Затворы дисковые межфланцевые Ду 65

Затворы дисковые межфланцевые Ду 65: конструкция, применение и технические аспекты

Затвор дисковый межфланцевый (также известный как поворотный дисковый затвор, butterfly valve) условным проходом Ду 65 — это тип трубопроводной арматуры, предназначенный для полного перекрытия или регулирования потока рабочей среды в трубопроводах номинальным диаметром 65 мм. Его ключевая особенность — установка между фланцами трубопровода без необходимости собственных присоединительных фланцев, что обеспечивает компактность, меньший вес и часто более низкую стоимость монтажа по сравнению с фланцевыми кранами или задвижками.

Конструктивные особенности и материалы исполнения

Конструкция затвора Ду 65 включает несколько базовых компонентов, от выбора материалов которых напрямую зависят его эксплуатационные характеристики.

• Корпус: Выполняется из чугуна (GG25, EN-GJL-250), углеродистой (Ст20, Ст25) или нержавеющей стали (AISI 304, AISI 316). Чугунные корпуса с эпоксидным покрытием распространены для воды и неагрессивных сред, стальные — для повышенных давлений и температур, нержавеющие — для агрессивных сред.
• Диск (затвор): Элемент, непосредственно перекрывающий поток. Материалы — нержавеющая сталь (AISI 304, 316), реже — углеродистая сталь с покрытием или сплавы на основе никеля. Форма диска (симметричная, эксцентриковая) влияет на гидравлические характеристики и герметичность.
• Уплотнение: Наиболее критичный элемент. Разделяется на уплотнение диска (седловое) и уплотнение штока.
  • Седловое уплотнение: EPDN (этилен-пропиленовый каучук) для воды и пара до +140°C; NBR (нитрильный каучук) для масел и топлива; Viton (фторкаучук) для агрессивных химических сред и высоких температур (до +200°C); PTFE (политетрафторэтилен) для высокоагрессивных сред и пищевой промышленности.
  • Уплотнение штока: Обычно набор сальниковых колец из графита или PTFE, обеспечивающих герметичность в месте выхода штока из корпуса.
• Шток: Может быть выполнен как цельный (сквозная ось) или раздельный. Материал — нержавеющая сталь (AISI 416, 430, 304). В моделях с высокими требованиями к герметичности применяются эксцентриковые штоки, устраняющие трение диска об уплотнение в закрытом положении.
• Привод: Управление может быть ручным (рычаг, редуктор с маховиком), электрическим (электропривод), пневматическим или гидравлическим. Для Ду 65 распространены все типы приводов, выбор зависит от требуемой скорости срабатывания и степени автоматизации системы.

Область применения и рабочие параметры

Затворы межфланцевые Ду 65 находят широкое применение в системах тепло- и водоснабжения, вентиляции и кондиционирования, на технологических линиях в промышленности, в судостроении, энергетике и ЖКХ.

Типичные рабочие среды: вода (холодная и горячая), пар низкого давления, воздух, инертные газы, нефтепродукты, слабоагрессивные жидкости и суспензии.

Таблица 1. Стандартные рабочие параметры для затворов Ду 65

Параметр	Значение / Диапазон	Примечания
Условный проход (DN)	65 мм (2.5″)	Соответствует наружному диаметру трубопровода по ГОСТ, DIN или ANSI.
Условное давление (PN)	PN6, PN10, PN16, PN25	Наиболее распространено PN16 (16 бар). Для высоких давлений предпочтительны стальные затворы.
Диапазон рабочих температур	От -40°C до +200°C	Зависит от материала уплотнения. Для EPDM обычно -20°C…+120°C. PTFE расширяет диапазон.
Степень герметичности по ГОСТ 9544	Класс А (без видимых протечек)	Высший класс. Для воды и пара часто применяется класс В (допустимы минимальные протечки).
Присоединение	Межфланцевое по ГОСТ 33259, DIN EN 1092-2, ASME B16.5	Требует точного соответствия стандарту и размеру фланцев трубопровода.

Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами арматуры Ду 65

Преимущества:

• Компактность и малый вес: Конструкция значительно легче и короче фланцевой задвижки того же диаметра, что снижает нагрузку на трубопровод.
• Простота монтажа и обслуживания: Установка между фланцами с помощью шпилек или болтов, проходящих через корпус. Возможна быстрая замена без смещения участков трубопровода.
• Быстрое срабатывание: Поворот диска на 90° обеспечивает полное открытие/закрытие за несколько секунд.
• Низкая стоимость: Меньший расход металла и простота конструкции делают затворы экономически выгодными.
• Возможность регулирования: Многие модели, особенно с эксцентриковым диском, могут использоваться для дросселирования потока.

Недостатки и ограничения:

• Гидравлическое сопротивление: Даже в полностью открытом положении диск создает турбулизацию потока, что приводит к потере напора.
• Ограничения по давлению и температуре: Как правило, уступают шаровым кранам и задвижкам по максимальному рабочему давлению.
• Чувствительность к чистоте среды: При наличии абразивных включений возможно повреждение уплотнения и посадочной поверхности.
• Ограничение по диаметру: Для больших диаметров (свыше DN300) могут потребоваться массивные приводы, что нивелирует преимущество в весе.

