ЗАПОРНАЯ АРМАТУРА

При проектировании систем с параметрами свыше PN40 и/или t > 300 °C критически важно различать функциональные и конструктивные особенности типов запорной арматуры. Хотя все перечисленные устройства обеспечивают герметичное отсечение потока, их применимость регламентируется ГОСТ 33257–2015, ГОСТ Р 54808–2011 (для клапанов), ГОСТ 37021–2020 (для кранов) и СТО ЦКТИ 7.1-2006 (для паропроводов и ТЭС).

Задвижка — предпочтительна при DN ≥ 50 и необходимости минимального гидравлического сопротивления. Коэффициент местных потерь ζ для клиновой задвижки при полностью открытом положении составляет 0,1–0,3, тогда как у проходного клапана — 3–6. Однако задвижки чувствительны к абразиву и не рекомендованы при частых циклах (≤50 циклов/сутки). Для высокого давления (PN63–PN160) применяются стальные литые задвижки с клиновым затвором из стали 20Х13 или 12Х18Н10Т (по ГОСТ 5632), с двухсторонней герметичностью класса «А» (≤0,01 % DN в л/мин по ГОСТ 57727).

Клапан (вентиль) — оправдан там, где требуется компактность и возможность частичного регулирования. Но при DN > 100 его применение экономически нецелесообразно из-за высокого усилия на шпинделе. Расчётный крутящий момент для DN150, ΔP = 10 МПа может превысить 1200 Н·м, что требует мощного привода. Клапаны чаще используются как запорно-регулирующая арматура в системах подпитки котлов (СТО ЦКТИ 7.1-2006, п. 6.3.2), но только при отсутствии требований к полной герметичности «с нуля» — из-за одностороннего направления потока.

Шаровой кран — обеспечивает мгновенное отсечение и высокую герметичность даже после длительного простоя. Однако при t > 200 °C возможна заклинивание шара из-за термического расширения (особенно в углеродистых сталях). Для высокотемпературных сред рекомендуются краны с плавающим шаром, покрытым Ni-P (твердость ≥800 HV, ГОСТ Р 57620), и уплотнениями из графита (в соответствии с ГОСТ 22363). При давлении свыше 16 МПа предпочтение отдаётся кранам с опорным шаром.

Типичная ошибка — выбор арматуры только по DN и PN без учёта цикличности, направления потока и допустимого перепада давления на затворе. Мы рекомендуем выполнять проверочный расчёт по методике ЦКБА: для задвижек — по формуле F_зат = 0,785 × DN² × ΔP + F_тр, где F_тр — сила трения в уплотнениях. Компания АГЛАНТ поставляет запорную арматуру для трубопроводов с параметрами до PN250 / t = 565 °C (включая задвижки 15с54б, клапаны 15кч48п, краны 11с42п) и может оказать содействие в подборе под конкретные условия эксплуатации — в том числе с расчётом ресурса по ГОСТ Р 57727 и ISO 15848-1.

Путаница между терминами «запорно-регулируемая арматура» и «запорно-регулирующая арматура» распространена даже среди проектировщиков, хотя нормативно они различаются принципиально. Согласно ГОСТ 24856–2014 (Термины и определения), **запорная арматура** предназначена *только* для полного открытия/закрытия потока (класс А по ГОСТ 57727). **Запорно-регулирующая арматура** — устройство, сочетающее функции *надёжного запора* и *плавного регулирования расхода* (например, клапаны 15кч, 25ч, 23ч по ГОСТ Р 54808). Термин «запорно-регулируемая арматура» в действующих стандартах *не зафиксирован* — это разговорное искажение, которое может привести к ошибкам при спецификации.

Ключевое различие — в конструкции затвора и характеристиках пропускной способности (K_v). У запорной арматуры (например, задвижки 30с41нж) проход прямолинейный, K_v максимален, но регулировочная характеристика — почти ступенчатая: малейшее смещение затвора вызывает резкий скачок расхода. Такая арматура не обеспечивает стабильного регулирования и быстро изнашивается при работе в промежуточных положениях.

Запорно-регулирующая арматура имеет затвор с профилированной поверхностью (игольчатый, конусный, S-образный), обеспечивающий линейную или равнопроцентную характеристику при открытии 10–90 % (в соответствии с ГОСТ Р 53684 и IEC 60534-2-1). Однако её герметичность при полном закрытии может быть ниже — класс «В» (≤0,1 % DN) вместо «А».

Чтобы не переплатить, задайте себе три вопроса:
1. Требуется ли *точное поддержание расхода/давления*? Если да — нужна именно запорно-регулирующая арматура.
2. Будет ли устройство эксплуатироваться в промежуточных положениях более 5 % времени? Если да — запорная арматура выйдет из строя за 6–12 месяцев.
3. Критична ли герметичность при закрытом состоянии? Для газа, пара, токсичных сред — только класс «А».

Пример: в обвязке насоса часто ошибочно ставят запорный клапан (15кч947) вместо запорно-регулирующего (25ч947). Первый дешевле на 30 %, но при работе на «дросселе» ресурс его седла снижается в 4–5 раз. Мы рекомендуем использовать запорную арматуру только для изоляции участков при ремонте, а регулирование — доверять специализированным устройствам. Компания АГЛАНТ поставляет обе категории и может помочь в анализе схемы: часто достаточно установить одну запорно-регулирующую арматуру вместо пары «запорный клапан + регулятор давления».

