Задвижки с ручным управлением на давление 25 кгс/см²: конструкция, применение и технические аспекты

Задвижки с ручным управлением (РУ) на номинальное давление 25 кгс/см² (что соответствует 2,5 МПа или примерно 25 атмосферам) представляют собой класс трубопроводной арматуры, предназначенный для полного перекрытия потока рабочей среды. Они не предназначены для регулирования расхода и используются исключительно в качестве запорной арматуры. Основная сфера применения таких задвижек — технологические трубопроводы, тепловые сети, системы водоснабжения и объекты энергетики, где требуются надежное отсечение участков сети и обеспечение герметичности в закрытом положении при умеренных давлениях.

Конструктивные особенности и основные типы

Конструкция задвижки РУ 25 кгс/см² базируется на корпусе, внутри которого расположен затвор, перемещаемый перпендикулярно потоку среды. Привод — ручной, осуществляется посредством маховика, который через резьбовую пару (ходовой узел) преобразует вращательное движение в поступательное движение шпинделя или штока. По типу движения шпинделя задвижки делятся на две основные группы, определяющие их конструкцию и область предпочтительного применения.

Задвижки с выдвижным шпинделем

В данной конструкции резьбовая часть шпинделя и ходовая гайка расположены вне полости корпуса, над сальниковым уплотнением. При открывании задвижки шпиндель совершает вращательно-поступательное движение, резьбовая часть выдвигается наружу на величину хода затвора. Это исключает контакт резьбы с рабочей средой, что защищает ее от коррозии и абразивного износа. Такие задвижки отличаются долговечностью ходового узла, легкостью обслуживания и применяются для рабочих сред, не являющихся чистыми (вода, пар, нефтепродукты).

Задвижки с невыдвижным шпинделем

Резьбовое соединение шпинделя и затвора расположено внутри корпуса арматуры, в зоне контакта с рабочей средой. Шпиндель совершает только вращательное движение, затвор навинчивается на него, двигаясь поступательно. Конструкция более компактна (строительная высота не изменяется при открывании), но резьбовая пара подвержена воздействию среды, что ограничивает применение неагрессивными и чистыми средами (вода, воздух). Требует более частого обслуживания при работе в сложных условиях.

Материалы исполнения и типы уплотнений

Выбор материалов корпуса и уплотнительных поверхностей определяется рабочей средой, ее температурой и требованиями к коррозионной стойкости.

• Материалы корпусных деталей: Сталь углеродистая (ст. 25, ст. 35), сталь легированная (09Г2С, 12Х18Н9Т, 15Х5М), чугун ВЧШГ (для определенных сред и давлений). Для давления 25 кгс/см² наиболее распространена углеродистая и низколегированная сталь.
• Типы затворов и уплотнений:
  • Клиновые задвижки: Затвор выполнен в форме клина. Бывают с цельным жестким клином (для сред без перепадов температуры), цельным упругим клином (компенсирует деформации корпуса и износ) и составным двухдисковым клином (наиболее герметичны, компенсируют перекосы).
  • Параллельные задвижки: Уплотнительные поверхности седел расположены параллельно. Затвор состоит из двух дисков, которые в конце хода раздвигаются специальным клиновым устройством, обеспечивая плотное прилегание к седлам. Более устойчивы к перепадам температур.
• Уплотнение сальникового узла: Для герметизации подвижного соединения шпиндель-корпус применяется сальниковое уплотнение с набивкой из терморасширенного графита, фторопласта (АГИ) или комбинированных материалов, рассчитанных на температуру среды.

Ключевые параметры и технические характеристики

При выборе и эксплуатации задвижек РУ 25 кгс/см² необходимо руководствоваться следующими параметрами, которые указываются в паспорте изделия и на маркировочной табличке.

Параметр	Типичное значение / описание	Примечание
Условное давление (Ру)	25 кгс/см² (2,5 МПа, PN25)	Максимальное избыточное давление при температуре 20°C, при котором возможна длительная работа.
Условный проход (Ду)	От Ду 50 до Ду 500 и более	Наиболее распространенный ряд: 50, 80, 100, 150, 200, 300, 400 мм.
Рабочая температура	От -40°C до +425°C	Зависит от материала корпуса и уплотнений. Для углеродистой стали обычно до +425°C, для ВЧШГ — до +120°C.
Рабочая среда	Вода, пар, нефтепродукты, природный газ, аммиак, другие неагрессивные среды.	Материал корпуса, седел и уплотнений должен быть совместим со средой.
Тип присоединения к трубопроводу	Фланцевое (по ГОСТ 33259, ГОСТ 12815), приварное (встык или в раструб).	Фланцевое — наиболее ремонтопригодное. Приварное — обеспечивает абсолютную герметичность.
Класс герметичности по ГОСТ 9544	Класс А (без видимых протечек)	Нормируется для затвора (седло-затвор). Для сальникового узла — обычно «каплепроницаемо».
Управление	Ручное (маховик), редукторный привод (для больших усилий).	Усилие на маховике нормируется. Для Ду ≥200 мм часто предусмотрен редуктор.

Нормативная база и стандарты

Производство и испытание задвижек в РФ регламентируется рядом межгосударственных и национальных стандартов:

• ГОСТ 9698-86: Задвижки стальные на Ру от 16 до 160 кгс/см². Основной стандарт, определяющий типы, основные параметры, конструкцию, технические требования и методы испытаний.
• ГОСТ 28338-89 (ISO 6708:1980): Проходы условные (размеры Ду).
• ГОСТ 33259-2015 (ISO 7005-2:1988): Фланцы стальные для трубопроводов.
• ГОСТ 9544-2015: Нормы герметичности затворов трубопроводной арматуры.
• ГОСТ Р 55018-2012: Арматура трубопроводная. Общие технические условия.

