Задвижки чугунные фланцевые Ду 50: технические характеристики, конструкция и применение
Задвижка чугунная фланцевая с условным проходом Ду 50 является трубопроводной арматурой запорного типа, предназначенной для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводах диаметром 50 мм (2 дюйма). Ее основное функциональное назначение – обеспечение герметичного отсечения участка трубопровода в открытом или закрытом положении. Эксплуатация в промежуточных положениях для регулирования потока не рекомендуется из-за высокой скорости износа уплотнительных поверхностей и возникновения вибрации. Арматура данного типоразмера широко применяется в системах холодного и горячего водоснабжения, теплоснабжения, пожаротушения, в технологических линиях с неагрессивными средами (вода, пар, нефтепродукты, газ) при рабочих температурах, соответствующих материалу уплотнений.
Конструктивные особенности и материалы изготовления
Конструкция задвижки Ду 50 базируется на корпусе из серого (СЧ) или высокопрочного (ВЧШГ) чугуна с фланцами, соответствующими ГОСТ 12815-80 или EN 1092-2. Фланцевое соединение обеспечивает простой монтаж и демонтаж арматуры на трубопроводе с использованием ответных фланцев и крепежных изделий (шпильки, гайки, шайбы).
Основные компоненты задвижки:
- Корпус и крышка: Изготавливаются из чугуна марки не ниже СЧ20. В моделях для повышенных давлений и ударных нагрузок предпочтение отдается высокопрочному чугуну с шаровидным графитом (ВЧШГ), который приближается по механическим свойствам к стали.
- Затвор (шибер): Представляет собой клин или параллельную шиберную плиту. Для Ду 50 наиболее распространены клиновые задвижки с цельным, двухдисковым или упругим клином. Упругий клин компенсирует возможные перекосы и обеспечивает лучшую герметичность.
- Шпиндель (шток): Бывает двух типов: выдвижной (резьбовая часть вынесена наружу, ходовая гайка расположена над сальником) и невыдвижной (резьба погружена в рабочую среду). Для задвижек Ду 50 чаще применяется конструкция с невыдвижным шпинделем, что уменьшает строительную высоту, но ограничивает применение коррозионно-активными средами из-за контакта резьбы со средой.
- Уплотнительные поверхности: Герметичность перекрытия обеспечивается кольцами на затворе и в корпусе. Материалы: латунь, нержавеющая сталь, EPDM, NBR. В чугунных задвижках часто применяется наплавка коррозионно-стойкого сплава или установка сменных колец.
- Сальниковое уплотнение: Обеспечивает герметичность по движущемуся шпинделю. Набивка – графитовый или асбестовый шнур (ТРГ), современные модели используют сальниковые уплотнения из PTFE или комплекты сальниковых колец.
- Управление: Ручное – посредством маховика. Для задвижек Ду 50 с номинальным давлением PN16 усилие на маховике, как правило, не превышает допустимых по эргономике норм. Возможна установка редуктора или электропривода для дистанционного управления.
- ГОСТ 5762-2002: Арматура трубопроводная промышленная. Задвижки на номинальное давление не более PN 25. Основной стандарт на территории РФ и стран СНГ.
- EN 1171: Промышленная арматура. Чугунные задвижки.
- ISO 5208: Испытания на герметичность промышленной трубопроводной арматуры.
- ГОСТ 9544-2015: Нормы герметичности затворов.
- ЖКХ: Вводы в здания, стояки систем ХВС и ГВС, тепловые пункты (в качестве отсечной арматуры на подаче и обратке), дренажные линии.
- Промышленность: Технологические линии с водой, паром низкого давления, сжатым воздухом, нейтральными жидкостями.
- Пожаротушение: В составе спринклерных и дренчерных систем, на обвязке пожарных гидрантов и насосов.
- Ирригация и водоподготовка.
- Рабочая среда и температура: Определяет материал уплотнений (EPDM для воды до 120°C, NBR для масел, PTFE для агрессивных сред).
- Рабочее и пробное давление: PN16 достаточно для большинства систем водоснабжения. Для пара и сетей с возможными гидроударами выбирают PN25.
