Задвижки ДУ(DN) 700 мм

Задвижки ДУ (DN) 700 мм: конструкция, применение и технические аспекты

Задвижка номинальным диаметром (ДУ или DN) 700 мм представляет собой трубопроводную арматуру полнопроходного типа, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды в магистралях большого сечения. Условный проход 700 мм (соответствует примерно 711 мм внешнему диаметру трубопровода по ГОСТ 28338) определяет их применение на ответственных участках магистральных сетей, где требуются минимальные гидравлические потери в открытом состоянии. Основная функция — запорная, регулирование потока данными задвижками не предусмотрено.

Области применения задвижек DN 700

Данная арматура используется в отраслях, где проектом предусмотрены трубопроводы большого диаметра:

Водоснабжение и водоотведение: Магистральные водоводы, выходы с насосных станций, узлы врезки в кольцевые сети.
Теплоэнергетика: Магистральные тепловые сети (в качестве запорной арматуры на подающем и обратном трубопроводах), вводы/выводы крупных теплообменных аппаратов.
Нефтегазовая промышленность: Технологические линии подготовки и транспортировки, не требующие частого переключения.
Энергетика: Техническое водоснабжение ТЭС и АЭС (циркуляционные системы охлаждения).
Ирригационные системы: Магистральные каналы подачи воды.

Конструктивные типы и особенности

Задвижки DN 700 классифицируются по типу затвора и конструкции шпинделя, что определяет их эксплуатационные характеристики.

По типу затвора (запорного органа):

Клиновые: Затвор выполнен в форме клина (жесткого, двухдискового или упругого). При закрытии клин входит в два наклоненных седла корпуса, обеспечивая герметизацию. Для диаметра 700 мм чаще применяются двухдисковые клинья, компенсирующие возможные перекосы и снижающие риск заклинивания.
- Жесткий клин: Простая конструкция, требователен к точности изготовления, риск заклинивания при температурных деформациях.
- Двухдисковый клин: Состоит из двух дисков, соединенных плавающим соединением. Обеспечивает лучшую герметичность и меньший износ седел.
- Упругий клин: Клиновидный диск с прорезью, придающей упругую деформацию. Компромисс между жестким и двухдисковым вариантами.
Параллельные (шиберные): Затвор состоит из двух дисков (шиберов), между которыми при закрытии распирается клиновидный или пружинный элемент. Седла расположены параллельно. Менее подвержены заклиниванию, но требуют большего усилия для герметизации.

По типу шпинделя (штока):

С выдвижным шпинделем: Резьбовая часть шпинделя и ходовая гайка расположены вне проточной части, снаружи корпуса. Резьба не контактирует с рабочей средой, что облегчает обслуживание и увеличивает срок службы. Конструктивная высота такой задвижки больше за счет хода шпинделя. Для DN 700 — это наиболее распространенный и рекомендуемый тип.
С невыдвижным шпинделем: Резьба шпинделя находится внутри полости корпуса, контактируя с рабочей средой. Конструктивная высота меньше, но подверженность коррозии и эрозии резьбового соединения выше, обслуживание затруднено. Применяется при ограничениях по габаритам.

Материалы изготовления и типы присоединения

Выбор материалов определяется рабочей средой, давлением и температурой.

Корпус и крышка: Сталь литая углеродистая (25Л, 35Л), сталь легированная (20ГЛ, 09Г2С), реже — чугун ВЧШГ (для воды с ограниченным давлением). Для агрессивных сред — нержавеющие стали (12Х18Н9ТЛ, 08Х18Н10Т).
Затвор (диски), седла: Сталь с уплотнительными наплавками из коррозионно-стойких сплавов (например, стеллит), латунь, EPDM для воды.
Уплотнения: Графитоасбестовые, паронит, фторопласт, EPDM.

Типы присоединения к трубопроводу:

Фланцевое (наиболее распространенное для DN 700): Фланцы по ГОСТ 33259 (ранее ГОСТ 12815) или ASME B16.5. Обеспечивает прочное, разъемное соединение, удобное для монтажа/демонтажа. Используются прокладки (паронит, спирально-навитые, резиновые).

