Производитель: EFFEBI S.p.A., ITALY
Модификация 
Назначение и области применения
Поворотный дисковый затвор EFFEBI серии THESIS с чугунным корпусом, с торцевым межфланцевым присоединением к трубопроводу и управлением в ручном режиме – это наиболее профессиональное и грамотное решение при проектировании и устройстве различных систем промышленного производства и коммунального хозяйства. Следует отметить, что конструкция допускает использование дискового затвора, как для полного перекрытия, так и для плавного регулирования расхода потока рабочей среды. Производитель рекомендует использовать дисковый затвор серии THESIS в качестве запорно-регулирующей трубопроводной арматуры.
Важным условием правильного применения поворотного дискового затвора EFFEBI серии THESIS являются, прежде всего, условия эксплуатации, а также знание химического состава, основных физических свойств и параметров рабочей среды. В зависимости от применяемых материалов седла клапана возможна эксплуатация дисковых затворов серии THESIS для транспортировки жидких, газообразных, вязких и сухих сред в широком диапазоне режимов температур-давления и вакуума (до 900 мбар). В основном поворотные дисковые затворы серии THESIS работают с такими средами, как вода, сжатый воздух и другие газы, нефтепродукты, растворы кислот и щелочей. Чугунный поворотный дисковый затвор EFFEBI серии THESIS с седлом из каучука NBR испытан и допущен для эксплуатации в газопроводных системах, в том числе природного газа. При этом рабочая температура газа может быть в диапазоне от -20°C до + 60°С, а рабочее давление в трубопроводной системе в зависимости от номинального диаметра изделия должно быть не более 16 бар. Для какого-либо специального применения чугунных поворотных дисковых затворов серии THESIS необходимо предварительно проверить коррозионную стойкость и пригодность изделия для осуществления конкретного технологического процесса, используя при этом соответствующую таблицу, приведенную в конце каталога продукции компании EFFEBI.
Основная область применения поворотного дискового затвора серии THESIS – устройство трубопроводных систем как внутренних, так и наружных сетей тепло- и водоснабжения, систем кондиционирования и вентиляции, а также пожаротушения. Дисковые затворы серии THESIS рекомендованы к применению на промышленных предприятиях черной и цветной металлургии, обогатительных фабриках, химических предприятиях, тепловых и атомных электростанциях, в сфере индустриального производства при осуществлении промышленных технологических процессов, когда требуется безупречная внешняя и внутренняя герметизация изделий в условиях создания высокой температуры и большого давления. В нефтяной, нефтехимической и пищевой области производства дисковые затворы EFFEBI серии THESIS применяются для транспортировки жидкостей и газов, неагрессивных к материалам изделия.
По запросу в фирме EFFEBI также осуществляется исполнение чугунных дисковых поворотных затворов серии THESIS в соответствии с требованиями директивы 94/9/ЕС (ATEX) к оборудованию, используемому во взрывоопасных средах.
Преимущества выбора и применения
Осознанный выбор запорно-регулирующей трубопроводной арматуры является основой выполнения конкретного технологического процесса. Широкая популярность поворотного дискового затвора EFFEBI серии THESIS возникла не на пустом месте, а вследствие того, что он обладает высокими качественными и техническими характеристиками и, прежде всего, высокой герметичностью, как дискового затвора и штока (вала), так и всего изделия в целом, а также прочностью и надежностью в эксплуатации. Поворотный дисковый затвор EFFEBI серии THESIS соответствует требованиям по безопасности Европейской директивы 97/23/EC (PED) Приложения I по оборудованию, работающему под давлением для групп жидкостей 1 и 2.
Высокий уровень герметичности при длительном сроке эксплуатации, как самого изделия, так и соединения с трубопроводной коммуникацией, является основным преимуществом чугунных поворотных дисковых затворов серии THESIS. Компания EFFEBI гарантирует надежную герметичность изделий, так как 100% продукции после изготовлении проверяется согласно 97/23/CE на герметичность посредством пневматических установок (сухим способом) с электронным контролем. Применяя требуемые по месту установки дисковые затворы, получают разборное соединение и минимизированный риск утечки газообразной или жидкой среды.
Уплотнители, используемые при изготовлении изделий, позволяют сохранять дисковым затворам серии THESIS первоначальные характеристики даже после того, как они долго не эксплуатировались. Если в процессе эксплуатации из-за ухудшения свойств уплотнения происходит разгерметизация системы, вследствие чего имеется подтекание рабочей жидкости или травление газа, то уплотнители можно заменить аналогичными изделиями. В каталоге продукции компании EFFEBI среди запасных деталей ко всему ассортименту трубопроводной арматуры имеется широкий выбор уплотнительных элементов.
