Затворы дисковые Россия

Затворы дисковые российского производства: классификация, конструкция, применение и выбор

Дисковый затвор (также известный как поворотный затвор, заслонка, герметичный клапан или butterfly valve) – это тип трубопроводной арматуры, предназначенный для отключения или регулирования потока рабочей среды. Принцип действия основан на повороте диска (заслонки) вокруг оси, расположенной перпендикулярно или под углом к направлению потока. Российская промышленность выпускает полный спектр данной продукции, отвечающий требованиям национальных и международных стандартов для применения в энергетике, ЖКХ, нефтегазовом комплексе, судостроении и других отраслях.

Классификация и конструктивные особенности

Российские дисковые затворы классифицируются по нескольким ключевым признакам, определяющим их область применения и эксплуатационные характеристики.

1. По типу уплотнения

Это наиболее важный классификационный признак, напрямую влияющий на герметичность, температурный диапазон и стойкость к средам.

• С резиновым (полимерным) уплотнением (мягкое уплотнение): Уплотнительное кольцо из различных марок резины (EPDM, NBR, Viton) завулканизировано или установлено в паз на периметре диска или корпуса. Обеспечивает высокий класс герметичности (класс А по ГОСТ 9544-2016), но ограничено по температуре (обычно от -20°C до +120°C, для специальных резин до +150°C). Основное применение – вода, воздух, слабоагрессивные среды при умеренных температурах.
• С металлическим уплотнением: Уплотнение достигается притиркой конической поверхности диска к седлу в корпусе из коррозионно-стойкой стали или с наплавкой. Рабочие температуры от -60°C до +600°C и выше, высокая стойкость к абразивам и давлению. Класс герметичности обычно ниже (классы B, C, D). Применяются в энергетике (пар, питательная вода), на магистральных трубопроводах с высокими параметрами.
• Комбинированное уплотнение (металл + мягкое): Комбинация металлического седла с эластомерным вкладышем. Позволяет достигать высокой герметичности при расширенном температурном диапазоне.

2. По способу монтажа

• Межфланцевые (бескорпусные, wafer type): Наиболее распространенный тип. Затвор устанавливается между фланцами трубопровода и стягивается шпильками. Не имеет собственных присоединительных фланцев, что снижает вес и стоимость. Требует точной длины шпилек.
• Фланцевые (lug type): Имеют собственные фланцы с резьбовыми отверстиями (цапками). Могут устанавливаться между фланцами или в конце трубопровода (для заглушки). Удобны для монтажа/демонтажа на участке.
• Под приварку: Корпус имеет патрубки для стыковой сварки. Обеспечивает максимальную надежность и герметичность соединения, исключает необходимость в обслуживании фланцевого соединения. Применяется на критичных объектах.

3. По типу привода

• Ручной (с маховиком или рычагом): Управляется оператором. Для затворов больших диаметров (как правило, от DN200) используются редукторы для снижения требуемого усилия.
• Электрический (электроприводной): Электромеханический привод (ЭП) позволяет автоматизировать управление, интегрировать в системы АСУ ТП. Российские производители комплектуют затворы как отечественными (АУМА, ВЭМЗ, БЭМЗ), так и импортными приводами. Важный параметр – время полного открытия/закрытия.
• Пневматический и гидравлический: Используются на взрывоопасных производствах или там, где требуется высокое быстродействие. Могут быть поршневого или поворотного (реже) типа.

Основные технические параметры и стандартизация

Производство дисковых затворов в России регламентируется системой стандартов.

