Клапаны фланцевые 15с22нж

Клапаны фланцевые 15с22нж: технические характеристики, конструкция и применение

Клапан фланцевый 15с22нж представляет собой запорную трубопроводную арматуру с условным проходом от Ду 15 до Ду 100, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды в технологических системах. Изделие относится к классу «нормально закрытых»: запирающий элемент находится в закрытом положении при отсутствии усилия на шпинделе. Управление осуществляется вручную, посредством маховика. Маркировка расшифровывается следующим образом: 15 – обозначение запорного клапана, с – материал корпуса (сталь углеродистая), 22 – номер модели, нж – материал уплотнительных поверхностей (никелевый сплав, обычно 13ХН или подобный).

Конструктивные особенности и принцип действия

Клапан 15с22нж выполнен по схеме «проходной» с жестким соединением корпуса и крышки на фланцах с болтовым креплением. Это обеспечивает повышенную ремонтопригодность по сравнению с арматурой с муфтовым соединением. Запорным элементом является золотник, который перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока среды. Герметичность перекрытия обеспечивается притиркой уплотнительных поверхностей золотника и седла, выполненных из коррозионностойкого никелевого сплава.

Основные конструктивные узлы:

• Корпус и крышка: Изготавливаются из углеродистой стали (сталь 25Л, 35Л по ГОСТ 977). Фланцы корпуса и крышки соответствуют ГОСТ 12815 (исполнение 1). Рабочая среда движется через корпус, изменяя направление потока дважды, что обуславливает высокое гидравлическое сопротивление.
• Затвор (золотник и седло): Золотник тарельчатого типа, соединен со шпинделем. Седло запрессовано в корпус или выполнено заодно с ним. Уплотнительные поверхности наплавлены никелевым сплавом и подвергнуты тщательной механической обработке и притирке.
• Шпиндель и бугельный узел: Шпиндель имеет трапецеидальную резьбу, расположенную в бугельном узле вне зоны контакта с рабочей средой. Это предотвращает коррозию и износ резьбы, повышая срок службы и надежность.
• Сальниковое уплотнение: Герметичность подвижного соединения шпиндель-крышка обеспечивается сальниковым уплотнением, набитым упругим материалом (асбестовый или безасбестовый шнур, графит) и поджимаемым накидной гайкой через сальниковую втулку.
• Маховик: Стандартный маховик позволяет оператору прикладывать необходимое усилие для управления клапаном.

Принцип действия основан на вращении маховика, которое через резьбовую пару преобразуется в поступательное движение шпинделя и золотника. При завинчивании золотник садится на седло, перекрывая проход. При отвинчивании – поднимается, открывая проход для среды.

Основные технические характеристики и параметры

Клапаны 15с22нж рассчитаны на работу в специфических условиях, что отражено в их технических параметрах.

Таблица 1. Основные параметры клапанов 15с22нж

Параметр	Значение / Описание
Условное давление, Ру	16 МПа (160 кгс/см²)
Условный проход, Ду	15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100 мм
Температура рабочей среды	От -40 до +200 °C (для стандартного исполнения)
Тип присоединения	Фланцевое по ГОСТ 12815-80, исполнение 1 (шип-паз)
Направление подачи среды	Под золотник (стандартно). Возможное исполнение «средой на золотник» оговаривается отдельно.
Климатическое исполнение	У, УХЛ, Т по ГОСТ 15150 (для умеренного, холодного и тропического климата)
Материал корпуса и крышки	Углеродистая сталь (25Л, 35Л)
Материал уплотнительных поверхностей	Никелевый сплав (напр., 13ХН)
Материал сальникового уплотнения	АП-31, графит, безасбестовые материалы
Стандарт	Изготавливается по ТУ 3742-001-64139230-2012 или аналогичным.

Таблица 2. Габаритные и присоединительные размеры (пример для Ду 50, Ру 16)

Обозначение размера	Значение, мм
Длина строительная, L	300
Высота, H (при полностью выдвинутом шпинделе)	~550
Диаметр фланца, D	160
Диаметр окружности болтов, D1	125
Диаметр болтов	М20
Количество болтов, n	8

Сфера применения и рабочие среды

Клапаны 15с22нж нашли широкое применение в отраслях, где требуется надежное отсечение потока агрессивных и неагрессивных сред под высоким давлением.

• Энергетика: Вспомогательные трубопроводы тепловых электростанций (ТЭС), линии подпитки, дренажные системы, технологические линии с водой, паром, неагрессивными жидкостями.
• Нефтегазовая промышленность: Установки подготовки нефти и газа, технологические линии с нефтепродуктами, мазутом, водой.
• Химическая промышленность: Трубопроводы с различными химическими средами, не взаимодействующими с материалами клапана. Конкретная стойкость определяется химическим составом наплавленного сплава и сальникового уплотнения.
• Судостроение: Системы судовых энергетических установок.
• Промышленные предприятия: Магистрали технологического пара, воды, сжатого воздуха и других сред в пределах рабочих параметров.

Важно: Клапан не предназначен для работы в криогенных условиях (ниже -40°C), с абразивными средами, а также в системах, где требуется регулирование расхода. Его функция – исключительно запорная (открыто/закрыто).

