Затворы дисковые с электроприводом из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ)
Затвор дисковый с электроприводом ВЧШГ — поворотная запорно-регулирующая арматура, у которой корпус и диск отлиты из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ГОСТ 7293, марки ВЧ50, ВЧ45), а управление осуществляется электрическим исполнительным механизмом. Сочетание шаровидной формы графита в структуре чугуна и электропривода даёт узел, устойчивый к гидроудару и знакопеременным нагрузкам, с дистанционным и автоматическим управлением по сигналам 4–20 мА, 0–10 В или дискретным командам.
Конструктивные особенности сочетания «ВЧШГ + электропривод»
Шаровидный графит в ВЧШГ работает как концентратор напряжений с низким коэффициентом, поэтому предел текучести материала достигает 320–370 МПа при относительном удлинении 7–15 %. Это позволяет выполнять корпус с тонкими стенками и одновременно воспринимать осевые усилия от рабочего давления до 1,6–2,5 МПа. Диск поворачивается на 90 относительно седла; электропривод через редуктор и шпиндель передаёт крутящий момент, величина которого рассчитывается с запасом 1,3–1,5 от момента страгивания.
Электроприводы применяются многооборотные и неполноповоротные (четвертьоборотные) с концевыми выключателями, ограничителями момента и ручным дублёром. Для взрывоопасных зон используются взрывозащищённые исполнения 1ExdIIBT4. Степень защиты корпуса привода — IP67, IP68 для подземной установки.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Номинальный диаметр DN | 50–1200 мм | Рабочее давление PN | 1,0–2,5 МПа | фланцы ГОСТ 33259 |
| Марка чугуна | ВЧ50, ВЧ45 | Предел текучести | 320–370 МПа | ГОСТ 7293 |
| Температура среды | –30…+200 C | Седло | EPDM, NBR, PTFE | по среде |
| Напряжение привода | 380 В, 220 В | Сигнал управления | 4–20 мА | аналоговый |
| Степень защиты | IP67 / IP68 | Время срабатывания | 15–60 с | зависит от DN |
Области применения
- Системы водоснабжения и водоотведения: насосные станции, напорные коллекторы, магистральные трубопроводы DN 200–1000.
- Тепловые пункты и котельные: узлы регулирования расхода сетевой воды, линии подпитки.
- Металлургия: оборотное водоснабжение прокатных станов, системы охлаждения МНЛЗ.
- Нефтегазовая отрасль: товарные парки, дренажные линии, узлы сброса давления.
- Химическая промышленность: трубопроводы нейтральных и слабоагрессивных сред.
- Энергетика: техническое водоснабжение ТЭЦ и АЭС, системы пожаротушения.
Материалы и комплектующие
- Корпус и диск — ВЧШГ ВЧ50 по ГОСТ 7293, покрытие эпоксидное 250–300 мкм.
- Шпиндель — нержавеющая сталь 12Х18Н10Т или 20Х13.
- Уплотнение седла — EPDM (–30…+120 C), NBR (–20…+90 C), PTFE (+200 C).
- Электропривод — четвертьоборотный с редуктором, концевые выключатели, ограничитель момента.
- Крепёж — шпильки из стали 35ХМ с гальваническим цинкованием.
Монтаж и эксплуатация
Затвор устанавливается на фланцы по ГОСТ 33259 между ответными фланцами трубопровода; допускается монтаж в любом пространственном положении, кроме привода, направленного вниз. При установке на вертикальном участке привод располагается горизонтально. Перед монтажом проверяется свободный ход диска и настройка концевых выключателей. Электропривод подключается к шкафу управления кабелем с сечением жил, рассчитанным на пусковой ток. Периодичность технического обслуживания — не реже одного раза в 12 месяцев: проверка герметичности по классу A по ГОСТ 9544, смазка шпинделя, контроль момента срабатывания.
Вопросы и ответы
Чем отличается затвор из ВЧШГ от затвора из серого чугуна СЧ20?
ВЧШГ имеет шаровидную форму графита, что обеспечивает предел текучести 320–370 МПа против 120–150 МПа у СЧ20. Это позволяет применять затворы из ВЧШГ на трубопроводах с гидроударами и повышенными осевыми нагрузками, где серый чугун склонен к хрупкому разрушению.
Какой электропривод подходит для затвора DN 300 PN 1,6 МПа?
Для DN 300 PN 1,6 МПа крутящий момент страгивания составляет 600–900 Нм. Применяется четвертьоборотный электропривод с номинальным моментом 1000–1200 Нм, напряжением 380 В, со встроенным ограничителем момента и концевыми выключателями.
Допускается ли использование затвора ВЧШГ с электроприводом в системах пожаротушения?
Да, при комплектации седла EPDM или NBR и приводом с ручным дублёром. Затвор должен обеспечивать время срабатывания не более 30 с и иметь степень защиты IP67. Требуется подтверждение герметичности по классу A ГОСТ 9544.
Какой класс герметичности обеспечивает затвор с седлом PTFE?
Затворы с седлом PTFE обеспечивают класс герметичности A по ГОСТ 9544 при температуре до +200 C. Уплотнение металл–PTFE сохраняет эластичность при циклических нагрузках и подходит для сред с повышенной температурой.
