Как выбрать затвор дисковый поворотный

Р. Витченко

Поворотно-дисковый затвор — тип трубопроводной арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды. Также эти устройства называют заслонками, поворотными затворами, герметичными клапанами, гермоклапанами. Выбор таких устройств имеет некоторые особенности

Поворотно-дисковые затворы применяют для систем водо- и теплоснабжения; вентиляции и кондиционирования; для газоснабжения и газораспределения; для специальных условий (абразивные среды, слабоагрессивные среды, бензин, морская вода и т. д.); для систем пожаротушения. Данные конструкциив основном исполняют изнержавеющей стали или чугуна.

Конструкция поворотно-дисковых затворов

У каждого производителя есть свои конструкционные особенности затворов. На разнообразности диаметров и габаритов все не заканчивается.

Рис. 1. Поворотно-дисковый затвор

Часто встречаются варианты исполнения с электроприводом (затвор открывается и закрывается автоматически), с байпасом (для выравнивания давления в трубопроводе и для выпуска воздуха в высоких точках трубопроводов и в местах, где это наиболее затруднено), с раструбами, с трубами PE под сварку на концах и т. д. На рис. 5 представлена самая распространенная конструкция поворотно-дискового затвора.

Рис. 5. Конструкционная схема поворотно-дискового затвора:
1. Корпус. 2. Диск. 3. Стопорное кольцо. 4. Профильное уплотнение EPDM/NBR. 5. Опорный вал. 6. Вал. 7. Опорная втулка A. 8. Опорная втулка B. 9. Редуктор. 10. Заглушка. 11. Осевая удерживающая шайба. 12. Модуль соединительного кольца.

Выбор материала

В сфере водоснабжения получили широкое распространение чугунные дисковые затворы благодаря своей долговечности, хорошей коррозионной стойкости, экономичности, возможности 100% переработки для вторичного использования.

Материалы для трубопроводов, используемые для водоснабжения, должны соответствовать следующим требованиям:

• обладать стойкостью к любым движениям грунта;
• иметь длительный срок эксплуатации;
• соответствовать требованиям гигиены;
• минимизировать потери при транспортировке воды.

Разные производители используют как основной материал для затвора высокопрочный чугун (рис. 6).

Рис. 6. Металлография высокопрочного чугуна

Некоторые производители для удешевления своих изделий используют серый чугун. Выполнение изделий из серого чугуна – ненадежно. Практика показала, что задвижки из серого чугуна часто не выдерживают давления и могут лопнуть. В тоже время у конструкций из высокопрочного чугуна этого недостатка не наблюдается. Тем не менее нужно быть очень внимательным с маркой используемого высокопрочного чугуна. Некоторые производители могут использовать более дешевые марки чугуна для удешевления себестоимости конструкции. Изделия из таких марок чугуна также ненадежны, как и затворы из серого чугуна. Рекомендуемая марка чугуна для изготовления поворотно-дисковых затворов – EN-GJS-400-15 (GGG40), см. табл. 1.

Таблица 1. Химический состав высокопрочного чугуна марки EN-GJS-400-15 (GGG40) согласно EN 1563 (%)

Механические свойства чугуна марки EN-GJS-400-15 (GGG40) согласно EN 1563:

• Предел кратковременной прочности – 400 МПа.
• Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации) – 250 МПа.
• Относительное удлинение при разрыве – 15%.
• Твердость по Бринеллю – 140-202 МПа.

Таким образом, зная марку чугуна из которого сделан затвор, можно понять – качественный он или нет.

Эпоксидное защитное покрытие затвора

На практике нашли применение два вида покрытия для защиты затвора от коррозии: эмалированное покрытие и покрытие эпоксидной смолой.

Эпоксидная смола – олигомеры, содержащие эпоксидные группы и способные под действием отвердителей (полиаминов и др.) образовывать сшитые полимеры.

Эпоксидные смолы стойки к действию галогенов, некоторых кислот (к сильным кислотам, особенно к кислотам-окислителям, имеют слабую стойкость), щелочей, обладают высокой адгезией к металлам. Эпоксидная смола в зависимости от марки и производителя выглядит как вязкая тиксотропная прозрачная жидкость желто-оранжевого цвета или коричневая твердая масса, напоминающая гудрон. Жидкая смола может иметь очень разный цвет — от белого и прозрачного до винно-красного (у эпоксидированного анилина).

