Задвижки Ду 250
Задвижки Ду 250: конструкция, типы, применение и выбор для трубопроводных систем
Задвижка Ду 250 – это трубопроводная арматура с условным проходом 250 мм, предназначенная для полного перекрытия потока рабочей среды. Ее основная функция – запорная, регулирование расхода с ее помощью не предусмотрено. Установка задвижек данного диаметра осуществляется на магистральных трубопроводах, технологических линиях крупных предприятий и объектах жилищно-коммунального хозяйства, где требуется надежное отсечение участков сети для ремонта, обслуживания или аварийного отключения. Номинальный диаметр Ду 250 соответствует внешнему диаметру труб примерно 273-279 мм, что относит данную арматуру к категории крупногабаритной и ответственной.
Конструктивные особенности задвижек Ду 250
Конструкция задвижки диаметром 250 мм базируется на общих принципах, но отличается усиленными элементами, рассчитанными на высокие нагрузки. Основными узлами являются:
- Корпус и крышка. Изготавливаются методом литья или штамповки из углеродистых, легированных сталей, чугуна или цветных сплавов. Для Ду 250 характерны фланцевые соединения по ГОСТ 33259-2015 (ранее ГОСТ 12815-80) с давлением PN10, PN16, PN25, реже – PN40. Приварные соединения также применяются на ответственных высоконапорных линиях.
- Затвор. В зависимости от типа, представляет собой клин, шибер или параллельные диски. Клиновые затворы могут быть цельностальными, упругими (с составным клином с упругими элементами) или двухдисковыми. Для диаметра 250 мм двухдисковые и упругие клинья предпочтительнее, так как снижают риск заклинивания при температурных деформациях.
- Шпиндель (шток). Может быть выдвижным (неповоротным) или невыдвижным (вращаемым). Для задвижек Ду 250 практически всегда применяются выдвижные шпиндели. Это позволяет легко контролировать положение затвора по высоте поднятия шпинделя и защищает резьбовую пару от воздействия агрессивной среды, что критически важно для обслуживания.
- Уплотнительные поверхности. Седла и затвор уплотняются либо по металлу (сталь по стали, с наплавкой стеллита), либо с использованием эластомерных колец (резина, EPDM). Для водоснабжения часто применяются задвижки с обрезиненным клином.
- Управление. Ручное (маховое колесо), механизированное (электропривод, реже – гидро- или пневмопривод). Масса и крутящий момент задвижки Ду 250 с ручным управлением значительны, поэтому обязательна установка редуктора. Электропривод является стандартным решением для дистанционного и автоматического управления.
- Клиновые. Затвор выполнен в форме клина, который входит в конические седла корпуса. Обеспечивают высокую герметичность, но чувствительны к перекосам и температурным деформациям.
- Параллельные (шиберные). Затвор состоит из двух дисков (шиберов), расположенных параллельно. При закрытии диски прижимаются к плоским седлам специальным клиновым или пружинным механизмом. Менее подвержены заклиниванию.
- Шланговые. Перекрытие потока осуществляется пережимом эластичного шланга, расположенного внутри корпуса. Используются для сред с высокой абразивностью или вязкостью, где недопустим контакт среды с деталями арматуры.
- С выдвижным шпинделем. Резьбовая часть шпинделя и ходовая гайка вынесены за пределы корпуса. Это увеличивает строительную высоту, но защищает узел от коррозии и износа, облегчает обслуживание. Стандарт для Ду 250.
- С невыдвижным шпинделем. Резьба находится внутри полости арматуры, контактируя со средой. Имеют меньшую строительную высоту, но сложны в обслуживании. Применяются реже, обычно на водоснабжении.
- Чугунные (Ч). Маркировка: 30ч6бр, 30ч39р. Применяются для воды, пара, неагрессивных сред при давлениях до PN16 и температурах до +150°C. Недороги, но хрупки при гидроударах и низких температурах.
- Стальные (Ст). Маркировка: 30с41нж, 30с64нж, 30с515нж. Универсальны, работают в широком диапазоне давлений (до PN250) и температур (от -60 до +600°C). Используются на паропроводах, нефте- и газопроводах, агрессивных средах (в зависимости от марки стали).
