Задвижка Ду 40 — трубопроводная арматура с условным проходом 40 мм (что приблизительно соответствует наружному диаметру трубы 48 мм по ГОСТ 3262-75 для стальных водогазопроводных труб), в которой запирающий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды. Основная функция — полное перекрытие потока. Данный типоразмер широко распространен в технологических линиях, системах теплоснабжения, водоснабжения и промышленных трубопроводах среднего давления.
Классификация по конструкции запирающего элемента (шибера) является ключевой для выбора.
Затвор выполнен в форме клина, который входит в конические седла корпуса. Подразделяются на:
Уплотнительные поверхности седел расположены параллельно друг другу. Затвор представляет собой диск или лист (шибер), который прижимается к седлам специальным клиновым или пружинным механизмом. Чаще применяются для сред с механическими примесями, но герметичность обычно ниже, чем у клиновых.
Выбор материала определяется рабочей средой, ее температурой, давлением и агрессивностью.
| Материал корпуса/крышки | Обозначение | Основные среды применения | Диапазон температур, °C |
|---|---|---|---|
| Углеродистая сталь | 25Л, 30Л | Вода, пар, нефтепродукты, неагрессивные среды | -40 до +425 |
| Легированная сталь | 09Г2С, 12Х18Н9ТЛ | Высокотемпературный пар, нефтепродукты с повышенной температурой, слабоагрессивные среды | -60 до +600 |
| Нержавеющая сталь (аустенитная) | 12Х18Н9ТЛ, 08Х18Н10Т | Агрессивные среды (кислоты, щелочи), пищевая промышленность, среды высокой чистоты | -60 до +350 |
| Чугун серый | ЧШ, СЧ20 | Вода, пар, воздух, неагрессивные газы при низком и среднем давлении | -15 до +300 |
| Чугун ковкий | ЧК, КЧ30-6 | Водоснабжение, газоснабжение, неагрессивные среды. Более прочный и пластичный, чем серый чугун. | -30 до +350 |
| Латунь/Бронза | ЛЦ40С, БрА9Ж3Л | Морская вода, пар, неагрессивные жидкости и газы в ЖКХ, судостроении | -60 до +200 |
| Материал уплотнения | Тип арматуры | Стойкость к средам | Ограничения |
|---|---|---|---|
| Латунь/Бронза | Стальная, чугунная | Вода, пар, нефтепродукты | Агрессивные среды |
| Нержавеющая сталь | Стальная | Высокие температуры, абразивные включения | Может вызывать гальваническую коррозию с некоторыми металлами |
| Фторопласт (FKM, Viton) | Стальная, нержавеющая | Агрессивные химические среды, масла | Ограниченный температурный диапазон (обычно до +200°C) |
| EPDM (этиленпропиленовый каучук) | Чугунная, стальная | Горячая и холодная вода, пар, щелочи, слабые кислоты | Нефтепродукты, масла |
| NBR (нитрильный каучук) | Чугунная, стальная | Вода, воздух, нефтепродукты, масла, газы | Озоносодержащие среды, сильные окислители |
При выборе задвижки Ду 40 необходимо анализировать следующие параметры:
Монтаж задвижки Ду 40 должен производиться на прямом участке трубопровода, без нагрузки от веса труб и компенсаторов. Направление потока среды, как правило, не регламентировано, но должно соответствовать указанию на корпусе, если оно есть. Перед монтажом необходимо проверить чистоту внутренней полости и плавность хода шпинделя. При фланцевом соединении запрещается выравнивание перекоса фланцев путем затяжки болтов — это приводит к перекосу корпуса и утечкам. Задвижка является арматурой только для закрытия/открытия потока. Ее использование для регулирования расхода (удержание в промежуточном положении) приводит к кавитационному износу уплотнительных поверхностей и быстрому выходу из строя. Требуется периодическое техническое обслуживание: проверка герметичности, смазка подвижных частей, контроль состояния сальникового уплотнения.
Задвижка использует поступательно движущийся клин/диск, а шаровой кран — поворотный шар со сквозным отверстием. Кран шаровой обеспечивает более быстрое перекрытие, часто лучшую герметичность в закрытом положении и может использоваться для ограниченного регулирования. Однако для сред с высокими температурами (свыше 150-200°C) и в крупных промышленных системах высокого давления традиционно применяются задвижки как более надежные и ремонтопригодные в данных условиях.
Для горячей воды и насыщенного пара до +175°C оптимален EPDM. Для перегретого пара с температурой свыше +200°C требуется металл-металл (нержавеющая сталь по нержавеющей стали или латунь) или графитовое уплотнение. NBR не рекомендуется для пара.
При частичном открытии поток среды с высокой скоростью проходит через узкую щель, вызывая кавитацию и гидроэрозию уплотнительных поверхностей клина и седел. Это приводит к потере герметичности в закрытом положении и быстрому выходу арматуры из строя. Для регулирования применяются клапаны (вентили) и регулирующая арматура специальной конструкции.
У задвижки с выдвижным шпинделем резьбовая часть шпинделя и ходовая гайка вынесены за пределы корпуса. При открывании шпиндель выдвигается на величину хода затвора. Это позволяет легко обслуживать резьбу, такая конструкция более надежна для агрессивных сред и является стандартом для стальной промышленной арматуры. У задвижки с невыдвижным шпинделем резьба находится внутри корпуса и контактирует с рабочей средой. Конструкция компактнее по высоте, но резьба подвержена коррозии и износу, сложна в обслуживании. Чаще применяется в водопроводных чугунных и латунных задвижках.