Задвижки с обрезиненным клином Ду200

Задвижки с обрезиненным клином Ду200: конструкция, применение и технические аспекты

Задвижка с обрезиненным клином (ЗОК) номинальным диаметром 200 мм представляет собой запорную арматуру, в которой затвор выполнен в виде двух металлических дисков (щечек), между которыми завулканизирован эластичный уплотнительный элемент из резины. При закрытии задвижки клин входит в седловой узел, а резиновая обкладка, деформируясь, обеспечивает герметичное перекрытие потока рабочей среды. Данный тип арматуры является ключевым для систем водоснабжения, пожаротушения, водоотведения и других инженерных сетей, где требуется надежное отсечение потока с минимальными потерями давления в открытом состоянии.

Конструктивные особенности и принцип действия

Основные компоненты задвижки Ду200 с обрезиненным клином включают:

• Корпус: Изготавливается из чугуна ВЧШГ (высокопрочный чугун с шаровидным графитом), реже из углеродистой стали. Корпус рассчитан на давление до 16 или 25 бар (PN16/PN25). Имеет фланцевое присоединение по ГОСТ 33259 или EN 1092-2.
• Обрезиненный клин: Сердечник из чугуна или стали, покрытый эластомером (EPDM, NBR). EPDM устойчив к горячей воде, пару, щелочам и кислотам, NBR – к нефтепродуктам. Клин жестко связан со шпинделем.
• Седла: Интегрированы в корпус, представляют собой конические поверхности, точно сопрягаемые с клином. Часто имеют антикоррозионное покрытие.
• Шпиндель (шток): Передает усилие от привода. Может быть выдвижным (нерегулируемым) или невыдвижным. Изготавливается из нержавеющей стали.
• Уплотнение шпинделя: Сальниковое уплотнение с набивкой из графита или PTFE, либо сильфонное для агрессивных сред.
• Привод: Ручной (маховик, редуктор) или электрический (многооборотный электропривод).

Принцип работы основан на поступательном движении клина. При вращении маховика шпиндель опускает клин между двумя седлами. Резиновая обкладка сжимается, плотно заполняя зазор между металлическими поверхностями клина и седел, обеспечивая двустороннюю герметичность. В открытом положении клин полностью выведен из проходного сечения, что минимизирует гидравлическое сопротивление.

Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами задвижек

Преимущества:

• Высокая герметичность: Класс герметичности «А» по ГОСТ 9544 (полная непроницаемость). Эластомер компенсирует мелкие неровности и износ.
• Коррозионная стойкость: Резина защищает металлический клин от контакта с агрессивной средой.
• Легкость управления: Меньший крутящий момент по сравнению с шаровыми кранами и клиновыми задвижками с металлическим клином, особенно для Ду200.
• Отсутствие необходимости в техническом обслуживании: Не требуют смазки и подтяжки сальника в процессе эксплуатации при корректном монтаже.
• Долговечность: Срок службы до 25-30 циклов (открытие-закрытие) и более 50 лет эксплуатации в статическом режиме.

Недостатки:

• Ограничение по температуре: Рабочая среда: от -15°C до +130°C для EPDM, до +80°C для NBR.
• Чувствительность к абразивам: Примеси песка могут ускорить износ резины.
• Ремонтопригодность: При повреждении обрезиненного клина требуется его полная замена, ремонт в полевых условиях невозможен.
• Габариты: Большая строительная длина по сравнению с шаровым краном.

Области применения и рабочие среды

Задвижки Ду200 с обрезиненным клином применяются в следующих системах:

• Хозяйственно-питьевое и техническое водоснабжение (холодная и горячая вода).
• Системы пожаротушения (спринклерные и дренчерные).
• Водоотведение и канализация (очищенные стоки).
• Теплоснабжение (в качестве запорной арматуры на ответвлениях, при условии соблюдения температурного режима).
• Промышленные трубопроводы для нейтральных жидкостей.

Неприменимы для: пара высоких параметров, углеводородов с большим содержанием абразивов, концентрированных кислот и щелочей, а также в системах с частым регулированием потока (выполняют только запорную функцию).

Ключевые технические характеристики (на примере типовой модели PN16)

Параметр	Значение / Описание
Условный диаметр (DN)	200 мм
Условное давление (PN)	16 бар (1,6 МПа)
Исполнение корпуса	ВЧШГ (EN-GJS-500-7), с наружным эпоксидным покрытием
Материал обрезиненного клина	Чугун + EPDM (стандарт), NBR (по запросу)
Класс герметичности	«А» по ГОСТ 9544 (высший)
Температура рабочей среды	от 0°C до +130°C (для EPDM)
Присоединение к трубопроводу	Фланцевое, по ГОСТ 33259 (аналог EN 1092-2), тип соединения: фланец/фланец
Строительная длина	Около 711 мм (по EN 558-1 серия 14)
Управление	Ручное (маховик), редукторное (для высоких усилий), электрический привод (например, AUMA, Bernard и др.)
Масса (примерная)	120-150 кг (в зависимости от производителя и конструкции)