- Нержавеющие (НЖ). Из коррозионно-стойких сталей (12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т). Для пищевой, химической, фармацевтической промышленности, сред с высокой агрессивностью.
- Водоснабжение и водоотведение. На магистральных трубопроводах холодной и горячей воды, на насосных станциях, в очистных сооружениях. Преимущественно чугунные задвижки с обрезиненным клином (например, Hawle, BWT, ADL) или стальные.
- Теплоэнергетика и тепловые сети. На подающих и обратных трубопроводах тепловых сетей, в ЦТП, ИТП. Применяются стальные задвижки (30с41нж, 30с64нж) с электроприводом, рассчитанные на температуру до 150-300°C.
- Нефтегазовая промышленность. На технологических линиях, магистральных нефте- и продуктопроводах. Используются полнопроходные стальные задвижки с подземным или электрическим приводом, часто с системой подачи смазки в затвор.
- Промышленные предприятия. На технологических трубопроводах, подающих сырье, пар, химические реагенты. Материал и тип выбираются исходя из конкретной среды.
- Подготовка. Проверка комплектации, состояния фланцев и уплотнений. Удаление транспортных заглушек.
- Установка. Задвижка устанавливается на прямолинейном участке трубопровода, строго в вертикальном положении маховиком или электроприводом вверх. Допускается горизонтальный монтаж. Нагрузки от труб (осевые, изгибающие) не должны передаваться на корпус арматуры.
- Обвязка. Фланцевые соединения стягиваются болтами с равномерным усилием по диагонали. Используются уплотнительные прокладки, соответствующие среде и температуре (паронит, фторопласт, графит).
- Обслуживание. Включает периодическую проверку на герметичность, смазку шпинделя и ходовой гайки (для ручного управления), контроль состояния сальникового уплотнения и его подтяжку. Для задвижек с ЭП – проверка настроек концевых выключателей и момента срабатывания.
- Ремонт. Основные операции: замена сальниковой набивки, ремонт или замена уплотнительных поверхностей седел и клина, ревизия шпинделя.
- 30 – тип арматуры (задвижка).
- с – материал корпуса (сталь).
- 41 – номер модели.
- нж – материал уплотнительных поверхностей (нержавеющая сталь).
- Ду250 – условный проход 250 мм.
- Ежеквартально: визуальный осмотр на подтеки, проверка легкости хода шпинделя вручную (при отключенном ЭП).
- Ежегодно: контроль герметичности в закрытом положении, подтяжка сальникового уплотнения (при наличии сальника).
- Раз в 3-5 лет (или по результатам испытаний): капитальный ремонт с заменой уплотнений, притиркой седел.
Классификация и типы задвижек Ду 250
Задвижки классифицируются по нескольким ключевым признакам, определяющим их область применения.
По типу затвора
По типу шпинделя
По материалу корпуса
Основные параметры и выбор задвижки Ду 250
Выбор конкретной модели осуществляется на основе параметров рабочей среды и условий эксплуатации.
| Параметр | Обозначение | Типичные значения для Ду 250 | Примечание |
|---|---|---|---|
| Условное давление | PN (Ру) | 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250 | Наиболее распространены PN16 и PN25 для водоснабжения и теплосетей. |
| Рабочая температура | — | От -60°C до +600°C | Зависит от материала корпуса и уплотнений. |
| Тип присоединения | — | Фланцевое, приварное | Фланцы по ГОСТ 33259-80. Давление фланца должно соответствовать PN арматуры. |
| Материал корпуса | — | Чугун, сталь 25Л, 35Л, сталь 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т | Выбор по агрессивности среды и давлению. |
| Тип управления | — | Ручное (с редуктором), электропривод | Электропривод обязателен для АСУ ТП. Мощность привода для Ду 250 – от 0,75 кВт. |
| Время полного открытия/закрытия с ЭП | — | 30-120 секунд | Зависит от модели привода и требуемого крутящего момента. |
| Стандарт герметичности | ГОСТ 9544-2015 | Класс А (без видимых протечек), В, С, D | Для воды и пара обычно класс А или В. |
Области применения задвижек Ду 250
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Монтаж задвижки Ду 250 требует применения грузоподъемной техники из-за значительной массы (от 150 до 600 кг в зависимости от давления и материала).
