавленной прокладки между корпусом и его крышкой. Как и в предыдущем случае, закрывают задвижку и проверяют, пропускает ли она воду. Затем соединительные болты между крышкой и корпусом через один временно заменяют более длинными (на 20—25 мм). Оставшиеся постоянные болты удаляют, а на длинных на две—пять ниток отворачивают резьбу гайки и сразу же поворачивают маховик в сторону закрытия. При этом крышка поднимается ненамного. Повторяют операцию до тех пор, пока не появится щель (7—15 мм), достаточная для смены прокладки. Иногда щель увеличивают, чтобы хорошо почистить поверхность от остатков изношенной прокладки. Новую прокладку выкраивают по старой или по наружным габаритам крышки,уменьшив их на два диаметра болта. В одном месте прокладку разрезают зигзагообразно, чтобы ввести за болты и вокруг шпинделя. Зигзаг страхует от просачивания воды. Для прочности можно установить две прокладки со смещением зигзагов на 180°. Для корректировки положения прокладки, вырезая, оставляют на ней выступы. Лучший материал для прокладок — чистовая резина, худший — обычный, не гофрированный, картон, предварительно промасленный.
Ко второй группе неисправностей задвижек относятся те, которые устраняют без доступа воды. Одним из основных таких дефектов является невозможность перекрытия воды через задвижку. Обычно это вызвано повреждением контактирующих поверхностей дисков и колец песчинками и частицами окалины, ржавчины. Действительную причину устанавливают, вскрыв задвижку. Для этого отворачивают гайки с болтов, стягивающих корпус и крышку корпуса. Иногда для быстроты разборки перерезают болты ножовкой (в случае когда ржавчина не дает отвернуть гайки). Благодаря фланцевому соединению корпуса и крышки корпуса возникает довольно большой зазор, позволяющий проникнуть полотну ножовки. При этом необходимо заранее заготовить новые болты и гайки, которые при установке обильно смазывают солидолом, техническим вазелином, борным вазелином и т. п. Взявшись за маховик, отделяют крышку корпуса. За шпинделем должны последовать диски и клин, но на задвижке, длительное время находившейся в эксплуатации, диски могут не отсоединиться от корпуса. В этом случае выворачивают маховик вместе с крышкой до шпинделя. С обнажившейся внутренней поверхности корпуса и верхней части дисков зубилом скалывают наслоения, тормозящие выход дисков. Чем ближе будут находиться диски к верхней части корпуса, с которой снята крышка и из которой торчит шпиндель, тем легче их извлечь. Прямоугольник шпинделя при этом не должен раздвигать диски. Нельзя допускать, чтобы диски оказались на дне корпуса, так как их будет распирать клин, прижимая к кольцам и не позволяя вынуть диски. Через центральное отверстие во фланце пальцами одной руки можно подталкивать диски снизу, а другой рукой вытягивать шпиндель в случае, когда задвижка отсоединена от трубы.
Клиновые задвижки (рис. 1-4-10)в основном устанавливают на трубах холодного водоснабжения. При резких перепадах температуры воды эти задвижки могут заклинить. Ремонтируют их так же, как параллельные. Характеристика клиновых задвижек приведена в таблице № 1.4.2.
Ремонт задвижек
Подписка на рассылку
Такие устройства запорной арматуры, как задвижки, присутствуют в большинстве трубопроводных систем и во многом определяют их надёжную и безопасную эксплуатацию. По этой причине регулярное обслуживание и ремонт задвижек существенно важны для обеспечения эксплуатационной пригодности трубопроводных систем.
Неисправности задвижек
Типовая конструкция задвижек с выдвижным Шпинделем показаны: дисковой на Рис. 1, клиновой на Рис. 2.
Перечислим наиболее часто встречающиеся неисправности задвижек:
1) Течь в соединении корпус-трубопровод или течь из-под крышки;
2) Течь из сальника по шпинделю;
3) Неполное перекрытие потока;
4) Маховик невозможно повернуть штатно (вручную);
5) Вращение саховика не приводит к открытию потока.
