Задвижки чугунные фланцевые Ду 150: технические характеристики, конструкция и применение
Задвижка чугунная фланцевая с условным проходом Ду 150 представляет собой трубопроводную арматуру, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводах диаметром 150 мм. Основное назначение – запорная функция, регулирование расхода не предусмотрено. Изделие устанавливается между фланцами трубопровода по ГОСТ 12815-80 или иным соответствующим стандартам, что обеспечивает простоту монтажа, демонтажа и обслуживания. Рабочая среда: вода, пар, нефтепродукты, газы и другие неагрессивные среды. Основной материал корпуса и крышки – чугун марки СЧ20 (серый чугун) или ВЧШГ (высокопрочный чугун с шаровидным графитом), что определяет область применения по давлению и температуре.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция задвижки Ду 150 относится к типу полнопроходной или суженной, с выдвижным или невыдвижным шпинделем (штоком). Наиболее распространены модели с выдвижным шпинделем, где ходовая резьба и маховик вынесены за пределы корпуса, что предотвращает их контакт с рабочей средой и упрощает обслуживание. Затвор в чугунных задвижках, как правило, выполнен в виде двух дисков (шиберных клиньев), соединенных между собой под углом (жесткий или упругий клин), или в виде одного диска (параллельный затвор). При вращении маховика шпиндель совершает поступательное движение, передавая усилие на затвор, который перемещается перпендикулярно потоку среды, садясь в седла корпуса и обеспечивая герметичное перекрытие.
Уплотнительные поверхности затвора и седел могут быть выполнены из латуни, нержавеющей стали или иметь резиновое напыление (для моделей ВЧШГ), что повышает коррозионную стойкость и герметичность. Сальниковое уплотнение шпинделя обычно выполняется из терморасширенного графита или фторопласта, что обеспечивает надежную работу в заявленном диапазоне температур.
Основные технические параметры и характеристики
Ключевые параметры задвижки чугунной фланцевой Ду 150 регламентируются стандартами ГОСТ 9698-86, ГОСТ 5762-2002, а также международными стандартами ISO, DIN. Основные характеристики приведены в таблице.
Таблица 1. Основные технические характеристики задвижек чугунных фланцевых Ду 150
| Параметр | Значение / Описание | Примечание |
|---|---|---|
| Условный проход (DN) | 150 мм | Номинальный диаметр |
| Условное давление (PN) | 10, 16, 25 кгс/см² (бар) | PN10, PN16 – серый чугун; PN16, PN25 – ВЧШГ |
| Строительная длина | 280 мм (по ГОСТ 9698-86) | Может варьироваться у разных производителей |
| Строительная высота | Зависит от типа (с выдвижным/невыдвижным шпинделем) | От ~550 мм до ~1100 мм |
| Температура рабочей среды | До +300 °C (для воды, пара) | Для серого чугуна обычно до +150°C |
| Тип присоединения | Фланцевое | Исполнение фланцев по ГОСТ 12815-80 (Ряды 1 и 2) |
| Тип управления | Ручное (маховик), редуктор, электропривод | Выбор зависит от места установки и частоты использования |
| Масса | От 45 до 90 кг | Зависит от модели, материала и давления |
| Климатическое исполнение | У1, У2, У3, ХЛ1 | По ГОСТ 15150-69 |
Материальное исполнение и область применения
Выбор материала корпуса критически важен для определения рабочих параметров.
- Серый чугун (СЧ20): Применяется для сред с рабочим давлением до PN16 и температурой до +150°C (для воды) и до +300°C (для пара). Не рекомендуется для ударных нагрузок и гидроударов. Основная сфера применения: системы водоснабжения и теплоснабжения, вентиляции, противопожарные системы, орошение.
- Высокопрочный чугун (ВЧШГ): Обладает повышенной прочностью и ударной вязкостью. Рабочее давление – до PN25, температура – до +300°C. Устойчив к гидроударам. Применяется в более ответственных участках магистральных сетей, в промышленных трубопроводах с умеренно агрессивными средами.
- Невысокая стоимость по сравнению со стальными аналогами.
- Простота конструкции, ремонтопригодность.
- Малое гидравлическое сопротивление в открытом положении (полнопроходные модели).
- Универсальность применения для широкого спектра неагрессивных сред.
- Надежность и длительный срок службы при соблюдении условий эксплуатации.
- Большая строительная высота и масса, требующие наличия места для монтажа.
- Высокое усилие на маховик при больших перепадах давления, часто требующее установки редуктора или электропривода.
- Повышенная склонность к заклиниванию в полуоткрытом положении при длительной эксплуатации без обслуживания.
- Ограниченная стойкость к резким перепадам температур (термоударам) для серого чугуна.
- Невозможность применения для регулирования потока – приводит к эрозии уплотнительных поверхностей.
- Ручной (маховик): Для редко используемой арматуры, легко доступной для оператора.
- Редуктор (червячный, конический): Для задвижек с большим условным проходом (от Ду150 и выше), где усилие на маховике значительно. Позволяет уменьшить управляющее усилие.
- Электропривод: Для автоматизированных систем диспетчеризации, частого использования или для арматуры, установленной в труднодоступных местах (камерах, на высоте).
Материалы уплотнительных поверхностей (седла, клин) и шпинделя определяют коррозионную стойкость и долговечность. Комбинация «чугун + латунь/нерж. сталь» является стандартной для большинства сетевых применений.