В целом можно отметить следующие качественные показатели поворотного дискового затвора EFFEBI серии THESIS:
- высокое качество материалов изделия, в том числе чугуна марок GG25/ GGG40;
- отполированный и уменьшенный по толщине диск способствует минимизации гидравлического сопротивления потоку жидкости;
- высокие антикоррозийные свойства стальных дисков;
- 100% герметичность поворотного дискового затвора в обоих направлениях;
- высокая стойкость уплотнения седла дискового затвора;
- прочно посаженный шток;
- наличие системы подшипников скольжения штока;
- надежная герметичность штока посредством системы уплотнений;
- работоспособность при высокой температуре и давлении в системе;
- компактные строительные размеры при надежной конструкции;
- простота и удобство монтажа по месту установки;
- ремонтопригодность, например, замена при любой деформации седла затвора;
- надежность работы при длительном сроке эксплуатации;
- наличие верхнего фланца по норме ISO 5211 – возможность установки, как и пневматического, так и электрического привода;
- сравнительно невысокая стоимость.
Приведенный перечень преимуществ поворотного дискового затвора EFFEBI серии THESIS аргументировано показывает, почему изделия этого типа настолько популярны и востребованы при проектировании и устройстве трубопроводных систем среднего и высокого давления.
Технические характеристики
Основные технические характеристики прямоточных поворотных дисковых затворов серии THESIS с ручным управлением и фланцевым присоединением к трубопроводу приведены в таблице №2.
Описание и принцип действия
Чугунный дисковый поворотный затвор EFFEBI серии THESIS поставляется полностью подготовленный к работе и не требует в процессе эксплуатации дополнительной регулировки. Затворы дисковые серии THESIS соответствуют утвержденным в установленном порядке и действующим в настоящее время нормам, правилам и требованиям по монтажу, ремонту, эксплуатации и промышленной безопасности, в частности Правил ПБ10-573-03 «Правила устройства и эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды».
Затвор EFFEBI серии THESIS – это тип трубопроводной арматуры, в котором запорно-регулирующий элемент представляет собой диск, установленный на штоке, ось вращения которого перпендикулярна к направлению потока рабочей среды. Нужно сказать, что устройства этого типа также называют поворотными затворами, дроссельными заслонками, герметичными клапанами и т.д. Поворотный дисковый затвор наиболее часто применяется при установке на трубопроводы больших диаметров, в которых, как правило, малые давления и температура среды. Поскольку наблюдается некоторая схожесть формы диска затвора с бабочкой, то в европейских странах и США дисковые затворы носят также название «BUTTERFLY».
Принцип действия поворотного дискового затвора EFFEBI серии THESIS, как и любого другого аналогичного изделия, основан на перекрывании потока рабочей среды запорным устройством – дисковым затвором. Диск, который является частью запорного устройства, постоянно находится не только внутри самого поворотного затвора, но и, по сути, внутри трубопроводной коммуникации. При активации в процессе управления диск проворачивается и открывает или перекрывает движение потока рабочей среды.
Чтобы обеспечить минимальное гидравлическое сопротивление протеканию потока жидкости или газа при полностью открытом положении затвора, диск уменьшен по толщине, механически обработан по краю и отполирован. Вследствие такой конструкции гидравлическое сопротивление полностью открытого поворотного дискового затвора серии THESIS практически равно нулю. Это в конечном результате позитивно сказывается на транспортировке рабочей среды, так как объемный расход при открытии дискового затвора увеличивается, а падение давления при увеличении расхода рабочей среды через изделие уменьшается.
В соответствии с европейскими нормативами DIN EN 558-1, ISO 5272, DIN 3202 для монтажа к трубопроводной системе поворотный дисковый затвор серии THESIS, имеет компактные габаритно-монтажные размеры и по конструктивному исполнению является прямоточной, двунаправленной трубопроводной арматурой полнопроходного типа с фланцевым присоединением к трубопроводу. Весовые характеристики поворотного дискового затвора EFFEBI серии THESIS приведены в таблице №5.
Дисковый поворотный затвор EFFEBI серии THESIS конструктивно предусматривает два уровня герметизации:
- внутренняя – защита от проникновения рабочей среды на корпус;
- внешняя – защита от проникновения рабочей среды в полость штока.
