Вес задвижек стальных: таблица, основные характеристики и особенности некоторых изделий

Задвижкой называют вид трубопроводной арматуры, в которой запорный элемент перемещается перпендикулярно направлению потока рабочего тела трубопровода. Основными материалами ее изготовления является сталь, позволяющая получить наиболее высокие технические характеристики, при монтаже крупногабаритных конструкций следует знать вес задвижек стальных, таблица значений которых указана в стандартах.

В трубопроводах большого диаметра масса задвижки вместе с приводом может достигать полутора тонн. Для ее транспортировки, подъема и установки потребуется специальная техника, грузоподъемность которой должна соответствовать весу изделия, определяемому по соответствующим табличным показателям.

Рис.1 Задвижки трубопроводных систем в работе

Вес задвижек стальных — таблица габаритных размеров и массы

Размерные и весовые параметры задвижек должны соответствовать ГОСТ 9698-86, который распространяется на модели с пределом нагревания проходящей среды до +565º С. Условный проход dy регламентирован приведенным стандартом и лежит в границах 15 — 2000 мм, диапазон допустимых давлений составляет 1,6 — 250 бар.(атм.)

Задвижки изготавливаются с ручным управлением, за исключением массивных и удаленных узлов протяженных магистралей. В таких случаях арматура комплектуется электрическим и гидравлическим управлением, стандарты допускают использование пневмопривода.

Маркировка

Условное обозначение арматуры состоит из следующих буквенных и цифровых символов (рассмотрим на примере образца с маркировкой 30с964нж):

1 — обозначение вида элемента, в нашем случае цифра 30 (может быть 31) — задвижка;

2 — основной материал изготовления корпуса, с — это сталь (ст.), наиболее распространенные марки – лс (легированная сталь), нж — коррозионностойкие сплавы с добавлением хрома, ч — обычный серый чугун, бр — цветные металлы (латунь или бронза);

3 — вид приводного механизма запирающего элемента, цифры 3,4,5 означает ручное управление при помощи маховика, 6 — пневматическое, 7 гидравлическое, 8,9 – электропривод;

4 — серийный номер модели;

5 — материал затвора или его уплотнительной поверхности в случае нанесения на деталь противокоррозионных нержавеющих сплавов, резины и других герметиков.

Рис.2 Маркировка

Классы и маркировка строительной арматуры

Использование арматуры в строительстве осуществляется согласно требованиям, которые определены конструктивно. Специалисты рассчитывают конструкции и принимают стержни с маркировкой, содержащей необходимые сведения об армирующем изделии.

Классы – это обозначение параметров не самого стержня, а стали, из которой он изготовлен. По этому признаку строительная арматура условно делится на 3 класса:

• А – марка обычной горячекатаной или холоднотянутой стержневой стали;
• Ат – термически обработанная (усиленная) сталь;
• Ас – сталь может быть собрана в каркас посредством сварки;
• Ак – коррозионностойкая с защитным покрытием (оцинкованная или гальванизированная).

Стержневая горячекатаная арматура в обозначении содержит цифровой индекс. Общая маркировка содержит некоторые свойства металлических изделий:

Класс прочности	Диаметр	Сталь для изготовления	Описание
A-I (A240)*	4…40	Углеродистая Ст3КП, Ст3ПС, Ст3СП	Гладкий стержень
A-II (A300)	10…80	Низколегированная Ст1Г2 или углеродистая Ст5СП	Рифленый стержень или проволока в бухтах
A-III (A400)	6…40	Легированная 35ГС, 25Г2С, 32Г2Р	Ребристая для фундамента
A-IV (A600)	6…40	Низколегированная холоднокатаная 80С, 20ХГ2Ц	Рифленая серповидная арматура
A-V (A800)	6…40	Низколегированная 23Х2Г2Т	Ребристые стержни
A-VI (A-1000)	6…32	Низколегированная 22Х2ГАЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР	Рифлёные заготовки для сварки

* обозначение/маркировка старого и нового образцов.

