Задвижки клиновые Ду 80

Задвижки клиновые Ду 80: конструкция, применение, стандарты и выбор

Задвижка клиновая Ду 80 – это трубопроводная арматура с условным проходом 80 мм, предназначенная для полного перекрытия потока рабочей среды. Её основная функция – запорная. Управление осуществляется вручную (штурвалом) или механизированно (электроприводом, реже пневмоприводом). Изделие относится к классу полнопроходной арматуры, где диаметр проходного отверстия в седлах примерно соответствует внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, что минимизирует гидравлические потери в открытом состоянии.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция задвижки базируется на корпусе, внутри которого расположены два параллельных седла. Между ними под углом перемещается затвор в форме клина. При вращении шпинделя (приводного вала) клин опускается или поднимается, входя в плотный контакт с седлами или выходя из него. Герметичность перекрытия обеспечивается точной притиркой уплотнительных поверхностей клина и седла.

• Корпус: Изготавливается методом литья, ковки или сварки из углеродистых, легированных, нержавеющих сталей или чугуна. Для Ду 80 распространены стальные (09Г2С, 20, 25Л, 12Х18Н9ТЛ) и чугунные (ВЧШГ) исполнения. Корпус может быть проходным (монтаж в разрыв трубопровода) или с патрубками под приварку.
• Клин: Ключевой элемент. Различают три основных типа:
  • Жесткий цельный клин: Простая конструкция, требует высокой точности изготовления для обеспечения герметичности по всему контуру. Риск заклинивания при перепадах температур.
  • Двухдисковый (упругий) клин: Состоит из двух дисков, соединенных между собой упругим элементом. Диски могут самоустанавливаться относительно седел, что улучшает герметичность и снижает риск заклинивания. Наиболее распространенный тип для современных стальных задвижек.
  • Двухдисковый составной (распорный) клин: Диски не имеют жесткой связи, их разжатие обеспечивается распорным клином или сухарями. Обеспечивает высокую герметичность, но сложнее в изготовлении.
• Седла: Часто выполняются в виде колец из коррозионно-стойких материалов или с наплавленным уплотнительным материалом (например, стеллитом), которые запрессовываются или привариваются в корпус. В чугунных задвижках седла могут быть выполнены заодно с корпусом.
• Шпиндель (шток): Передает усилие от привода к клину. Бывает двух типов:
  • Выдвижной: Резьбовая часть шпинделя находится вне полости задвижки. При открывании шпиндель совершает вращательно-поступательное движение, выдвигаясь на высоту хода клина. Такой тип удобен для контроля положения, менее подвержен коррозии и износу резьбы, но требует больше монтажного пространства.
  • Невыдвижной (погружной): Резьбовое соединение находится внутри корпуса арматуры. Шпиндель совершает только вращательное движение. Компактная конструкция, но резьба работает в среде, что может привести к её коррозии и затруднению обслуживания. Характерен для задвижек с неагрессивными средами.
• Уплотнение шпинделя (сальниковое устройство): Обеспечивает герметичность в месте выхода шпинделя из крышки корпуса. Обычно это сальниковая набивка (например, графитовая или фторопластовая), поджимаемая втулкой (сальником) и накидной гайкой.
• Присоединительные концы: Для Ду 80 наиболее распространены фланцевые соединения по ГОСТ 33259-2015 (EN 1092-1), ГОСТ 12815-80. Также встречаются под приварку встык (для ответственных трубопроводов высокого давления) и муфтовые (редко, для низких давлений).

Основные технические характеристики и параметры выбора

Выбор задвижки клиновой Ду 80 осуществляется на основе комплекса параметров, регламентируемых технической документацией и стандартами.