Рис. 2
Ремонт чугунной задвижки
Техническое обслуживание задвижки или её ремонт возможны только при полном отключении трубопровода от тока рабочей жидкости, в котором она установлена. При этом давление внутри этого трубопровода должно быть выравнено с давлением окружающей среды. К проведению таких работ может быть допущен только опытный персонал, имеющий соответствующую квалификацию и допуски. Можно рекомендовать следующую методику проведения технического обслуживания задвижки:
1) Раз в месяц полностью закрывать и открывать задвижку с целью очистки трущихся поверхностей от возможных загрязнений;
2) Обеспечить постоянное наличие смазки на выдвижном шпинделе;
3) Раз в неделю проверять отсутствие течи сальникового уплотнения шпинделя;
4) Не допускать при эксплуатации задвижки промежуточного положения затвора.
Ремонт чугунной задвижки с выдвижным и невыдвижным шпинделем будет несколько отличаться по рекомендациям. Приведём эти рекомендации по каждому виду неисправности, перечисленному выше.
Течь в соединении корпус-трубопровод или течь из-под крышки
Причиной течи могут быть:
1) Ослабление болтов или шпилек соединения фланцев корпуса задвижки с фланцами трубопровода или соединения фланцев крышки и корпуса;
2) Износ уплотняющей прокладки;
3) Коррозионное изъязвление уплотняемой поверхности фланцев.
Для проведения ремонта необходимо разъединить фланцевое соединение. Осмотреть уплотняющую прокладку и при её износе заменить. Если не обнаружено коррозионного изъязвления поверхности фланцев, то установить вновь соединительные болты или шпильки и равномерно затянуть их по периметру фланцев рекомендуемым по технической документации моментом затяжки.
В случае обнаружения коррозионного изъязвления уплотняемой поверхности фланцевнеобходимо принять решение о замене корпуса или крышки, а может, и задвижки в целом.
Течь из сальника по шпинделю
Причиной течи могут быть:
1) Ослабление болтов затяжки фланца сальника;
2) Старение уплотнительного состава с потерей его пластичности;
3) Образование на уплотняемой поверхности шпинделя коррозионного изъязвления или накипи.
Для проведения ремонта необходимо открутить гайки крепления фланца сальника и поднять его вверх по шпинделю. Убедиться в функциональном состоянии набивки сальника. Если она потеряла эластичность, высохла, имеет разрывы, задиры – заменить.
Для задвижек с выдвижным шпинделем необходимо также осмотреть уплотняемую поверхность шпинделя, для чего, возможно, придётся открутить гайки крепления крышки и поднять крышку вверх по шпинделю для обеспечения полного обзора его уплотняемой поверхности. При наличии накипи на уплотняемой поверхности – зачистить до чистого металла без повреждения последнего. При обнаружении коррозионных изъязвлений шпиндель заменить.
После выполнения указанных операций выполнить обратный монтаж отсоединённых и/или заменённых деталей с затягиванием гаек резьбовых соединений рекомендуемыми по технической документации моментами затяжки.
Неполное перекрытие потока
Причиной неполного перекрытия потока могут быть:
1) Накипь на контактирующих поверхностях затвора и корпуса;
2) Механические повреждения контактирующих поверхностей затвора и корпуса в виде царапин или коррозионных изъязвлений;
3) Износ контактирующих поверхностей затвора и корпуса (особенно это касается «обрезиненых» конструкций).
Для проведения ремонта необходимо произвести демонтаж задвижки для извлечения затвора (цельного или составного клина или диска) и провести осмотр контактирующих поверхностей затвора и седла корпуса. После очистки обнаруженной накипи и/или следов ржавчины необходимо оценить износ контактирующих поверхностей и величину механических и/или коррозионных повреждений. В случае возможности ремонта для «необрезиненных» конструкций произвести взаимную притирку контактирующих поверхностей затвора и седла алмазосодержащими пастами. Для повреждённых «обрезиненных» уплотняющих поверхностей лучше всего произвести замену деталей, т.к. их качественный ремонт возможен только в заводских условиях.
