КЛАПАН ДВУХСТВОРЧАТЫЙ

Двухстворчатый клапан — это разновидность обратного клапана, в котором затвор состоит из двух полудисков (створок), поворачивающихся на оси под действием потока. По конструкции он относится к подклассу межфланцевых клапанов и регламентируется ГОСТ 33863-2016 и EN 12334. Основные отличия от других типов:

— От поворотного однодискового: две створки снижают момент инерции на 30–40%, что уменьшает время закрытия и риск гидроудара;

— От подъёмного: не требует строгой вертикальной установки, допускает монтаж на любом участке трубопровода;

— От межфланцевого пружинного: отсутствие пружины исключает усталостные разрушения при высокой цикличности.

Преимущества двухстворчатой конструкции:

— Низкое гидравлическое сопротивление: коэффициент местного сопротивления ζ ≈ 0,8–1,2 (против 1,5–2,0 у однодискового);

— Компактность: масса на 40–60% меньше поворотного клапана аналогичного Ду;

— Плавное закрытие: створки прилегают к седлу последовательно, снижая ударную нагрузку.

Наиболее эффективен клапан обратный двухстворчатый в следующих системах:

— Насосные станции с частотным регулированием (высокая цикличность);

— Системы водоснабжения и пожаротушения с Ду ≥ 50;

— Технологические линии с переменным направлением потока (например, резервные насосы);

— Стеснённые пространства (подвалы, колодцы), где важна компактность.

Типичная ошибка — установка в абразивных средах (шламы, пульпы). Частицы попадают между створками и седлом, вызывая неплотность. Для таких условий рекомендуется шаровой или поворотный клапан с уплотнением из карбида вольфрама.

Мы рекомендуем использовать клапан межфланцевый двухстворчатый при скорости потока ≤ 3 м/с и цикличности > 500 циклов/сут. При более высоких параметрах требуется расчёт на усталость оси створок по методике ЦКБА.

Компания АГЛАНТ поставляет двухстворчатый клапан с Ду от 50 до 1200 мм и может оказать содействие в подборе под конкретные гидравлические условия — включая анализ рисков гидроудара и совместимости с насосным оборудованием.

Подбор клапана обратного двухстворчатого межфланцевого начинается с определения расчётных параметров по ГОСТ 32382-2013. Ключевые критерии:

1. Условное давление (Ру/PN): указывает номинальное давление при t ≤ +200 °C. Например, Ру16 = 1,6 МПа. Однако при t = +300 °C для стали 20 допустимо только 1,2 МПа (по ГОСТ 356-80). Игнорирование температурной зависимости — частая ошибка.

2. Условный проход (Ду/DN): должен соответствовать внутреннему диаметру трубы. Ошибка — установка двухстворчатый клапан Ду100 на трубу Ду100 с толщиной стенки 4,5 мм (внутр. Ø ≈91 мм). Это создаёт зону сужения, увеличивая ζ с 1,0 до 1,7 и вызывая кавитацию.

3. Скорость потока: оптимальная V = 1,5–2,5 м/с для воды. При V > 3 м/с возрастает износ оси створок и риск вибрации.

4. Цикличность: при >1000 циклов/сут требуется проверка ресурса оси по ГОСТ 33863-2016 (прил. Ж).

Типичные ошибки проектировщиков:

— Указание только «клапан межфланцевый двухстворчатый» без Ру и Ду — ведёт к поставке по внутренним ТУ с заниженными характеристиками;

— Отсутствие расчёта времени закрытия: при L < 10 м (расстояние до насоса) даже двухстворчатый клапан не предотвращает гидроудар;

— Игнорирование направления потока: хотя клапан симметричен, на корпусе всегда указана стрелка — её отсутствие при монтаже недопустимо.

Мы рекомендуем использовать правило: Ду_клапана ≥ Ду_трубы × √(Qₘₐₓ/Qₙₒₘ). Например, при Qₘₐₓ = 150 м³/ч и Qₙₒₘ = 125 м³/ч — Ду клапана ≥ Ду трубы × 1,1.