Из какого металла производятся задвижки

ГОСТ 9698-86 регламентирует три основных металла отливки корпусов — сталь, чугун и цветные сплавы, при этом корпусная сталь выдерживает максимальное давление до 250 бар и температуру в + 565º С, превышающие аналогичные показатели у чугуна и цветных металлов. Стальные затворы имеют максимальный проход канала 1600 мм., и наивысшие показатели массы арматуры — вес задвижки с электроприводом может достигать 15000 кг.

Как видно из приведенной таблицы (рис. 3), для производства деталей используют литейные (литера Л в конце обозначения) 20Л, 25Л и конструкционные стали (09Г2С), нержавеющие высоколегированные сплавы для отливок (12Х18Н9ТЛ, 12Х18Н12М3ТЛ).

Нелегированные стали 20Л, 25Л используют для отливки машиностроительных деталей, они свариваются без ограничений и рассчитаны на режим эксплуатации от -40 до +450º С.

Легированная кремнемарганцовистая ст. 09Г2С предназначена для сварных конструкций и рассчитана на эксплуатацию под напором в температурном режиме от -70 до +425º С.

Антикоррозионная сталь аустенитного класса 12Х18Н9ТЛ относится к компонентам с особыми характеристиками, ее жаростойкость (сопротивление окислению в газовой среде) доходит до +750º С, а жаропрочность (способность работать под нагрузкой длительное время при высоких температурах) достигает +600º С.

Рис. 3 Материалы изготовления задвижной арматуры, рассчитанные на разные условия эксплуатации (пример)

Ст. 12Х18Н12М3ТЛ, как и предыдущий образец, имеет хорошие антикоррозийные свойства, напрямую связанные с процентным содержанием хрома в составе (символы Х18 маркировки указывают на содержание хрома 16 -20%), используется для отливок и обладает особыми свойствами. Коррозионностойкая сталь аустенитного класса 12Х18Н12М3ТЛ жаропрочна (способна работать под нагрузкой при +800º С) и рассчитана на эксплуатацию в кипящих кислотах (фосфорной, муравьиной, уксусной и других).

Все нержавейки являются ограниченно свариваемыми, то есть требуют предварительного подогрева до 100 — 120º С, а после проведения сварных работ — дальнейшей термообработки.

Запирающие клинья или диски задвижной арматуры изготавливаются из сплавов, аналогичных материалам корпусов, впоследствии на них наплавляются (наносятся методом автоматической сварки) высокопрочные коррозионно-устойчивые соединения.

Рис.4 Вес задвижек стальных по ГОСТ 9698-86

Виды

ГОСТ 5762-2002 классифицирует задвижки по множеству особенностей конструкции, главные из них:

• Тип затвора. Различают две доминирующих схемы исполнения запорного узла — клиновидный (упругий, жесткий и составной клин), в котором седельные отверстия расположены под углом к центральной оси проходного канала, а запорная деталь имеет конусную форму. Вторая разновидность затвора — параллельная, у которой заслонка перекрывает канал перпендикулярно потоку (шиберный, однодисковый, двухдисковый затвор).
• Тип соединения с трубами. Основной метод присоединения к трубам — фланцевый, для малых размеров используют резьбовой муфтовый крепеж. Для деталей больших габаритов и массы применяется приварка, менее распространены цапковые и штуцерные типы присоединения.
• Разновидность уплотнения подвижного штока — сальниковое, сильфонное, графитоармированное, жидкометаллическое и другие.
• Тип уплотнения на затворе. Если затвор покрыт различными полимерами, уплотнение называют эластичным, при их отсутствии тип герметизации — металл по металлу.
• Тип передачи силы на запор — вращательный и поступательный привод.
• Конструкция проточного канала — с полным и неполным проходом.
• По разновидности привода — механический, электрический, гидравлический и пневматический.
• Соединение корпуса с крышкой — фланцы литые или без фланцев.