После ремонта произвести обратный монтаж задвижки с затягиванием гаек резьбовых соединений рекомендуемыми по технической документации моментами затяжки.
Маховик невозможно повернуть штатно (вручную)
Причиной невозможности проворачивания маховика является, как правило, заклинивание затвора образовавшейся накипью вследствие отсутствия регулярного обслуживания задвижки. Для устранения этой неисправности необходимо открутить гайки крепления крышки и снять её. Извлечь затвор и произвести очистку контактирующих поверхностей затвора и седла корпуса от накипи до чистого металла без повреждения последнего. При необходимости произвести притирку контактирующих поверхностей, как это было описано выше.
После ремонта произвести обратную сборку задвижки с затягиванием гаек резьбовых соединений рекомендуемыми по технической документации моментами затяжки.
Вращение маховика не приводит к открытию потока
1) В задвижках с выдвижным шпинделем:
а) износ или разрушение элементов соединения шпиндель-затвор;
б) срыв или износ резьбы втулки (гайки) ходовой;
в) срез или износ шпонки соединения маховик–втулка (гайка) ходовая.
2) В задвижках с невыдвижным шпинделем – срыв или износ резьбы в ходовой гайке затвора.
Для проведения ремонта задвижки с выдвижным шпинделем сначала необходимо проверить подъём шпинделя при вращении маховика. Если шпиндель выдвигается, то значит соединение шпиндель-затвор изношено или разрушено. Наилучшей рекомендацией в этом случае будет демонтаж задвижки и замена изношенной или разрушенной детали. В случае отсутствия подъёма шпинделя при вращении маховика необходимо снять маховик и убедиться, что шпонка соединения втулка (гайка) ходовая–маховик находится в функциональном состоянии. Если это так, то необходимо произвести дальнейший демонтаж и снять со шпинделя втулку (гайку) ходовую, убедиться в износе или разрушении её резьбы и произвести замену. В случае среза или износа шпонки – шпонку заменить.
Для проведения ремонта задвижки с невыдвижным шпинделем необходимо снять крышку и убедиться, что резьба ходовой гайки затвора изношена или разрушена. Если возможна замена ходовой гайки – заменить, в противном случае заменить весь затвор в целом. После этого, при необходимости, произвести притирку контактирующих поверхностей нового затвора и седла корпуса.
Ремонт клиновых задвижек
Ремонт клиновых задвижек имеет одну особенность. При повторных притирках контактирующих поверхностей клина и седла корпуса происходит «проседание» клина из-за уменьшения контактных габаритов клина и увеличения контактных габаритов седла корпуса. Поэтому такой ремонт можно выполнить лишь несколько раз, после чего «просадка» клина не обеспечивает герметичного запирания потока. В этом случае иногда применяют ремонтную технологию наплавки уплотнительных колец на седло корпуса с последующей расточкой и притиркой совместно с клином.
Испытание задвижек на герметичность необходимо производить после любого ремонта.При ремонтах в «полевых условиях», не связанных с полным демонтажом задвижки и выполнению работ в заводских условиях (притирка, «обрезинивание» уплотняющих поверхностей), перед вводом задвижки в эксплуатацию необходимо произвести несколько процедур:
1) Из задвижки необходимо удалить воздух, для чего ослабить болты обжима сальникаи при появления капель рабочей жидкости из-под сальника вновь зажать болты;
2) Протестировать устройство на герметичность. Для чего при рабочем давлении в системе закрыть задвижку. При этом течи по уплотнениям (сальник, фланцы) не допускаются. Герметичность запирания задвижки необходимо контролировать по манометру, расположенному ниже по потоку после задвижки. Он должен зафиксировать падение давления в трубе после задвижки.При этом протечки через затвор допустимы и должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9544—2005 «Арматура трубопроводная запорная. Классы и нормы герметичности».
