Объяснение Выбора Размера Задвижки: Как Выбрать Подходящий Размер Для Трубопровода

В промышленных трубопроводных системах задвижки — это один из самых популярных вариантов для управления потоком жидкости. Однако выбор подходящего размера задвижки — это не только вопрос совместимости с системой. От него зависят также долговечность оборудования и эффективность затрат. В этой статье мы рассмотрим практические рекомендации, которые помогут вам грамотно подойти к выбору размера задвижки.

Что такое задвижки по стандарту ANSI?

Задвижки ANSI — это задвижки, соответствующие стандартам Американского национального института стандартов (ANSI). Они широко применяются в промышленности для открытия или перекрытия потока жидкости в трубопроводах.

Основные моменты стандартов ANSI

• Проектирование и производство: Стандарты, такие как ANSI/ASME B16.34, определяют прочность задвижки, требования к материалам и допустимые значения давления и температуры.

• Классы давления: ANSI использует систему классов (например, Class 150, 300, 600 и др.), которая указывает максимально допустимое рабочее давление при определённых условиях эксплуатации.

• Размеры и соединения: Размеры фланцев соответствуют стандарту ANSI B16.5, что обеспечивает совместимость задвижек с другими элементами стандартных трубопроводных систем.

Базовая конструкция и принцип работы задвижек

Задвижка обычно состоит из корпуса, запорного элемента (затвора или диска), штока, крышки и уплотнительных элементов. Принцип действия прост: при вращении штока затвор поднимается или опускается — вручную или при помощи привода — полностью открывая или закрывая поток.

Оптимальное применение: задвижки предназначены для полного открытия или закрытия потока. Они не подходят для регулировки (дросселирования), так как при частичном открытии возможен износ и вибрации, особенно при длительной эксплуатации.

Как выбрать правильный размер задвижки

Выбор подходящего размера задвижки требует комплексного подхода, учитывающего диаметр трубопровода, рабочее давление и параметры потока.

Соответствие размеру трубы

1. Понимание DN и NPS

• DN (условный проход): метрический стандарт, применяемый во многих странах (например, DN50). Это номинальное значение, которое не отражает фактический внутренний или внешний диаметр трубы, а служит стандартизированным обозначением.

• NPS (Nominal Pipe Size): имперская система, используемая в стандартах ANSI/ASME (например, NPS 2″). Хотя DN и NPS близки по значению, цифры не совпадают (например, NPS 2″ ≈ DN50).

• Вывод: размер задвижки должен соответствовать номинальному диаметру трубы. Например, для трубы DN100 (4″) следует выбирать задвижку DN100.

2. Внешний диаметр (OD) и толщина стенки

• Стандартизированный OD: согласно ASME B36.10/19, каждый размер NPS имеет фиксированный внешний диаметр (например, NPS 2″ = 60,3 мм OD).

• Влияние толщины стенки: хотя OD остается неизменным, внутренний диаметр (ID) зависит от толщины стенки (например, SCH 40, SCH 80). Это влияет на пропускную способность и герметичность соединений.

Проверка класса давления (Class)

• Рабочее давление: выбирайте класс давления (например, Class 150, 300) в зависимости от максимального давления в системе с учетом возможных колебаний.

  Class 150 подходит для давления до 1,0 МПа (~10 бар)

  Class 300 — до 2,5 МПа (~25 бар)

• Температурный фактор: при высоких температурах может потребоваться задвижка с более высоким классом давления, даже если само давление невелико.

  Пример: при температуре среды 300 °C и рабочем давлении 2,0 МПа рекомендуется использовать задвижку Class 300, чтобы компенсировать температурную нагрузку и обеспечить безопасность.

Оценка требований к потоку

Пропускная способность — один из ключевых параметров. Размер задвижки следует подбирать с учетом реального расхода среды: чем выше поток — тем больший диаметр требуется.

Для вязких жидкостей (например, масла) или при больших объемах потока можно рассмотреть установку задвижки большего диаметра, чтобы избежать падения давления и ограничений пропускной способности.

от таблица соответствия размеров труб и задвижек

Примечание:

Внутренний диаметр (ID) зависит от толщины стенки трубы (schedule). Приведённые значения соответствуют типичным параметрам труб с толщиной стенки по стандарту SCH 40.

DN и NPS — это приблизительные эквиваленты (например, DN50 ≈ NPS 2″), однако они основаны на разных стандартах:

DN используется в международных стандартах ISO

NPS применяется в американских стандартах ANSI/ASME

Распространённые ошибки и важные рекомендации

Ошибка 1: Выбор размера задвижки только по внутреннему диаметру трубы
Решение: всегда ориентируйтесь на условный проход (DN/NPS), а не на фактический внутренний диаметр трубы. Размер задвижки стандартизирован и не совпадает напрямую с ID трубы.

Ошибка 2: Игнорирование толщины стенки трубы
Решение: трубы с толстыми стенками (например, SCH 80) имеют меньший внутренний диаметр. Убедитесь, что проход задвижки соответствует требованиям по пропускной способности.

Ошибка 3: Предположение, что вентили ASME подходят к трубопроводам ISO/DIN
Решение: фланцы ASME и ISO/DIN отличаются по наружному диаметру и расположению отверстий под болты. Они не взаимозаменяемы. Чтобы установить задвижку ASME в систему ISO, потребуется переходной фланец или адаптер.

Вопрос: Что делать, если труба имеет толстую стенку (например, SCH 80)?

Ответ: проверьте, соответствует ли проходное сечение задвижки внутреннему диаметру трубы. Если сечение слишком узкое, рассмотрите установку задвижки большего размера, чтобы избежать ограничений потока.

Дополнительные советы

• Для задвижек большого диаметра (DN ≥ 200) убедитесь, что крутящий момент привода достаточен для надёжной работы.

• Для агрессивных и коррозионных сред выбирайте материалы с соответствующим запасом коррозионной стойкости.

Финальный чек-лист по выбору размера задвижки

• Уточните размер трубопровода (DN/NPS) и подберите задвижку соответствующего условного прохода.

• Выберите нужный класс давления в зависимости от условий эксплуатации.

• Оцените требования по расходу, чтобы задвижка не ограничивала поток в системе.

• Учитывайте толщину стенки трубы, стандарты фланцев и особые условия, чтобы избежать ошибок в подборе.

Правильно выбранный размер задвижки — это залог безопасности, надёжной работы и экономичности всей системы на долгие годы. Надеемся, эта статья помогла вам разобраться, как подобрать оптимальный размер задвижки для ваших задач. Если остались вопросы или нужна помощь — свяжитесь с нами в TFW Valve. Мы всегда готовы помочь.