Задвижки фланцевые Ду 80
Задвижки фланцевые Ду 80: конструкция, материалы, применение и подбор
Задвижка фланцевая Ду 80 — это трубопроводная арматура с условным проходом 80 мм, предназначенная для полного перекрытия потока рабочей среды. Ее ключевая особенность — присоединительные фланцы, соответствующие стандартам ГОСТ, DIN или ANSI, что обеспечивает надежный монтаж в разборные трубопроводные системы. Данный типоразмер является одним из наиболее востребованных в промышленности благодаря балансу между пропускной способностью, габаритами и ценой.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция задвижки Ду 80 основана на запирающем элементе (клине или диске), перемещающемся перпендикулярно оси потока среды между параллельными седлами корпуса. Привод может быть ручным (маховик, редуктор) или электрическим. Основные узлы: корпус с крышкой, образующие полость; затвор (клиновой, параллельный, шиберный); шпиндель (шток), передающий усилие; сальниковое уплотнение; фланцы; приводное устройство.
При вращении маховика шпиндель совершает поступательное или вращательно-поступательное движение, опуская или поднимая затвор. В крайнем верхнем положении проход полностью открыт, в нижнем — перекрыт. Промежуточное положение для регулирования потока не рекомендуется из-за высокой скорости износа уплотнительных поверхностей из-за вибрации и кавитации.
Классификация задвижек Ду 80
По типу затвора (конструкции запирающего элемента):
- Клиновые: Затвор выполнен в форме клина. Бывают цельные жесткие (простая конструкция, риск заклинивания при перепадах температур), цельные упругие (клингерные, клин имеет подвижное соединение, компенсирующее деформации) и двухдисковые (состоящие из двух дисков, раздвигающихся при закрытии, что обеспечивает лучшую герметичность и стойкость к заклиниванию).
- Параллельные (шиберные): Затвор состоит из двух дисков (или одного ножевого), перемещающихся между параллельными седлами. Чаще используются для сред с механическими включениями.
- С выдвижным шпинделем: Резьбовая часть шпинделя и ходовая гайка вынесены за пределы корпуса в зону сальника. Это предотвращает контакт резьбы с рабочей средой, уменьшает коррозию и износ, облегчает обслуживание. Характерны большая строительная высота и масса.
- С невыдвижным шпинделем: Резьбовое соединение находится внутри полости арматуры. Конструкция компактна, но резьба подвержена воздействию среды, что ограничивает применение неагрессивными средами (вода, пар).
- Стальные (углеродистые, легированные, нержавеющие): Наиболее распространены. Применяются для широкого диапазона давлений и температур. Сталь 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т, AISI 304/316.
- Чугунные (серый чугун СЧ20, ковкий чугун КЧ30): Для воды, пара, газа при умеренных давлениях и температурах. Дешевле стальных, но менее прочны и хладостойки.
- Латунные/бронзовые: Для агрессивных сред в химической промышленности, морской воды. Обладают высокой коррозионной стойкостью.
- Теплоэнергетика и ЖКХ: Магистральные и внутриквартальные сети теплоснабжения (подающая и обратная линии), водоснабжения и водоотведения.
- Нефтегазовая промышленность: Технологические линии, вспомогательные системы с нефтепродуктами и газом.
- Химическая промышленность: Трубопроводы для перекачки химических сред (с выбором коррозионностойких материалов).
- Промышленные предприятия: Системы технологического водоснабжения, сжатого воздуха, пара.
- Малое гидравлическое сопротивление в полностью открытом положении.
- Прямолинейность потока, минимальные потери давления.
- Относительная простота конструкции и обслуживания.
- Универсальность по направлению потока среды.
- Широкий диапазон применения по давлению, температуре и средам.
- Большая строительная высота (особенно у моделей с выдвижным шпинделем и приводом).
- Значительное время на открытие/закрытие.
- Износ уплотнительных поверхностей в промежуточных положениях, непригодность для регулирования.
- Сложность ремонта и притирки затвора при эксплуатационном износе.
- Риск заклинивания при температурных деформациях (для жестких клиньев).