Плотный контакт запорного диска с уплотнительной поверхностью седла изделия обеспечивает 100% внутреннюю герметичность поворотного дискового затвора EFFEBI серии THESIS (перекрытие потока рабочей среды в положении «закрыто») по ГОСТ Р 54808 класс «А» в обоих направлениях. Внешнюю герметичность поворотного дискового затвора EFFEBI серии THESIS обеспечивает система уплотнения штока. Прежде всего, 100% герметичность достигается за счет натяга между эластичным седлом и ступицей диска. Помимо этого в верхней части штока установлено одно кольцевое O-ring уплотнение, которое выполняет функцию сальника.
Допустимые значения температур рабочей среды поворотных дисковых затворов EFFEBI серии THESIS с манжетой уплотнения седла затвора из этиленпропиленового каучука EPDM находится в диапазоне от -20°C до +110°C, а из более высокотемпературного эластомера этого же типа EPDM-НТ – в пределах от -20°C до +130°C. При установке манжеты уплотнения седла затвора из бутадиен-нитрильного каучука NBR температурный диапазон находится в пределах от -20°C до +90°C. Температурный диапазон для газов находится в пределах от -20°C до +60°C.
Максимально допустимое давление в инженерной трубопроводной системе, в которой установлен поворотный дисковый затвор серии THESIS, зависит от температуры рабочей среды и размера изделия. Так для поворотного затвора THESIS размером номинального диаметра DN40-DN150 максимальное рабочее давление для жидких и газообразных рабочих сред должно быть PN16 – не более 1,6 МПа (16 бар/16 атм.). Для затвора THESIS размером DN200-DN300 максимальное рабочее давление для жидких и газообразных рабочих сред должно быть PN10 – не более 1,0 МПа (10 бар/10 атм.).
Конструкция и материалы
Дисковый поворотный затвор EFFEBI серии THESIS разработан и изготовлен в соответствии с европейскими стандартами BS EN 593 — (BS5155) — MSS SP67 — API 609. Кроме того поворотные затворы, установленные в системах снабжения природным газом, соответствуют нормативу UNI/ TR 11354:2010 «Запорные клапаны для сетей газоснабжения. Дисковые поворотные затворы». Особенностью поворотных дисковых затворов серии THESIS является то, что корпус изделия при малой строительной длине имеет надежную конструкцию.
Высокопрочный корпус (1) поворотного дискового затвора EFFEBI серии THESIS представляет собой моноблочную конструкцию (рис.1). Корпус поворотного дискового затвора EFFEBI серия THESIS изготавливается по технологии литья (отливки) из обычного серого чугуна марки GG25/ASTM A126-B или высокопрочного чугуна марки GGG40 с шаровидным графитом. Применение в процессе производства поворотного дискового затвора высококачественных литейных форм обеспечивает отливку корпуса с точными проектными размерами, со структурой материала высокой плотности, без напряжений, трещин, раковин и рыхлостей, а также каких-то других дефектов. В процессе дальнейшего изготовления на корпус чугунного поворотного дискового затвора серии THESIS наносится глянцевое полимерное эпоксидное покрытие, которое служит надежной защитой от внешних механических воздействий и агрессивной окружающей среды.
Изготовленная из качественного чугуна продукция в конечном итоге улучшает эксплуатационные свойства систем, в которых она установлена. При этом корпус дискового затвора серии THESIS способен выдержать рабочее давление в системе до 1,6 МПа, заданное проектным расчетом на применение изделия в условиях промышленного производства при эксплуатации в системах высокого давления и температуры. В процессе изготовления корпус поворотного дискового затвора подвергается испытанию максимальным давлением 1,5PN и протестирован на вакуум созданием разряжения в 900 мбар.
Открытие, перекрытие и управление потоком рабочей среды поворотным дисковым затвором серии THESIS осуществляется поворотом запорного элемента – диска (2). В зависимости от модели изделия дисковый затвор изготавливается по технологии литья из качественного и прочного материала нержавеющей стали марки CF8 либо марки CF8M. По конструктивному исполнению запорный диск находится на управляющей оси – штоке как внутри самого изделия, так и внутри трубопровода. Следует отметить, что в положении «открыто» диск выходит за пределы поворотного затвора, поэтому хранить, транспортировать изделие необходимо в заводской упаковке, а устанавливать по месту монтажа поворотный затвор серии THESIS следует в слегка приоткрытом положении, чтобы не повредить манжету и диск.
Отполированный, уменьшенный по толщине и механически обработанный по краю диск способствует уменьшению гидравлического сопротивления потоку жидкости. Литой диск после дальнейшей механической обработки и полировки сферической поверхности на высокоточных станках гарантирует абсолютную внутреннюю герметичность затвора и минимальный крутящий момент на штоке при длительном сроке службы седла.