Особенности монтажа и эксплуатации

Правильный монтаж и эксплуатация напрямую влияют на ресурс и безопасность работы задвижки.

• Монтаж: Задвижка монтируется на прямолинейном участке трубопровода в положении, когда шпиндель направлен вертикально вверх или с отклонением не более 60 градусов. Обязательно наличие опор под корпус, исключающих нагрузку на фланцы. Перед монтажом необходимо проверить чистоту внутренней полости и плавность хода затвора.
• Обкатка: После монтажа под давлением рекомендуется провести несколько циклов «открытие-закрытие» для притирки уплотнительных поверхностей.
• Эксплуатация: Задвижка должна находиться либо в полностью открытом, либо в полностью закрытом положении. Допускается кратковременное использование для регулирования потока в аварийных ситуациях, но это приводит к интенсивному износу уплотнительных поверхностей гидроабразивным износом. Необходимо соблюдать температурный и pressure регламент.
• Техническое обслуживание (ТО): Включает периодическую проверку герметичности сальникового уплотнения и подтяжку сальника (при наличии регулировочной гайки), контроль состояния защитного покрытия, смазку ходового узла (резьбы шпинделя) согласно регламенту производителя.

Преимущества и недостатки

Задвижки РУ 25 кгс/см² обладают рядом преимуществ, которые обуславливают их широкое применение, а также имеют присущие им недостатки.

• Преимущества:
  • Малое гидравлическое сопротивление в полностью открытом положении (затвор отведен из проточной части).
  • Простота конструкции и обслуживания.
  • Возможность применения для сред с высокой вязкостью.
  • Относительно небольшая строительная длина (по сравнению с шаровым краном на большие Ду).
  • Надежность и длительный срок службы при правильной эксплуатации.
• Недостатки:
  • Большая строительная высота (особенно у моделей с выдвижным шпинделем).
  • Значительное время на операцию открытия/закрытия.
  • Высокое усилие на маховике при больших перепадах давления и диаметрах, требующее установки редуктора.
  • Износ уплотнительных поверхностей в промежуточных положениях при попытках регулирования.
  • Сложность ремонта затвора «в полевых условиях» при потере герметичности.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается задвижка на 25 кгс/см² от задвижки на PN25?

По сути, это обозначение одного и того же номинального давления. «25 кгс/см²» — это устаревшее, но до сих пор распространенное в технической документации обозначение, основанное на технической системе единиц. «PN25» (Pressure Nominal) — обозначение по современной системе стандартов (ГОСТ 28338, ISO 7268), где давление указывается в барах (bar). 1 кгс/см² ≈ 0.98 бар, поэтому для практических целей PN25 и 25 кгс/см² считаются эквивалентными.

Можно ли использовать стальную задвижку РУ 25 для пара?

Да, но с обязательным учетом температуры. Задвижка, рассчитанная на 25 кгс/см² при 20°C, имеет пониженное допустимое рабочее давление при повышении температуры. Например, стальная задвижка из углеродистой стали 25лс по ГОСТ 9698-86 при температуре пара 425°C допускает работу на давлении не 25, а примерно 16 кгс/см². Необходимо сверяться с паспортом изделия и таблицей рабочих давлений в зависимости от температуры.

Что означает «класс герметичности А» для задвижки?

Согласно ГОСТ 9544-2015, класс герметичности «А» — это норма для запорной арматуры. Он означает, что при испытаниях на герметичность затвора (в закрытом положении под пробным давлением) видимых протечек через уплотнительные поверхности затвора не допускается. Это наиболее высокий класс для большинства типов арматуры общего назначения.

Почему задвижку нельзя использовать для регулирования потока?

При частичном открытии поток среды с высокой скоростью проходит через узкую щель между затвором и седлом, вызывая интенсивный гидроабразивный износ уплотнительных поверхностей (кавитацию, эрозию). Это быстро приводит к потере герметичности в закрытом положении, то есть к выходу задвижки из строя по своей основной функции — обеспечению плотного перекрытия.

Как часто необходимо обслуживать сальниковое уплотнение?

Периодичность ТО сальника не регламентирована жестко и зависит от условий эксплуатации (температура, цикличность работы, среда). Признаком необходимости обслуживания является появление течи по шпинделю в виде капель при закрытой задвижке под давлением. Стандартная процедура — плановая подтяжка сальниковой набивки ключом 1-2 раза в год (по графику ППР) и при появлении течи. Важно не перетянуть сальник, чтобы не увеличить усилие на маховике и не износить шпиндель.

Что выбрать: задвижку с выдвижным или невыдвижным шпинделем?

Выбор определяется условиями эксплуатации и доступным пространством. С выдвижным шпинделем: для загрязненных, абразивных, коррозионных сред; при необходимости частого обслуживания; при наличии пространства по высоте. С невыдвижным шпинделем: для чистых, неагрессивных сред (питьевая вода, воздух); при ограниченном пространстве по высоте (камеры, тоннели); при нечастых циклах срабатывания.

Каков средний срок службы задвижки РУ 25?

Нормативный срок службы стальных задвижек, согласно ГОСТ, составляет не менее 25 лет. Однако реальный ресурс до первого капитального ремонта (перекладка сальника, притирка/замена затвора) сильно зависит от условий: при работе на чистой воде с малым количеством циклов он может превышать 30 лет, а на сетевой воде в теплоснабжении с высоким содержанием взвесей — сокращаться до 8-12 лет. Критерием выработки ресурса является невозможность обеспечить герметичность закрытия после регламентных регулировок.