Дисковые затворы межфланцевые футерованные — запорно-регулирующая арматура для трубопроводов, по которым транспортируются химически активные, коррозионные и другие среды, требующие защиты металлических элементов затвора от непосредственного контакта с продуктом.
Главное отличие такого исполнения — наличие химически стойкой футеровки на поверхностях, контактирующих с рабочей средой. В зависимости от конструкции защитным материалом покрывается внутренняя часть корпуса, а диск может иметь собственное полимерное покрытие или футеровку. Для этих задач применяются PTFE, PFA и другие материалы, совместимые с конкретной средой.
Межфланцевая конструкция делает арматуру компактной: затвор устанавливается непосредственно между двумя ответными фланцами трубопровода и стягивается крепежом. По сравнению с фланцевой арматурой такое исполнение имеет меньшую строительную длину и массу, что особенно удобно при монтаже на технологических линиях с ограниченным пространством.
Для чего нужна футеровка дискового затвора
В обычном дисковом затворе рабочая среда может контактировать непосредственно с металлическими элементами арматуры. Если продукт обладает выраженной химической или коррозионной активностью, материал корпуса и диска приходится подбирать с учетом его стойкости к конкретной среде.
Футеровка позволяет решить эту задачу иначе: металлическая несущая конструкция отделяется от рабочей среды химически стойким защитным слоем.
Это особенно актуально для трубопроводов, транспортирующих:
- растворы кислот и щелочей;
- химические реагенты;
- агрессивные технологические жидкости;
- отдельные солевые растворы;
- продукты химического производства;
- среды, способные вызывать коррозию металлических поверхностей.
При этом нельзя выбирать футерованный затвор только по общему определению среды как «агрессивной». Совместимость материала футеровки необходимо проверять по конкретному веществу, его концентрации, температуре и рабочему давлению.
Чем футерованный затвор отличается от затвора с уплотнением PTFE
Эти понятия не следует считать полностью взаимозаменяемыми. Уплотнение PTFE прежде всего отвечает за герметизацию запорного узла. В каталоге NewKey, например, представлены межфланцевые нержавеющие затворы AISI 304 с PTFE и рабочим давлением PN16.
Футеровка выполняет более широкую защитную функцию: она изолирует от рабочей среды поверхности конструкции, которые без защитного слоя контактировали бы с продуктом.
Поэтому при подборе важно уточнить, что именно выполнено из химически стойкого материала:
- только седло;
- уплотнительная манжета;
- внутренняя поверхность корпуса;
- диск;
- или все контактирующие со средой элементы.
Это принципиально влияет на допустимую область применения арматуры.
Конструкция межфланцевого футерованного дискового затвора
Основным запорным элементом является диск, установленный в проходном сечении трубопровода. Для открытия или закрытия потока диск поворачивается примерно на 90°. В полностью открытом положении он располагается вдоль направления движения среды, а в закрытом — поперек потока и взаимодействует с уплотнением.
Такая кинематика дает дисковым затворам несколько конструктивных преимуществ:
- небольшую строительную длину;
- относительно малую массу;
- быстрое открытие и закрытие;
- простую автоматизацию;
- возможность применения на трубопроводах средних и больших диаметров.
В межфланцевом исполнении собственных присоединительных фланцев у корпуса нет: затвор устанавливается между фланцами трубопровода. Это позволяет получить более компактный узел по сравнению с фланцевым исполнением.
Материалы футеровки
Для защиты рабочих поверхностей могут использоваться различные полимерные материалы.
- PTFE. Политетрафторэтилен применяется благодаря высокой химической стойкости к широкому перечню веществ. PTFE используют в арматуре для химически активных сред, однако его применение также имеет ограничения по температуре, давлению и механической нагрузке. Поэтому наличие обозначения PTFE само по себе не означает универсальную совместимость затвора с любой кислотой или щелочью.
- PFA также относится к фторполимерам и применяется для создания защитного слоя на элементах оборудования, контактирующих с агрессивными химическими продуктами. Выбор между PTFE, PFA и другими материалами определяется технологическими параметрами конкретной линии. При подборе необходимо одновременно учитывать химическую стойкость, рабочую температуру, давление и характер среды.
Где применяются футерованные дисковые затворы
Основная область применения — технологические линии, где металлические поверхности арматуры необходимо защитить от воздействия рабочей среды.
Химическая промышленность
Футерованные затворы применяются на трубопроводах с кислотами, щелочами, реагентами и другими химическими продуктами при условии совместимости конкретного материала футеровки со средой. Такое решение позволяет использовать прочность металлического корпуса и одновременно ограничить контакт рабочей среды с металлом.
Водоподготовка и водоочистка
На установках водоподготовки применяются различные реагенты для коррекции состава воды. Для отдельных химических линий может потребоваться арматура с дополнительной защитой контактирующих поверхностей.
Пищевая промышленность
Футерованные исполнения могут использоваться в технологических системах пищевого производства, если материал конструкции соответствует рабочей среде и санитарным требованиям конкретного процесса.
Общепромышленные технологические линии
Футерованные затворы могут применяться и на других производствах, где требуется сочетать компактность дисковой арматуры с повышенной химической стойкостью контактирующих элементов.
Каталог NewKey в целом предусматривает применение дисковых затворов в пищевой, химической и общепромышленной сферах.