Рис. 6 Цапковое и штуцерное соединения

Как правильно производить замер рифленой арматуры

Для того чтобы точно измерить диаметр рифленой арматуры, например класса А500С, следует использовать штангенциркуль, и производить замер по принципу «впадина-ребро», для этого требуется.

1. Определить диаметр «тела» стержня (D min).
2. Измерить размер по ребру (D max).
3. Сложить полученные значения и поделить на два – получится максимально приближенный к номинальному результат.

Соединение с трубами

В системах водоснабжения и водоотведения главный метод врезания задвижек в трубопровод — фланцевое соединение на болтах (шпильках) и гайках, при этом между деталями устанавливаются резиновые прокладки. Задвижка может иметь цапковые (с трубной или метрической резьбой) и штуцерные концы — данную разновидность крепежа используют при установке в трубопроводы плавучих средств, кораблей и судов.

Практически все образцы стальной запирающей арматуры, помимо муфтового крепежа, рассчитаны на приварку — нелегированная и конструкционная углеродистая сталь, из которой отливают корпусные заготовки, обладает свариваемостью без ограничений.

Чугун очень плохо поддается сварке, поэтому вся чугунная арматура для систем отопления, водоснабжения, подачи газа и нефтепродуктов имеет только фланцевый тип присоединения к магистрали.

Цветные металлы и антикоррозионные нержавеющие стали свариваются с применением специальных электродов и режимов с использованием сложного оборудования, что затрудняет проведение наружного монтажа сваркой. Поэтому главный способ соединения коррозионностойкой арматуры с трубами — фланцы, при небольших габаритах прохода используют крепеж с помощью резьбовых муфт.

Рис. 7 Клиновая задвижка

Статья по теме:

Шиберная задвижка — сфера применения, конструкция, популярные марки. В статье подробно рассказывается про шиберные задвижки, где применяют, характеристики и типоразмеры, а также, как устанавливать и эксплуатировать. Возможно будет интересно почитать.

Основное назначение

Строительная монтажная арматура предназначена для изготовления каркасных изделий для усиления бетона, используемого для строительства объектов разного назначения. Как правило, это стержни периодического профиля с разным диаметром.

Объемные и плоские каркасы рассчитывают конструктивно. Их изготавливают из отдельных прутков методом сварки или перевязки проволокой.

Необходимость в использовании арматуры в железобетонных конструкциях обусловлена слабостью бетона к изгибанию и сжатию. Такие нагрузки испытывают плиты перекрытия, стеновые и фундаментные блоки, перемычки и другие конструктивные элементы. Без усиления изделия растрескиваются и разрушаются. Решает проблему каркас – жесткая арматура работает на растяжение и компенсирует разрушающее напряжение в бетоне. Причем располагаются каркасы обязательно в нижней растянутой части, где происходит максимальное деформационное усилие, а также по всему объему для стабилизации и перераспределения нагрузки.

Распространенные марки задвижек — конструктивные особенности и область применения

Задвижки применяют в качестве запоров для перекрытия потока проходящей среды — воды, пара, природного газа, нефтепродуктов, взрывоопасных, агрессивных, токсичных и легковоспламеняющихся веществ, не оказывающих отрицательного химического и физического влияния на структуру их поверхности.

Наиболее часто используют клиновые типы, седла которых изготавливаются с наплавкой из антикоррозионных сплавов с высоким содержанием хрома, или из сверхпрочного сплава на основе кобальта и хрома с добавлением вольфрама или молибдена (стеллит). Наплавление высокопрочных коррозионностойких сплавов производится на клиновую поверхность и седельные отверстия внутри корпусной отливки, часто используют отдельные седельные уплотнительные кольца с наплавкой, которые вворачиваются или ввариваются в проход.

30с41нж

Клиновой запор с фланцем и управлением от маховика устанавливается на трубопроводные линии, транспортирующие воду, пар, нефтехимические продукты, природный газ. Его корпус сделан из ст. 25Л, шток и клиновое наплавление наварены из антикоррозионного сплава 20Х13, уплотнитель сальника — графитовые кольца ТРГ.