- Рабочая среда: Определяет материал корпуса и уплотнений. Для воды и пара подходит чугун/углеродистая сталь с EPDM; для агрессивных химикатов — нержавеющая сталь с PTFE.
- Давление (PN/Class): Должно соответствовать или превышать максимальное рабочее давление в системе с запасом.
- Температура: Должна находиться в допустимом диапазоне для выбранных материалов.
- Тип привода: Ручной (для редко переключаемой арматуры) или электрический (для автоматизированных систем, труднодоступной установки).
- Соответствие фланцев: Проверка по стандарту (ГОСТ, DIN), типу уплотнения (выступ-впадина, шип-паз, плоское), диаметру и количеству отверстий под шпильки.
- Ежеквартальный внешний осмотр на наличие подтеков, коррозии.
- Проверка и подтяжка сальникового уплотнения при появлении протечки по шпинделю (не более 1-2 подтяжек, после чего необходима перепаковка сальника).
- Для задвижек с электрическим приводом — проверка состояния смазки в редукторе, работы концевых выключателей и моментальных муфт.
- Оперативное открытие-закрытие арматуры, стоящей на резерве или редко используемой (не реже 1 раза в 3 месяца) для предотвращения прикипания затвора.
По типу шпинделя:
По материалу корпуса:
Технические характеристики и параметры выбора
Основные параметры для задвижки Ду 80 регламентируются ГОСТ 9698-86, ГОСТ 5762-2002, а также международными стандартами API, DIN.
| Параметр | Значения / Описание |
|---|---|
| Условный проход (DN) | 80 мм |
| Условное давление (PN) | PN 10, PN 16, PN 25, PN 40, Class 150, Class 300 (наиболее распространены PN16 и PN25) |
| Диапазон рабочих температур | От -40°C до +450°C (зависит от материала корпуса и уплотнений) |
| Рабочая среда | Вода, пар, нефтепродукты, газ, химические вещества, масла |
| Материал корпуса | СЧ20, КЧ30, Ст20, 09Г2С, 12Х18Н10Т, AISI 316 |
| Материал уплотнений | EPDM (этиленпропилен), NBR (нитрил-бутадиен), PTFE (фторопласт), металл-металл |
| Тип присоединения | Фланцевое по ГОСТ 33259 (ранее ГОСТ 12815), DIN EN 1092-1, ASME B16.5 |
| Строительная длина | ~ 350 мм (для PN16 стальной), ~ 430 мм (для PN40 стальной). Регламентируется стандартами. |
| Строительная высота | Зависит от типа (с выдвижным/невыдвижным шпинделем) и привода. От ~280 мм (ручная) до ~800 мм (с электроприводом). |
| Масса | ~ 20 кг (чугунная PN16) до ~ 45 кг (стальная PN40 с выдвижным шпинделем) |
Области применения
Задвижки Ду 80 находят применение в системах, требующих надежного отсечения потока с минимальными гидравлическими потерями в открытом состоянии.
Преимущества и недостатки
Преимущества:
Недостатки:
Критерии выбора и монтажа
Выбор задвижки Ду 80 осуществляется на основе технического задания и расчетных параметров системы.
Монтаж: Осуществляется на прямолинейном участке трубопровода между парой ответных фланцев с установкой прокладки. Запрещается использовать задвижку для компенсации несоосности труб. Шпильки должны затягиваться крест-накрест для равномерного прижатия. Направление потока, как правило, не регламентировано, но рекомендуется соблюдать указание на корпусе, если оно есть.