Таблица 1. Основные параметры задвижек клиновых Ду 80

Параметр	Типовые значения / Исполнения	Комментарии и стандарты
Условный проход (DN)	80 мм	ГОСТ 28338-2016 (ISO 6708). Соответствует внутреннему диаметру трубопровода.
Условное давление (PN)	PN 10, PN 16, PN 25, PN 40, PN 63, Class 150, Class 300	Максимальное избыточное давление при температуре 20°C. PN – по ГОСТ 26349-84 (ЕН 1333), Class – по ASME B16.34.
Рабочее давление и температура	Зависит от материала корпуса и уплотнений. Для стали 20: до +425°C. Для ВЧШГ: до +120°C.	Определяется по паспорту изделия. С повышением температуры допустимое давление падает.
Рабочая среда	Вода, пар, нефтепродукты, газ, аммиак, масла, неагрессивные химические среды.	Материал корпуса, клина, седел и уплотнений должен быть коррозионно-стойким к конкретной среде.
Материал корпуса	Ст20, 25Л, 09Г2С, 12Х18Н9ТЛ, 06ХН28МДТЛ, ВЧШГ (GGG-40)	Выбор по давлению, температуре, агрессивности среды и бюджету.
Тип клина	Жесткий, двухдисковый упругий, двухдисковый распорный	Для ответственных трубопроводов с перепадами температур предпочтительны двухдисковые клинья.
Тип привода	Ручной (штурвал), электрический (МЭО, МЭП), пневматический	Выбор зависит от требуемой скорости срабатывания, доступности энергии, степени автоматизации.
Строительная длина	~ 350-430 мм (фланцевая стальная PN16)	ГОСТ 3326-86 (для стальных), ГОСТ 3706-93 (для чугунных). Критично при монтаже в существующую систему.
Строительная высота	~ 500-800 мм (зависит от типа привода)	Важный параметр для определения габаритов помещения.
Направление потока	Любое (универсальное), реже – указанное стрелкой на корпусе	Требуется уточнять в паспорте. Для некоторых моделей с несимметричным уплотнением важно правильное направление.

Области применения в энергетике и смежных отраслях

Задвижки Ду 80 находят широкое применение на объектах, где требуется надежное отсечение участков трубопроводов среднего диаметра.

• Теплоэнергетика: Вспомогательные трубопроводы насыщенного пара низкого и среднего давления, линии подпитки котлов, дренажные и продувочные линии, системы химводоподготовки. Исполнения из углеродистой или легированной стали.
• Водоснабжение и водоотведение: Магистральные и распределительные сети холодной и горячей воды, технологические линии на насосных станциях. Часто применяются задвижки с обрезиненным клином (например, из чугуна ВЧШГ) для воды.
• Нефтегазовая промышленность: Технологические линии с нефтепродуктами, мазутом, сжиженным газом. Используются стальные задвижки, часто с пневмоприводом во взрывозащищенном исполнении.
• Промышленные предприятия: Трубопроводы сжатого воздуха, азота, технологических жидкостей и газов в цехах.

Стандарты и нормативная документация

Производство и поставка задвижек регламентируется рядом межгосударственных и отраслевых стандартов.

• ГОСТ 5762-2002: «Арматура трубопроводная промышленная. Задвижки на номинальное давление не более PN 250. Общие технические условия». Основной стандарт для стальных задвижек.
• ГОСТ 28338-2016: «Проходы условные (размеры номинальные)». Определяет ряд DN.
• ГОСТ 33259-2015: «Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 400».
• ГОСТ Р 55075-2012: «Арматура трубопроводная промышленная. Общие требования безопасности».
• ГОСТ 9544-2015: «Арматура трубопроводная. Нормы герметичности затворов». Устанавливает классы герметичности (А, В, С, D) для различных сред.
• Технический регламент ТР ТС 010/2011: «О безопасности машин и оборудования». Обязателен для подтверждения соответствия (сертификации или декларирования).

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж – залог долговечной и безопасной работы арматуры.