Модификация 30с41нж используется в диапазоне от -40 до +450º С и напоре 16 атм., внутренний диаметр лежит в пределах от 50 до 600 мм.

Изделие рассчитано на срок службы не менее 10 лет на открытом воздухе в умеренном климате с температурными перепадами от -45 до +45º С. (климатическое исполнение У1).

Рис. 9 30с915нж и 30с15нж – конструктивное устройство

Сортамент арматуры

ГОСТ 5781-82 содержит условный сортамент каркасной арматуры (таблица 1):

Но­мер про­фи­ля (но­ми­наль­ный ди­а­метр стер­жня dн)	Пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния стер­жня, см2	Мас­са 1 м про­фи­ля
		Те­о­ре­ти­чес­кая; кг	Пре­дель­ное от­кло­не­ние, %
6	0,283	0,222	+9,0
8	0,503	0,395	-7,0
10	0785	0,617	+5,0
12	1,131	0,888	-6,0
14	1,540	1,210
16	2,010	1,580
18	2,540	2,000
20	3,140	2,470	+3,0
22	3,800	2,980	-5,0
25	4,910	3,850
28	6,160	4,830
32	8,010	6,310
36	10,180	7,990	+3,0
40	12,570	9,870	-4,0
45	15,000	12,480
50	19,630	15,410
55	23,760	18,650	+2,0
60	28,270	22,190	-4,0
70	38,480	30,210
80	50,270	39,460

Теоретическая масса изделий может меняться – она зависит от марки используемого сплава и имеет погрешность, обычно в указанном диапазоне.

Калькулятор

Вес арматуры © metcalc.ru

30с915нж

Клиновидный электроприводной затвор 30с915нж с фланцем и выдвижным шпинделем предназначен для работы в качестве запирающего устройства в трубопроводных линиях с веществами, не агрессивными к поверхности его деталей (пар, аммиак, нефть, природный газ, нефтепродукты), скорость коррозии которых не превышает 0,1 мм. в год.

Корпус отлит из ст. Л25 или Л35, клин и шток выполнены из нержавейки 20Х13, наплавление на уплотнительных кольцах — сплавы 07Х25Н13, 04Х19Н9С2, на клине — 13Х25Т, набивка сальника — ТРГ.

Температура использования узла не выходит за границы -40 — +450º С, номинальный напор — 40 атм. при климатическом исполнении У1, канальный размер 50 — 400 мм.

Основные технические характеристики 30с15нж аналогичны 30с915нж, задвижная арматура имеет соединительные фланцы, выдвижной шток и ручное управление с помощью маховика, внутренний проход не выходит за границы 50 — 350 мм.

Рис. Конструкция и вес задвижек стальных10 30с927нж

Примеры расчета расхода арматуры

Как уже было сказано выше, количество стержней требуемых для армирования зависит от типа конструкции, ниже приведены примеры как проводить расчёты для них.

Ленточный фундамент

Рассчитаем количество арматуры на 1 м3 бетона, необходимое для армирования ленточного фундамента – высота 1,2 м, ширина 0,4 м. Для продольного армирования используем стальные стержни диаметром 12 мм – 14 шт., для поперечного хомуты из прутов 8 мм – шаг 30 см, а также соединительные стержни с шагом 60 см.

Пример схемы усиления ленточного фундамента.

Порядок выполнения расчета расхода по схеме приведенной выше:

1. Считаем площадь сечения бетона: 120*40=4800 см2.
2. Площадь сечения продольной арматуры: 14*1,131=15,834 см2.
3. Находим процент содержания продольных стержней в бетоне: 15,834/4800*100=0,329875%, округляем 0,33 %.
4. С помощью таблицы расхода переводим проценты в кг, для этого: 0,33/0,1*7,85=25,905 кг.
5. Для изготовления одного хомута необходимо 3 м прута толщиной 8 мм (вес 1 метра 0,395 кг), всего на 1 м3 фундамента уйдет 7 хомутов, а это: 7*0,395= 2,765 кг.
6. Также понадобятся 4 соединительных стержня длиной 50 см, и диаметром 8мм, всего: 4*0,5*0,395=0,79 кг.
7. Получаем на 1 м3 бетона ленточного фундамента при таком армировании, всего уйдет: 25,905+2,765+0,79=29,46 кг арматуры.

