Задвижка ЗМС из стали 20: конструкция и применение
Задвижка ЗМС (задвижка муфтовая с выдвижным шпинделем) из стали 20 — это запорная арматура клинового типа, предназначенная для установки на трубопроводах с условным проходом до 50 мм. Корпусные детали из углеродистой стали 20 обеспечивают работу в средах, не агрессивных по отношению к данной марке металла, при температурах от –40 до +450 C. Конструкция с выдвижным шпинделем позволяет визуально контролировать степень открытия прохода, что важно при эксплуатации на объектах с регламентированным режимом перекрытия потока.
Технические характеристики стали 20 в составе ЗМС
Сталь 20 относится к группе качественных конструкционных углеродистых сталей. Для корпусов задвижек ЗМС применяется прокат или поковки, прошедшие нормализацию. Механические свойства стали 20 в состоянии поставки:
- временное сопротивление разрыву — 410–490 МПа;
- предел текучести — не менее 245 МПа;
- относительное удлинение — не менее 25%;
- ударная вязкость KCU — не менее 59 Дж/см.
Химический состав стали 20 регламентирован ГОСТ 1050: содержание углерода 0,17–0,24%, марганца 0,35–0,65%, кремния 0,17–0,37%. Ограниченное содержание серы и фосфора (не более 0,04% каждого) обеспечивает стабильность свойств при сварке монтажных стыков и исключает хладноломкость в диапазоне рабочих температур.
Конструктивные особенности ЗМС из стали 20
Задвижка ЗМС отличается от фланцевых аналогов присоединением к трубопроводу посредством внутренней резьбы. Корпус выполняется цельнотянутым или сварным из двух половин. Уплотнительные кольца в седлах и клине изготавливаются из латуни или наплавляются коррозионно-стойкой сталью, что обеспечивает герметичность класса B по ГОСТ 9544.
Шпиндель задвижки изготавливается из нержавеющей или хромированной стали, что исключает задиры при вращении в резьбовой втулке из бронзы. Сальниковое уплотнение выполнено из графитосодержащего материала, допускающего подтяжку без снятия давления в трубопроводе. Маховик — литой чугунный или штампованный стальной.
Рабочие параметры и условия эксплуатации
Задвижки ЗМС из стали 20 применяются на трубопроводах пара, горячей и холодной воды, сжатого воздуха, нейтральных жидкостей. Основные ограничения связаны с коррозионной стойкостью углеродистой стали: среда не должна содержать сероводород, углекислоту в концентрациях, вызывающих коррозионное растрескивание, и хлориды в количестве, провоцирующем питтинговую коррозию.
| Параметр | Значение для Ду 15 | Значение для Ду 25 | Значение для Ду 40 | Значение для Ду 50 |
|---|---|---|---|---|
| Рабочее давление Ру, МПа | 1,6 | 1,6 | 1,6 | 1,6 |
| Температура среды, C | –40…+450 | –40…+450 | –40…+450 | –40…+450 |
| Присоединение | G 1/2" | G 1" | G 1 1/2" | G 2" |
| Строительная длина, мм | 90 | 120 | 150 | 180 |
Области применения задвижек ЗМС из стали 20
Муфтовые задвижки с выдвижным шпинделем из стали 20 востребованы в системах, где требуется надежное перекрытие потока при ограниченном монтажном пространстве:
- тепловые пункты и котельные установки — обвязка насосов, подогревателей, узлов учета;
- системы отопления и горячего водоснабжения жилых и административных зданий;
- компрессорные станции — линии сжатого воздуха;
- технологические трубопроводы пищевой и химической промышленности при транспортировке нейтральных сред;
- водоподготовительные установки и системы оборотного водоснабжения.
Выбор задвижки ЗМС из стали 20 обоснован в случаях, когда фланцевое исполнение избыточно по массе и габаритам, а применение латунной арматуры ограничено температурой среды выше 150 C. Резьбовое соединение обеспечивает быстрый монтаж без применения сварочных работ на трубопроводах малых диаметров.
Особенности монтажа и обслуживания
При установке задвижки ЗМС необходимо обеспечить соосность резьбовых участков трубопровода, чтобы исключить изгибающие нагрузки на корпус. Уплотнение резьбового соединения выполняется льняной прядью с графитной смазкой или анаэробным герметиком. Запрещается использовать задвижку в качестве опоры для трубопровода.
Обслуживание сводится к периодической подтяжке сальникового узла и контролю герметичности по уплотнительным поверхностям. При длительной эксплуатации в средах с повышенным содержанием механических примесей рекомендуется проводить ревизию с притиркой уплотнительных колец. Задвижки ЗМС из стали 20 рассчитаны на ресурс не менее 8000 циклов открытия-закрытия при соблюдении регламентных работ.
Вопросы и ответы
Чем отличается задвижка ЗМС от ЗКЛ?
ЗМС — задвижка муфтовая с выдвижным шпинделем, ЗКЛ — задвижка клиновая литая с невыдвижным шпинделем. В ЗМС ходовая резьба вынесена наружу и защищена кожухом, что позволяет контролировать положение клина визуально, но увеличивает строительную высоту.
Для каких сред применима задвижка ЗМС из стали 20?
Сталь 20 устойчива к воде, пару, сжатому воздуху, минеральным маслам и нейтральным жидкостям. Не допускается применение в средах с сероводородом, морской водой и кислотами — для таких условий требуется коррозионно-стойкое исполнение.
Какое давление выдерживает задвижка ЗМС Ду 25 из стали 20?
Задвижки ЗМС из стали 20 выпускаются на рабочее давление Ру 1,6 МПа (16 кгс/см). Пробное давление при гидроиспытаниях составляет 2,4 МПа.
Можно ли устанавливать задвижку ЗМС на трубопровод с температурой выше 450 C?
Нет, для стали 20 верхний предел рабочих температур ограничен 450 C. При превышении происходит интенсивное окалинообразование и снижение прочностных характеристик металла корпуса.