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж задвижки Ду200 требует соблюдения строгих правил:

• Перед установкой необходимо проверить чистоту фланцев и внутренней полости задвижки, удалить транспортные заглушки.
• Задвижка должна устанавливаться в горизонтальном или вертикальном положении маховиком вверх. Положение клином вниз недопустимо.
• Трубопровод в зоне установки должен быть надежно закреплен, чтобы исключить нагрузку на корпус задвижки от веса труб и линейных расширений.
• Запрещается использовать задвижку для регулирования потока – только для полного открытия или закрытия.
• При затяжке фланцевых болтов необходимо использовать динамометрический ключ и схему крест-накрест, чтобы избежать перекоса.
• В системах с возможностью гидроудара перед задвижкой рекомендуется установка демпферов или клапанов.

Эксплуатация включает периодический визуальный осмотр, проверку на отсутствие протечек по сальнику и фланцам, а также плановое открытие-закрытие (раз в 6 месяцев) для предотвращения «прикипания» клина.

Критерии выбора задвижки Ду200 с обрезиненным клином

• Рабочая среда и температура: Определяют материал эластомера (EPDM, NBR).
• Давление в системе: Выбор между PN10, PN16, PN25. Для большинства сетей водоснабжения достаточно PN16.
• Тип привода: Ручной – при доступности и малом количестве циклов. Электрический – при дистанционном управлении или интеграции в АСУ ТП.
• Стандарт фланцев: Должен соответствовать фланцам на трубопроводе (ГОСТ или DIN/EN).
• Климатическое исполнение: Для наружной установки требуется утепленный скважинный привод или защитный кожух.
• Производитель и сертификация: Предпочтение следует отдавать изделиям, имеющим сертификаты соответствия ТР ТС 010/2011, пожарный сертификат (для систем пожаротушения).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем задвижка с обрезиненным клином отличается от шарового крана на ту же Ду200?

Шаровой кран имеет меньшую строительную длину и может использоваться для регулирования, но для больших диаметров (Ду200 и выше) требует значительного усилия для поворота шара и более дорог. ЗОК надежнее в качестве чисто запорной арматуры на магистралях, имеет лучшее гидравлическое сопротивление в открытом состоянии и, как правило, больший ресурс в циклах открытие-закрытие.

Можно ли использовать задвижку с EPDM-клином для пара?

Нет, для насыщенного пара даже низкого давления (до 5-6 бар) температура превышает +165°C, что приводит к быстрой деградации эластомера EPDM. Для пара применяются сильфонные или сальниковые задвижки с металлическим клином и уплотнением из графита.

Как часто требуется обслуживание сальникового уплотнения шпинделя?

Современные задвижки с сальниковой набивкой из армированного графита или PTFE в условиях водоснабжения не требуют обслуживания на протяжении всего срока службы. При появлении капельной протечки по шпинделю необходимо подтянуть сальниковую гайку на 1-1.5 оборота.

Что означает «двусторонняя герметичность»?

Это способность задвижки обеспечивать непроницаемость при подаче давления как со стороны входного патрубка (стандартное условие), так и со стороны выходного (обратное направление). Это критически важно для ремонтных работ на участках трубопровода, где возможно обратное движение среды.

Почему задвижку нельзя использовать для регулирования потока?

При частичном открытии клин находится в зоне высокоскоростного потока, что вызывает вибрацию, кавитацию и ускоренный эрозионный износ резинового уплотнения. Это быстро приводит к потере герметичности. Для регулирования применяются дисковые поворотные затворы или регулирующие клапаны.

Как подобрать электропривод для задвижки Ду200?

Необходимо знать: полное количество оборотов шпинделя от «закрыто» до «открыто» (N), крутящий момент (M) для управления задвижкой (указывается в паспорте), скорость срабатывания. Электропривод выбирается с номинальным моментом на 20-30% превышающим требуемый. Для Ду200 PN16 типичное значение момента – 300-500 Нм. Обязательна установка концевых выключателей и моментной защиты.

Заключение

Задвижка с обрезиненным клином Ду200 является оптимальным техническим решением для организации запорных узлов на трубопроводах среднего и большого диаметра в системах водоснабжения, пожаротушения и водоотведения. Ее ключевые преимущества – высочайшая герметичность, коррозионная стойкость и низкие эксплуатационные затраты – делают ее предпочтительным выбором для стабильных систем с неагрессивными средами. Корректный подбор по параметрам среды, грамотный монтаж и соблюдение правил эксплуатации гарантируют многолетнюю безотказную службу данного типа арматуры, что обуславливает его широкое применение в проектах городской и промышленной инфраструктуры.