Компания АГЛАНТ поставляет клапан обратный двухстворчатый с Ру от 10 до 160 и Ду от 50 до 1200 мм и может помочь в проверке проектных решений — в том числе с моделированием переходных процессов в системе.

Материалы корпуса и затвора двухстворчатого клапана определяют его коррозионную стойкость, прочность и температурный диапазон. По ГОСТ 33863-2016 применяются:

— Сталь 20 (ГОСТ 1050): σв ≥ 410 МПа, t = –20…+300 °C. Наиболее востребована для воды, пара, воздуха. Недостаток — склонность к графитизации при t > 350 °C.

— Сталь 09Г2С (ГОСТ 19281): σв ≥ 490 МПа, KCV ≥ 40 Дж/см² при –40 °C. Рекомендуется для наружных сетей в Сибири, ДВ, Урале.

— Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т (ГОСТ 5632): устойчива к азотной, фосфорной кислотам, щелочам до 60 °C. Обязательно требует стабилизирующего отжига для предотвращения межкристаллитной коррозии.

— Чугун ВЧШГ (ГОСТ 7293): используется при Ру ≤ 16, t ≤ +120 °C. Не допускается при t < –10 °C из-за хрупкости.

Для уплотнительных поверхностей створок:

— Металл по металлу — для высоких температур и чистых сред;

— EPDM, NBR — для воды и масел до +120 °C;

— Фторопласт ПТФЭ — для агрессивных сред (pH 1–14).

Практический пример: клапан обратный двухстворчатый межфланцевый Ду150 в линии фосфорной кислоты (10%, t = 60 °C):

— Корпус из стали 20: ресурс — 8–12 месяцев;

— Корпус из 12Х18Н10Т + уплотнение ПТФЭ: ресурс — 7–10 лет;

— Разница в стоимости — в 2,5–3 раза, но совокупная стоимость владения (TCO) — ниже в 4 раза.

Типичная ошибка — применение EPDM-уплотнения в среде с хлоридами при t > 60 °C. Это вызывает набухание и потерю герметичности уже за 3–6 месяцев.

Компания АГЛАНТ поставляет двухстворчатый клапан из всех указанных материалов и может помочь в подборе под конкретную среду — в том числе с привлечением данных по химической совместимости от производителей сталей и эластомеров.

Пакет сопроводительной документации для клапана межфланцевого двухстворчатого регламентирован ГОСТ 2.601, ГОСТ Р и ТР ТС 010/2011 (для объектов под надзором Ростехнадзора). Минимальный комплект включает:

— Паспорт изделия с указанием: Ду, Ру, тип («двухстворчатый межфланцевый»), материал, 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 1,5 × Ру, выдержка 5 минут, отсутствие течи);

— При экспорте — сертификат EN 10204-3.1.

Входной контроль перед вводом в эксплуатацию:

1. Визуальный осмотр: отсутствие трещин, раковин, следов коррозии. На чугуне допускаются поры диаметром ≤2 мм, но не более 3 шт. на 100 см².

2. Герметичность затвора: по ГОСТ 53251 класс В (до 0,1% Ду в минуту) — стандарт; класс А (по требованию).

3. Ход створок: плавный, без заеданий, полное закрытие — за ≤1 сек при Ду ≤ 200.

4. Маркировка: на корпусе должны быть выбиты: Ду, Ру, стрелка направления потока, год выпуска.

Типичная ошибка — монтаж без проверки параллельности фланцев. Перекос >0,5 мм вызывает неравномерное прилегание створок и утечку даже при новом клапане.

Мы рекомендуем перед установкой провести «сухую» сборку между фланцами без прокладки — для проверки свободного хода створок.

Компания АГЛАНТ поставляет клапан обратный двухстворчатый межфланцевый с полным пакетом документов и может оказать содействие в организации входного контроля на объекте — в том числе с выездом специалиста. Для крупных проектов мы предоставляем протоколы по каждому клапану.