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж клапана должен производиться на прямолинейном участке трубопровода с учетом направления потока (указано стрелкой на корпусе). Необходимо обеспечить свободный доступ к маховику и шпинделю для обслуживания и управления. Запрещается использование клапана в качестве опоры для трубопровода. При затяжке фланцевых болтов необходимо соблюдать равномерность и момент затяжки, рекомендуемый стандартами на фланцевые соединения.

Эксплуатация требует периодического контроля за состоянием сальникового уплотнения. При появлении течи по шпинделю требуется подтяжка сальниковой втулки. В случае износа сальника производится его перебивка или замена. В процессе эксплуатации необходимо избегать приложения чрезмерных усилий к маховому колесу, особенно в крайних положениях золотника.

Техническое обслуживание включает:

• Визуальный осмотр на отсутствие коррозии и механических повреждений.
• Проверку плавности хода шпинделя.
• Контроль герметичности сальника и затвора.
• При плановых ремонтах – проверку состояния уплотнительных поверхностей золотника и седла, при необходимости – их притирку.

Преимущества и недостатки клапанов 15с22нж

Преимущества:

• Высокая надежность и герметичность в закрытом положении благодаря качественной притирке никелевых уплотнений.
• Ремонтопригодность конструкции: возможность замены сальника, притирки затвора, замены крышки.
• Бугельный узел, защищающий резьбу шпинделя от среды, что увеличивает ресурс.
• Универсальность применения для широкого диапазона сред (вода, пар, нефтепродукты, неагрессивные газы).
• Соответствие фланцев стандартам, что упрощает монтаж.

Недостатки:

• Высокое гидравлическое сопротивление из-за проходной конструкции с двумя поворотами потока.
• Большие строительные размеры и масса по сравнению с прямоточными или шаровыми конструкциями.
• Ограниченная скорость срабатывания (ручное управление).
• Повышенный износ уплотнительных поверхностей при частых циклах «открыто-закрыто».

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие клапана 15с22нж от задвижки 30с41нж?

Клапан 15с22нж – это запорный клапан (вентиль) с возвратно-поступательным движением золотника параллельно потоку. Задвижка 30с41нж имеет затвор в виде клина или шибера, который перемещается перпендикулярно потоку. Клапан обеспечивает более высокую герметичность, но имеет большее гидравлическое сопротивление. Задвижка обладает малым сопротивлением, но менее герметична и более подвержена износу уплотнений в частично открытом положении.

Можно ли использовать клапан 15с22нж для регулирования расхода?

Нет, категорически не рекомендуется. Конструкция клапана предназначена исключительно для работы в двух позициях: «полностью открыт» или «полностью закрыт». Работа в промежуточном положении приводит к интенсивному эрозионно-кавитационному износу наплавленных уплотнительных поверхностей золотника и седла, что быстро выводит арматуру из строя и лишает ее герметичности.

Что означает исполнение «средой на золотник» и когда оно применяется?

Стандартное исполнение – подача среды под золотник. В этом случае при закрытии усилия на шпинделе направлены против давления среды, что требует большего усилия, но облегчает открытие. В исполнении «средой на золотник» поток давит на золотник сверху. Это облегчает закрытие (среда «помогает» прижать золотник к седлу), но затрудняет открытие. Такое исполнение может применяться в специфических схемах, например, для обеспечения дополнительного прижатия в закрытом положении, и всегда оговаривается в заказе отдельно.

Какой аналог клапана 15с22нж существует по европейским стандартам?

Ближайшими функциональными и конструктивными аналогами являются фланцевые запорные клапаны (globe valves) из углеродистой стали с нержавеющими уплотнениями, соответствующие стандартам DIN 3356 (тип GL), ASME B16.34, с номинальным давлением PN 160 или Class 900. Конкретные модели зависят от производителя (например, серии у производителей типа ADCA, Velan, KSB). При подборе аналога необходимо строго сверять все параметры: давление, температуру, присоединительные размеры и материал уплотнений.

Как часто требуется проводить техническое обслуживание сальникового уплотнения?

Периодичность обслуживания сальника зависит от режима работы (цикличность переключений), температуры и агрессивности среды. В стандартных условиях (вода, пар до 200°C) рекомендуется проводить визуальный контроль на предмет подтекания при каждом плановом обходе. Профилактическую подтяжку сальниковой втулки выполняют при первых признаках протечки. Полная перебивка сальника выполняется в среднем каждые 2-5 лет или согласно регламенту конкретного предприятия. При работе с перегретым паром или агрессивными средами межремонтный интервал сокращается.

Заключение

Клапан фланцевый 15с22нж представляет собой классическую, проверенную временем конструкцию запорной арматуры для ответственных трубопроводов высокого давления. Его ключевые преимущества – высокая герметичность, ремонтопригодность и надежность в условиях умеренных и высоких температур. Несмотря на появление более современных конструкций (например, шаровых кранов), он сохраняет свою актуальность в энергетике и промышленности благодаря простоте, ремонтопригодности и предсказуемости ресурса. Правильный выбор, монтаж и соблюдение правил эксплуатации, исключающих использование клапана для регулирования, являются залогом его длительной и безотказной службы в течение многих лет.