Параметр	Обозначение	Стандарты (основные)	Типичные значения/ряды
Условный диаметр	DN (Ду)	ГОСТ 28338, ISO 6708	От DN40 (Ду40) до DN2000 (Ду2000) и более
Условное давление	PN (Ру)	ГОСТ 26349, ISO 7268	PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, PN63. Для энергетики: Ру16, Ру25, Ру40 и др.
Класс герметичности	—	ГОСТ 9544-2016 (аналог ISO 5208)	Классы A, B, C, D, E (А – самый высокий для мягких уплотнений)
Рабочая температура	T	Зависит от материалов	От -60°C (для хладагентов) до +600°C (для металлических уплотнений)
Материал корпуса	—	ГОСТ, ASTM, EN	Чугун ВЧШГ (EN-GJS-400-18, EN-GJS-500-7), углеродистая сталь (25Л, Ст20), нержавеющая сталь (12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т, AISI 304/316), титановые сплавы.
Материал диска	—	ГОСТ, ASTM, EN	Нержавеющая сталь с покрытием или без, углеродистая сталь с защитным покрытием (никелирование, эпоксидное).

Ключевые производители на российском рынке

Рынок представлен как крупными холдингами, так и специализированными заводами.

• Группа компаний «ЗВТ» (ЗАО «ЗВТ»): Один из лидеров рынка. Широкий спектр затворов из чугуна, стали, нержавеющей стали с различными типами уплотнений и приводов. Продукция для ЖКХ, энергетики, промышленности.
• АО «ЧЗЭМ» (Чебоксарский электроаппаратный завод): Специализируется на арматуре для тепловой энергетики, включая дисковые затворы с металлическим уплотнением на высокие параметры (Pу до 40, t до 565°C).
• АО «Тяжпрессарматура» (г. Ярославль): Производит широкую номенклатуру трубопроводной арматуры, включая дисковые затворы фланцевые и под приварку для нефтегазовой и энергетической отраслей.
• Завод «Армалит»: Известен производством затворов из современных материалов (высокопрочный чугун, нержавеющие стали) с качественными полимерными уплотнениями.
• Группа «Металлопласт»: Производит затворы под торговой маркой «Broen» (после локализации производства) и собственные разработки. Широко представлены в сфере ЖКХ.

Особенности применения в энергетике

В тепловой и атомной энергетике к дисковым затворам предъявляются повышенные требования по надежности, ресурсу и работоспособности в специфических условиях.

• На трубопроводах сетевой и питательной воды: Применяются затворы с металлическим или комбинированным уплотнением на давление до PN40 (Ру40) и температуру до 200°C. Материалы корпуса – углеродистая или легированная сталь. Обязательно наличие редуктора или электропривода для диаметров от DN150.
• На паропроводах низкого и среднего давления: Используются исключительно затворы с металлическим уплотнением, часто с системой подачи пара в зону уплотнения для улучшения герметичности в закрытом положении («паровой барьер»).
• На системах химводоочистки и технического водоснабжения: Применяются затворы с коррозионно-стойкими покрытиями или из нержавеющей стали с EPDM или FKM уплотнениями.
• Требования к документации: Поставка для объектов энергетики часто сопровождается предоставлением полного пакета документов, включая сертификаты на материалы, протоколы заводских испытаний (на герметичность, прочность, ход крутящего момента), паспорт в соответствии с правилами Ростехнадзора.

Критерии выбора дискового затвора

Процедура выбора должна быть системной и учитывать все параметры рабочей среды и условия эксплуатации.

1. Параметры среды: Тип (вода, пар, газ, нефтепродукты, агрессивная среда), давление (рабочее и испытательное), температура (максимальная и минимальная), вязкость, наличие абразивных частиц.
2. Требуемая герметичность: Класс по ГОСТ 9544. Для отключения участков – высший класс (А для мягких уплотнений). Для регулирования – допустимы более низкие классы.
3. Диаметр и тип присоединения: Определяется проектом трубопровода. Межфланцевые – для экономии пространства и веса, фланцевые – для удобства обслуживания, под приварку – для ответственных высоконапорных линий.
4. Частота циклований: Для частого регулирования выбираются затворы с износостойкими уплотнениями и подшипниками, специальными конструкциями дисков, обеспечивающими минимальный износ.
5. Условия окружающей среды: Взрывоопасная зона (требуется взрывозащищенный привод), открытая установка (защита от атмосферных воздействий, обогрев штока), сейсмичность.
6. Тип управления: Ручное, дистанционное, автоматическое. Выбор привода (электрический, пневматический) по требуемому моменту и времени срабатывания.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Правильный монтаж – залог долговечной работы. Запрещается использовать затвор в качестве монтажного элемента для компенсации несоосности фланцев. Перед установкой необходимо удалить транспортировочные заглушки, очистить и проверить внутреннюю полость. При затяжке межфланцевых соединений необходимо соблюдать равномерность и момент затяжки, указанный в паспорте, чтобы не деформировать корпус и не нарушить герметичность. В процессе эксплуатации требуется периодическая проверка герметичности, состояние уплотнительных поверхностей, смазка подшипниковых узлов и штока (если предусмотрено конструкцией). Для затворов с электроприводом – контроль настроек концевых выключателей и момента.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем основное отличие дискового затвора от задвижки и шарового крана?

