Задвижки стальные Ду 200

Задвижки стальные фланцевые Ду 200: конструкция, типы, применение и монтаж

Задвижка стальная фланцевая с условным диаметром прохода 200 мм (Ду 200) представляет собой трубопроводную арматуру, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды. Основная функция – запорная, регулирование расхода не предусмотрено. Данный типоразмер широко востребован в магистральных трубопроводах, системах водоснабжения, тепловых сетях, нефтегазовой и химической промышленности благодаря оптимальному балансу между пропускной способностью, массогабаритными характеристиками и стоимостью.

Конструктивные особенности и основные элементы

Конструкция задвижки Ду 200 включает в себя следующие ключевые элементы:

• Корпус и крышка: Изготавливаются из углеродистой (ст. 20, ст. 25) или легированной (09Г2С, 12Х18Н10Т, 15Х5М) стали методом литья, штамповки или сварки. Фланцы на корпусе и крышке соответствуют ГОСТ 33259-2015 (ряд 1) или ГОСТ 33259-2015 (ряд 2), что эквивалентно EN 1092-1. Давление, как правило, Ру16 или Ру25.
• Затвор (шибер): Может быть клиновым (жестким, двухдисковым или упругим) или параллельным (шиберным). В задвижках Ду 200 чаще применяются двухдисковый клин или параллельный шибер для снижения риска заклинивания.
• Шпиндель (шток): Бывает выдвижным (неповоротным) или невыдвижным (вращаемым). В задвижках большого диаметра, как Ду 200, практически всегда используется конструкция с выдвижным шпинделем, что облегчает контроль положения затвора и защищает резьбовую пару от воздействия рабочей среды.
• Уплотнительные поверхности: Для обеспечения герметичности используются кольцевые прокладки между фланцами, а также уплотнение «затвор-седло». Материал уплотнения – фторопласт, резина, латунь, стеллит или сам материал корпуса (металл по металлу).
• Управление: Ручное (маховое колесо), механизированное (электропривод, реже пневмо- или гидропривод). Масса задвижки Ду 200 с ручным управлением может превышать 150 кг, поэтому для частого использования или в труднодоступных местах установка привода обязательна.

Классификация и типы стальных задвижек Ду 200

По конструкции затвора:

• Клиновые:
  • С жестким клином: Простая конструкция, требует высокой точности изготовления. Риск заклинивания при температурных деформациях.
  • С двухдисковым клином: Наиболее распространенный тип для Ду 200. Диски самоустанавливаются, что снижает риск заедания и обеспечивает лучшую герметичность.
  • С упругим клином: Клиновой диск имеет разрезающую обод, что придает ему упругость для лучшего прилегания к седлам.
• Параллельные (шиберные): Затвор состоит из двух дисков с распорным клином или пружиной между ними. Менее подвержены заклиниванию, но имеют большее гидравлическое сопротивление.

По типу присоединения к трубопроводу:

• Фланцевые: Стандартный и самый распространенный тип для Ду 200. Обеспечивает прочное, разъемное соединение, удобное для монтажа/демонтажа.
• Под приварку: Корпус задвижки приваривается к трубопроводу напрямую. Создает неразъемное, абсолютно герметичное соединение, применяется на критичных участках.

По материалу уплотнительных поверхностей:

• С уплотнением «металл по металлу» (МПМ): Для сред с высокой температурой и абразивными включениями. Герметичность класса А (без видимых протечек).
• С уплотнением «резина по металлу» (РПМ) или «фторопласт по металлу» (ФПМ): Обеспечивают высокий класс герметичности (В или С по ГОСТ 9544-2016) при умеренных температурах.

Основные технические характеристики и параметры выбора

При подборе задвижки стальной Ду 200 необходимо учитывать комплекс параметров, выходящих за рамки условного диаметра.

Таблица 1. Основные параметры задвижек стальных Ду 200

Параметр	Типовые значения / Варианты	Комментарий
Условный диаметр (Ду, DN)	200 мм	Внутренний диаметр присоединяемого трубопровода.
Условное давление (Ру, PN)	16, 25, 40, 63 бар (атм.)	Наиболее распространены Ру16 и Ру25 для сетей общего назначения.
Рабочая температура	От -40°C до +425°C (для углеродистых сталей)	Зависит от материала корпуса и уплотнений. Для низких температур применяются стали с свойствами хладностойкости.
Рабочая среда	Вода, пар, нефтепродукты, природный газ, химические вещества инертные к материалу арматуры.	Определяет выбор марки стали и типа уплотнений.
Климатическое исполнение	У, УХЛ, ХЛ (по ГОСТ 15150)	Для наружной установки в различных температурных зонах.
Класс герметичности	А, В, С (по ГОСТ 9544)	Класс А – для МПМ, В и С – для мягких уплотнений.
Стандарт присоединительных фланцев	ГОСТ 33259 (ряд 1 или 2), ГОСТ 12815	Ряд 1 соответствует старым ГОСТ 12820, ряд 2 – EN 1092-1. Критично при стыковке с импортным оборудованием.
Масса (зависит от типа и давления)	~120 кг (Ду200 Ру16) до ~250 кг (Ду200 Ру40 с приводом)	Важный параметр для проектирования опор и организации монтажа.

