Задвижки стальные Ду 80
Задвижки стальные фланцевые Ду 80: конструкция, применение и технические аспекты выбора
Задвижка стальная фланцевая с условным проходом Ду 80 (номинальный диаметр 80 мм) представляет собой трубопроводную арматуру, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды. Ее основная функция – запорная, регулирование расхода с ее помощью не предусмотрено. Конструкция основана на перемещении затвора (шибера) перпендикулярно оси потока среды. Изделия данного типоразмера широко применяются на технологических линиях, магистральных трубопроводах, в системах теплоснабжения, водоснабжения и объектах энергетики, где требуются надежное отсечение участков и минимальные гидравлические потери в открытом положении.
Конструктивные особенности и материалы исполнения
Корпус и крышка задвижек Ду 80 изготавливаются преимущественно из углеродистых (Ст20, 25Л) и легированных сталей (09Г2С, 12Х18Н9Т, 15Х5М). Выбор марки стали определяется параметрами рабочей среды: давлением, температурой, агрессивностью. Для энергетики и нефтехимии часто применяются стали перлитного (15Х5М) и аустенитного (12Х18Н9Т) классов.
По конструкции шпинделя (штока) задвижки делятся на два основных типа:
- С выдвижным шпинделем: Резьбовая часть шпинделя и ходовая гайка расположены вне полости корпуса, вне зоны контакта с рабочей средой. Это предотвращает их коррозию и абразивный износ, облегчает техническое обслуживание. Конструкция характерна для задвижек больших диаметров и ответственных применений.
- С невыдвижным шпинделем: Шпиндель совершает только вращательное движение, резьбовая пара расположена внутри корпуса и контактирует со средой. Конструкция более компактна по строительной высоте, но подвержена воздействию среды, что ограничивает ее применение неагрессивными средами (вода, пар).
- Сальниковое уплотнение: Стандартное решение для уплотнения подвижного соединения шпиндель-крышка. В качестве набивки применяется графит, асбест (АТ-1), фторопласт.
- Сильфонное уплотнение: Применяется для токсичных, радиоактивных или высокочистых сред, где утечка в атмосферу недопустима. Сильфон, как правило, изготавливается из нержавеющей стали.
- Условное давление (Ру): Ряд стандартных значений: 1.0; 1.6; 2.5; 4.0 МПа (10, 16, 25, 40 кгс/см²). Определяет класс прочности корпуса.
- Температура рабочей среды: Зависит от материала корпуса и уплотнений. Для углеродистой стали до +425°C, для легированной (15Х5М) до +570°C, для нержавеющей (12Х18Н9Т) до +600°C.
- Тип присоединения: Для Ду 80 наиболее распространено фланцевое присоединение по ГОСТ 33259 (ранее ГОСТ 12815). Фланцы исполняются по различным типам уплотнительных поверхностей (выступ-впадина, шип-паз, линзовая).
- Климатическое исполнение: Указывается в соответствии с ГОСТ 15150 (например, У1, УХЛ1, ХЛ1).
- Тип управления: Ручное (маховик), механизированное (электропривод, пневмопривод, гидропривод). Выбор привода зависит от требуемого времени срабатывания, доступности энергии и необходимости дистанционного управления.
- ГОСТ 9698-86: Основной стандарт на задвижки стальные на Ру от 1.6 до 25 МПа.
- ГОСТ 5762-2002: Задвижки на Ру от 0,25 до 6,3 МПа.
- ГОСТ 28338-89: Проходы условные (Ду, DN).
- ГОСТ 33259-2015 (ISO 7005-2): Фланцы стальные для трубопроводов.
- ГОСТ 9544-2015: Нормы герметичности затворов.
- ТР ТС 010/2011: Технический регламент Таможенного союза «О безопасности машин и оборудования».
