Затворы трубопроводные из стали 20: характеристики, исполнение и область применения
Затворы трубопроводные из стали 20 — поворотные дисковые арматурные узлы, корпус и диск которых изготовлены из конструкционной углеродистой стали марки 20 по ГОСТ 1050. Материал относится к низкоуглеродистым спокойным сталям с содержанием углерода 0,17–0,24 %, что обеспечивает сочетание достаточной прочности (предел текучести — не менее 245 МПа, временное сопротивление — 410–530 МПа) с высокой технологичностью при литье, ковке и механической обработке. Такие затворы применяют в системах с неагрессивными и слабоагрессивными средами: вода техническая и питьевая, пар низкого и среднего давления, нефтепродукты, воздух, инертные газы.
Конструктивное исполнение и присоединительные размеры
Затворы из стали 20 выпускают в нескольких исполнениях, различающихся способом присоединения к трубопроводу и типом управления. Наиболее распространены межфланцевые модели под номинальное давление PN 10–PN 40 и диаметры DN 50–DN 1200. Корпус выполняется литым или сварным; диск — поворотным, с эластомерным или металлическим уплотнением по седлу. Управление осуществляется рукояткой, редуктором, электроприводом или пневмоприводом.
- Межфланцевые под PN 16 — DN 50–DN 600, монтаж между фланцами по ГОСТ 12820.
- Фланцевые под PN 10–PN 25 — DN 80–DN 1200, присоединительные размеры по ГОСТ 12815.
- Под приварку — DN 100–DN 800, для магистральных участков с повышенными требованиями к герметичности.
- С электроприводом — для автоматизированных узлов регулирования и защиты.
- С пневмоприводом — для быстродействующих линий сжатого воздуха и инертных газов.
Технические параметры и условия эксплуатации
Рабочий диапазон температур для затворов из стали 20 определяется преимущественно материалом уплотнительных элементов. С седлом из EPDM — от –40 C до +120 C; с уплотнением из NBR — от –30 C до +90 C; с PTFE — до +180 C. Для металлического уплотнения по металлу допускается эксплуатация до +425 C при условии компенсации температурного расширения корпуса. Герметичность затвора соответствует классу A по ГОСТ 9544 при эластомерном уплотнении и классу B — при металлическом.
| Параметр | Значение | Условие | Стандарт | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Номинальное давление | PN 10–PN 40 | при +20 C | ГОСТ 33257 | зависит от DN |
| Диаметр условного прохода | DN 50–DN 1200 | межфланцевое исполнение | ГОСТ 28338 | ряд Ra 40 |
| Температура среды | –40…+425 C | в зависимости от уплотнения | ГОСТ 15150 | УХЛ4 |
| Класс герметичности | A или B | при испытании водой | ГОСТ 9544 | по типу седла |
| Марка стали корпуса | Сталь 20 | литьё или поковка | ГОСТ 1050 | C — 0,17–0,24 % |
Область применения
Затворы из стали 20 устанавливают на технологических трубопроводах водоподготовки, тепловых пунктов, систем оборотного водоснабжения металлургических и химических производств. В нефтегазовой отрасли их применяют на линиях перекачки товарной нефти и пластовой воды при отсутствии сероводорода. В системах вентиляции и пневмотранспорта — на магистралях сжатого воздуха давлением до 1,6 МПа. Также используются в качестве отсечной арматуры на всасывающих и напорных линиях насосных агрегатов, в узлах дренажа и опорожнения резервуаров.
Материаловедческие ограничения
Сталь 20 не предназначена для сред с повышенной коррозионной активностью: кислот, щелочей, хлоридсодержащих растворов, морской воды. При эксплуатации в таких условиях требуется защитное покрытие (эпоксидное, цинковое) либо замена материала корпуса на коррозионностойкие марки. Также не рекомендуется применение при температуре ниже –40 C из-за риска хрупкого разрушения сварных швов.
Вопросы и ответы
Какое максимальное давление выдерживает затвор из стали 20?
Для межфланцевых моделей — до PN 40 при DN до 200; с ростом диаметра номинальное давление снижается до PN 10–PN 16. Конкретное значение определяется конструкцией корпуса и указывается в паспорте изделия.
Можно ли использовать затвор из стали 20 для пара?
Да, при металлическом уплотнении по металлу и температуре до +425 C. Для эластомерных седел предельная температура пара ограничена +180 C (PTFE) или +120 C (EPDM).
Какой класс герметичности обеспечивает затвор со стальным седлом?
Металлическое уплотнение обеспечивает класс B по ГОСТ 9544. Для достижения класса A требуется эластомерное или PTFE-уплотнение.
Подходит ли сталь 20 для агрессивных сред?
Нет. Сталь 20 не обладает достаточной коррозионной стойкостью к кислотам, щелочам и хлоридсодержащим средам. Требуется защитное покрытие или замена на нержавеющую сталь.