Задвижка имеет выдвижной или невыдвижной шпиндель, затвор перемещается перпендикулярно потоку. Она обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление в открытом состоянии, но имеет большие габариты, массу и время закрытия. Шаровой кран, как и затвор, – поворотная арматура, но с шаровой пробкой. Он обычно обеспечивает более высокую герметичность и меньшее усилие управления, но, как правило, дороже и имеет большие строительные длины при больших диаметрах. Дисковый затвор – компромиссное решение: компактное, относительно недорогое, с малым временем срабатывания, но часто с более высоким гидравлическим сопротивлением и, как правило, меньшим ресурсом циклов по сравнению с шаровым краном.

Можно ли использовать дисковый затвор с резиновым уплотнением для регулирования расхода?

Да, но с существенными оговорками. Затворы с мягким уплотнением могут выполнять регулирующую функцию, однако в промежуточных положениях поток среды вызывает кавитацию и вибрацию, что приводит к ускоренному износу и эрозии диска и резинового уплотнения. Для частого и точного регулирования следует выбирать специальные регулирующие затворы, часто с сегментным или перфорированным диском, металлическим уплотнением и специальными профилями, обеспечивающими линейную расходную характеристику.

Что означает маркировка «DN150 PN16» на корпусе?

DN150 – это условный проход, приблизительно соответствующий внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода в миллиметрах (≈150 мм). PN16 – номинальное (условное) давление в барах, которое затвор может выдерживать при температуре рабочей среды 20°C. При повышении температуры допустимое рабочее давление снижается согласно графикам в технической документации завода-изготовителя.

Как правильно подобрать электропривод для дискового затвора?

Подбор осуществляется по трем основным параметрам: 1) Крутящий момент (Нм) – должен превышать требуемый момент затвора (указывается в паспорте на затвор) с запасом 20-30%. 2) Время оборота (время открытия/закрытия) – выбирается исходя из технологических требований. 3) Напряжение и тип управления (~220В/380В, 50Гц, наличие/отсутствие блока управления, тип сигнала управления). Обязательно учитывается климатическое исполнение и класс взрывозащиты (если требуется).

Почему затвор с межфланцевым присоединением нельзя устанавливать на фланцы с резиновой прокладкой?

Резиновая прокладка, установленная между фланцем и корпусом затвора, при затяжке шпилек может деформироваться и «затечь» в проточку корпуса, частично перекрывая проходное сечение. Это создает дополнительное гидравлическое сопротивление, вызывает вибрации и может привести к разрушению прокладки. Для межфланцевого монтажа используются паронитовые, графитовые или металлические прокладки, которые устанавливаются в кольцевой выступ фланца и не контактируют с зоной вращения диска.

Каков типичный ресурс дискового затвора до первого ремонта?

Ресурс сильно зависит от условий эксплуатации. Для затворов с мягким уплотнением на воде при температуре до 100°C и 2-3 циклах в день ресурс может составлять 5-10 лет или 2000-5000 циклов. Для затворов с металлическим уплотнением на паре или агрессивных средах ресурс определяется состоянием уплотнительных поверхностей и может потребовать притирки уже через 1-3 года интенсивной работы. Критерием необходимости ремонта является потеря герметичности, превышающая допустимые нормы по классу.