Задвижки ДУ (DN) 800 мм: конструкция, применение и технические аспекты
Задвижка номинальным диаметром 800 мм (DN 800) представляет собой трубопроводную арматуру полнопроходного типа, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды в магистральных трубопроводах большого сечения. Условный проход (ДУ, ныне DN) 800 мм соответствует внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода примерно в 800 мм. Данный типоразмер относится к крупногабаритной арматуре, применяемой в ответственных системах, где требуются высокие показатели герметичности и надежности при значительных расходах среды.
Конструктивные типы задвижек DN 800
Конструктивное исполнение затвора является ключевым критерием классификации и определяет область применения, ремонтопригодность и ресурс арматуры.
- С клиновым затвором: Затвор выполнен в форме клина (жесткого, упругого или двухдискового). Жесткий клин обеспечивает высокую герметичность, но требователен к точности изготовления и может заклинивать при перепадах температур. Упругий клин компенсирует деформации корпуса и седла, сохраняя герметичность. Двухдисковый клин наиболее распространен для DN 800, так как его конструкция снижает риск заклинивания, уменьшает требуемое усилие для управления и лучше компенсирует возможные перекосы.
- С параллельным затвором (шиберные): Затвор состоит из двух параллельных дисков (шиберов), которые при закрытии прижимаются к седлам специальным клиновым или пружинным устройством. Чаще применяются для сред с механическими включениями, но для чистых сред на DN 800 используются реже, чем клиновые двухдисковые, из-за несколько более сложной конструкции затвора.
- Шланговые: В данных задвижках поток перекрывается путем пережима эластичного шланга, расположенного внутри корпуса. Для диаметра 800 мм применяются крайне редко, в специфических областях (абразивные пульпы, коррозионные среды), где важна полная изоляция металлических частей от среды.
- Чугун (серый, высокопрочный): Для давлений до PN 16 (реже PN 25). Применяются в системах водоснабжения, канализации, технических трубопроводах без гидроударов и при температурах до +300°C (ВЧШГ).
- Углеродистая сталь (литая, кованая): Наиболее распространенный материал для энергетики и магистральных трубопроводов. Позволяет работать при давлениях до PN 100-250 и температурах от -40 до +425°C (стандартные исполнения).
- Легированная сталь (нержавеющая, хромомолибденовая): Для коррозионных сред, высоких температур (до +600°C) или низких температур (криогенные исполнения).
- Уплотнительные поверхности: Для обеспечения герметичности используются пары: «сталь по стали» (для высоких температур, но с меньшей герметичностью), «сталь + наплавка стеллитом» (износостойкость, высокая герметичность), «металл + эластомер» (резина, EPDM для воды при t до +110°C).
- Электропривод: Наиболее распространенный вариант. Обеспечивает дистанционное и автоматическое управление. Для DN 800 выбираются приводы с высоким крутящим моментом (от нескольких тысяч до десятков тысяч Нм), многооборотные. Обязательно наличие редуктора, концевых выключателей, муфты ограничения момента и ручного дублера (раторного колеса) для аварийного закрытия/открытия при отключении электроэнергии.
- Гидропривод: Применяется в условиях, где требуется очень высокое быстродействие и огромное усилие (запорная арматура на магистральных нефте- и газопроводах высокого давления). Требует отдельной гидросистемы.
- Пневмопривод: Используется реже, в основном на объектах с развитой сетью сжатого воздуха или во взрывоопасных зонах, где применение электропривода затруднено.
- Редуктор с маховиком: Устанавливается для облегчения ручного управления. Требует значительного времени на операцию.
- Водоснабжение и водоотведение: Магистральные водоводы, насосные станции первого и второго подъема, узлы врезки в магистральные сети. Давления обычно PN 10-16. Материалы – чугун (ВЧШГ) или углеродистая сталь с внутренним покрытием (эпоксидное, цементное).
- Теплоэнергетика и ЖКХ: Вводы и выводы тепловых сетей (теплотрасс) диаметром 800 мм, узлы на центральных тепловых пунктах (ЦТП). Рабочие среды – перегретая или горячая вода, пар. Давления до PN 25-40. Материал – сталь. Требования по температуре и герметичности высокие.
- Нефтегазовая отрасль: Линейная запорная арматура на магистральных трубопроводах, узлы подключения резервуарных парков, технологические линии на НПЗ. Давления от PN 16 до PN 100 и выше. Материалы – углеродистая или легированная сталь. Часто с гидроприводом и системой дистанционного управления.
- Энергетика: Трубопроводы циркуляционной воды, конденсатопроводы, системы технического водоснабжения ТЭЦ и АЭС. Условия работы разнообразны – от холодной воды до пара.
- ГОСТ 9698-86: Задвижки стальные на PN от 16 до 160. Основной стандарт для стальной арматуры в РФ.
- ГОСТ 5762-2002: Задвижки на PN до 25. Регулирует арматуру для более низких давлений.
- API 600/ API 603: Стандарты Американского института нефти на стальные задвижки (болтовой крышкой) и коррозионностойкие.
- EN 1074-1…5, EN 12266-1: Европейские стандарты на арматуру для водоснабжения и испытания.
- ISO 5208: Международный стандарт на испытания на герметичность.
Материалы корпуса и уплотнений
Выбор материалов определяется рабочими параметрами среды (давление, температура, химическая агрессивность).
Способы управления и типы приводов
Усилие для перемещения затвора в задвижке DN 800 весьма значительно, поэтому ручное управление маховиком применяется только для редких операций или в аварийных системах низкого давления. Основной способ – использование приводов.
