Запорный клапан Ду 200 – это трубопроводная арматура с условным проходом 200 мм, предназначенная для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводах большого диаметра. Принцип действия основан на возвратно-поступательном движении затвора (золотника) параллельно оси потока среды, который садится на седло корпуса. Арматура данного типоразмера относится к категории крупногабаритной и ответственной, ее применение обусловлено необходимостью управления значительными расходами жидкостей, газов и пара в магистральных и технологических линиях.
Конструкция запорного клапана Ду 200 включает следующие ключевые элементы: литой или штампованный корпус, крышку, затвор (золотник), шпиндель (шток), сальниковое уплотнение и маховик или приводной узел. Шпиндель может быть выдвижным (применяется чаще) или невыдвижным. Основное разделение происходит по типу конструкции корпуса и форме потока.
По способу герметизации затвора клапаны Ду 200 делятся на:
Выбор материала корпуса и внутренних элементов определяется параметрами рабочей среды: давлением, температурой, агрессивностью, абразивностью.
| Материал корпуса (марка) | Температурный диапазон, °C | Основные рабочие среды | Примечание |
|---|---|---|---|
| Углеродистая сталь (25Л, 30Л) | -40 до +425 | Вода, пар, нефть, нефтепродукты, инертные газы | Наиболее распространенный вариант для общепромышленного применения. |
| Легированная сталь (20ГЛ, 09Г2С) | -60 до +450 | Агрессивные среды умеренной активности, среды при низких температурах | Повышенная стойкость к ударным нагрузкам и низким температурам. |
| Нержавеющая сталь (12Х18Н9ТЛ, 08Х18Н10Т) | -196 до +600 | Сильноагрессивные среды (кислоты, щелочи), пищевые продукты, особо чистые среды | Высокая коррозионная стойкость. Требования к чистоте обработки поверхностей. |
| Чугун ВЧШГ (чугун с шаровидным графитом) | -15 до +350 | Вода, пар, сжатый воздух, нейтральные жидкости и газы | Хорошее сочетание прочности и коррозионной стойкости, ниже стоимость по сравнению со сталью. |
Уплотнительные поверхности затвора и седла (пара трения) выполняются из материалов, обеспечивающих необходимую герметичность. Применяются наплавка стеллитом, эластомерные кольца (EPDM, Viton), фторопласт. Класс герметичности по ГОСТ 9544-2016 для арматуры Ду 200 обычно соответствует «А» (полная герметичность) или «В» (допустимы минимальные протечки).
Для диаметра Ду 200 наиболее распространены фланцевые соединения в соответствии с ГОСТ, DIN или ANSI/ASME. Фланцы имеют исполнение под уплотнительную прокладку и рассчитаны на определенное условное давление (Ру). Резьбовое соединение для данного диаметра не применяется, сварное – используется реже, в основном для ответственных высоконапорных линий или при работе с опасными средами для обеспечения максимальной герметичности.
Управление клапаном Ду 200 осуществляется:
При выборе запорного клапана Ду 200 необходимо анализировать следующие параметры:
Запорные клапаны Ду 200 находят применение в отраслях, где используются трубопроводы большого диаметра:
Монтаж клапана Ду 200 требует использования грузоподъемной техники. Установка должна производиться на прямых горизонтальных участках с обеспечением доступа для обслуживания. Направление потока среды должно строго соответствовать стрелке на корпусе. Перед вводом в эксплуатацию обязательна промывка трубопровода для удаления окалины и посторонних частиц. В процессе эксплуатации необходимо проводить периодическое техническое обслуживание: проверку герметичности сальникового уплотнения, смазку резьбовых пар привода, контроль состояния уплотнительных поверхностей. Для клапанов с электроприводом проводится проверка настроек концевых выключателей и момента срабатывания.
Основное отличие – в конструкции затвора и его движении. В задвижке затвор (шибер) движется перпендикулярно потоку, в клапане – параллельно. Это определяет ключевые различия: клапан имеет более высокое гидравлическое сопротивление, но меньшую строительную высоту (в случае невыдвижного шпинделя), лучше держит давление, обеспечивает более плавное регулирование (хотя и является запорным) и, как правило, более ремонтопригоден (легче пришабрить седло). Задвижка Ду 200 имеет малое сопротивление, но большую строительную высоту (из-за хода затвора) и подвержена износу уплотнительных поверхностей в промежуточных положениях.
Подбор осуществляется по требуемому крутящему моменту (Мкр, Н·м). Момент складывается из момента трения в уплотнениях (зависит от давления среды) и момента, обусловленного перепадом давления на золотнике. Для точного расчета необходимы данные о рабочем перепаде давления и конкретной модели клапана. К рассчитанному моменту добавляется запас 20-30%. Также учитываются скорость срабатывания, напряжение питания, класс взрывозащиты (для опасных зон) и тип управления (много- или двухточечный).
Это обозначение по общепромышленному каталогу арматуры:
Сильфонное исполнение является дорогостоящим и выбирается только в случаях, где исключение утечки в атмосферу является критически важным. Основные области применения: системы с токсичными (хлор, аммиак), радиоактивными, легковоспламеняющимися или особо дорогостоящими средами, а также в глубоковакуумных установках, где недопустим подсос воздуха. Для стандартных сред (вода, пар, воздух, нефть) достаточно сальникового уплотнения с соответствующей набивкой.
Основным документом является ГОСТ 3326-86 «Клапаны запорные. Основные параметры». Он устанавливает ряды условных давлений, условных проходов, строительные длины, а также обозначения. Дополнительно используются стандарты на конкретные типы арматуры (например, на клапаны сильфонные), на методы испытаний (ГОСТ 9544) и на фланцевые соединения.