Так, рассчитав требуемый объем бетона и количество стержней на 1 м3, можно узнать, сколько тонн стали необходимо для армирования всего фундамента. Но также следует учесть количество и размер нахлестов арматуры, и подсчитать количество дополнительных элементов по усилению углов и других элементов.

Монолитная плита перекрытия

Рассчитаем на примере армирования плиты перекрытия толщиной 20 см, так как это самый распространённый размер. Шаг армирующей сетки 200 на 200 мм диаметр стержня 10 мм, усиления 14 мм – шаг 200 мм.

Схематический пример армирования перекрытия.

Порядок расчета расхода на 1 м3 перекрытия по схеме:

1. На 1 м2 плиты уходит 20 м арматуры для вязки верхнего и нижнего слоя сетки.
2. 1 м3 бетона занимает площадь 5 м2, следовательно: 5*20=100 метров – расход стержня для вязки сетки.
3. Вес метра арматуры 10 мм – 0,617 кг. Получаем, 100*0,617=61,7 кг, расход продольных стержней для устройства сетки.
4. На дополнительные усиления, понадобится около 50 метров стержня диаметром 14 мм, всего: 50*1,21=60,5 кг.
5. Дополнительные элементы плиты (пространственные каркасы, «П» образные элементы), необходимо около 20 м стальных прутов 10 мм, всего: 20*0,617=12,34 кг.
6. Всего расход: 61,7+60,5+12,34= 134,54 кг арматуры на 1 м3 бетона монолитной плиты перекрытия.

Таким образом, можно произвести расчеты для перекрытий различных конструкций. Но при этом следует ещё учесть расход на стыки, усиления в зоне продавливания, и другие дополнительные элементы, в зависимости от формы и особенностей строения.

Железобетонная колонна

Рассчитаем расход для армирования колонны 300 на 300 мм. Продольная арматура класса А500С диаметром 16 мм – 4 шт, поперечная А240 – 8 мм. Порядок расчета:

1. Считаем размер площади сечения колонны: 30*30=900 см2.
2. Площадь сечения арматуры равна: 4*2,01=8,04 см2.
3. Рассчитываем процент содержания продольных прутов в бетоне: 8,04/900*100= 0,893 %.
4. Переводим проценты в кг, для этого: 0,893/0,1*7,85= 70,1 кг.
5. При таком сечении 1 м3 бетона в длину это 11 метров колонны.
6. На 11 метр колонны при шаге 25 см уйдет около 45 хомутов.
7. На 1 хомут уходит 1 метр стержня диаметром 8 мм весом 0,395 кг, значит всего на куб: 45*0,395=17,775 кг.
8. Всего на куб бетона колонны уйдет, 70,1+17,775=87,875 кг арматуры.

Все расчеты по расходу стали являются теоретическими, к каждому случаю следует подходить индивидуально, учитывать все действующие нагрузки на конструкцию, так как от этого зависит минимальный процент армирования, а от него, то, сколько арматуры уйдет на 1 м3 бетона. Если остались вопросы, задавайте в комментариях, будем рады помочь.

30с927нж

Электроприводной аналог рассмотренной выше модели — 30с927нж с фланцем и невыдвижным шпинделем, используется в качестве запорного элемента в магистралях систем водоснабжения, для перекрытия потока жидкостей и газов, неагрессивных к распространенным металлическим сплавам.

Корпус и клин 30с927нж сделаны из ст. 25Л, 35Л и нержавейки 20Х13. Температурный диапазон 30с927нж составляет -40 — +300 С., напор — 25 бар., изделие имеет присоединение фланцевое с размерами,регламентированными ГОСТ Р 54432 2011 (исполнение В ряд 1), канальный диаметр — от 300 до 1000 мм.