Основные области применения
Ключевые технические характеристики (типовые значения)
Параметры варьируются в зависимости от производителя и конкретного заказа.
| Параметр | Типовые значения/исполнения для DN 800 |
|---|---|
| Условный диаметр (DN) | 800 мм |
| Условное давление (PN) | 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160 |
| Класс давления (ASME) | 150, 300, 600 (соответствует ~ PN 20, 50, 100) |
| Тип присоединения | Фланцевое (по ГОСТ, EN, ASME), под приварку встык (Butt Weld) |
| Строительная длина | От 800 мм до 1200 мм и более (зависит от PN и стандарта) |
| Масса | От 2500 кг до 7000 кг и выше (зависит от материала, PN, типа привода) |
| Рабочая температура | От -60°C (криогенные) до +600°C (для пара/нефтепродуктов) |
| Класс герметичности по ГОСТ 9544 | А, В, С (соответствует «нулевой» утечке, промышленной норме) |
| Время срабатывания (с приводом) | От 30 секунд до нескольких минут |
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж задвижек DN 800 является сложной инженерной задачей, требующей применения грузоподъемной техники (кранов) грузоподъемностью не менее 5-10 тонн. Необходимо строгое соблюдение правил строповки за предусмотренные конструкцией проушины или за корпус. При фланцевом соединении требуется последовательная, равномерная затяжка всех болтов динамометрическим инструментом по определенной схеме (крест-накрест) для исключения перекосов. Обязательна установка опор (подставок) под корпус арматуры для снятия нагрузки с трубопровода. При эксплуатации критически важно соблюдать положения «закрыто» и «открыто», не допуская работы в промежуточном положении для регулирования потока, так как это приводит к интенсивному гидроабразивному износу уплотнительных поверхностей и вибрации. Регламент технического обслуживания включает периодическую проверку состояния сальникового уплотнения, смазку штока и ходовой гайки, контроль работы привода и его настроек (момента срабатывания, концевых выключателей).
Стандарты и нормативная база
Выбор стандарта определяет конструктивные особенности (тип фланцев, строительная длина, размеры), что критично при проектировании и замене арматуры.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ДУ от DN?
ДУ (Диаметр условный) – устаревшее советское и российское обозначение, примерно соответствующее внутреннему диаметру в мм. DN (Nominal Diameter) – международное обозначение номинального размера, безразмерная величина, примерно указывающая на внутренний диаметр. Для практических целей при DN 800 значения ДУ 800 и DN 800 считаются эквивалентными при подборе арматуры.
Какой тип клина лучше выбрать для задвижки на трубопровод с горячей водой (t=150°C)?
Для трубопроводов с температурными колебаниями оптимальным выбором является задвижка с двухдисковым клином или упругим клином. Данные конструкции компенсируют тепловые деформации корпуса и седел, минимизируя риски заклинивания в закрытом положении и обеспечивая стабильную герметичность.
Почему для задвижки DN 800 PN 16 требуется электропривод с моментом 5000 Нм, если в каталоге для PN 40 указан момент 4500 Нм?
Требуемый момент привода зависит не только от давления (PN), но и от типа рабочей среды, типа уплотнений, коэффициента трения в сальнике, состояния арматуры. Более высокий момент для более низкого давления может быть обусловлен, например, применением более жестких уплотнений, вязкой средой или заложенным запасом для гарантированного закрытия после длительной эксплуатации. Всегда необходимо выполнять расчет требуемого момента по методике производителя арматуры.
Можно ли устанавливать задвижку DN 800 с электроприводом в любом положении?
Нет. Положение арматуры строго регламентировано паспортом. Большинство задвижек с выдвижным шпинделем предназначены для установки на горизонтальном трубопроводе маховиком или приводом вверх. Установка в вертикальном положении или приводом вниз возможна только для специальных исполнений и требует согласования с заводом-изготовителем, так как влияет на работу сальникового узла и смазку ходовой пары.
Как часто необходимо проводить техническое обслуживание и какие операции являются ключевыми?
Периодичность ТО устанавливается регламентом эксплуатации, но не реже 1 раза в 6-12 месяцев. Ключевые операции: проверка на предмет внешних повреждений и протечек, контроль и подтяжка сальникового уплотнения (при наличии сальника), проверка легкости хода на ручном дублере, контроль состояния смазки в редукторе привода, проверка работы концевых выключателей и муфты ограничения момента, электрических цепей управления. После 100-200 циклов срабатывания может потребоваться повторная затяжка болтов фланцевого соединения.
Что означает класс герметичности А по ГОСТ 9544?
Класс герметичности А – самый высокий для задвижек. Он означает, что при испытаниях на герметичность в затворе (в полностью закрытом положении) не допускается никакой видимой утечки рабочей среды. Фактически это «нулевая» утечка. Такие требования предъявляются к арматуре на опасных производствах, магистральных газо- и нефтепроводах, атомной энергетике.
Как правильно хранить задвижку DN 800 до монтажа?
Арматура должна храниться в закрытом сухом помещении или под навесом. Торцевые фланцы должны быть закрыты транспортными заглушками. Шпиндель должен быть покрыт консервационной смазкой. Задвижка должна лежать на ровной поверхности с подкладками под корпус, не допускается хранение в вертикальном положении или укладка на фланцы. Электропривод должен быть защищен от влаги. Положение затвора – полностью закрыто.