Задвижки стальные фланцевые Ду 100
Задвижки стальные фланцевые Ду 100: конструкция, применение и технические аспекты
Задвижка стальная фланцевая с условным проходом Ду 100 (номинальный диаметр 100 мм) представляет собой трубопроводную арматуру, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды. Ее основная функция – запорная, регулирование расхода с ее помощью не предусмотрено. Конструкция основана на затворе в виде клина, диска или шибера, который перемещается перпендикулярно оси потока среды. Фланцевое соединение обеспечивает надежное крепление к трубопроводу соответствующего диаметра посредством болтового соединения, что обуславливает ее широкое применение на ответственных участках магистралей, требующих высокой герметичности и ремонтопригодности.
Конструктивные особенности и основные типы
Конструкция задвижки Ду 100 включает в себя корпус с крышкой, образующие полость, внутри которой находится затвор. Управление осуществляется вручную (маховым колесом) или посредством электропривода. Фланцы на корпусе и крышке соответствуют ГОСТ, DIN или ANSI/ASME стандартам, что определяет геометрию, давление и тип уплотнения. Основное разделение происходит по типу затвора и конструкции шпинделя.
По типу затвора:
- Клиновые: Затвор выполнен в форме клина. Бывают цельноштампованными (жесткий клин), двухдисковыми (составной клин) и упругими (клинья с элементами упругости). Двухдисковые и упругие клинья компенсируют возможные перекосы при посадке в седла, снижая риск заклинивания.
- Параллельные (шиберные): Затвор состоит из двух дисков (шиберов), расположенных параллельно. Перекрытие потока происходит прижимом дисков к седлам с помощью клинового или пружинного механизма («задвижка с выдвижным шпинделем и обрезиненным клином»).
- С выдвижным шпинделем: Резьбовая часть шпинделя и ходовая гайка вынесены за пределы корпуса арматуры. Такая конструкция исключает контакт резьбы с рабочей средой, защищает ее от коррозии и абразивного износа, облегчает обслуживание. Характерен значительный строительный габарит по высоте.
- С невыдвижным (вращаемым) шпинделем: Резьба шпинделя находится в контакте с рабочей средой. Конструкция более компактна, но применяется для сред, не вызывающих коррозию и эрозию резьбовой пары (вода, нефтепродукты).
- Теплоэнергетика и ЖКХ: Вводы тепловых сетей в здания (ИТП, ЦТП), магистральные участки сетей теплоснабжения с параметрами теплоносителя до 150°C и 1,6 МПа, системы водоснабжения.
- Нефтегазовая отрасль: Технологические линии с нефтепродуктами, магистрали сырой нефти низкого давления, вспомогательные системы.
- Химическая промышленность: Трубопроводы с агрессивными средами в исполнении из нержавеющей стали.
- Пожаротушение: В составе запорной арматуры на напорных линиях спринклерных и дренчерных систем.
- Малое гидравлическое сопротивление в полностью открытом положении.
- Возможность применения на трубопроводах с высоковязкими и загрязненными средами (для параллельных задвижек).
- Надежность и простота конструкции.
- Универсальность по направлению потока среды.
- Ремонтопригодность с возможностью замены уплотнительных элементов.
- Большая строительная высота и масса, особенно у моделей с выдвижным шпинделем.
- Длительное время открытия/закрытия.
- Износ уплотнительных поверхностей в клиновых конструкциях при частых циклах срабатывания.
- Требование значительного пространства для выдвижения шпинделя.
По типу шпинделя (штока):
Материалы исполнения и условия применения
Корпусные детали задвижек Ду 100 изготавливаются преимущественно из углеродистых (Ст20, Ст25) и легированных сталей (09Г2С, 12Х18Н9Т, 15Х5М). Выбор материала определяется параметрами рабочей среды.
| Материал корпуса (марка стали) | Температурный диапазон | Рабочая среда | Примечание |
|---|---|---|---|
| Углеродистая сталь (Ст20, 25Л) | от -40 до +425 °C | Пар, горячая вода, нефть, нефтепродукты, неагрессивные среды. | Наиболее распространенное исполнение для общепромышленного применения. |
| Низколегированная сталь (09Г2С, 13ХФА) | до -60 °C | То же, для условий низких температур (северное исполнение). | Повышенная ударная вязкость при отрицательных температурах. |
| Коррозионностойкая сталь (12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т) | до +300 °C | Агрессивные среды: кислоты, щелочи, растворы солей. | Применение в химической, пищевой промышленности. |
| Жаростойкая сталь (15Х5М, 10Х17Н13М2Т) | до +590 °C | Перегретый пар, высокотемпературные нефтепродукты. | Энергетика, нефтепереработка. |
Технические характеристики и стандарты
Ключевыми параметрами для выбора задвижки Ду 100 являются условное давление (Ру), конструктивные стандарты фланцев и климатическое исполнение.
