Запорный клапан с фланцевым соединением DIN 3356 GS-C25 с сильфонным уплотнением
Стандарты и основы проектирования
Стандарт DIN 3356 регулирует конструкцию, размеры и испытания шаровых клапанов, обеспечивая надежность и взаимозаменяемость. Клапаны, изготовленные в соответствии с этим стандартом, пригодны для промышленного использования в широком диапазоне условий эксплуатации. К основным стандартам, применимым к шаровому клапану DIN 3356 GS-C25 с сильфонным уплотнением, относятся:
DIN 3356 – Стандарты проектирования и размеров для шаровых клапанов
DIN EN 1092-1 – Фланцевые соединения для стальных клапанов
EN 558-1 – Габариты промышленных клапанов (расстояние между торцами и между концами).
DIN EN 12266-1 – Испытание клапанов под давлением
DIN EN ISO 15848 – Испытания на выбросы для промышленных клапанов с сильфонными уплотнениями
DIN 1691 – Марки литой стали (обозначение материала GS-C25)
Соответствие этим стандартам обеспечивает совместимость клапана с трубопроводными системами, надежную герметизацию, а также соответствие нормам безопасности и охраны окружающей среды.
Материал конструкции: углеродистая сталь GS-C25
Сталь GS-C25 (также известная как 1.0619, эквивалент ASTM A216 WCB) — это литая углеродистая сталь, широко используемая для корпусов и крышек промышленных клапанов. Ее свойства включают:
Предел прочности на растяжение: 410–530 МПа
Предел текучести: ≥ 250 МПа
Удлинение: ≥ 22%
Ударопрочность: Высокая прочность при средних температурах.
Диапазон рабочих температур: до приблизительно 425 °C в режиме непрерывной работы.
Для этого клапана выбран сплав GS-C25 благодаря оптимальному сочетанию прочности, свариваемости и экономичности. Он обеспечивает превосходные механические характеристики в системах среднего давления пара, нефти, газа и воды.
Технология сильфонного уплотнения
Отличительной особенностью этого клапана является конструкция с сильфонным уплотнением. В отличие от обычных сальниковых уплотнений, сильфонные уплотнения обеспечивают герметичность, предотвращая утечку рабочей среды в атмосферу. Это особенно важно при работе с опасными, токсичными или летучими жидкостями.
3.1 Конструкция сильфонного уплотнения
Сильфонный элемент: многослойная тонкостенная цилиндрическая конструкция из нержавеющей стали, приваренная к штоку и крышке клапана.
Соединение штока: один конец сильфона приваривается к штоку, а другой конец — к крышке, образуя герметичную камеру.
Вторичная сальниковая набивка: В качестве дополнительной герметизации часто используется обычная графитовая или ПТФЭ-набивка.
3.2 Преимущества сильфонного уплотнения
Отсутствие утечек в атмосферу – исключает выбросы загрязняющих веществ.
Увеличенный срок службы – сильфоны прошли испытания на цикличность, выдержав тысячи циклов открытия/закрытия.
Соответствует экологическим стандартам – отвечает стандартам выбросов, таким как TA-Luft и ISO 15848.
Безопасность – предотвращает попадание токсичных или легковоспламеняющихся веществ в окружающую среду.
Особенности проектирования и строительства
Шаровой клапан DIN 3356 GS-C25 с сильфонным уплотнением обладает рядом конструктивных особенностей, обеспечивающих долговечность и высокую производительность:
Корпус и крышка – изготовлены из литой углеродистой стали GS-C25, рассчитаны на выдерживание высоких давлений и обладают высокой механической прочностью.
Сильфонный узел – Высококачественная нержавеющая сталь (обычно 1.4541 или 1.4571), устойчивая к усталости, коррозии и высоким температурам.
Диск и седло – точно обработаны для обеспечения герметичного закрытия; для повышения износостойкости может быть нанесено упрочняющее покрытие (стеллит или аналогичное).
Шток – кованая нержавеющая сталь с гладкой поверхностью для минимизации трения и обеспечения надежной работы сильфона.
Конструкция с задним седлом – обеспечивает дополнительную герметизацию при полном открытии клапана, позволяя заменять сальник штока под давлением.
Фланцевые соединения – соответствуют стандартам давления DIN EN 1092-1 PN16, PN25 или PN40 для упрощения интеграции в трубопровод.
Вилка и маховик – Прочная конструкция, позволяющая управлять ими вручную с минимальным крутящим моментом.
Вторичная набивка – графитовая или ПТФЭ-набивка обеспечивает безопасность в случае выхода из строя сильфона.
Принцип работы
Клапан работает по принципу линейного перемещения, характерному для шаровых клапанов. Маховик вращает резьбовой шток, перемещая диск вверх или вниз относительно седла. Сильфон расширяется или сжимается при движении штока, поддерживая герметичное пространство между рабочей жидкостью и внешней атмосферой.
Открытое положение: диск приподнят над седлом, обеспечивая поток. Сильфон удлиняется, но сохраняет герметичность.
Регулирование потока: Клапан можно отрегулировать таким образом, чтобы он был частично открыт для управления потоком.
Закрытое положение: диск прижимается к седлу, перекрывая поток. Сильфон сжимается для поддержания герметичности.
Технические характеристики
Типичные технические характеристики шарового клапана с сильфонным уплотнением DIN 3356 GS-C25:
Стандарт проектирования: DIN 3356
Диапазон размеров: DN 15 – DN 400
Номинальное давление: PN16, PN25, PN40
Диапазон температур: от -29 °C до +425 °C
Материал корпуса: GS-C25 (1.0619)
Материал отделки: нержавеющая сталь (1.4021, 1.4408) или с покрытием из стеллита.
Материал сильфона: нержавеющая сталь 1.4541, 1.4571
Тип соединения: Фланцевые соединения по стандарту DIN EN 1092-1
Испытания: EN 12266-1 (испытания корпуса и сидений)
Класс герметичности: Класс А, герметичное перекрытие.
Преимущества
Данный клапан обладает рядом преимуществ перед обычными шаровыми клапанами:
Отсутствие внешних утечек – сильфонное уплотнение предотвращает выбросы.
Надежное перекрытие и регулирование потока – шаровая конструкция обеспечивает герметичное закрытие и точное регулирование потока.
Длительный срок службы – Сниженный износ благодаря защите сильфоном и опциональным жестким седлам.
Безопасность при работе с опасными средами – подходит для токсичных, радиоактивных или легковоспламеняющихся жидкостей.
Удобство в обслуживании – заднее сиденье позволяет переупаковывать вещи без сброса давления.
Соответствует стандартам – отвечает требованиям DIN, EN и требованиям по контролю выбросов.
Универсальность – подходит для работы с паром, конденсатом, маслами, газами и агрессивными химическими веществами.