Задвижки шиберные ДУ(DN) 200 мм

Шиберные задвижки ДУ (DN) 200 мм: конструкция, применение и технические аспекты

Шиберная задвижка (шиберный затвор) диаметром условного прохода (ДУ или DN) 200 мм представляет собой тип трубопроводной арматуры, предназначенный для полного перекрытия потока рабочей среды. Основным рабочим органом является плоский или клиновый шибер (нож), который перемещается перпендикулярно оси потока, входя в щелевое седло корпуса. Данный тип арматуры находит широкое применение в системах, транспортирующих среды с высокой степенью загрязнения, вязкие среды, а также сыпучие материалы.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция шиберной задвижки DN 200 базируется на корпусе, внутри которого расположены два параллельных седла. Между ними перемещается запирающий элемент – шибер. Привод (ручной, электрический, пневматический или гидравлический) через шпиндель осуществляет поступательное движение шибера. В крайнем верхнем положении проход полностью открыт, в крайнем нижнем – перекрыт. Для обеспечения герметичности в затворах для жидких и газообразных сред используются уплотнительные кольца на шибере или седлах. В арматуре для сыпучих материалов уплотнение часто не требуется, а ключевым требованием становится износостойкость режущей кромки шибера.

Основные сферы применения

• Энергетика: Системы гидрозолоудаления (ГЗУ) на угольных ТЭС и ТЭЦ, транспортировка водно-зольных суспензий, перекрытие дымоходов и газоходов.
• Водоочистка и водоотведение: Очистные сооружения, переключение потоков сточных вод, осадков, иловых масс.
• Промышленность: Пищевая (переработка сыпучего сырья), целлюлозно-бумажная (передача пульпы), горнодобывающая (гидротранспорт), металлургическая (абразивные шламы).
• Пневмотранспорт: Управление потоками сыпучих материалов (зерно, мука, цемент, песок) в трубопроводных системах.

Материалы исполнения и типы присоединения

Выбор материала определяется характеристиками рабочей среды (абразивность, коррозионная активность, температура).

• Корпус и шибер: Углеродистая сталь (Ст20, Ст25), нержавеющая сталь (12Х18Н10Т, AISI 304/316), чугун (СЧ20, ВЧШГ). Для абразивных сред применяются износостойкие покрытия (карбид хрома, полиуретан) или биметаллические шиберы.
• Уплотнения: EPDM, NBR, Viton для агрессивных сред, фторопласт, полиуретан.
• Присоединение к трубопроводу: Для DN 200 наиболее распространены фланцевые соединения по ГОСТ, DIN или ANSI. Также возможны варианты под приварку (встык или в раструб) или муфтовое соединение (реже).

Ключевые технические характеристики (на примере типовой модели)

Параметр	Значение / Описание
Условный диаметр (DN)	200 мм
Условное давление (РУ или PN)	PN6, PN10, PN16 (реже PN25). Для сыпучих сред давление обычно не более 1.0 МПа (10 бар).
Температура рабочей среды	От -20°C до +200°C (зависит от материала уплотнений и корпуса).
Тип привода	Ручной (маховик, редуктор), электрический (МЭО), пневматический (пневмоцилиндр), гидравлический.
Класс герметичности	По ГОСТ 9544-2016: Для жидкостей – класс А (без видимых протечек), для газов – класс В или С (допускается незначительная утечка).
Материал корпуса	Сталь 20, Сталь 12Х18Н10Т, Чугун ВЧШГ.
Стандарт присоединения	Фланец ГОСТ 33259-2015 (ранее ГОСТ 12815-80), DIN EN 1092-2, ANSI B16.5.
Положение при монтаже	Любое, но предпочтительно вертикальное расположение шпинделя. Горизонтальный монтаж шибера «плашмя» не рекомендуется для сред с осадком.

Расчет и подбор шиберной задвижки DN 200

Подбор осуществляется на основе технологических параметров системы:

• Характеристики среды: Тип (жидкость, газ, суспензия, сыпучий материал), плотность, вязкость, концентрация абразивных частиц, химическая агрессивность, температура.
• Параметры трубопровода: Рабочее давление (P_раб), максимальное давление (P_max), скорость потока.
• Режим работы: Частота срабатывания (регулярное отключение или установка в «закрыто»/»открыто» позиции на длительный срок).
• Требования к управлению: Необходимость дистанционного управления, включение в систему АСУ ТП определяет выбор типа привода (чаще всего электрический МЭО).

Важнейшим критерием является обеспечение полного проходного сечения (DN 200 соответствует внутреннему диаметру ~200 мм) для беспрепятственного прохода среды, особенно содержащей крупные включения.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж должен производиться на прямом участке трубопровода, обеспечивая соосность фланцев. Не допускаются нагрузки от трубопровода (изгибающие, крутящие моменты) на корпус задвижки. Перед первым пуском необходимо выполнить несколько циклов «открытие-закрытие» без давления для проверки хода шибера.