Полное герметичное перекрытие потока рабочей среды поворотным затвором EFFEBI серии THESIS в положении «закрыто» осуществляется специальной конструкцией диска, имеющего плотный контакт с уплотнительной поверхностью седла изделия – манжеты (5). При этом в закрытом положении обеспечивается внутренняя герметичность поворотного дискового затвора класс «А» по ГОСТ Р 54808. Кривизна внутренней поверхности седлового уплотнения уменьшает при повороте заслонки трение между диском и манжетой, одновременно снижая потребный для вращения ручки крутящий момент и минимизируя при этом истирание седла.
Следует отметить, что седло в виде U-ring кольца специальной формы (манжеты) выполняет и другие не менее важные функции. За счет натяга манжеты на ступицы диска обеспечивается внутренняя герметичность поворотного дискового затвора серии THESIS. Это, прежде всего, обеспечивает полную изоляцию корпуса поворотного дискового затвора от воздействия рабочей среды, а также является непреодолимым барьером на ее пути в полость штока. Кроме того при фланцевом соединении с трубопроводом внешние широкие кромки манжеты предназначены для уплотнения этого присоединения, дополнительно закрепляя при этом седловое уплотнение внутри затвора. В свою очередь это позволяет обходиться без применения каких-либо фланцевых уплотнительных прокладок.
В зависимости от модели поворотного дискового затвора EFFEBI серии THESIS применяется манжета из этиленпропиленового EPDM/ EPDM-НТ или из бутадиен-нитрильного каучука NBR. При этом седловые уплотнения из этиленпропиленового каучука применяют в изделиях, работающих с жидкими средами с рабочими температурами от -20°C до +110°C для марки EPDM и от -20°C до +130°C для марки EPDM-НТ. Каучук марки NBR используют в изделиях, работающих как с жидкими средами с рабочими температурами от -20°C до +90°C так и газообразными средами с рабочей температурой от -20°C до +90°C.
Управление дисковым затвором осуществляется посредством штока, который изготавливается цилиндрического типа по технологии токарной обработки из качественного и прочного материала – нержавеющей стали марок AISI 416 или AISI 316 в зависимости от модели изделия. Особенность поворотного дискового затвора EFFEBI серии THESIS состоит в том, что шток является двухсоставным: из нижней (3) и верхней (4) части. Изготовление штока из двух частей диктуется конструкцией дискового затвора, который иначе не установишь внутри изделия. Составные части штока при заводской сборке вставляются с двух сторон в диск поворотного затвора.
На нижнем конце верхней части штока выполнен шип квадратного сечения, который при сборке вставляется в ответную часть ступицы диска, обеспечивая при этом надежное сочленение штока с дисковым затвором и способствуя безотказной работе поворотного дискового затвора EFFEBI серии THESIS в течение длительного срока эксплуатации. Хвостовик верхней части штока имеет квадратное сечение и в зависимости от модели предназначен для сочленения с ручкой-рычагом или механическим редуктором. Помимо этого при установке электро или пневмопривода посредством хвостовика в верхней части штока также осуществляется управление дисковым затвором изделия. Нижняя часть штока цилиндрического сечения выполняет функцию центрирующего упора дискового затвора.
Функцию осевого подшипника скольжения штока выполняет система, состоящая из двух длинных – нижней (6) и верхней (7) втулок, а также двух коротких – нижней (8) и верхней (10) втулок. Втулки изготавливаются из тетрафторэтилена PTFE, который обладает самосмазывающимися антифрикционными характеристиками, высокой тепло- и морозостойкостью, оставаясь гибким и эластичным при температурах от -70°C до +270°C. Тефлон также обладает очень низкими поверхностным натяжением и адгезией, причем не смачивается ни водой, ни жирами, а также большинством органических растворителей. По химической и износостойкости тефлон превышает почти все известные синтетические уплотнительные изделия.
Герметизация штока от проникновения рабочей среды – внешняя герметичность затвора достигается, прежде всего, за счет натяга между эластичным седлом и ступицей диска. Кроме этого в верхней части штока установлено кольцевое O-ring уплотнение (9). В зависимости от модели O-ring уплотнения штока изготавливаются из этиленпропиленового EPDM/ EPDM-НТ или бутадиен-нитрильного каучука NBR.
