Задвижки клиновые Ду 50

Задвижки клиновые Ду 50: конструкция, применение и технические аспекты выбора

Задвижка клиновая Ду 50 представляет собой трубопроводную арматуру с условным проходом 50 мм, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды. Принцип действия основан на возвратно-поступательном движении затвора (клина) перпендикулярно оси потока. Основная функция – запорная, регулирование расхода данными задвижками не предусмотрено и приводит к ускоренному износу уплотнительных поверхностей и вибрации. Клиновые задвижки находят широкое применение в системах теплоснабжения, водоснабжения и водоотведения, нефтегазовой промышленности, энергетике на трубопроводах с номинальным давлением до Ру 16 (160 атм) и температурой среды от -40 до +565 °С в зависимости от материалов.

Конструктивные особенности и классификация

Конструкция задвижки включает корпус, крышку, затвор в форме клина, шпиндель (шток), сальниковое уплотнение и привод (маховое колесо, редуктор или электропривод). Ключевым элементом является клиновой затвор, конструкция которого определяет тип задвижки.

Типы клиновых затворов для Ду 50

    • С жестким клином: Затвор представляет собой цельную деталь с уплотнительными поверхностями, расположенными под углом друг к другу. Обеспечивает высокую герметичность, но требует точной подгонки к седлам корпуса. Чувствителен к перепадам температур и может заклинивать при тепловых расширениях или механических нагрузках на трубопровод. Применяется для сред без абразивных включений.
    • С двухдисковым (упругим) клином: Затвор состоит из двух дисков, соединенных между собой разжимным элементом (пружиной, распорным клином). Диски могут самоустанавливаться относительно седел корпуса, что снижает риск заклинивания и компенсирует незначительные перекосы, температурные деформации. Наиболее распространенный тип для Ду 50, обеспечивающий надежное уплотнение и меньший износ.
    • С двухдисковым составным (распорным) клином: Усовершенствованная версия двухдискового клина, где диски не имеют жесткой связи и могут независимо подстраиваться под седла. Обеспечивает наилучшую герметичность в условиях возможных деформаций корпуса и перепадов температур. Часто применяется в энергетике на паропроводах.

    Типы присоединения и конструкция шпинделя

    Для Ду 50 распространены следующие типы присоединения: фланцевое (по ГОСТ 33259, ГОСТ 12815), муфтовое (резьбовое) и под приварку. Фланцевое – наиболее распространено в промышленности, обеспечивает удобный монтаж/демонтаж. По конструкции шпинделя задвижки делятся на модели с выдвижным и невыдвижным шпинделем. В задвижках с выдвижным шпинделем резьбовая часть штока и ходовая гайка вынесены за пределы корпуса, что исключает их контакт с рабочей средой, облегчает обслуживание и увеличивает срок службы. Это предпочтительный выбор для коррозионных, абразивных сред и энергетики.

    Материалы исполнения и рабочие среды

    Выбор материала определяется параметрами рабочей среды: давлением, температурой, химической агрессивностью, абразивностью.

    Таблица 1. Материалы исполнения задвижек Ду 50 и области применения
    Группа материала (по ГОСТ)Материал корпуса/крышкиМатериал уплотнительных поверхностейРекомендуемые рабочие среды (примеры)Пределы температур, °С
    М1 (углеродистая сталь)Сталь 25Л, 35Л13ХФА + наплавка, стеллит, эластомерные кольцаПар, горячая вода, нефть, нефтепродукты, природный газ-40 … +425
    М2 (легированная сталь)20ГМЛ, 09Г2СНерж. сталь + наплавка, стеллитАгрессивные среды умеренной концентрации, аммиак-60 … +450
    М3 (нержавеющая сталь)12Х18Н9ТЛ, 08Х18Н10ТБез наплавки или стеллитКислоты, щелочи, высокоагрессивные среды, пищевая промышленность-60 … +350
    СЧ (чугун)Чугун ВЧШГ, ЧШГЛатунь, бронза, нерж. сталь, EPDM/NBRВода, пар низкого давления, воздух, нейтральные жидкости-15 … +300
    Л (цветные металлы)Латунь, бронзаЛатунь, бронзаМорская вода, пар, топливо, неагрессивные газы и жидкости-20 … +200

    Ключевые технические характеристики и стандарты

    При выборе задвижки клиновой Ду 50 необходимо руководствоваться следующими параметрами:

    • Условный проход (Ду, DN): 50 мм.
    • Условное давление (Ру, PN): Стандартный ряд: 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160. Для Ду 50 наиболее распространены Ру 16 и Ру 40.
    • Класс герметичности: По ГОСТ 9544 (для арматуры) устанавливается классы А, В, С. Для большинства применений требуется класс А (полная герметичность).
    • Рабочая температура: Определяется материалом корпуса и уплотнений.
    • Тип управления: Ручное (маховик), механизированное (редуктор, электропривод, пневмопривод). Для задвижек Ду 50 с высоким давлением (Ру 100-160) ручное управление может быть затруднено, рекомендуется установка редуктора.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж задвижки должен производиться на прямом участке трубопровода, исключающем механические напряжения в корпусе. Направление потока среды, как правило, не регламентировано, но рекомендуется установка согласно стрелке на корпусе, если таковая имеется. Перед монтажом необходимо проверить комплектность, отсутствие повреждений, очистить фланцы и прокладки.