Преимущества и недостатки
Преимущества:
Недостатки:
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж задвижки Ду 150 осуществляется на прямолинейном участке трубопровода между двумя фланцами с установкой уплотнительных прокладок (паронит, резина, фторопласт). Болтовые соединения должны затягиваться крест-накрест для равномерного прилегания. Запрещается использование задвижки в качестве опоры для трубопровода. При эксплуатации необходимо исключить наличие в среде абразивных частиц, которые повреждают уплотнительные поверхности.
Техническое обслуживание включает периодическую проверку герметичности сальникового уплотнения и его подтяжку, контроль легкости хода шпинделя, смазку резьбовой части и регулярное (хотя бы раз в полгода) полное открытие-закрытие для предотвращения «прикипания» затвора. При длительном простое в открытом или закрытом положении рекомендуется проводить регламентные работы по ревизии.
Сравнение с арматурой из других материалов (сталь, латунь)
Таблица 2. Сравнение задвижек Ду 150 из разных материалов
| Критерий | Чугун (СЧ20, ВЧШГ) | Сталь (углеродистая, нерж.) | Латунь |
|---|---|---|---|
| Стоимость | Низкая-средняя | Средняя-высокая | Высокая |
| Рабочее давление | До PN25 | До PN250 и выше | До PN16 |
| Температурный диапазон | До +300°C | От -60 до +600°C | До +120°C |
| Коррозионная стойкость | Умеренная | Высокая (нерж. сталь) | Высокая |
| Стойкость к гидроударам | Низкая (СЧ20), средняя (ВЧШГ) | Высокая | Средняя |
| Основная область применения | Водоснабжение, теплосети, общие тех. системы | Высокотемпературные, агрессивные, магистральные сети | ЖКХ, системы отопления, пищевая промышленность |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается задвижка с выдвижным шпинделем от невыдвижного?
У задвижки с выдвижным шпинделем резьбовая часть шпинделя и маховик расположены вне полости корпуса. Это исключает контакт резьбы с рабочей средой, защищает от коррозии и абразивного износа, облегчает обслуживание. Такие задвижки имеют большую строительную высоту. Модели с невыдвижным шпинделем компактнее, но резьба находится внутри корпуса, что ограничивает их применение чистыми, неагрессивными средами (вода, воздух).
Какое уплотнение сальника предпочтительнее: графит или фторопласт?
Терморасширенный графит обладает высокой термостойкостью (до +600°C), химической инертностью и отличными сальниковыми свойствами. Рекомендован для сред с высокой температурой (пар, горячая вода). Фторопласт (PTFE) имеет низкий коэффициент трения, что облегчает вращение шпинделя, но его температурный предел обычно не превышает +200°C. Выбор зависит от температуры среды: для сетей отопления и пара – графит, для холодной воды и сред с низкой температурой – фторопласт.
Можно ли устанавливать чугунную задвижку на паропровод?
Да, но с строгим соблюдением паспортных данных. Для пара подходит задвижка, маркированная как предназначенная для пара, с рабочим давлением, соответствующим давлению в системе, и температурой, превышающей максимальную температуру пара. Как правило, для пара используются задвижки из ВЧШГ или с усиленным исполнением. Серый чугун может применяться для насыщенного пара низкого давления, но его хрупкость при термоударах требует осторожности.
Как правильно подобрать прокладку для фланцевого соединения задвижки Ду 150?
Прокладка должна соответствовать условному давлению (PN) и температуре среды, а также материалу фланцев. Для воды при температуре до +100°C часто используют паронитовые (ПОН) или резиновые прокладки. Для пара и высоких температур – паронитовые (ПМБ), фторопластовые или графитовые. Наружный/внутренний диаметр прокладки должен соответствовать размерам фланцев по ГОСТ 12815-80. Крепеж (болты, шайбы, гайки) должен иметь класс прочности не ниже 5.8.
Что означает маркировка «30ч39р» на задвижке Ду 150?
Это условное обозначение по системе ГОСТ: «30» – тип арматуры (задвижка), «ч» – материал корпуса (чугун), «39» – номер модели, «р» – материал уплотнительных поверхностей (латунь или нержавеющая сталь). Полная маркировка также включает DN и PN, например, 30ч39р Ду150 Ру16.
Почему задвижку нельзя использовать для регулирования потока?
В частично открытом положении поток среды с высокой скоростью проходит между дисками затвора и седлами, вызывая кавитацию и интенсивную эрозию уплотнительных поверхностей. Это приводит к быстрому износу и потере герметичности в закрытом положении. Для регулирования потока предназначена регулирующая арматура (клапаны, вентили, шаровые краны с специальным исполнением).
Какой тип привода выбрать: ручной, редукторный или электрический?
Выбор зависит от частоты использования, расположения и доступности арматуры.
Заключение
Задвижка чугунная фланцевая Ду 150 остается востребованным типом трубопроводной арматуры в системах водоснабжения, теплоснабжения и общих технических трубопроводах благодаря оптимальному соотношению стоимости, надежности и функциональности. Корректный подбор по материалу корпуса (СЧ20 или ВЧШГ), давлению (PN), типу уплотнений и привода с учетом конкретных условий эксплуатации является залогом ее долговечной и безотказной работы. Соблюдение правил монтажа и проведение регулярного технического обслуживания позволяют эксплуатировать данные задвижки в течение всего расчетного срока службы, который может превышать 30 лет.