| Параметр | Значения и стандарты | Комментарий |
|---|---|---|
| Условный проход (Ду, DN) | 100 мм | Соответствует наружному диаметру трубопровода 108-114 мм. |
| Условное давление (Ру, PN) | PN10, PN16, PN25, PN40, Class 150, Class 300 | PN16 (1,6 МПа) – наиболее распространенный ряд для водоснабжения и тепловых сетей. |
| Тип присоединения | Фланцевое по ГОСТ 33259 (ранее ГОСТ 12815), DIN EN 1092-1, ASME B16.5 | Фланцы исполнения 1 (выступ-впадина) или 2 (шип-паз) для повышенных давлений. |
| Тип уплотнения | Фторопласт, графит, паронит, металл. | Графитовые уплотнения – для высоких температур, фторопласт – для агрессивных сред. |
| Климатическое исполнение | У, УХЛ, ХЛ, Т по ГОСТ 15150 | УХЛ1 – для умеренного и холодного климата, Т – для тропического. |
Области применения в энергетике и промышленности
Задвижки стальные фланцевые Ду 100 находят применение на критически важных участках, где требуется надежное отключение секции трубопровода.
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж задвижки Ду 100 осуществляется на подготовленный трубопровод с фланцами, соответствующими по стандарту, давлению и исполнению поверхности. Обязательна центровка фланцев во избежание возникновения изгибающих моментов. Затяжка болтов производится крест-накрест динамометрическим ключом с усилием, указанным в паспорте арматуры. Перед вводом в эксплуатацию проводится обязательная проверка на герметичность (опрессовка).
Эксплуатация допускается только в полностью открытом или полностью закрытом положении. Частичное открытие приводит к вибрации, кавитационному износу седел и затвора. Техническое обслуживание включает периодическую проверку герметичности, смазку ходового узла (шпинделя и сальникового уплотнения) и резьбовой пары для задвижек с выдвижным шпинделем, контроль состояния защитного покрытия.
Преимущества и недостатки
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается задвижка Ду 100 Ру16 от Ру25?
Основное отличие – в толщине стенок корпуса, крышки, конструкции фланцев и прочности крепежных элементов. Задвижка Ру25 рассчитана на рабочее давление 2,5 МПа (25 бар) и имеет более массивное исполнение. Фланцы на Ру25, как правило, имеют исполнение поверхности «шип-паз» (Type 2) для лучшей герметизации под более высоким давлением. Использование Ру16 на линиях с давлением Ру25 недопустимо по условиям прочности.
Как правильно подобрать материал уплотнительных колец (седел) для задвижки?
Выбор материала седел и уплотнения затвора определяется средой и температурой. Для воды до +110°C часто применяется резина или EPDM. Для пара, горячей воды и нефтепродуктов до +425°C – фторопласт (PTFE) или графит. Для агрессивных химических сред – фторопласт или нержавеющая сталь с наплавкой стеллита. Точные рекомендации содержатся в техническом паспорте изделия.
Можно ли устанавливать задвижку Ду 100 в любом пространственном положении?
Да, стальная фланцевая задвижка допускает установку в любом положении (горизонтально, вертикально шпинделем вверх или вниз). Однако для задвижек с невыдвижным шпинделем предпочтительна установка на горизонтальных участках. При вертикальной установке задвижки с электроприводом необходимо учитывать требования производителя привода к ориентации редуктора.
Что означает маркировка «30с41нж» на корпусе задвижки?
Это условное обозначение по отечественной системе: «30» – тип арматуры (задвижка), «с» – материал корпуса (сталь углеродистая), «41» – номер модели, «нж» – материал уплотнительных поверхностей (нержавеющая сталь). Таким образом, 30с41нж – стальная задвижка с уплотнением из нержавеющей стали, что характерно для клиновых моделей.
Как часто необходимо проводить техническое обслуживание и ревизию задвижки?
Периодичность ТО регламентируется руководством по эксплуатации предприятия (РЭП) и зависит от условий работы. Для сред без абразивных примесей при штатном режиме (редкие переключения) плановый осмотр и смазку проводят 1 раз в 6-12 месяцев. При работе на загрязненных средах или в циклическом режиме – не реже 1 раза в 3 месяца. Полная ревизия с разборкой и заменой уплотнений выполняется при обнаружении течи по штоку или в затворе, либо в плановом порядке согласно графику ремонтов.
Почему задвижку нельзя использовать для регулирования потока?
При частичном открытии поток среды с высокой скоростью проходит через узкую щель, вызывая кавитацию и гидроэрозию рабочих поверхностей седел и клина. Это приводит к быстрому износу и потере герметичности в закрытом положении. Для регулирования расхода предназначена регулирующая арматура (регуляторы давления, расходомеры-регуляторы, шаровые краны с специальным исполнением).
Заключение
Задвижка стальная фланцевая Ду 100 остается неотъемлемым элементом запорной арматуры на трубопроводах среднего диаметра в энергетике, ЖКХ и промышленности. Правильный выбор типа (клиновая/параллельная), материала исполнения, класса давления и производителя определяет надежность и долговечность работы узла. Критически важными являются соблюдение правил монтажа, эксплуатации только в качестве запорного устройства и проведение регулярного технического обслуживания. При выборе между задвижкой и альтернативной арматурой (шаровой кран, поворотный затвор) необходимо учитывать преимущества задвижек в виде минимального сопротивления и пригодности для вязких сред, сопоставляя их с такими недостатками, как большие габариты и время срабатывания.