Затворы дисковые Ду 125

Затворы дисковые Ду 125: конструкция, применение и технические аспекты выбора

Дисковый затвор (также известный как поворотный затвор, заслонка, butterfly valve) с условным диаметром Ду 125 (номинальный диаметр 125 мм) представляет собой тип трубопроводной арматуры, предназначенный для полного перекрытия или регулирования потока рабочей среды. Основным запирающим или регулирующим элементом служит диск (заслонка), вращающийся вокруг оси, расположенной перпендикулярно или под углом к направлению потока. Условный проход Ду 125 является одним из наиболее востребованных в сетях водоснабжения, теплоснабжения, вентиляции и на промышленных объектах, что обусловлено балансом между пропускной способностью, габаритами и стоимостью.

Конструктивные особенности и материалы исполнения

Конструкция дискового затвора Ду 125 включает несколько ключевых компонентов:

• Корпус. Выполняется из чугуна (GG25, EN-GJL-250), углеродистой (Ст20, Ст25) или нержавеющей стали (AISI 304, AISI 316), реже из алюминиевых сплавов или полимеров. Корпуса могут быть разборными (фланцевые соединения корпуса) и неразборными. Для Ду 125 наиболее распространено фланцевое исполнение по ГОСТ 33259-2015 (ранее ГОСТ 12815-80), ISO 7005-2 или DIN 2501.
• Диск (заслонка). Изготавливается из материалов, совместимых с корпусом и средой: чугун с покрытием (эпоксидное, никелирование), нержавеющая сталь, дуплексные стали. Форма диска оптимизирована для обеспечения минимального гидравлического сопротивления в открытом положении и надежного уплотнения в закрытом.
• Уплотнение. Критически важный элемент, определяющий герметичность. Исполнения:
  • Резиновое (эластомерное) уплотнение. Диск с обрезиненным контуром или седло из EPDM, NBR, Viton. Обеспечивает высокую герметичность класса «А» по ГОСТ 9544-2015, но ограничено по температуре (обычно до 120-150°C).
  • Металл-металл. Диск и седло из нержавеющей или легированной стали. Применяется для высоких температур (до 600°C и выше), но герметичность, как правило, ниже (класс «В» или «С»).
  • Комбинированные уплотнения. Например, металлическое седло с эластомерным вкладышем.
• Шпиндель (вал). Передает крутящий момент от привода к диску. Может быть цельным (проходным) или раздельным (двухопорным). Для агрессивных сред выполняется из нержавеющей стали. Обязательным требованием является защита от вырыва под давлением.
• Присоединительный узел привода. Стандартизирован (ISO 5211), что позволяет устанавливать ручные редукторы, электрические, пневматические или гидравлические приводы.

Классификация и типы затворов Ду 125

Затворы классифицируются по нескольким ключевым признакам:

• По типу уплотнения: эластомерные, металлические, тефлоновые (PTFE).
• По способу монтажа: межфланцевые (бесфланцевые, зажимные), с фланцами под приварку, с собственными фланцами.
• По типу привода: ручные (рычаг, редуктор с маховиком), механизированные (электропривод, пневмопривод).
• По рабочему положению: затворы, устанавливаемые в любом положении, и затворы только для горизонтального монтажа (требуют уточнения в паспорте).

Основные технические характеристики и параметры выбора

При подборе дискового затвора Ду 125 необходимо анализировать следующие параметры:

• Условное давление (PN). Наиболее распространены ряды PN10 и PN16 для инженерных сетей. Существуют исполнения на PN6, PN25, PN40. Давление определяет конструктивную прочность корпуса и тип фланцевого соединения.
• Рабочая среда и температура. Материалы уплотнения и корпуса должны быть химически стойкими. EPDM подходит для горячей и холодной воды, пара низкого давления; NBR – для нефтепродуктов; Viton – для агрессивных химических сред. Температурный диапазон для эластомерных уплотнений обычно от -15°C до +120°C.
• Герметичность. Нормируется по ГОСТ 9544-2015 (классы А, В, С, D, E) или ISO 5208 (классы A-L). Для ответственных систем водоснабжения требуется класс «А» (нулевая протечка).
• Крутящий момент. Критичен для выбора привода. Зависит от давления, диаметра, типа уплотнения. Для Ду 125 PN16 момент может составлять от 100 до 300 Нм в зависимости от конструкции.

Таблица 1: Типовые характеристики дисковых затворов Ду 125

Параметр	Значение / Описание	Примечание
Условный диаметр, Ду	125 мм	Фактический внутренний диаметр может отличаться
Присоединение	Фланцевое по ГОСТ 33259-80 PN10/16	Возможно исполнение под старый ГОСТ 12815-80
Давление условное, PN	6, 10, 16, 25	PN16 – наиболее распространенный вариант
Рабочая температура (для EPDM)	-15°C … +120°C	Для NBR: -20°C … +80°C
Материал корпуса	Чугун EN-GJL-250, Сталь 20, AISI 304	Чугун с эпоксидным покрытием – стандарт для ВКХ
Материал уплотнения	EPDM, NBR, Viton, PTFE, нерж. сталь	Выбор зависит от среды
Герметичность	Класс А по ГОСТ 9544	Для ответственных систем
Монтажная длина	~43 мм (межфланцевый)	Стандартизована по ISO 5752

Области применения

Дисковые затворы Ду 125 нашли широкое применение в различных отраслях благодаря компактности, относительно низкой стоимости и простоте обслуживания.