Сравнительный анализ: задвижка vs. шаровой кран Ду 250
| Критерий | Задвижка | Шаровой кран полнопроходный |
|---|---|---|
| Назначение | Только запорная арматура | Запорная арматура |
| Строительная длина | Большая (около 450-650 мм) | Меньшая (около 300-400 мм) |
| Гидравлическое сопротивление | Низкое в открытом состоянии | Практически нулевое |
| Время открытия/закрытия | Длительное (много оборотов) | Быстрое (поворот на 90°) |
| Ремонтопригодность в линии | Часто возможен ремонт седел и клина | Обычно неремонтопригоден, подлежит замене |
| Стоимость | Относительно ниже для высоких давлений | Значительно выше, особенно для больших DN и высокого PN |
| Надежность затвора | Риск заклинивания в полуоткрытом состоянии, износ уплотнений | Высокая герметичность, но риск заклинивания шара при длительном простое |
| Типичная сфера применения на Ду 250 | Магистральные трубопроводы воды, пара, нефти (частые включения/отключения нежелательны) | Ответственные участки, где требуется быстрое перекрытие, газовые сети, технологические линии с чистыми средами |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Как расшифровать маркировку задвижки 30с41нж Ду250?
2. Какой электропривод необходим для задвижки Ду250 PN16?
Требуется знать крутящий момент (Мmax), который указывается в паспорте задвижки. Для Ду250 PN16 с ручным управлением момент может составлять 300-500 Нм. Электропривод подбирается с номинальным моментом на 20-30% превышающим данный показатель. Типовой привод для таких условий – например, AUMA SA 07.2 или аналоги, с моментом 630 Нм. Также критически важно согласовать время срабатывания, напряжение питания (380В, 220В) и тип управления (дискретное, с аналоговым сигналом обратной связи).
3. Почему задвижку Ду250 нельзя использовать для регулирования потока?
При частичном открытии поток среды с высокой скоростью проходит под затвором, вызывая кавитацию, вибрацию и интенсивный гидроабразивный износ уплотнительных поверхностей седел и клина. Это приводит к быстрой потере герметичности и выходу арматуры из строя. Для регулирования применяются специальные регулирующие клапаны и заслонки.
4. Как часто нужно проводить техническое обслуживание задвижек на магистральной воде?
График ТО регламентируется производителем и внутренними регламентами предприятия. В среднем, рекомендуется:
Задвижки в резервных линиях должны быть полностью открыты/закрыты в рабочем режиме не реже 1 раза в 3 месяца для предотвращения прикипания затвора.
5. Что означает «задвижка с обрезиненным клином» и в чем ее преимущество?
Это клиновая задвижка, у которой металлический затвор с двух сторон покрыт слоем эластомера (чаще всего EPDM). При закрытии резина плотно обжимается металлическими седлами корпуса, обеспечивая герметичность класса «А». Преимущества: высокая герметичность даже при наличии мелких взвесей в воде, коррозионная стойкость клина, меньший требуемый момент для управления. Недостаток: ограниченная температурная стойкость (обычно до 110°C) и стойкость к некоторым химическим средам. Широко применяются в системах водоснабжения.
6. Как правильно хранить задвижку Ду250 до монтажа?
Хранить в закрытых складах или под навесом. Транспортные заглушки на фланцах должны быть установлены. Шпиндель и фланцевые поверхности необходимо защитить от коррозии консервационной смазкой. Задвижка должна быть в закрытом положении. Складирование в несколько ярусов по высоте не допускается.
Заключение
Задвижка Ду 250 является ключевым элементом запорной арматуры на магистральных и технологических трубопроводах. Ее корректный выбор, основанный на анализе давления, температуры, химического состава среды и режима эксплуатации, определяет надежность и безопасность всей системы. Приоритетными направлениями развития являются увеличение срока службы уплотнений, внедрение систем диагностики состояния (например, датчиков положения и момента) и интеграция в АСУ ТП. Для ответственных объектов выбор в пользу стальных задвижек с выдвижным шпинделем и электроприводом, несмотря на более высокую первоначальную стоимость, является экономически оправданным в долгосрочной перспективе за счет ремонтопригодности и безотказности.