В случае ремонта задвижки в заводских условиях испытание задвижки на герметичность производится по методикам в соответствие с ГОСТ 53402-2009 «Арматура трубопроводная. Методы испытаний», ГОСТ 33257-2015 «Арматура трубопроводная. Методы контроля и испытаний», ГОСТ 9544—2005 «Арматура трубопроводная запорная. Классыи нормы герметичности», эксплуатационной документацией на задвижку и технической документацией на стенд. Пример такого стенда показан на Рис. 3.
Технология демонтажа и ремонта задвижек
Ремонт задвижек относится к обязательным процедурам, сопровождающим процесс эксплуатации подобных устройств. Ведь в конструкции задвижек имеются подвижные элементы, следовательно, такая запорная арматура нуждается, как минимум, в периодической замене подобных узлов.
Кроме того, задвижка может выйти из строя и по другим причинам. Поэтому в данной статье мы рассмотрим типичные угрозы функциональности устройства и способы их устранения путем периодического или капитального ремонта задвижки.
Причина неисправности задвижек
Конструкция задвижек предполагает, что в процессе эксплуатации узел может утратить работоспособность из-за следующего стечения обстоятельств:
Причиной утечек между корпусом задвижки и торцом трубы является либо монтажный брак, либо утечка вследствие деформации уплотнительной прокладки, герметизирующей стык. Диагностика такой поломки проводится визуально: о необходимости выполнить ремонт задвижек – чугунных, стальных или полимерных – без разницы, сигнализирует течь в зоне стыка корпуса и трубопровода.
Причиной разгерметизации крышки корпуса или крышки сальника является только прохудившийся сальник – уплотнитель, защищающий точку прохода штока или шпинделя сквозь указанные детали. Такую поломку можно диагностировать по потекам на корпусе арматуры. Причем на тип проблемы указывает источник (начало) потека – горловина крышки корпуса.
Причиной внутренней утечки в зоне заслонки является применение задвижек арматуры в трубопроводах, транспортирующих сильно загрязненный поток, частички которого деформируют уплотнительные кольца запора. Кроме того, частички могут оседать на внутренних стенках корпуса, тем самым препятствуя плотному контакту с затвором арматуры. Такую поломку диагностировать очень сложно. Ведь выявить внутренние неисправности в узле можно только по косвенным признакам – наличию скачков давления в перекрытом трубопроводе.
Технология ремонта задвижек зависит от типа поломки. Ведь внешние утечки (в зоне корпус-труба и шпиндель-сальник) диагностируют и устраняют с помощью совершенно иных действий, чем утечки внутренние (в зоне корпус-заслонка).
Ремонт и демонтаж задвижек арматуры
Ремонтные работы, целью которых является восстановление работоспособности задвижки, выполняются либо путем полного демонтажа узла, либо путем частичной разборки-сборки арматуры. Капитальный ремонт задвижки можно организовать и тем, и другим способом. Для частичного ремонта достаточно разобрать крышку сальника и снять крышку корпуса. Однако и та, и другая операция начинается с одного действия – перекрытия трубопровода выше по течению потока. Разумеется, для этих целей следует задействовать работоспособное запорное устройство.
Для сохранения уровня ремонтопригодности магистрали, очень важно своевременно выполнять все ремонтные работы в узлах запорной арматуры. В ином случае стоимость работ по восстановлению задвижек арматуры увеличится на несколько порядков.
Процесс разборки-сборки выглядит следующим образом:
Указанную операцию можно провести и на отсоединенной заслонке, и на арматуре, вмонтированной в трубопровод. А вот для замены прокладок или устранения ошибок на стыке корпуса и трубы нам придется, в обязательном порядке, демонтировать все устройство, с последующей разборкой-сборкой и установкой арматуры в трубопровод.
По завершению ремонтных работ слесарь должен протестировать устройство на работоспособность. То есть, отремонтированная задвижка должна запирать трубопровод, полностью прекращая течение жидкости в магистрали.
Контрольным прибором, в данном случае является обычный манометр, который должен зафиксировать падение давления в трубе, расположенной ниже (по направлению течения потока) задвижки.
