Задвижки стальные фланцевые Ду 150
Задвижки стальные фланцевые Ду 150: конструкция, применение и технические аспекты
Задвижка стальная фланцевая с условным проходом (Ду) 150 мм представляет собой запорную трубопроводную арматуру, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводах диаметром 150 мм. Ее основная функция – обеспечение герметичного отсечения участка трубопровода для проведения ремонтных работ, обслуживания или изменения конфигурации системы. Конструкция с фланцевым присоединением обеспечивает надежный монтаж и демонтаж на ответных фланцах трубопровода посредством болтового соединения, что является стандартным решением для магистральных и технологических линий в энергетике, нефтегазовом комплексе, ЖКХ и промышленности.
Конструктивные особенности и основные типы
Конструкция задвижки Ду 150 базируется на стальном корпусе и крышке, образующих полость, внутри которой перемещается затвор (шибер). Управление осуществляется вручную (маховым колесом) или посредством электропривода. Ключевым классифицирующим признаком является тип и конструкция затвора.
- С выдвижным шпинделем: Резьбовая часть шпинделя находится вне зоны контакта с рабочей средой. Это предотвращает ее коррозию и абразивный износ, облегчает техническое обслуживание. Такие задвижки имеют большую строительную высоту и применяются для агрессивных, абразивных или высокотемпературных сред.
- С невыдвижным шпинделем: Шпиндель совершает только вращательное движение, гайка находится на затворе внутри корпуса. Конструкция более компактна по высоте, но шпиндель контактирует со средой, что ограничивает применение неагрессивными средами (вода, пар).
- Клиновые: Затвор выполнен в форме клина, который в крайнем положении входит в два наклонных седла в корпусе. Обеспечивают высокую герметичность.
- С жестким клином: Простая конструкция, требовательна к точности изготовления. Риск заклинивания при перепадах температур.
- С двухдисковым клином (составным): Затвор состоит из двух дисков, соединенных между собой. Диски могут самоустанавливаться относительно седел, что снижает риск заклинивания и повышает герметичность. Наиболее распространенный тип для энергетики.
- С упругим клином: Диски соединены упругим элементом, что также компенсирует возможные деформации и температурные колебания.
- Параллельные (шиберные): Затвор состоит из двух дисков (шиберов), которые при закрытии прижимаются к параллельным седлам специальным расклинивающим устройством (грибком). Менее подвержены заклиниванию, но начальная герметичность обычно ниже, чем у клиновых.
- Обеспечить соосность ответных фланцев трубопровода без принудительной затяжки.
- Использовать прокладки, соответствующие параметрам среды (паронит, фторопласт, спирально-навитые).
- Затяжку болтовых соединений производить крест-накрест с контролем момента затяжки.
- Установку задвижки производить в закрытом состоянии для защиты уплотнительных поверхностей от повреждений.
- Для задвижок с выдвижным шпинделем обеспечить достаточное пространство по высоте для его выхода.
- Параметры рабочей среды: тип (вода, пар, нефтепродукт, газ, химический реагент), давление (Ру), температура (мин./макс.).
- Требования к герметичности: Класс по ГОСТ 9544.
- Режим работы: Частота циклов (редко/часто), необходимость дистанционного управления.
- Особые условия: Сейсмичность, взрывоопасная зона, климатическое исполнение.
- Материальное исполнение: Марка стали корпуса и материал уплотнительных поверхностей.
- Тип привода: Определяется усилием на шпинделе, которое зависит от Ру и Ду. Для Ду 150 и Ру 16/25, как правило, требуется электропривод.
- Стандарт на присоединение: Совпадение типа и геометрии фланцев с трубопроводом.
Типы затворов (затворных клиньев)
Материалы изготовления и условия применения
Для изготовления задвижек Ду 150 используются различные марки стали, выбор которых определяется параметрами рабочей среды.
| Марка стали (корпус, крышка) | Тип стали | Основные параметры среды | Типовые области применения |
|---|---|---|---|
| 25Л, 35Л | Углеродистая литая | Вода, пар (Ру до 2.5 МПа, t до 425°C) | Системы теплоснабжения, водоснабжения, общепромышленные линии. |
| 20ГМЛ, 09Г2С | Низколегированная | Вода, пар, нефтепродукты (t до 450°C), повышенные нагрузки. | Магистральные трубопроводы, технологические линии в энергетике. |
| 12Х18Н9ТЛ, 10Х17Н13М2ТЛ | Коррозионно-стойкая (нержавеющая) легированная | Агрессивные среды: кислоты, щелочи, морская вода (в зависимости от марки). | Химическая, нефтехимическая промышленность, опреснительные установки. |
| 15Х5М, 15Х5МЛ | Жаропрочная легированная | Высокотемпературный пар и газы (t до 590°C). | Трубопроводы перегретого пара на ТЭЦ и АЭС. |
Уплотнительные поверхности затвора и седел часто подвергаются наплавке коррозионно-стойкими или твердыми сплавами (стellite, эконар) для повышения износостойкости и ресурса герметичности.