Эксплуатация предусматривает периодическое открытие/закрытие для проверки работоспособности. Задвижка должна находиться либо в полностью открытом, либо в полностью закрытом положении. Техническое обслуживание включает контроль затяжки сальникового уплотнения (при необходимости подтяжка или перепаковка сальника), смазку ходового узла (резьбы шпинделя и ходовой гайки) для задвижек с выдвижным шпинделем, визуальный осмотр на предмет протечек и коррозии.

Сравнение с другими типами запорной арматуры на Ду 50

В сравнении с шаровыми кранами (Ду 50) клиновые задвижки имеют большие строительные длину и массу, более медленное срабатывание, но обладают значительно более высокой надежностью в условиях высоких температур и давлений, особенно на паровых линиях. Шаровые краны на высоких параметрах пара/воды склонны к заклиниванию и повреждению уплотнений. По сравнению с поворотными дисковыми затворами, задвижки Ду 50 обеспечивают более высокую герметичность при высоких давлениях, но имеют большее гидравлическое сопротивление в открытом положении.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается задвижка с выдвижным шпинделем от задвижки с невыдвижным шпинделем для Ду 50?

В задвижке с выдвижным шпинделем резьбовая часть штока при открывании выходит за пределы корпуса, ходовая гайка расположена на крышке или на ходовом узле. Это исключает контакт шпинделя и резьбы с рабочей средой, повышая коррозионную стойкость и срок службы. В задвижке с невыдвижным шпинделем резьба находится внутри полости корпуса и контактирует со средой, что допустимо только для неагрессивных сред (вода, воздух). Для энергетики и ответственных трубопроводов обязательны задвижки с выдвижным шпинделем.

Как правильно выбрать тип клина для системы отопления (теплосети) Ду 50?

Для систем теплоснабжения с температурой до 150°С и давлением до 16 атм оптимальным выбором является стальная клиновая задвижка Ду 50 Ру 16 с двухдисковым упругим клином и выдвижным шпинделем. Двухдисковый клин компенсирует возможные перекосы и тепловые расширения трубопровода, снижая риск заклинивания. Материал корпуса – углеродистая сталь (25Л), уплотнения – EPDM или фторопласт.

Какие стандарты регулируют производство и испытания клиновых задвижек Ду 50?

Основные стандарты: ГОСТ 9698-86 (Задвижки стальные. Технические условия), ГОСТ 5762-2002 (Задвижки на номинальное давление не более PN 250. Общие технические условия), ГОСТ 9544-2015 (Правила контроля герметичности арматуры). Для фланцев: ГОСТ 33259 (Фланцы стальные приварные встык), ГОСТ 12815 (Фланцы арматуры). Для чугунных задвижек: ГОСТ 5762, ISO 5208.

Почему задвижку Ду 50 нельзя использовать для регулирования потока?

При частичном открытии клинового затвора происходит турбулентное течение среды с высокой скоростью, что приводит к кавитационному износу и эрозии уплотнительных поверхностей седел и клина. Это быстро нарушает герметичность в закрытом положении. Кроме того, вибрация затвора может вызвать разрушение элементов конструкции. Для регулирования применяются регулирующие клапаны или шаровые краны с специальным профилированием.

Как часто требуется техническое обслуживание сальникового уплотнения задвижки Ду 50?

Периодичность зависит от условий эксплуатации (температура, давление, среда). Рекомендуется проводить визуальный осмотр на предмет протечек не реже 1 раза в месяц. При появлении капель на штоке в районе сальника необходима подтяжка нажимной втулки. Полная перепаковка сальника выполняется при исчерпании регулировочного хода втулки или по регламенту (обычно 1 раз в 2-5 лет). Для агрессивных сред интервалы сокращаются.

Каковы основные причины заклинивания задвижки в положении «закрыто» и как этого избежать?

Основные причины: применение жесткого клина в системах с перепадами температур; наличие твердых включений в рабочей среде, оседающих в нижней части корпуса; коррозия и отложения на поверхностях седел и клина; чрезмерное усилие при закрытии, приводящее к задирам. Для предотвращения рекомендуется: выбор двухдискового клина; установка фильтров перед арматурой; периодическое техническое обслуживание (прокачка); соблюдение монтажных допусков (отсутствие напряжений в корпусе).

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.