Ключевые стандарты и требования

Производство и поставка затворов Ду 65 регламентируется рядом стандартов, определяющих геометрию, материалы, давление и методы испытаний.

• ГОСТ 5762-2002: Арматура трубопроводная промышленная. Затворы дисковые. Общие технические условия.
• ГОСТ Р 53673-2009: Затворы дисковые. Общие технические условия.
• API 609: Butterfly Valves: Double Flange, Lug- and Wafer-Type (международный стандарт для нефтегазовой отрасли).
• ISO 5752: Основные размеры межфланцевого монтажа.
• DIN EN 593: Промышленные затворы (европейский стандарт).

При заказе и подборе необходимо согласование стандартов фланцев трубопровода и присоединительных размеров затвора (межосевое расстояние отверстий, толщина, диаметр расточки).

Особенности монтажа и эксплуатации

Правильный монтаж критичен для обеспечения герметичности и долговечности межфланцевого затвора.

1. Подготовка: Убедиться в чистоте фланцев трубопровода и отсутствии на них механических повреждений. Проверить совпадение отверстий под крепеж.
2. Установка уплотнений: Как правило, используются межфланцевые уплотнительные прокладки, соответствующие рабочей среде. Рекомендуется устанавливать прокладку, не выходящую за внутренний диаметр фланца.
3. Позиционирование затвора: Затвор устанавливается между фланцами так, чтобы шток находился в удобном для управления положении (для ручного привода). Диск должен быть в приоткрытом положении (примерно 10°) для предотвращения повреждения кромки.
4. Затяжка крепежа: Крепежные шпильки или болты должны проходить свободно. Затяжку производить крест-накрест (по диагонали) равномерно, избегая перекоса корпуса. Момент затяжки должен соответствовать рекомендациям производителя арматуры и стандартам на фланцевое соединение.
5. Проверка: После монтажа выполнить полный цикл открытия/закрытия, убедиться в отсутствии заеданий. При проведении гидравлических испытаний трубопровода затвор должен быть полностью открыт.

Эксплуатационное обслуживание включает периодическую проверку герметичности, смазку элементов привода (если предусмотрено) и контроль состояния наружных поверхностей.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается межфланцевый затвор от фланцевого?

Межфланцевый (wafer-type) затвор не имеет собственных фланцев, он зажимается между фланцами трубопровода. Фланцевый (lug-type) затвор имеет резьбовые отверстия (проушины) и может быть установлен между фланцами с помощью болтов, проходящих через эти проушины, либо присоединен к фланцу только с одной стороны (например, для разборки участка). Для Ду 65 оба типа распространены, но межфланцевый более компактен и дешев.

Можно ли использовать затвор Ду 65 для регулирования расхода?

Да, но с оговорками. Симметричные дисковые затворы обеспечивают приемлемые регулировочные характеристики примерно в диапазоне открытия от 30° до 70°. Однако для точного и стабильного регулирования, особенно при высоких перепадах давления, рекомендуется применять затворы с эксцентриковым диском и специальным профилем (например, сегментным), которые обеспечивают лучшую линейность расхода и меньшую кавитацию.

Какой материал уплотнения выбрать для горячей воды (110°C)?

Для систем горячего водоснабжения и теплоносителя с температурой до 110-120°C оптимальным и наиболее экономичным выбором является этилен-пропиленовый каучук (EPDM). Он обладает отличной стойкостью к горячей воде, пару низкого давления и ингибированным гликолям. Для температур выше 120°C следует рассматривать уплотнения из фторкаучука (Viton) или PTFE.

Что означает обозначение «Затвор 65-16»?

Это краткое условное обозначение, где «65» — условный проход Ду в мм, а «16» — номинальное (условное) давление PN в барах. То есть, затвор дисковый межфланцевый для трубопровода диаметром 65 мм, рассчитанный на рабочее давление 16 бар (1,6 МПа) при определенной температуре, указанной в паспорте.

Почему затвор после монтажа не закрывается до конца или требует больших усилий?

Наиболее вероятные причины: 1) Перекос при затяжке фланцевых соединений — необходимо ослабить и затянуть крепеж равномерно. 2) Попадание посторонних частиц (окалина, мусор) в зону седла — требуется демонтаж, промывка и повторная установка. 3) Неправильная ориентация диска при монтаже (диск упирается во фланец). 4) Износ или деформация уплотнения.

Какой тип привода предпочтителен для затвора Ду 65 на удаленном участке?

Для дистанционного или автоматического управления оптимальным выбором является электрический привод (электропривод) с возможностью интеграции в систему АСУ ТП. Для Ду 65 достаточно привода с небольшим крутящим моментом. В пожароопасных зонах или при наличии сжатого воздуха в качестве энергоносителя также может применяться пневмопривод, как более быстродействующий и взрывобезопасный.

Заключение

Затвор дисковый межфланцевый Ду 65 представляет собой универсальный, экономичный и надежный тип запорно-регулирующей арматуры для широкого спектра инженерных систем. Его правильный выбор, учитывающий характеристики рабочей среды (давление, температура, химический состав), материалы основных компонентов и стандарты присоединения, является залогом долгой и безаварийной службы. Понимание конструктивных особенностей, преимуществ и ограничений данного типа арматуры позволяет инженерам и монтажникам оптимально интегрировать его в проекты систем тепло-, водоснабжения и технологических трубопроводов.