- Тип клина: Упругий клин предпочтительнее для систем с возможными перепадами температур, исключает заклинивание.
- Тип шпинделя: Выдвижной шпиндель облегчает техобслуживание, резьба не контактирует со средой, но увеличивает строительную высоту.
- Стандарт фланцев: Должен соответствовать стандарту фланцев на трубопроводе (ГОСТ или DIN/EN).
- Климатическое исполнение: Для установки на улице или в неотапливаемых помещениях выбирают арматуру с обрезиненным клином и морозостойкими уплотнениями.
- Невысокая стоимость по сравнению со стальными или латунными аналогами.
- Простота конструкции, ремонтопригодность.
- Малое гидравлическое сопротивление в полностью открытом положении.
- Универсальность по направлению потока.
- Долговечность при правильной эксплуатации в рекомендованных средах.
- Большая строительная высота и масса (по сравнению с шаровым краном того же Ду).
- Высокое усилие и длительное время на открытие/закрытие.
- Быстрый износ уплотнительных поверхностей при использовании для регулирования потока.
- Возможность заклинивания клина в корпусе при длительном простое или температурных деформациях.
- Ограниченная стойкость к гидроударам и резким перепадам давления.
Технические параметры и стандарты
Задвижки чугунные фланцевые Ду 50 производятся в соответствии с рядом межгосударственных и международных стандартов, определяющих их присоединительные размеры, рабочие давления, маркировку и испытания.
Основные стандарты:
Таблица 1. Основные технические характеристики задвижек чугунных фланцевых Ду 50
| Параметр | Значение / Описание | Примечание |
|---|---|---|
| Условный проход (DN) | 50 мм | Соответствует 2 дюймам |
| Условное давление (PN) | 10, 16, 25 | Наиболее распространен PN16 (16 бар) |
| Рабочая температура | От -15°C до +200°C | Зависит от материала уплотнений. Для EPDM обычно до +120°C |
| Строительная длина | По ГОСТ 5762: 180 мм (PN10,16), 250 мм (PN25) | По EN 558 серия 14: 200 мм |
| Строительная высота | ~250-350 мм | Зависит от производителя и типа шпинделя |
| Присоединение | Фланцевое | Исполнение фланцев: ГОСТ 12815-80 (старые обозначения 1-6), EN 1092-2 (тип B1) |
| Масса | 8 — 12 кг | В зависимости от конструкции и давления |
| Класс герметичности | А (без видимых протечек) по ГОСТ 9544 | Для воды, пара, газа. Класс В и С также допустимы для менее ответственных систем. |
| Направление потока | Любое | Устанавливается на горизонтальные и вертикальные трубопроводы |
Таблица 2. Фланцевые размеры по ГОСТ 12815-80 (PN16) для Ду 50
| DN | D | D1 | D2 | d | n | h | Болты |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 165 | 125 | 102 | 18 | 4 | 20 | М16х75 (4 шт.) |
Область применения и критерии выбора
Задвижки Ду 50 находят применение в системах, где требуется надежное и периодическое отсечение потока. Основные сферы:
Критерии выбора:
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж задвижки Ду 50 должен производиться на прямом участке трубопровода, свободном от напряжений, с обеспечением доступа для управления и обслуживания. Запрещается использование задвижки в качестве опоры для трубопровода. Перед установкой необходимо проверить чистоту фланцевых поверхностей и фланцев трубопровода, удалить все загрязнения. Прокладка подбирается в соответствии с рабочей средой и давлением (паронит, резина, PTFE). Затяжку крепежных шпилек следует проводить крестообразно, равномерно, в несколько проходов, чтобы избежать перекоса.
Эксплуатация предусматривает периодическое открытие/закрытие (хотя бы раз в квартал) для предотвращения прикипания клина. При управлении маховиком не допускается применение дополнительных рычагов (труб, ключей) – это приводит к поломке шпинделя или деформации клина. Техническое обслуживание включает проверку герметичности сальникового уплотнения и его подтяжку или замену набивки, визуальный осмотр корпуса на предмет коррозии и механических повреждений.
Преимущества и недостатки
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается задвижка Ду 50 PN16 от PN25?