Техническое обслуживание включает:

• Периодическую проверку легкости хода шпинделя/привода.
• Смазку подвижных элементов (резьбовая часть шпинделя, подшипники редуктора) согласно регламенту производителя.
• Визуальный контроль состояния уплотнительных поверхностей и корпуса на предмет износа и коррозии.
• Для задвижек с электроприводом – проверку настроек концевых выключателей и момента срабатывания.

Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами запорной арматуры

Преимущества	Недостатки
Простая и надежная конструкция. Малое гидравлическое сопротивление в открытом состоянии. Возможность работы с вязкими, загрязненными и абразивными средами. Отсутствие застойных зон в проточной части. Ремонтопригодность (часто возможна замена шибера и уплотнений без демонтажа с трубопровода).	Большая строительная высота и масса (по сравнению с шаровым краном). Значительное усилие на привод для преодоления трения в конце хода, особенно при работе с вязкими средами. Износ уплотнительных поверхностей при частом срабатывании в абразивных средах. Не предназначена для регулирования расхода (работает только в режимах «открыто» или «закрыто»).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается шиберная задвижка от клиновой?

Клиновая задвижка использует клиновидный запирающий элемент, который входит в конические седла, обеспечивая высокую герметичность за счет уплотнения по периметру. Она предназначена для чистых жидких и газообразных сред (вода, пар, нефтепродукты). Шиберная задвижка имеет плоский или параллельный клиновый шибер, который перемещается между двумя параллельными седлами. Ее ключевое преимущество – способность перерезать включения и работать с загрязненными средами, но класс герметичности, как правило, ниже, чем у клиновой.

Можно ли использовать шиберную задвижку DN 200 для регулирования потока?

Категорически не рекомендуется. Работа в промежуточном положении приводит к кавитационным процессам, вибрации и ускоренному износу режущей кромки шибера и уплотнительных поверхностей. Это исключительно запорная арматура.

Как правильно выбрать тип привода для шиберной задвижки DN 200?

Выбор зависит от условий эксплуатации и требований к управлению:

• Ручной редукторный привод: При редких переключениях, отсутствии дистанционного управления, для номинального давления до PN16. Требует наличия свободного пространства для маховика.
• Электропривод (МЭО): Для автоматизированных систем, дистанционного управления, частых или аварийных отключений. Необходимо питание 380В или 220В. Ключевые параметры выбора: крутящий момент (должен превышать расчетный момент задвижки на 20-30%), время срабатывания, класс взрывозащиты (Ex d, Ex e для опасных зон).
• Пневмопривод: При наличии сжатого воздуха, во взрывоопасных средах. Проще и надежнее электрического, но требует пневмолинии.

Каков типовой срок службы шиберной задвижки на абразивной суспензии?

Срок службы сильно зависит от концентрации и фракции абразива, скорости потока и материала шибера. Для углеродистой стали без покрытия на золошлаковой суспензии ресурс может составлять 1-3 года до необходимости ремонта или замены шибера. При использовании биметаллических шиберов с наплавкой из твердых сплавов или полиуретановых уплотнений срок службы может быть увеличен в 2-5 раз.

Как обеспечить герметичность в закрытом положении после длительного простоя?

После длительного простоя, особенно на вязких средах, шибер может «прикипеть». Не следует прикладывать чрезмерное усилие к ручному приводу. Рекомендуется:

• Сделать несколько легких ударов по корпусу в области седел (не по шпинделю!).
• Попытаться слегка приоткрыть задвижку, чтобы сбросить напряжение.
• При наличии обогрева (рубашки) – прогреть корпус.
• Профилактическая мера – периодическое (раз в квартал) срабатывание арматуры даже в нерабочем режиме.

Какие стандарты и ГОСТы регламентируют производство и испытания шиберных задвижек DN 200?

Основные стандарты:

• ГОСТ 24856-2014 (ИСО 17292:2004) «Арматура трубопроводная. Общие технические условия».
• ГОСТ 9544-2016 «Арматура трубопроводная запорная. Нормы герметичности затворов».
• ГОСТ 28343-89 (ИСО 5752-82) «Задвижки для трубопроводов. Проход условный. Ряды».
• Стандарты на фланцы: ГОСТ 33259-2015, ГОСТ 12815-80.
• Для электроприводов: ГОСТ Р 55510-2013 (МЭК 60034-1), ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011 (для взрывозащиты).

Заключение

Шиберная задвижка DN 200 мм является специализированным, надежным и часто незаменимым типом запорной арматуры для сложных условий эксплуатации. Ее правильный выбор, основанный на всестороннем анализе параметров рабочей среды и условий технологического процесса, а также соблюдение правил монтажа и обслуживания, гарантируют длительную и безотказную работу в системах гидро- и пневмотранспорта, на объектах энергетики и промышленности. Приоритетными направлениями развития данной арматуры являются повышение износостойкости материалов, оптимизация усилий на привод и интеграция с системами цифрового мониторинга состояния.