Уплотнительные поверхности затвора и корпуса (седла) выполняются различными способами для обеспечения требуемой герметичности:
Основные технические характеристики и параметры выбора
Ключевыми параметрами для выбора задвижки Ду 80 являются:
Нормативная документация и стандарты
Производство и поставка задвижек стальных Ду 80 регламентируется рядом межгосударственных и отраслевых стандартов:
Таблица 1. Сравнительные характеристики задвижек Ду 80 из разных марок стали
| Марка стали корпуса | Рекомендуемая рабочая среда | Макс. температура, °C | Макс. давление (Ру), МПа | Область преимущественного применения |
|---|---|---|---|---|
| 25Л (углеродистая) | Вода, пар, нефтепродукты, аммиак | +425 | 2.5 | Системы теплоснабжения, водоснабжения, общепромышленные линии |
| 09Г2С (низколегированная) | Вода, пар, нефтепродукты, масла | +450 | 4.0 | Магистральные трубопроводы, объекты в северном исполнении |
| 15Х5М (легированная хромомолибденовая) | Перегретый пар, нефтепродукты с высокой температурой, водородсодержащие среды | +570 | 4.0 | Трубопроводы ТЭЦ и АЭС, установки крекинга в нефтепереработке |
| 12Х18Н9Т (коррозионно-стойкая аустенитная) | Агрессивные среды: кислоты, щелочи, растворы | +600 | 1.6 | Химическая, пищевая, фармацевтическая промышленность |
Таблица 2. Габаритные и присоединительные размеры задвижки 30с41нж Ду 80 Ру 1,6 (типовые)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Условный проход (DN/Dу) | 80 мм | |
| Условное давление (PN/Ру) | 1.6 МПа (16 кгс/см²) | |
| Длина строительная (L) | 350 мм | По ГОСТ 33259 (ряд 2) |
| Высота строительная (H) с маховиком | ~520 мм | Зависит от производителя |
| Диаметр фланцев (D) | 195 мм | По ГОСТ 33259 |
| Диаметр отверстий под шпильки (d) | 18 мм | Количество: 8 шт. |
| Тип уплотнения затвора | Латунь/нерж. сталь | Клиновые, двухдисковые |
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж задвижки Ду 80 осуществляется на подготовленный трубопровод с применением фланцевых соединений. Необходимо обеспечить соосность фланцев, использовать прокладки, соответствующие параметрам среды, и производить равномерную затяжку крепежных шпилек динамометрическим ключом по схеме «крест-накрест». Запрещен монтаж задвижки с приложением усилий для компенсации несоосности трубопровода. При установке электропривода необходимо проверить соответствие его момента и скорости крутящему моменту и ходу шпинделя задвижки.
Эксплуатация допускается только в полностью открытом или полностью закрытом положении. Положение «частично открыто» приводит к вибрации, кавитационному износу седел и быстрому выходу из строя. Техническое обслуживание включает периодическую проверку герметичности сальникового уплотнения и его подтяжку или замену набивки, смазку ходового узла (резьбы шпинделя и подшипников), проверку легкости хода. После длительного пребывания в одном положении рекомендуется произвести несколько циклов «открытие-закрытие» для разрушения возможных отложений.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между задвижкой и шаровым краном на Ду 80?
Задвижка имеет затвор в виде клина или диска, движущийся перпендикулярно потоку. Шаровой кран имеет сферический затвор с проходным отверстием, вращающийся вокруг своей оси. Задвижка, как правило, более громоздкая, имеет большое время закрытия, но создает меньший гидравлический коэффициент сопротивления в открытом состоянии. Шаровой кран более компактен, быстрее срабатывает, но в открытом состоянии может создавать несколько большее сопротивление потоку из-за конструкции. Для энергетики на высоких параметрах среды (пар высокого давления) традиционно применяются задвижки.
Каков ресурс циклов срабатывания стальной задвижки Ду 80?
Ресурс до капитального ремонта сильно зависит от условий эксплуатации (среда, температура, давление, чистота среды). Для задвижек общего назначения (например, 30с41нж) ресурс полных циклов (открытие-закрытие) составляет, в среднем, 2000-3000 циклов. Для арматуры с уплотнением «металл по металлу» ресурс может быть ниже. Арматура с электроприводом, работающая в режиме регулирования, быстро выходит из строя.
Как правильно подобрать тип уплотнения затвора?
Выбор зависит от требуемого класса герметичности по ГОСТ 9544 (классы A, B, C, D) и свойств среды. Для воды, пара, воздуха часто применяется уплотнение «латунь по стали». Для сред с абразивными включениями или высокими температурами – «сталь по стали» (нержавеющая/легированная). Для достижения высокого класса герметичности (А, В) на чистых средах применяют наплавку седел и клина стеллитом или аналогичными твердыми сплавами.
Требуется ли обогрев сальникового узла для задвижек на паропроводах?
Для паропроводов насыщенного пара, особенно в условиях низких температур окружающей среды, конденсат в сальниковой камере может замерзнуть, блокируя шпиндель. Для предотвращения этого применяют сальниковые втулки с паровым обогревом (конструктивное исполнение с полостью для подвода пара) или внешний обогрев. Это критически важно для арматуры на ответственных линиях в энергетике.
Что означает маркировка «30с41нж» на задвижке Ду 80?
Это условное обозначение по системе ВНИИАЗ: «30» – тип арматуры (задвижка), «с» – материал корпуса (сталь углеродистая), «41» – номер модели, «нж» – материал уплотнительных поверхностей (латунь или нержавеющая сталь). Полная маркировка также включает Ду и Ру: например, 30с41нж Ду80 Ру16.
Заключение
Задвижка стальная Ду 80 является стандартизированным, надежным и широко применяемым видом трубопроводной арматуры. Ее корректный выбор, основанный на анализе рабочих параметров среды, материала исполнения и конструктивных особенностей, определяет надежность и безопасность работы трубопроводной системы в целом. Особое внимание при эксплуатации в энергетике следует уделять соблюдению режима работы (только «открыто/закрыто»), регулярному техническому обслуживанию ходового узла и сальникового уплотнения, а также контролю состояния уплотнительных поверхностей затвора. Применение задвижек с выдвижным шпинделем и приводным управлением на магистральных линиях является отраслевым стандартом, обеспечивающим управляемость и ремонтопригодность узла.