Технические характеристики и стандарты
Задвижки стальные фланцевые Ду 150 изготавливаются в соответствии с ГОСТ 9698-86, ГОСТ 5762-2002, а также по отраслевым стандартам. Импортная продукция может соответствовать API, DIN, ASME.
| Параметр | Значения / Описание |
|---|---|
| Условный проход (Ду, DN) | 150 мм |
| Условное давление (Ру, PN) | 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250. Наиболее распространены Ру 16 и Ру 25 для магистральных сетей. |
| Строительная длина | Определяется ГОСТом. Например, для Ду 150 Ру 16: 480 мм (по ГОСТ 9698-86). Важный параметр для монтажа. |
| Строительная высота | Зависит от типа (с выдвижным/невыдвижным шпинделем) и наличия привода. Может варьироваться от ~650 мм до 1200 мм и более. |
| Тип присоединения | Фланцевое. Исполнение фланцев: по ГОСТ 33259 (ранее ГОСТ 12815), DIN, ASME B16.5. Давление определяет тип поверхности фланца (гладкая, выступ-впадина, шип-паз). |
| Температура рабочей среды | От -60°C (для хладостойких сталей) до +600°C (для жаропрочных сталей). |
| Класс герметичности | По ГОСТ 9544: А (полная герметичность), В, С. Для энергетики обычно требуется класс А. |
| Управление | Ручное (маховое колесо), редуктор, электропривод (многооборотный), гидропривод, пневмопривод. |
Особенности монтажа и эксплуатации в энергетике
В энергетическом секторе задвижки Ду 150 устанавливаются на трубопроводах питательной воды, пара среднего и низкого давления, конденсата, технической воды. При монтаже необходимо:
Эксплуатация требует периодического технического обслуживания: контроль состояния сальникового уплотнения (подтяжка или перепаковка), смазка ходовой пары шпиндель-гайка, проверка легкости хода. Приводная арматура требует проверки настроек концевых выключателей и момента срабатывания.
Критерии выбора задвижки Ду 150
Выбор конкретной модели осуществляется на основе технического задания (ТЗ) и включает анализ следующих параметров:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается задвижка Ду 150 Ру 16 от Ру 25?
Основное отличие – в толщине стенок корпуса, конструкции и материале фланцев, а также в усилии, необходимом для управления. Задвижка Ру 25 рассчитана на более высокое рабочее давление, следовательно, она тяжелее, массивнее и, как правило, дороже. Фланцы Ру 25 имеют большие геометрические размеры (диаметр, количество и диаметр отверстий под шпильки), что делает их невзаимозаменяемыми с фланцами Ру 16 без переходных элементов.
Как правильно подобрать прокладку для фланцевого соединения задвижки Ду 150?
Тип и материал прокладки должны соответствовать параметрам среды и типу поверхности фланца. Для пара и воды при Ру 16-25 чаще всего применяются паронитовые прокладки (ПОН, ПМБ). Для агрессивных сред – фторопластовые (ФУМ) или графитовые. При соединении фланцев с поверхностью «выступ-впадина» или «шип-паз» используются мягкие металлические прокладки (оцинкованная сталь, медь) или спирально-навитые прокладки (СНП). Важно, чтобы наружный диаметр прокладки не перекрывал отверстия под шпильки, а внутренний – не заужал проходное сечение.
Почему задвижку с электроприводом рекомендуется устанавливать только в горизонтальном положении шпинделем вверх?
Такое положение является предпочтительным и часто обязательным по паспорту изделия. Оно обеспечивает правильную работу редуктора и тормоза электропривода, предотвращает попадание возможных протечек из сальниковой коробки на элементы привода. Кроме того, в этом положении обеспечивается оптимальная смазка трущихся пар редуктора. Установка в других положениях требует согласования с заводом-изготовителем и может привести к отказу гарантии.
Что такое «заклинивание» клиновой задвижки и как его предотвратить?
Заклинивание – это ситуация, когда затвор (клин) плотно застревает в седлах, и для его открытия требуются чрезмерные усилия, ведущие к поломке шпинделя или привода. Основные причины: перекос при монтаже, попадание твердых частиц в зазор между клином и седлами, значительные температурные деформации (особенно у задвижек с жестким клином). Профилактика: выбор двухдисковых или упругих клиньев, установка фильтров перед задвижкой, соблюдение температурного режима, периодическое обкатывание (открытие-закрытие) задвижек, работающих в редком режиме.
Как часто требуется техническое обслуживание сальникового уплотнения?
Периодичность обслуживания сальниковой набивки зависит от условий эксплуатации (температура, давление, среда) и типа набивки. Стандартные графики ТО предполагают проверку и подтяжку сальниковой гайки при первых признаках протечки по шпинделю (каплепадение). Полная перепаковка сальниковой камеры выполняется при исчерпании ресурса подтяжки (обычно каждые 2-5 лет, либо согласно регламенту производителя). Для современных бессальниковых конструкций с сильфонным уплотнением такое обслуживание не требуется.
Можно ли использовать задвижку Ду 150 в качестве регулирующей арматуры?
Категорически не рекомендуется. Конструкция задвижки предназначена исключительно для работы в двух положениях: «открыто» и «закрыто». Работа в промежуточном положении приводит к интенсивному гидроабразивному износу уплотнительных поверхностей затвора и седел, вибрации, кавитации и, как следствие, потере герметичности в закрытом положении и быстрому выходу из строя. Для регулирования расхода или давления необходимо применять специализированную регулирующую арматуру: регулирующие клапаны, дисковые поворотные затворы с специальным профилем.