Под приварку: Торцы корпуса подготовлены под стыковую сварку. Создает неразъемное, максимально надежное и герметичное соединение, но усложняет замену арматуры. Применяется на критически важных объектах.

Управление задвижками DN 700

Из-за значительных усилий на шпиндель управление задвижкой диаметром 700 мм вручную (маховым колесом) практически не применяется. Используются следующие типы приводов:

Электропривод (ЭП): Наиболее распространенный вариант. Многооборотный электродвигатель через редуктор передает вращение на шпиндель. Комплектуется системой управления, концевыми выключателями и блокировками. Позволяет интегрировать задвижку в АСУ ТП.
Гидропривод: Создает большое усилие при компактных размерах. Применяется там, где нет электроснабжения необходимой мощности или присутствуют требования по взрывобезопасности.
Пневмопривод: Менее распространен для таких диаметров из-за необходимости в подготовленном сжатом воздухе высокого давления и больших габаритов цилиндров.
Редуктор (ручной): Червячный или цилиндрический редуктор с маховиком позволяет уменьшить требуемое усилие оператора. Используется как резервный способ управления при отказе основного привода.

Ключевые технические параметры (на примере стальной клиновой задвижки)

Основные параметры регламентируются ГОСТ 9698-86, ГОСТ 5762-2002, а также техническими условиями производителя.

Параметр	Типовые значения для DN 700	Примечания
Условный диаметр (DN)	700 мм	Номинальный размер прохода
Условное давление (PN)	10, 16, 25, 40 бар (атм.)	PN 16 — наиболее распространенный ряд для водоснабжения
Рабочая среда	Вода, пар, нефтепродукты, природный газ	Определяет материал исполнения
Температура рабочей среды	До +425°C (для углеродистой стали), до +565°C (для легированной)	Для сетевой воды обычно до +150°C
Тип управления	Электропривод, редуктор	Мощность ЭП для PN 16 — от 3 до 5.5 кВт
Строительная длина (по ГОСТ 9698)	~ 1100 мм	Фактическая длина может отличаться у производителей
Строительная высота (с выдвижным шпинделем)	~ 2500 — 3500 мм (без привода)	Зависит от конструкции и хода затвора
Масса	2500 — 4500 кг	Зависит от давления (PN) и материала
Класс герметичности по ГОСТ 9544	А, В, С (для запорной арматуры)	Класс А — отсутствие видимых протечек

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж задвижек большого диаметра требует строгого соблюдения правил:

Подготовка: Проверка комплектации, состояния фланцев и уплотнений. Удаление транспортных заглушек.
Установка: Задвижка должна быть установлена на опоры, исключающие провисание трубопровода. Фланцевые соединения стягиваются крест-накрест с контролем момента затяжки. Запрещено использование задвижки в качестве элемента для компенсации несоосности труб.
Ориентация: Допускается монтаж в любом положении, кроме шпинделем вниз. Предпочтительно вертикальное расположение шпинделя или с наклоном. Полость корпуса должна быть ориентирована так, чтобы избежать скопления твердых включений под затвором.
Обслуживание: Регулярная проверка состояния сальникового уплотнения (подтяжка или перепаковка), смазка ходового узла (резьбы шпинделя и подшипников редуктора/привода), проверка работоспособности привода.
Ремонт: Большинство задвижек DN 700 — полнопроходные с ремонтопригодным узлом затвора. При ремонте возможна притирка седел и дисков, замена уплотнительных колец.

Сравнительный анализ: преимущества и недостатки

Преимущества:

Минимальное гидравлическое сопротивление в полностью открытом положении.
Прямолинейный поток среды, что минимизирует эрозию внутренних поверхностей.
Относительная простота конструкции и ремонтопригодность.
Широкий диапазон применения по средам, давлениям и температурам.
Возможность подачи среды в обоих направлениях (универсальность).