Пружинная шайба (11) и стопорное кольцо (13) из конструкционной рессорной стали марки 65 Mn, а также прокладка (12) из стали Q235 AISI1010 предназначены для упругой фиксации штока внутри поворотного дискового затвора.
На корпус поворотного дискового затвора серии THESIS установлен привод, который при управлении изделием посредством штока поворачивает диск. При этом привод затвора может быть как ручным, так и автоматическим. Для установки на поворотный дисковый затвор THESIS управляющего его работой электрического или пневматического привода конструкцией предусмотрен верхний монтажный фланец, выполненный по ISO 5211.
Управление затворным устройством серийного поворотного дискового затвора THESIS предусмотрено в ручном режиме посредством ручки-рычага или механического редуктора при помощи штурвала-колеса. При этом для дискового поворотного затвора THESIS размером номинального диаметра от DN40 до DN200 ручное управление осуществляется ручкой-рычагом, а размером от DN250 до DN300 – посредством механического редукторного привода. Однако по дополнительному запросу поставляются дисковые поворотные затворы THESIS размером от DN40 до DN200 с механическим редуктором. Ручное управление используется, прежде всего, тогда, когда дисковый затвор переключается редко, либо когда применяется в качестве резервной трубопроводной арматуры, либо предназначен для перекрытия инженерной коммуникации в случае аварии или ремонта.
При переводе в открытое или закрытое положение шток поворачивает запорный элемент-диск и поворотный затвор THESIS почти мгновенно перекрывает поток рабочей среды, а в открытом положении практически не оказывают ему сопротивления. Однако следует помнить, что резкий перевод затвора в открытое положение может привести к гидроудару в трубопроводной системе со всеми вытекающими из этого последствиями. К созданию гидроудара приводит то, что дифференциальное давление – разница давлений на входе и выходе изделия в момент открытия может быть равна максимальному давлению в системе – 1,6 МПа (16 атм./бар). Вследствие этого перевод дискового поворотного затвора THESIS в крайние положения следует выполнять в плавном режиме. По запросу предоставляется дополнительная опция – комплект для преобразования из ручного клапана в приводимый в действие затвор.
Дисковый затвор серии THESIS в процессе эксплуатации применяется в качестве запорно-регулирующей арматуры и для дросселирования потока рабочей среды может находиться в любом промежуточном положении. Для этого ручка-рычаг (15) из алюминиевого сплава имеет зубчатый сектор (14), позволяющий фиксировать положение диска (заслонки) в промежуточном положении, которое зависит от шага между зубьями. Механический редукторный привод (16) изготавливается из чугуна марки GG25. Ручка-рычаг и штурвал редукторного привода в зависимости от назначения модели имеет эпоксидное покрытие черного или желтого цвета. Помимо ручного управления дисковый поворотный затвор для автоматической работы может быть оснащен электрическим или пневматическим приводом.
Так как прямое ручное управление требует для этих целей хороший доступ к трубопроводной арматуре, то при установке поворотного затвора в труднодоступных местах, например, в закрытых камерах, на расположенных высоко трубопроводах или в помещениях, недоступных по условиям безопасности для обслуживающего персонала, используют дистанционное управление. Причем автоматический режим работы поворотного дискового затвора является наиболее совершенным способом, обеспечивающим возможность дистанционного управления. Этим объясняется то, что такой способ управления в случае частых и периодических переключений, например для регулирования потоков в трубопроводных системах, находит все большее распространение.
Компактные строительные размеры поворотного затвора серии THESIS, причем длина соответствует европейским нормам DIN EN 558-1, ISO 5272 и DIN 3202, способствуют межфланцевому монтажу изделия к трубопроводной коммуникации даже в стесненных условиях. Чугунный корпус дискового затвора серии THESIS для монтажа в трубопроводных инженерных системах с двух сторон оснащен фланцами в соответствии с UNI EN 1092 для работы под давлением:
- PN6 – PN10 – PN16 для размеров номинальным диаметром DN40 – DN300;
- ANSI 150 для размеров номинальным диаметром DN40 – DN300.
Для межфланцевого крепления к ответным фланцам трубопровода на корпусе затвора выполнены отливы – гладкие проушины, которые облегчают центрирование и обеспечивают надежный монтаж затвора к трубопроводной магистрали. Крепление поворотного дискового затвора серии THESIS осуществляется посредством болтов или шпилек, которые проходят через проушины затвора.
Высота горловины поворотного дискового затвора позволяет выполнить теплоизоляцию трубопровода в соответствии с требованиями российских нормативов: СНиП и Правил безопасности.
Габаритно-монтажные размеры