Подбор запорной арматуры для агрессивных сред требует комплексного подхода: учёт химического состава, концентрации, температуры, наличия твёрдых включений и даже режима эксплуатации (непрерывный/циклический). Основные нормативы: ГОСТ 33257–2015 (п. 5.3 — коррозионная стойкость), ГОСТ 26349–84 (устойчивость материалов к нефтепродуктам), а также методики НИИХИММАШ и справочник «Коррозия и защита металлов» под ред. А.М. Порай-Кошица.

Для серной кислоты (H₂SO₄, 70–98 %, t ≤ 60 °C) применяется запорная арматура из чугуна с кислотоупорным покрытием (эпоксид-новолак, ГОСТ Р 55596) или из стали 12Х18Н10Т с уплотнениями из PTFE (по ГОСТ 18955). При концентрации < 70 % и t > 40 °C чугун быстро корродирует — скорость до 2,5 мм/год. Для соляной кислоты (HCl) требуется уже хастеллой C-276 или титан ВТ1-0 (ГОСТ 19806).

Для щелочей (NaOH, KOH) до 50 % и t ≤ 100 °C допустима сталь 20 (ГОСТ 1050), но выше 60 % концентрации возможна щелочная хрупкость — переход на никель НМЖ5 (ГОСТ 492). Уплотнения — только из PTFE или модифицированного графита (ТИУ-2 по ТУ 2572-001-00149430).

Нефтепродукты (мазут, дизтопливо, битум) требуют арматуры с повышенной термостойкостью и низким трением. Задвижки — с бронзовым или нержавеющим затвором (08Х18Н10Т), уплотнения — из NBR или FKM (вулканит, ГОСТ 20879). Критично — исключить застойные зоны, где может откладываться осадок. Поэтому предпочтение — проходным конструкциям (например, кранам 11с67п вместо угловых клапанов).

Одна из частых ошибок — ориентация только на материал корпуса, при этом уплотнения выбираются «по остаточному принципу». Например, при 98 % H₂SO₄ и 80 °C PTFE сохраняет свойства, а EPDM разрушается за 72 часа. Вторая ошибка — игнорирование гальванической коррозии при контакте разнородных металлов (например, стальной корпус + бронзовый затвор в морской воде). Мы рекомендуем выполнять расчёт скорости коррозии по формуле:
V = K × Cⁿ × exp(–E_a/RT),
где K, n, E_a — константы для конкретной пары «среда-материал». Компания АГЛАНТ поставляет запорную арматуру с подбором материалов по химической стойкости и может оказать содействие в выборе исполнения — в том числе с учётом требований ПБ 12-609-03 и ГОСТ Р 55470 (для нефтегазовой отрасли). При наличии пробы среды возможна предварительная оценка совместимости.

Покупка запорной арматуры для промышленного объекта — это не закупка «из каталога», а инженерно-логистический процесс, включающий согласование технического задания, сертификации и приёмки. Экономия за счёт выбора поставщика «с самым низким КП» часто оборачивается перерасходом на 200–300 % из-за простоев, переделок или аварий. Мы рекомендуем оценивать предложение по трём критериям: 1) соответствие нормативам, 2) полнота сопроводительной документации, 3) наличие логистической и сервисной поддержки на этапе монтажа.

В обязательный комплект документов, по ГОСТ 33257–2015 (п. 9.1) и Постановлению Правительства РФ №982, входят:
– паспорт изделия (с указанием DN, PN, материала, класса герметичности, даты изготовления);
– протокол гидравлических испытаний (1,5×PN, выдержка ≥5 мин, по ГОСТ 356–80);
– сертификат соответствия ТР ТС 010/2011 (для арматуры, работающей под давлением ≥0,07 МПа);
– сертификат качества материалов (с химическим составом и механическими свойствами по ГОСТ 14955, 5632 и др.);
– акт входного контроля (по методике, согласованной с заказчиком).

Для объектов с особыми требованиями (нефтегаз, атом, химпром) дополнительно требуются:
– декларация о соответствии требованиям пожарной безопасности (ФЗ-123);
– протоколы испытаний на герметичность по ГОСТ 57727 (с фото/видео);
– сертификаты API 598 (если требуется международное признание);
– маркировка идентификационным номером (для учёта жизненного цикла).

При закупке партии (от 10 шт.) целесообразно запрашивать у поставщика:
– единый сертификат на партию (снижает административную нагрузку);
– спецификацию по ГОСТ 2.106–2019 (с указанием массы, габаритов, присоединительных размеров);
– рекомендации по монтажу и обкатке (особенно для электроприводов).

Компания АГЛАНТ старается выполнить комплексную поставку: от подбора типоразмеров и подготовки спецификации до организации доставки и участия в пусконаладке. Мы поставляем запорную арматуру — включая запорную арматуру задвижку, клапаны, краны — с полным пакетом документов, соответствующим требованиям Ростехнадзора, и можем оказать содействие в согласовании технических решений с ГИПом проекта. Для крупных объектов возможна поставка «под график строительства» с резервированием партии на складе и поэтапной отгрузкой. При заключении рамочного договора предоставляется инженерная поддержка — включая выезд специалиста для участия в приёмке на площадке.