КЛАПАН ЧУГУННЫЙ

Клапан чугунный изготавливается из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) по ГОСТ 7293 или ковкого чугуна (КЧ) по ГОСТ 1215. Этот материал обладает хорошей демпфирующей способностью, коррозионной стойкостью в нейтральных средах и низкой стоимостью. Однако его применение строго регламентировано нормативами.

По СП 70.13330.2012 и ГОСТ 33863-2016 чугунные клапаны допускаются при следующих условиях:

— Условное давление: Ру ≤ 16 (1,6 МПа при t ≤ +120 °C);

— Температура: от –10 °C до +120 °C;

— Среда: вода, пар низкого давления, воздух, инертные газы — без агрессивных примесей (pH 6–9);

— Цикличность: не более 500 циклов «открыто/закрыто» в сутки.

Критические ограничения:

— При t < –10 °C чугун теряет пластичность и становится хрупким — возможен разрушение при гидроударе;

— В агрессивных средах (pH < 5 или > 10) скорость коррозии превышает 0,1 мм/год;

— Не допускается на наружных сетях в регионах с расчётной температурой ниже –10 °C (Сибирь, Дальний Восток, Урал).

Практический пример: установка клапана обратного чугунного фланцевого Ду100 на насосной станции в Новосибирске (tₘᵢₙ = –35 °C). Зимой при пуске насоса возможен гидроудар с ΔP = 2,5 МПа. Чугунный корпус не выдерживает ударную нагрузку и трескается.

Мы рекомендуем при проектировании всегда сверяться с картой глубины промерзания по СП 131.13330. Если есть сомнения — выбирать стальной аналог (например, 19с21бр), даже если это увеличивает стоимость на 20–25%.

Компания АГЛАНТ может помочь в подборе замены под климатические условия и предоставить расчётный срок службы изделия в конкретной зоне эксплуатации.

Выбор между клапаном обратным чугунным фланцевым и клапаном чугунным межфланцевым определяется условиями монтажа, давлением и требованиями к обслуживанию.

Фланцевый клапан:

— Имеет собственные фланцы и крепёж;

— Обеспечивает жёсткую фиксацию и исключает перекос;

— Допускает многократный демонтаж;

— Рекомендуется при Ду ≥ 100 и в ответственных системах.

Межфланцевый клапан:

— Устанавливается между фланцами без собственного крепежа;

— Масса на 40–60% меньше фланцевого;

— Подходит для стеснённых пространств (подвалы, колодцы);

— Не допускает демонтажа без разборки трубопровода.

Подбор по давлению и диаметру:

— Условное давление Ру16 = 1,6 МПа при t ≤ +120 °C. При t = +150 °C допустимо только 1,2 МПа (по ГОСТ 356-80);

— Условный проход должен соответствовать внутреннему диаметру трубы. Ошибка — установка клапана обратного чугунного межфланцевого Ду80 на трубу Ду80 с толщиной стенки 4,0 мм (внутр. Ø ≈72 мм). Это создаёт зону сужения, увеличивая ζ с 1,3 до 2,1 и вызывая кавитацию.

Типичные ошибки:

— Указание только «клапан чугунный» без Ру и Ду — ведёт к поставке по внутренним ТУ;

— Установка межфланцевого клапана на участках с вибрацией — возможен самопроизвольный сдвиг;

— Игнорирование направления потока — недопустимо даже для симметричных конструкций.

Мы рекомендуем использовать правило: Ду_клапана ≥ Ду_трубы × √(Qₘₐₓ/Qₙₒₘ).

Компания АГЛАНТ поставляет оба типа — клапана чугунные фланцевые и клапан чугунный межфланцевый — и может помочь в выборе на основе данных о давлении, температуре и условиях монтажа.

По конструкции клапаны чугунные обратные делятся на три основных типа, регламентированных ГОСТ 33863-2016:

— Поворотный (однодисковый): диск на оси, закрывается под действием собственного веса. Преимущества: простота, низкая стоимость, самоочистка при каждом цикле. Недостатки: медленное закрытие (1–2 с), риск гидроудара при V > 2 м/с.

— Пружинный: затвор возвращается за счёт пружины. Время закрытия ≤0,2 с — идеален для насосных станций. Недостаток: ограниченный ресурс пружины (50 000–100 000 циклов).

— Двухстворчатый: два полудиска на пружине. Компактен, низкое гидравлическое сопротивление (ζ ≈ 0,8–1,2). Рекомендуется для Ду 50–200.

Клапан чугунный поворотный — наиболее распространённая конструкция для систем водоснабжения и теплоснабжения. Его особенности:

— Применяется при Ду ≥ 50;

— Допускается только на горизонтальных участках;

— Не рекомендуется при цикличности >500 циклов/сут;

— Требует прямого участка до насоса ≥5Ду.

Сравнение (Ду100, V=2 м/с):

— ζ: поворотный — 1,5; пружинный — 1,8; двухстворчатый — 1,0;

— Стоимость: 1,0 / 1,3 / 1,2 (усл. ед.).

Типичная ошибка — установка клапанов чугунных обратных поворотных сразу после насоса без прямого участка. Турбулентность вызывает вибрацию диска и ускоренный износ оси.

Мы рекомендуем для насосных станций с частотным регулированием использовать пружинный или двухстворчатый тип.

Компания АГЛАНТ поставляет все типы клапан чугунный поворотный и может оказать содействие в подборе под конкретные гидравлические условия.

Пакет сопроводительной документации для клапана обратного чугунного регламентирован ГОСТ 2.601, ГОСТ Р и ТР ТС 010/2011. Минимальный комплект включает:

— Паспорт изделия с указанием: Ду, Ру, тип («поворотный фланцевый», «межфланцевый» и т.д.), материал (ВЧШГ или КЧ), стандарт (ГОСТ 33863-2016), номер партии;

— Сертификат качества по ГОСТ Р с протоколами: химический состав (ГОСТ 18895), механические свойства (ГОСТ 1497), испытания на герметичность (ГОСТ 53251);

— Акт гидравлических испытаний (давление 2,4 МПа, выдержка 5 минут, отсутствие течи);

— Маркировка на корпусе: «ВЧШГ» или «КЧ», Ду, Ру, стрелка направления, год выпуска.

Проверка подлинности:

1. Визуальный осмотр: отсутствие трещин, раковин, следов ремонта сваркой (чугун нельзя варить!). Допускаются поры диаметром ≤2 мм, но не более 3 шт. на 100 см².

2. Герметичность: при давлении 1,6 МПа утечка не допускается (класс герметичности А по ГОСТ 53251).

3. Ход диска: плавный, без заеданий, полное закрытие — за ≤1 сек.

4. Материал: чугун имеет характерный серый цвет и звонкий звук при постукивании.

Типичная подделка — клапан из СЧ 15 вместо ВЧШГ. Прочность ниже на 30%, что недопустимо при Ру16. Подтверждение — спектральный анализ или проверка твёрдости (HB ≤ 200 для ВЧШГ).

Мы рекомендуем при крупных поставках (от 10 шт.) проводить выборочный входной контроль в аккредитованной лаборатории.

Компания АГЛАНТ поставляет клапан обратный чугунный фланцевый и межфланцевый с полным пакетом документов и может оказать содействие в организации входного контроля на объекте — в том числе с выездом специалиста.