Основные отличия заключаются в толщине стенок корпуса и крышки, конструкции фланцев (диаметр и количество отверстий может совпадать, но толщина фланца больше у PN25), а также в материалах уплотнений и испытательном давлении. Строительная длина задвижки PN25, как правило, больше. Задвижка PN25 рассчитана на работу при более высоких давлениях и, следовательно, является более массивной и надежной, но и более дорогой.
Можно ли устанавливать чугунную фланцевую задвижку на пар?
Да, но с строгими ограничениями. Стандартные чугунные задвижки с уплотнениями из EPDM или NBR рассчитаны на насыщенный пар с температурой до 200°C при условии, что это прямо указано в паспорте изделия. Для постоянной работы с паром, особенно высокого давления, рекомендуется выбирать арматуру со стальным корпусом и уплотнениями из графита или PTFE. Необходимо сверяться с диаграммой давления/температуры производителя.
Что означает «клиновые» и «параллельные» задвижки? Какая лучше для Ду 50?
Это тип затвора. В клиновой задвижке уплотнительные поверхности седла расположены под углом, а затвор имеет клиновидную форму. В параллельной – седла параллельны, а затвор состоит из двух дисков, раздвигающихся при закрытии. Для Ду 50 в системах водоснабжения наиболее распространены и надежны клиновые задвижки с упругим клином, которые обеспечивают хорошую герметичность и компенсируют износ.
Как часто требуется обслуживание сальникового уплотнения?
Периодичность зависит от интенсивности циклов «открыто-закрыто» и условий эксплуатации. Рекомендуется проводить визуальный осмотр на предмет подтекания по шпинделю не реже 1 раза в 6 месяцев. При появлении капель сальниковую набивку необходимо подтянуть. Полная замена сальниковой набивки производится при ее износе или при плановом ремонте (в среднем, раз в 3-5 лет при нормальной эксплуатации).
Почему задвижку нельзя использовать для регулирования расхода?
При частичном открытии поток среды с высокой скоростью воздействует на уплотнительные поверхности клина и седел, вызывая их кавитационный и абразивный износ. Это приводит к потере герметичности в закрытом положении. Кроме того, вибрация затвора может вызвать резонансные явления в трубопроводе и разрушение конструкции. Для регулирования применяется специальная регулирующая арматура (регуляторы давления, расхода, клапаны).
Как правильно хранить задвижку до монтажа?
Задвижка должна храниться в закрытом сухом помещении, в заводской упаковке или с заглушками на фланцах. Положение – только горизонтальное. Шпиндель и резьбовая часть маховика должны быть смазаны и защищены от коррозии. Задвижка должна быть в закрытом положении, но не «затянута в упор», чтобы не возникали остаточные напряжения в клине.
Чем отличается задвижка с выдвижным шпинделем от задвижки с невыдвижным?
У задвижки с выдвижным шпинделем резьбовая часть и ходовая гайка вынесены за пределы корпуса, в зону сальника. Шпиндель совершает поступательное и вращательное движение. Преимущества: резьба не контактирует с рабочей средой, что увеличивает срок службы, легче диагностировать состояние шпинделя. Недостаток: большая строительная высота. У задвижки с невыдвижным шпинделем резьба находится внутри корпуса и контактирует со средой. Шпиндель только вращается. Преимущества: малая строительная высота, меньшая стоимость. Недостатки: резьба подвержена воздействию среды, сложность обслуживания.
Заключение
Задвижка чугунная фланцевая Ду 50 представляет собой проверенное, экономичное и надежное решение для организации запорных узлов на трубопроводах среднего диаметра в жилищно-коммунальном хозяйстве и ряде отраслей промышленности. Правильный выбор типоисполнения (PN, тип клина, материал уплотнений) в соответствии с параметрами рабочей среды, грамотный монтаж и соблюдение правил эксплуатации (без использования для регулировки) являются залогом ее длительной и безотказной работы на протяжении десятилетий. При проектировании новых систем необходимо также учитывать тенденцию к применению более компактных и удобных в управлении шаровых кранов, однако для многих существующих сетей и специфических условий чугунная задвижка остается оптимальным техническим и экономическим выбором.