Для затворов используют жидкий эпоксидный компаунд. Для получения качественного покровного слоя его следует напылять на горячий металл.

Рис. 7. Поворотно-дисковый затвор с эпоксидным покрытием

К сожалению, как показала практика, эпоксидное покрытие не может обеспечить долговременную защиту от коррозии, особенно в агрессивных грунтах или на открытом воздухе. В среднем, срок службы задвижки с дефектным эпоксидным покрытием или при неправильной технологии его нанесения, составляет 7-10 лет. Это приводит к неплановым расходам и убыткам. Если применяется поворотно-дисковый затвор с эпоксидным покрытием, то следует выбирать изделия от производителя качественной продукции и убедиться, что технология нанесения эпоксидного покрытия по горячему выяснили, что внутренняя часть детали (рис. 8 и рис. 9) покрылась коррозией. Это следствие некачественного нанесения эпоксидной смолы на поверхность чугуна. Так же даже при правильном нанесении эпоксидного покрытия, оно не может гарантировать защиту от распространения коррозии под покрытием в случае локального повреждения поверхности.

Эмалевое защитное покрытие затвора

Эмаль – тонкое стекловидное покрытие, получаемое высокотемпературной обработкой.

Виды эмалей:

• Темно-синяя – универсальное использование;
• Белая – универсальное использование. Позволяет распознать наличие примесей на поверхности;
• Светло-синяя (фармацевтическая эмаль) – специальная окраска, позволяет лучше распознавать как прозрачно-молочные, так и тёмные примеси. Имеет улучшенную химическую стойкость против выщелачивания по сравнению с химической эмалью.

Для поворотно-дисковых затворов используют в основном темносинюю эмаль (рис. 10).

Рис. 10. Поворотно-дисковый затвор с эмалированным покрытием

При комбинации металл-эмаль удачным образом сочетаются способность к формованию и прочность металла с химической сопротивляемостью и устойчивостью стекла.

Эмалирование затвора выполняется путем нанесения на металлическую основу грунтовочной и покровной эмали с последующим обжигом в печах при температуре ~900°C. Перед этим изделия подвергаются токарной обработке, шлифовке, отжигу и дробеструйной обработке.

Эмалированное покрытие устойчиво комногим агрессивным средам и парам. Стойкость к фосфорным кислотам снижается с повышением температуры и концентрации, а фтороводородная кислота полностью растворяет эмаль.

В таблице приведены допустимое утоньшение эмалированного покрытия в год согласно немецким стандартам.

Таблица 1.2. Допустимое утоньшение эмалированного покрытия в год

Эмаль гарантирует:

• защиту от коррозии внутри и снаружи даже при категории грунта III;
• высокую устойчивость к механическим нагрузкам (трению, удару, давлению, осевой нагрузке);
• долговечность;
• отсутствие диффузии воды через покрытие, которая может приводить к появлению пузырьков между основным материалом и покрытием;
• защиту от распространения под покрытием коррозии даже в случае локального повреждения поверхности;
• устойчивость к климатическим воздействиям и рабочей среде (УФ-излучению, влажности, температуре, органическим растворителям).

Также эмаль противодействует размножению микроорганизмов на своей поверхности, что является очень важным при использовании поворотно-дисковых затворов для трубопроводов питьевой воды.

На практике эмалированные затворы имеют срок службы 50-70 лет. Это можно считать абсолютным рекордом на сегодняшний день, так как ни одно другое защитное покрытие поворотно-дисковых затворов для водоснабжения не может выдержать такой длительный срок эксплуатации.

Видео. Производство поворотно-дискового затвора и труб

Из всего выше перечисленного можно сделать вывод, что самые надежные поворотно-дисковые затворы для систем водоснабжения изготавливаются из высокопрочного чугуна и имеют эмалевое защитное покрытие. Однако важно выбирать затворы от авторитетного надежного производителя, поскольку не все изготовители придерживаются правильной технологии нанесения эмали, что понижает срок эксплуатации изделия.

Выбирайте арматуру правильно!

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok.  Долучайтесь!

Переглянуто: 6 433