Преимущества межфланцевых футерованных затворов
- Защита металлических элементов. Главная задача футеровки — исключить или существенно ограничить непосредственный контакт агрессивной среды с металлической основой затвора. Это особенно важно, когда стандартное исполнение материала корпуса не обеспечивает требуемую стойкость к продукту.
- Компактная конструкция. Межфланцевый затвор имеет небольшую строительную длину и устанавливается непосредственно между ответными фланцами. Это удобно при ограниченном пространстве и позволяет снизить массу трубопроводного узла.
- Быстрое управление. Для перехода из полностью открытого положения в закрытое достаточно поворота диска приблизительно на 90°. Поэтому дисковые затворы хорошо подходят для ручного и автоматического управления.
- Возможность автоматизации. При наличии соответствующей монтажной площадки затвор может комплектоваться четвертьоборотным пневматическим или электрическим приводом.
В каталоге NewKey дисковые затворы представлены как в ручном исполнении, так и в сборе с пневматическими и электрическими приводами.
Футерованный или обычный дисковый затвор — что выбрать
Выбор определяется прежде всего свойствами рабочей среды.
| Условия эксплуатации | Какое исполнение рассматривать |
| Вода и нейтральные среды | Стандартный дисковый затвор с подходящей манжетой |
| Масла и нефтепродукты | Исполнение с совместимым материалом уплотнения |
| Химически активные среды | Футерованный затвор или специальное коррозионностойкое исполнение |
| Кислоты и щелочи | Футерованное исполнение после проверки химической совместимости |
| Высокая температура | Специальное исполнение по допустимым параметрам футеровки и уплотнения |
| Абразивная среда | Необходима отдельная проверка конструкции и износостойкости материала |
Футеровка не делает затвор автоматически подходящим для любых тяжелых условий.
Например, материал может обладать высокой химической стойкостью, но иметь ограничения при высокой температуре, значительном перепаде давления или воздействии абразивных частиц.
Поэтому футерованную арматуру необходимо выбирать как сочетание конструкции + материала футеровки + параметров рабочей среды.
На что обратить внимание при выборе
- Рабочая среда. Необходимо знать точное название и, для растворов, концентрацию вещества. Фразы «химическая жидкость» или «кислота» для корректного подбора недостаточно.
- Температура. Химическая стойкость полимера и его механические свойства могут изменяться с температурой. Допустимый диапазон следует проверять для конкретного исполнения.
- Давление. Необходимо учитывать не только номинальное давление трубопровода, но и реальные рабочие условия, включая возможные скачки и перепады давления.
- Материал футеровки. PTFE, PFA и другие полимеры имеют разные эксплуатационные свойства. Материал должен быть совместим одновременно со средой, температурой и режимом эксплуатации.
- Материал диска и его покрытие. Если диск непосредственно контактирует со средой, необходимо проверить его материал или наличие защитного покрытия. Этот момент особенно важен: химически стойкая футеровка корпуса не защитит металлический диск, если он остается открытым для агрессивного продукта.
- DN и присоединительные размеры. Затвор должен соответствовать диаметру трубопровода и геометрии ответных фланцев. При монтаже также необходимо проверить возможность полного поворота диска внутри трубопровода.
- Способ управления. Для периодически обслуживаемого узла может быть достаточно ручной рукоятки или редуктора. Для автоматизированной линии можно подобрать затвор под:
- пневматический привод;
- электрический привод;
- систему дистанционного управления.
Особенности монтажа футерованного межфланцевого затвора
Футеровка требует более аккуратного обращения, чем незащищенная металлическая поверхность. При установке важно не допустить порезов, царапин, продавливания или другой деформации защитного слоя. Повреждение футеровки может открыть рабочей среде доступ к металлической основе и снизить коррозионную стойкость всего узла.
Межфланцевый затвор устанавливают между соосными ответными фланцами. Корпус необходимо правильно центрировать, а крепеж затягивать равномерно крест-накрест.
При монтаже мягкоуплотненных межфланцевых затворов диск обычно оставляют в полуоткрытом положении. Это уменьшает риск повреждения уплотнения и позволяет после установки проверить свободный ход диска. Дополнительные прокладки следует использовать только в тех случаях, когда они предусмотрены конструкцией конкретного изделия.
Автоматизация футерованных затворов
Дисковая арматура удобна для автоматизации благодаря повороту запорного элемента всего на 90°. На затвор могут устанавливаться:
- Пневматические приводы — для быстрого циклического управления, автоматизированных производственных линий и узлов, где требуется аварийное открытие или закрытие.
- Электрические приводы — для дистанционного управления и интеграции в АСУ ТП при наличии электропитания.
При подборе привода необходимо учитывать требуемый крутящий момент затвора. Для футерованного исполнения это особенно важно: неподходящий привод или чрезмерное усилие не должны создавать нагрузку, способную повредить рабочие элементы арматуры.
Как заказать футерованный дисковый затвор
Для правильного подбора межфланцевого футерованного затвора желательно передать специалистам NewKey:
- рабочую среду;
- концентрацию вещества, если это раствор;
- рабочую температуру;
- рабочее и максимальное давление;
- требуемый DN;
- материал футеровки, если он задан проектом;
- требования к материалу диска;
- тип ответных фланцев;
- способ управления — ручной, пневматический или электрический.
Если материал футеровки заранее не определен, его необходимо подбирать по условиям эксплуатации.
Такой подход позволяет выбрать затвор не только по размеру и номинальному давлению, но и по химической совместимости всех элементов, контактирующих с рабочей средой.