Области применения в энергетике и промышленности

• Тепловые сети (теплоснабжение): Установка на магистральных и распределительных трубопроводах с горячей водой и паром. Применяются задвижки из углеродистой стали с выдвижным шпинделем и, как правило, электроприводом для дистанционного управления.
• Водоснабжение и водоотведение: На насосных станциях, врезках в магистрали, для секционирования сети. Требования к коррозионной стойкости и герметичности.
• Нефтегазовая промышленность: На технологических линиях, в системах подготовки и транспортировки. Используются задвижки из коррозионностойких или легированных сталей, часто под приварку.
• Химическая промышленность: Для агрессивных сред, требующих специальных марок стали (например, 12Х18Н10Т) или защитных покрытий.
• Энергетика: На вспомогательных линиях ТЭЦ и АЭС (питательная вода, конденсат, мазут).

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж – залог долговечной и безопасной работы задвижки.

• Подготовка: Проверить комплектность, маркировку, отсутствие повреждений. Очистить фланцы трубопровода и задвижки от загрязнений.
• Установка: Задвижка монтируется в любом положении (горизонтально, вертикально), но предпочтительно – шпинделем вверх. Обязательно наличие независимых опор под трубопровод до и после арматуры для снятия нагрузки. Фланцевые соединения стягиваются крест-накрест с контролем момента затяжки.
• Обкатка: После монтажа необходимо выполнить несколько циклов «открыть-закрыть» для притирки уплотнительных поверхностей.
• Эксплуатация: Задвижка – запорное устройство. Не допускается использование в качестве регулирующей арматуры. Положение «регулирование» приводит к кавитационному износу седел и затвора.
• Техническое обслуживание (ТО): Включает периодический внешний осмотр на предмет протечек, контроль легкости хода шпинделя, смазку резьбовой части выдвижного шпинделя и подшипников, проверку состояния сальникового уплотнения. Для задвижек с электроприводом – проверка настроек концевых выключателей и момента.

Преимущества и недостатки стальных задвижек Ду 200

Преимущества:

• Малое гидравлическое сопротивление в полностью открытом положении.
• Возможность применения для сред с высокой температурой и давлением.
• Надежность и простота конструкции.
• Двусторонняя подача среды.
• Большой срок службы при правильной эксплуатации.

Недостатки:

• Большая строительная высота (особенно у моделей с выдвижным шпинделем).
• Значительное время на выполнение полного цикла открытия/закрытия.
• Износ уплотнительных поверхностей в промежуточных положениях.
• Высокие усилия для управления ручным колесом при больших перепадах давления.
• Требовательность к качеству монтажа и наличию опор.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается задвижка Ду200 Ру16 от Ру25?

Основное отличие – в толщине стенок корпуса, крышки, конструкции и массе. Задвижка Ру25 рассчитана на более высокое рабочее давление (до 25 бар при температуре до 300°C для углеродистой стали), поэтому ее корпус массивнее, фланцы толще. Геометрия прохода (Ду=200) одинакова. Устанавливать задвижку с более высоким номинальным давлением, чем требуется по проекту, допустимо, но экономически нецелесообразно.

Как правильно подобрать электропривод для задвижки Ду 200?

Подбор осуществляется по трем основным параметрам: крутящий момент (Нм), время полного хода (сек) и тип управления. Момент привода должен превышать требуемый момент для управления задвижкой с запасом 20-30%. Для Ду200 Ру16 с ручным колесом требуемый момент обычно находится в диапазоне 300-500 Нм. Также необходимо учитывать напряжение питания (220В/380В), класс защиты (не ниже IP54 для помещений, IP65 для улицы) и наличие ручного дублера.

Что означает «задвижка с обрезиненным клином»?

Это задвижка с упругим клином, на поверхности которого закреплено кольцо из эластомера (чаще EPDM или NBR). При закрытии клин входит в седло корпуса, и резиновое кольцо, деформируясь, обеспечивает герметичность класса «А». Такие задвижки оптимальны для холодной и горячей воды, но не подходят для сред с высокой температурой (свыше 120-150°C в зависимости от резины) и углеводородов, разрушающих резину.

Почему задвижку нельзя использовать для регулирования потока?

В частично открытом положении поток среды с высокой скоростью проходит между узкой щелью седла и затвора, вызывая кавитацию и гидроабразивный износ уплотнительных поверхностей. Это приводит к потере герметичности в закрытом положении за короткий срок. Для регулирования применяется специальная регулирующая арматура (регуляторы давления, расхода, контрольные клапаны).

Как часто нужно проводить техническое обслуживание задвижек?

Периодичность ТО регламентируется производителем и корпоративными регламентами эксплуатации. Для ответственных линий на ТЭЦ или в магистральных сетях плановый осмотр проводится не реже 1 раза в 6 месяцев. Оперативное ТО (смазка, проверка хода) – 1 раз в месяц для часто используемой арматуры. После длительного нахождения в одном положении (закрыто/открыто) рекомендуется выполнить 2-3 рабочих цикла.

Что важнее при выборе: материал корпуса или тип уплотнения?

Оба параметра критичны и выбираются исходя из параметров рабочей среды. Материал корпуса (марка стали) определяет стойкость к давлению, температуре и коррозии. Тип уплотнения (МПМ, РПМ) определяет класс герметичности и стойкость к износу и температуре. Сначала выбирается марка стали под среду, затем – тип уплотнения, обеспечивающий требуемую герметичность в данных температурных рамках.