Клиновая задвижка или параллельная: какую выбрать для магистрального трубопровода

Задвижки — основной тип запорной арматуры на магистральных трубопроводах. Среди них клиновые конструкции занимают доминирующее положение, однако параллельные задвижки тоже имеют свою нишу. Разобраться в разнице важно.

Принцип работы

В обоих типах запирающий элемент (затвор) движется перпендикулярно потоку, перекрывая проходное сечение. Разница в форме затвора и способе уплотнения.

Клиновая задвижка — затвор выполнен в форме клина (конуса с небольшим углом). При закрытии клин входит в коническое седло и за счет геометрии обеспечивает самоуплотнение под действием давления среды и усилия на шпинделе. Чем выше давление — тем плотнее прижат клин к седлу.

Параллельная задвижка — две параллельные уплотнительные поверхности затвора прижимаются к двум параллельным кольцам седла. Уплотнение обеспечивается распорным механизмом (шиберные задвижки) или давлением среды.

Герметичность

Клиновая задвижка при правильном исполнении обеспечивает высокую герметичность — клин надежно прижат к седлу. Однако есть обратная сторона: при длительной эксплуатации клин может «прикипеть» к седлу, особенно при перепадах температур. Открытие такой задвижки требует больших усилий и нередко приводит к повреждению уплотнительных поверхностей.

Параллельные задвижки лишены этой проблемы — затвор не заклинивается в седле. Но достичь той же герметичности, что у клиновой, сложнее.

Рабочие среды и давление

Стальная задвижка ДУ150 клинового типа — стандартное решение для большинства магистральных систем: вода, нефть, газ, пар. Клиновые задвижки выпускаются на давления от PN16 до PN400, хорошо работают на чистых средах.

Параллельные задвижки традиционно применяются в системах с загрязненными средами — взвесь, шлам, нефть с механическими примесями. Параллельный затвор при закрытии «сгребает» частицы с уплотнительных поверхностей, тогда как клин давит на них и создает риск повреждения седла.

Строительная длина и масса

Клиновая задвижка при полном открытии должна полностью вывести клин из зоны прохода. Для этого нужен значительный ход шпинделя, что увеличивает общую высоту изделия. На DN150 это около 400–500 мм строительной высоты. Для трубопроводов в ограниченном пространстве это может быть критично.

Параллельная задвижка компактнее по высоте при тех же диаметрах.

Привод

На магистральных задвижках DN150 и выше ручной маховик — это уже значительные усилия. Количество оборотов от закрытого до открытого положения — десятки. Для дистанционного управления или автоматизации устанавливаются электроприводы. При выборе клиновой задвижки под электропривод учитывайте крутящий момент на закрытие — у клина он выше, чем у параллельной конструкции, что влияет на выбор привода.