30с941нж

Клиновидная стальная задвижка с электроприводом 30с941нж применяется для дистанционного управления потоком неагрессивного рабочего тела в трубопроводных системах коммунальных служб и нефтегазовых комплексов.

Для присоединения к магистрали используются литые фланцы, выполненные по ГОСТ 12815 — 80., герметичность класса А обеспечивает сальниковая набивка из графлекса. Корпус, крышка и клин отлиты из ст. 25Л, 35Л (20ГЛ, 25ХГСЛ), шпиндель изготовлен из нержавейки 20Х13 (14Х17Н2), наплавка на кольца и клин из 07Х25Н13 (12ХН10Т,08Х17Т1).

Рис. 11 Устройство вес задвижек стальных 30с941нж

Диапазон рабочих температур составляет от -40 до +425º С, номинальное давление 16 бар., присоединительные размеры лежат в диапазоне от 50 до 800 мм., эксплуатационный срок составляет не менее 5 лет.

В аналогичном электроприводном изделии 30нж941нж с диаметрами проходов от 50 до 1000 мм. корпус выполнен из стали 12Х18Н9ТЛ, диапазон рабочих температур которой составляет от -60 до +560º С.

Технические характеристики строительной арматуры

ГОСТ 5781-82 определяет основные технические требования к арматуре каждого класса (таблица 8):

Класс ста­ли	Пре­дел те­ку­чес­ти sт		Вре­мен­ное со­про­тив­ле­ние раз­ры­ву sв		От­но­си­тель­ное уд­ли­не­ние d5,%	Рав­но­мер­ное уд­ли­не­ние dr, %	Удар­ная вяз­кость при тем­пе­ра­ту­ре -60 °С		Ис­пы­та­ние на из­гиб и в хо­лод­ном сос­то­я­нии
	Н/мм2	кгс/мм2	Н/мм2	кгс/мм2			МДж/м2	кгс·м/см2
	Не ме­нее
A-I (А240)*	235	24	373	38	25	—	—	—	180°; c = d**
A-II (А300)	295	30	490	50	19	—	—	—	180°; с = 3d
Ас-II (Ас300)	295	30	441	45	25	—	0,5	5	180°; c = d
A-III(А400)	390	40	590	60	14	—	—	—	90°; с = 3d
A-IV(А600)	590	60	883	90	6	2	—	—	45°; с = 5d
A-V (A800)	785	80	1030	105	7	2	—	—	45°; с = 5d
A-VI (А1000)	980	100	1230	125	6	2	—	—	45°; с = 5d

**с – толщина отправки, d – диаметр стержня.

Строительная длина стержней по ГОСТ от 6 до 12 метров. Документ также регламентирует состав сталей для изготовления строительных стержней и другие их свойства.

Для удобства различия прутьев их концы окрашивают в разные цвета:

• А-IV – красные;
• A-V – красные и зеленые;
• A-VI – красные и синие.

30с964нж

Электроприводная модель с выдвижным шпинделем 30с964нж рассчитана на эксплуатацию с температурами от -40 до +450º С, при номинальном давлении 25 бар. 30с964нж выполнена в корпусе из ст. 25Л с наплавкой седельных колец и клина сплавом 20Х13,набивка сальникового уплотнения — терморасширенный графит ТРГ. Стандартный проход от 50 до 1000 мм., присоединение фланцами по стандарту, соответствующему ГОСТ Р 54432 2011 (исполнение В ряд 1).

Рис. 12 Устройство и вес задвижек стальных 30с964нж

Среди всего разнообразия магистральных затворов, клиновые наиболее широко используются в нефтегазовой и химической промышленности, для остановки транспортировки химических реагентов, нефти и продуктов ее переработки, в коммунальном хозяйстве для отключения подачи воды, пара и газа.

Для повышения срока службы, физических и химических параметров, широко используется наплавление на поверхность клина и седельных отверстий дорогих коррозионно- и температуростойких сталей с высоким содержанием хрома (нержавейка) и прочими легирующими добавками (титан, молибден, вольфрам).