Сравнительная таблица материалов корпусов
| Материал | Маркировка | Основные среды | Диапазон температур, °C | Достоинства | Недостатки |
|---|---|---|---|---|---|
| Серый чугун | CЧ20 | Вода, пар, воздух, газ | -15…+300 | Низкая стоимость, хорошая литейность | Хрупкость, низкая стойкость к гидроударам и морозу |
| Ковкий чугун | КЧ30 | Вода, пар, воздух, масла | -30…+350 | Более высокая прочность и ударная вязкость, чем у серого чугуна | Выше стоимость, ограниченная коррозионная стойкость |
| Углеродистая сталь | Ст20, 25Л | Вода, пар, нефтепродукты, газ | -40…+425 | Высокая прочность, вязкость, стойкость к термоударам | Подверженность коррозии, требуется защитное покрытие |
| Легированная сталь | 09Г2С | Агрессивные среды, низкие температуры | -70…+450 | Высокая хладостойкость | Более высокая цена |
| Коррозионностойкая сталь | 12Х18Н10Т, AISI 304/316 | Агрессивные химические среды, пищевые продукты | -60…+450 | Высокая коррозионная и химическая стойкость | Высокая стоимость, склонность к питтинговой коррозии в некоторых средах |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается задвижка Ду 80 PN16 от PN25?
Основное отличие — в номинальном (условном) давлении, на которое рассчитано изделие. PN16 выдерживает давление 16 бар (1,6 МПа) при температуре среды 20°C, PN25 — 25 бар (2,5 МПа). Конструктивно задвижка PN25 имеет более массивный корпус, более прочные фланцы с большей толщиной и, как правило, большие габариты и массу. Резьба шпинделя и материал сальникового уплотнения также могут быть рассчитаны на большие усилия.
Можно ли использовать задвижку Ду 80 для регулирования расхода?
Нет, это не рекомендуется и противоречит принципу работы задвижки. В частично открытом положении затвор подвержен сильным вибрациям и кавитационным процессам, что приводит к ускоренному износу уплотнительных поверхностей (эрозии), потере герметичности и возможному заклиниванию. Для регулирования потока предназначена регулирующая арматура: клапаны (вентили), шаровые краны с особым исполнением, дисковые поворотные затворы.
Как правильно подобрать фланцевую прокладку для задвижки Ду 80?
Прокладка должна соответствовать стандарту фланцевого соединения (ГОСТ, DIN), типу уплотнительной поверхности (например, исполнение 1 — выступ-впадина, исполнение 2 — шип-паз) и рабочей среде. Для Ду 80 PN16 по ГОСТ 12815-80 наружный диаметр прокладки обычно 195 мм, внутренний — 91 мм. Материал: паронит общего назначения (ПОН), фторопласт (PTFE), резина EPDM/NBR, металлографит в зависимости от температуры и агрессивности среды.
Что означает «задвижка с выдвижным шпинделем» и в чем ее преимущество?
У задвижки с выдвижным шпинделем ходовая резьбовая пара (шпиндель-гайка) расположена вне полости корпуса, над сальниковым уплотнением. При открывании шпиндель «выдвигается» из крышки на величину хода затвора. Преимущества: резьба не контактирует с рабочей средой, что защищает ее от коррозии и абразивного износа; облегчено обслуживание и смазка резьбы; увеличен ресурс. Недостаток — большая строительная высота. Это предпочтительный выбор для ответственных и постоянно эксплуатируемых систем.
Как часто требуется техническое обслуживание задвижки?
Периодичность ТО регламентируется производителем и зависит от условий эксплуатации. В общем случае рекомендуется:
Почему задвижку может заклинить в крайнем положении и как этого избежать?
Заклинивание чаще происходит в закрытом положении после длительного простоя. Причины: коррозия и отложение осадков на поверхностях затвора и седел; температурные деформации (особенно у жестких клиньев); механические включения в зазоре. Меры профилактики: выбор двухдисковых или упругих клиновых задвижек; периодическое (хотя бы раз в квартал) перекрывание-открывание; установка фильтров перед арматурой; правильный подбор материала для рабочих температур.
Заключение
Задвижка фланцевая Ду 80 — стандартизированный, надежный и широко применяемый тип запорной арматуры. Ее корректный подбор требует учета комплекса факторов: параметров среды (давление, температура, химический состав), материала корпуса и уплотнений, типа конструкции затвора и шпинделя, а также стандарта фланцевого присоединения. Понимание преимуществ и ограничений данной арматуры, в частности, недопустимость использования для регулирования, позволяет эксплуатировать ее максимально эффективно и долговечно, обеспечивая бесперебойную работу трубопроводных систем в энергетике, ЖКХ и промышленности.