• Подготовка: Проверить комплектность, маркировку, отсутствие повреждений. Очистить фланцы трубопровода и задвижки от грязи и окалины.
• Установка: Задвижка устанавливается в разрыв трубопровода так, чтобы шпиндель был направлен вертикально вверх или с отклонением не более 45°. Допускается горизонтальное расположение шпинделя по согласованию с производителем. Запрещается использовать задвижку в качестве опоры для трубопровода. Монтажное усилие при затяжке фланцевых болтов должно прикладываться равномерно, по диагональной схеме, в соответствии с моментом затяжки, указанным в паспорте.
• Обкатка: После монтажа под давлением рекомендуется несколько раз полностью открыть и закрыть задвижку для приработки уплотнительных поверхностей.
• Эксплуатация: Задвижка – запорная арматура. Она должна находиться в положении «полностью открыто» или «полностью закрыто». Не допускается использование для регулирования потока (дросселирования), так как это приводит к гидроабразивному износу седел и клина.
• Техническое обслуживание (ТО): Включает периодический внешний осмотр на предмет подтеков, контроль состояния сальникового уплотнения (при необходимости – подтяжка или замена набивки), смазку резьбовых частей и подшипников шпинделя согласно регламенту производителя. После длительного пребывания в закрытом состоянии рекомендуется проверить легкость хода.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие задвижки от крана шарового Ду 80?

Задвижка использует клиновой затвор, перемещающийся перпендикулярно потоку. Шаровой кран имеет сферический затвор с проходным отверстием, вращающийся на 90°. Краны, как правило, более компактны, быстрее срабатывают и обеспечивают лучшую герметичность на газах, но могут быть менее стойкими к абразивным средам и имеют ограничения по температуре для полимерных седел. Задвижки надежнее в условиях высоких температур и давлений, особенно в паровых системах.

Что означает маркировка «30с41нж» на задвижке Ду 80?

Это обозначение по системе ЦКБА (Центральное конструкторское бюро арматуростроения). Расшифровка: «30» – задвижка; «с» – стальной корпус; «41» – номер модели (клиновая с выдвижным шпинделем, электроприводом); «нж» – клин и седла с наплавкой из нержавеющей стали. Таким образом, это стальная клиновая задвижка с электроприводом и уплотнительными поверхностями из нержавеющей стали.

Как правильно подобрать материал корпуса для среды «горячая вода 130°C»?

Для температур до 150°C и давлений до 16-25 бар допустимо применение задвижок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ, GGG-40). Для более высоких давлений или при наличии требований нормативных документов (особенно в энергетике) следует выбирать стальные задвижки из углеродистой стали (например, 25Л).

Почему задвижку с невыдвижным шпинделем не рекомендуется применять на ответственных трубопроводах?

Резьбовая пара шпиндель-ходовая гайка у такой задвижки находится внутри корпуса, в контакте с рабочей средой. Это повышает риск коррозии, заедания и износа резьбы, особенно на абразивных или агрессивных средах. Контролировать состояние этого узла без разборки невозможно. Задвижки с выдвижным шпинделем лишены этого недостатка, так как их резьба работает вне полости корпуса, в более благоприятных условиях.

Каков порядок действий при нарушении герметичности в сальниковом уплотнении?

При появлении незначительной течи по шпинделю необходимо равномерно подтянуть сальниковую втулку (гайку) ключом на 1/4-1/2 оборота. Сильная затяжка приведет к перегреву и износу шпинделя. Если подтяжка не помогает, необходимо сбросить давление в трубопроводе, отключить задвижку и произвести замену сальниковой набивки на новую, рекомендованную производителем.

Можно ли устанавливать задвижку Ду 80 с электроприводом в любом положении?

Нет. Большинство электроприводов (многооборотных) рассчитаны на установку в положении, когда их редуктор находится ниже задвижки или с небольшим отклонением. Установка электропривода «вверх ногами» может привести к нарушению смазки в редукторе и его преждевременному выходу из строя. Необходимо строго следовать указаниям в инструкции по монтажу конкретного привода.

Заключение

Задвижка клиновая Ду 80 остается востребованным типом трубопроводной арматуры благодаря надежности, полнопроходности и универсальности. Правильный выбор конструкции (тип клина, материал, вид привода) в соответствии с параметрами рабочей среды и условиями эксплуатации определяет её долговечность и безопасность. Соблюдение правил монтажа, эксплуатации и технического обслуживания, регламентированных нормативной документацией и паспортом изделия, является обязательным условием для обеспечения бесперебойной работы трубопроводных систем в энергетике и на промышленных предприятиях.