Задвижка— продукт промышленной революции. Хотя некоторые конструкции клапанов, такие как шаровые краны и пробковые краны, существуют уже давно, задвижки на протяжении десятилетий занимали доминирующее положение в отрасли, и лишь недавно они уступили значительную долю рынка шаровым кранам и поворотным дисковым затворам.

Разница между задвижкой, шаровым краном, пробковым краном и поворотным затвором заключается в том, что запирающий элемент, называемый диском, затвором или окклюдером, поднимается в нижней части штока клапана, выходит из водосточной трубы и входит в верхнюю часть клапана, называемую крышкой, и вращается через шток на несколько оборотов. Эти клапаны, открывающиеся линейно, также называются многооборотными или линейными клапанами, в отличие от четвертьоборотных клапанов, у которых шток поворачивается на 90 градусов и обычно не поднимается.

Задвижки доступны из десятков различных материалов и с разными номиналами давления. Их размер варьируется от ½ дюйма (NPS), удобного для руки, до 144 дюймов (NPS), подходящих для больших грузовиков. Задвижки изготавливаются из отливок, поковок или сварных деталей, хотя литая конструкция является наиболее распространённой.

Одной из наиболее привлекательных особенностей задвижек является возможность их полного открытия с минимальными препятствиями или трением в проточных отверстиях. Сопротивление потоку, создаваемое открытой задвижкой, примерно такое же, как у участка трубы с таким же размером проходного отверстия. Поэтому задвижки по-прежнему широко используются для запирания или регулирования потока. В некоторых номенклатурных обозначениях задвижки называются шаровыми кранами.

Задвижки, как правило, не подходят для регулирования потока или работы в любом направлении, кроме полностью открытого или полностью закрытого. Использование частично открытой задвижки для дросселирования или регулирования потока может привести к повреждению пластины клапана или седла клапана, поскольку в условиях частично открытого потока, создающего турбулентность, поверхности седла клапана будут соприкасаться друг с другом.

Тип задвижки

Внешне большинство задвижек выглядят одинаково. Однако существует множество различных конструктивных вариантов. Большинство задвижек состоят из корпуса и крышки, в которой установлен запорный элемент, называемый диском или затвором. Запорный элемент соединён со штоком, проходящим через крышку, и, наконец, с маховиком или другим приводом для управления штоком. Давление вокруг штока клапана регулируется сжатием набивки в уплотнительной зоне или камере.

Движение пластины задвижки по штоку определяет, поднимается ли шток клапана или ввинчивается в пластину клапана при открытии. Эта реакция также определяет два основных типа конструкции штока/диска для задвижек: с выдвижным штоком и невыдвижным штоком (NRS). Выдвижной шток — наиболее популярный тип конструкции штока/диска на промышленном рынке, в то время как невыдвижной шток давно используется в водопроводной и трубопроводной промышленности. В некоторых судоходных системах, где до сих пор используются задвижки и где имеются небольшие пространства, также используется тип NRS.

Наиболее распространённая конструкция соединения штока и крышки в промышленных клапанах — это наружная резьба и бугель (OS&Y). Конструкция OS&Y более подходит для коррозионных сред, поскольку резьба расположена вне области уплотнения жидкости. Она отличается от других конструкций тем, что маховик крепится к втулке в верхней части бугеля, а не к самому штоку, поэтому маховик не поднимается при открытом клапане.

Сегментация рынка задвижек

Хотя за последние 50 лет угловые поворотные затворы заняли значительную долю рынка задвижек, некоторые отрасли, включая нефтегазовую, по-прежнему активно используют их. Несмотря на значительный прогресс в использовании шаровых кранов в газопроводах, в трубопроводах для сырой нефти и жидкостей по-прежнему используются параллельные задвижки.

В случае крупных размеров задвижки по-прежнему остаются основным выбором для большинства применений в нефтеперерабатывающей промышленности. Прочность конструкции и общая стоимость владения (включая экономичность обслуживания) являются привлекательными сторонами этой традиционной конструкции.

Что касается применения, многие процессы нефтепереработки требуют температур, превышающих безопасную рабочую температуру тефлона, который является основным материалом седла плавающих шаровых кранов. Высокопроизводительные дисковые затворы и шаровые краны с металлическим уплотнением начинают находить всё большее применение на нефтеперерабатывающих заводах, хотя их общая стоимость владения, как правило, выше, чем у задвижек.

В водоочистной отрасли по-прежнему доминируют чугунные задвижки. Даже при подземном применении они относительно дешевы и долговечны.

Энергетическая промышленность используетзадвижки из сплавадля применения в условиях очень высоких давлений и температур. Хотя на электростанциях используются новые шаровые клапаны Y-типа и шаровые краны с металлическим седлом, предназначенные для блокировки, проектировщики и операторы по-прежнему отдают предпочтение задвижкам.