Недостатки:

Большие строительные размеры (высота и длина), требующие значительного пространства для монтажа и обслуживания.
Значительная масса, требующая надежных опор и средств для монтажа (краны).
Длительное время открытия/закрытия.
Износ уплотнительных поверхностей в промежуточных положениях (регулирование недопустимо).
При длительной эксплуатации в одном положении возможны проблемы с «прикипанием» затвора.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ДУ 700 от DN 700?

ДУ (Диаметр Условный) — обозначение по отечественным стандартам (ГОСТ). DN (Diameter Nominal) — международное обозначение по ISO/EN. Для практических целей это эквивалентные величины. DN 700 = ДУ 700. Числовое значение приблизительно указывает на внутренний диаметр присоединяемого трубопровода в миллиметрах.

Как подобрать электропривод для задвижки DN 700 PN 16?

Подбор осуществляется по крутящему моменту (Нм) и времени срабатывания. Для задвижки DN 700 PN 16 требуемый момент на шпинделе может составлять от 3000 до 6000 Нм в зависимости от производителя и состояния уплотнений. Электропривод выбирается с номинальным моментом на 20-30% превышающим это значение. Стандартное время полного хода (открытие/закрытие) — от 2 до 4 минут. Также необходимо учитывать напряжение питания (380В, 50Гц), класс защиты (не ниже IP54 для улицы) и взрывозащищенность (при необходимости).

Как часто необходимо проводить техническое обслуживание задвижки такого диаметра?

Периодичность ТО регламентируется заводом-изготовителем и правилами эксплуатации объекта. В общем случае:

Ежемесячно: Внешний осмотр на наличие протечек, проверка состояния окраски.
Раз в 6 месяцев: Проверка и подтяжка сальникового уплотнения, контроль работы привода в тестовом режиме.
Раз в 1-2 года (или после 500 циклов): Полная ревизия: проверка износа седел и дисков, состояние резьбы шпинделя, замена изношенных деталей, закладка свежей смазки в редуктор и ходовой узел.

После длительного простоя в одном положении (более года) обязательна проверка на «отрыв» затвора от седел перед вводом в эксплуатацию.

Что делать, если задвижка не закрывается до конца или протекает?

Основные причины и действия:

Механическое препятствие в проточной части: Отложения, посторонние предметы. Требуется остановка участка, дренаж и визуальная диагностика (эндоскоп) или вскрытие.
Износ или повреждение уплотнительных поверхностей (седел, дисков): Требуется ревизия и ремонт с притиркой или наплавкой новых уплотнений.
Недостаточное усилие привода: Проверить настройки момента срабатывания защиты привода, напряжение питания. Возможна механическая поломка редуктора.
Перекос затвора или шпинделя: Может быть следствием неправильного монтажа или износа направляющих. Требуется капитальный ремонт.

Самостоятельный ремонт без остановки трубопровода и сброса давления запрещен.

Какая альтернатива существует задвижкам DN 700?

Для задач, где не требуется полнопроходность или важна скорость срабатывания, могут рассматриваться:

Шаровые краны полнопроходные DN 700: Обеспечивают быстрое переключение, но имеют значительно большую стоимость, массу и требуют огромного крутящего момента для управления, что делает их применение для таких диаметров редким и экономически нецелесообразным.
Поворотные дисковые затворы (заслонки) DN 700: Более компактны и легки, быстрее срабатывают. Однако они создают большее гидравлическое сопротивление (даже в открытом состоянии из-за диска в проточной части) и, как правило, имеют более низкие показатели по герметичности и рабочему давлению по сравнению с задвижками. Часто применяются на сетях с умеренным давлением (до PN 16).

Таким образом, для магистральных трубопроводов с высокими требованиями к минимальным потерям давления задвижка остается основным типом запорной арматуры.

Как маркируется задвижка DN 700?

Маркировка включает: наименование (например, «Задвижка клиновая»), условный диаметр (DN 700), условное давление (PN 16), материал корпуса (ст. 25Л), обозначение стандарта или ТУ, направление потока (если регламентировано), номер изделия и дату изготовления. Пример условного обозначения по каталогу: 30ч39р — задвижка клиновая с выдвижным шпинделем, DN 700, PN 16, с редуктором.