Задвижка фланцевая с резьбовым соединением в средней части

Если брать классическую фланцевую задвижку — многие представляют себе цельнолитую конструкцию, где седло и корпус неразрывны. Но когда в средней части появляется резьбовое соединение, это меняет всю логику обслуживания. На практике такие модели часто путают с задвижками под приварку, хотя резьба в средней части — это скорее про ремонтопригодность, а не про монтаж. У нас на объекте в Татарстане как-раз стояли китайские аналоги, где этот узел был выполнен без уплотнительного кольца — результат — протечка через полгода. Пришлось экстренно менять на продукцию ООО 'Хэбэй Цзяндэ Клапан', где конструкция предусматривала контрящую резьбу с тефлоновым уплотнением.

Конструктивные особенности, которые не бросаются в глаза

Резьбовое соединение в средней части — это не просто стык двух половин корпуса. Важно, чтобы резьба была не метрическая, а трубная коническая — такая меньше подвержена самоотвинчиванию при вибрациях. В тех же задвижках от Jiangde Valve это реализовано через трапецеидальную резьбу с углом 45°, что даёт постепенное уплотнение при затяжке.

Часто забывают про ориентацию резьбы — для газовых сред делают левую резьбу, для жидкостей правую. Мы в 2018 году на КСТ в Оренбурге попались на этом: поставили задвижку с правой резьбой на газопровод — через 200 циклов открытия начало подтравливать. Пришлось демонтировать узел и заказывать кастомное исполнение.

Толщина стенки в зоне резьбы — отдельная история. Если производитель экономит материал, через 2-3 года в этой зоне появляются микротрещины от циклических нагрузок. У китайских no-name брендов такое сплошь и рядом, а у нормальных производителей типа 'Хэбэй Цзяндэ Клапан' там идёт утолщение на 15-20% относительно номинальной стенки.

Монтажные ловушки

При монтаже многие не обращают внимание на последовательность затяжки шпилек — если сначала затягивать шпильки рядом с резьбовым соединением, может возникнуть перекос. Мы разработали свою схему: сначала центральные шпильки, потом крайние, потом по диагонали. Особенно критично для DN300 и выше.

Термические расширения — бич таких конструкций. На трубопроводе ГВС при ΔT 80°C резьбовое соединение в средней части работает как компенсатор — если не дать правильный момент затяжки, либо потечёт, либо 'заклинит'. На ТЭЦ в Новосибирске был случай, когда задвижку затянули с моментом 450 Н·м вместо рекомендуемых 320 Н·м — после первого же теплового удара клин не сдвинули без гидродомкрата.

Прокладки между фланцами — отдельная тема. Если использовать паронит толщиной 3 мм вместо 2 мм — резьбовой стык в средней части получает дополнительную нагрузку на изгиб. Лучше брать спирально-навитые прокладки, они компенсируют несоосность.

Эксплуатационные наблюдения

Задвижка фланцевая с резьбовым соединением в средней части особенно чувствительна к гидроударам. В отличие цельнолитых корпусов, здесь есть дополнительный концентратор напряжений. На водоводе в Красноярске после аварийного отключения насосов такая задвижка дала течь по резьбе — дефектоскопия показала трещину в зоне последней нитки резьбы.

Циклические нагрузки — ещё один важный момент. Если задвижка работает в режиме 'открыто-закрыто' несколько раз в сутки, через 3-4 года появляется люфт в резьбовом соединении. Мы рекомендуем для таких режимов брать задвижки с контрящими штифтами — как раз как у моделей JDV от 'Хэбэй Цзяндэ Клапан'.

Коррозия в резьбовой зоне — частая проблема на химических производствах. Даже если основной корпус из нержавейки, резьбу нужно дополнительно защищать пастами типа Molykote 111. На солевом растворе в Березниках без такой защиты резьба прикипала намертво за 8 месяцев.

Ремонтные возможности

Основное преимущество такой конструкции — возможность замены седла или клина без демонтажа всего корпуса. Но здесь есть нюанс: если резьба повреждена, восстановить её сложнее чем в сварных соединениях. Мы используем набор метчиков специально под трубную резьбу — обычные метрические не подходят.

При ремонте часто перетягивают соединение — особенно когда используют пневмогайковёрты. Для задвижек DN200 максимальный момент 310 Н·м, но некоторые 'спецы' выставляют 500 — потом корпус идет 'винтом'.

Замена уплотнений — кажется простой операцией, но если ставить уплотнительные кольца не того сечения (например 3 мм вместо 2.5 мм), резьбовое соединение не дожимается до упора. Лучше всегда использовать оригинальные запчасти — у того же 'Цзяндэ Клапан' есть сервисные киты именно под конкретные модели.

Сравнение с альтернативными конструкциями

Если брать цельнолитые задвижки — они надежнее но дороже в ремонте. При износе седла приходится менять весь корпус. А здесь можно открутить половины и заменить только изношенную часть.

Сварные соединения в средней части — вариант для высоких давлений, но при ремонте нужен демонтаж и зачистка. Резьбовое соединение позволяет делать ремонт 'на месте'.

Фланцевые соединения по краям плюс резьбовое в середине — такой гибридный вариант дает максимальную ремонтопригодность. Но требует точного расчета нагрузок — чтобы фланцы не 'отвели' резьбовой стык.

Выводы для практиков

Задвижка фланцевая с резьбовым соединением в средней части — не панацея, а инструмент под конкретные задачи. Для систем с частым обслуживанием — оптимальна. Для агрессивных сред с вибрациями — нужно дополнительное укрепление.

При выборе смотрите не только на цену, но и на исполнение резьбы — лучше трапецеидальная с упорным буртом. И проверяйте наличие запасных частей — чтобы не оказаться как мы в 2019 с задвижкой DN150, которую 3 месяца ждали из-за отсутствия ремкомплекта.

Из производителей могу отметить ООО 'Хэбэй Цзяндэ Клапан' — у них грамотно проработана конструкция именно для российских условий эксплуатации. Резьба защищена от коррозии, есть каталог запасных частей, и по цене адекватно. Но это уже тема для отдельного разговора.