• ЖКХ и энергетика: Тепловые сети (в качестве запорной арматуры на ответвлениях, перед элеваторами, в ИТП), системы холодного и горячего водоснабжения, циркуляционные линии, системы пожаротушения.
• Промышленность: Технологические трубопроводы для неагрессивных сред, системы вентиляции и кондиционирования (воздушные затворы), транспортировка суспензий и пульп (затворы с износостойким покрытием).
• Судостроение: Системы балластные, противопожарные, общесудовые.

Преимущества и недостатки по сравнению с другой запорной арматурой

Преимущества:

• Малая строительная длина и масса, что упрощает монтаж и снижает нагрузку на трубопровод.
• Быстрое открытие/закрытие (поворот на 90°).
• Простота конструкции, ремонтопригодность (часто возможна замена уплотнения без демонтажа с трубопровода).
• Относительно низкая стоимость, особенно в сравнении с шаровыми кранами больших диаметров.
• Пригодность для регулирования потока (в определенном диапазоне углов открытия).

Недостатки:

• Наличие диска в проточной части создает гидравлическое сопротивление даже в полностью открытом положении.
• Ограниченная пригодность для сред с высоким содержанием абразивных частиц, которые могут повредить уплотнение.
• При использовании для дросселирования в положении, близком к закрытому, возможны кавитационные явления и вибрация, ведущие к разрушению диска и уплотнения.
• Как правило, более низкая герметичность по сравнению с шаровыми кранами, особенно после длительной эксплуатации в регулирующем режиме.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Монтаж межфланцевого затвора Ду 125 осуществляется путем установки между ответными фланцами трубопровода с центровкой по отверстиям. Важно обеспечить равномерную затяжку крепежных болтов по кругу крест-накрест без перекосов. Запрещается использовать затвор в качестве монтажного элемента для компенсации несоосности труб. При эксплуатации необходимо соблюдать паспортные параметры среды. Для ручных затворов недопустимо применение дополнительных рычагов для увеличения момента – это ведет к разрушению шпинделя или диска. Техническое обслуживание, как правило, заключается в периодической проверке герметичности и смазке подвижных элементов шпинделя (если это предусмотрено конструкцией).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между затвором Ду 125 и шаровым краном Ду 125?

Шаровой кран имеет сферическую пробку с сквозным отверстием, которая в открытом положении не создает сопротивления потоку. Он обеспечивает, как правило, более высокую герметичность и используется преимущественно для запирания. Затвор дешевле, компактнее и легче, но создает гидравлические потери. Шаровой кран Ду 125 часто имеет большую строительную длину и массу.

Можно ли использовать дисковый затвор Ду 125 PN16 для пара?

Да, но с критическими оговорками. Необходимо специальное исполнение: корпус из углеродистой или нержавеющей стали, уплотнение из EPDM или Viton, рассчитанное на температуру пара, и, как правило, конструкция «металл-в-металл» в качестве резервного уплотнения. Стандартные затворы для водоснабжения не подходят для пара.

Что означает маркировка «Ду 125 PN16» на корпусе?

Ду 125 – условный проход 125 мм. PN16 – номинальное (условное) давление 16 бар (1,6 МПа) при температуре рабочей среды 20°C. При повышении температуры допустимое рабочее давление падает. Для точных данных необходимо обращаться к паспорту, где приведены графики зависимости давления от температуры.

Как правильно подобрать привод для затвора Ду 125?

Необходимо знать:
1. Требуемый крутящий момент (указывается в паспорте затвора) с запасом 20-30%.
2. Скорость срабатывания (время поворота на 90°).
3. Тип управления (двухпозиционное, модулирующее) и источник энергии (электричество 220В/380В, сжатый воздух).
4. Класс взрывозащиты и степень защиты IP для условий эксплуатации.
Рекомендуется выбирать привод и затвор как комплекс от одного производителя.

Почему затвор Ду 125 начал пропускать среду в закрытом положении после нескольких лет работы?

Основные причины: износ или механическое повреждение эластомерного уплотнения диска (абразивные частицы, кавитация); деформация диска из-за гидроудара или работы в режиме дросселирования; отложение наростов на седле, препятствующих плотному прилеганию; коррозия шпинделя, не позволяющая приложить полное усилие закрытия. Требуется диагностика и, в большинстве случаев, замена уплотнительных элементов.

Каков срок службы дискового затвора Ду 125?

Срок службы определяется условиями эксплуатации. Для сетей водоснабжения при корректном монтаже и отсутствии экстремальных режимов (гидроудары, абразив) средний срок службы составляет 15-25 лет. Ресурс циклов открытие-закрытие для затворов с эластомерным уплотнением может достигать 50 000 – 100 000 циклов.

Заключение

Дисковый затвор Ду 125 является универсальным, экономичным и технологичным решением для широкого спектра задач в системах трубопроводного транспорта жидкостей и газов. Его правильный выбор, основанный на анализе давления, температуры, химического состава среды и требований к герметичности, определяет надежность и долговечность работы узла. Понимание конструктивных особенностей, преимуществ и ограничений данного типа арматуры позволяет инженерно-техническому персоналу принимать обоснованные решения при проектировании и модернизации трубопроводных систем.