Системы теплоснабжения
Вызвать МАстера

Наглядное сравнение запорной арматуры тепловых сетей

06.04.2019

Итоги сравнительного исследования арматуры для тепловых сетей различных производителей

И.Т. Юлдашев, руководитель портала трубопроводной арматуры ARMTORG.RU, главный редактор журнала «Вестник арматуростроителя», г. Барнаул. Стенограмма доклад с XVI профессиональной конференции НП «Российское теплоснабжение» «Теплоснабжение-2018: методы повышения эффективности бизнеса», 24 октября 2018 г., г. Москва (приводится в сокращении).

К сожалению, на рынке арматуростроения сегодня отсутствует порядок ценообразования: стоимость одной и той же задвижки может отличаться в два-три раза. То же – и с шаровыми кранами, и с другими видами трубопроводной арматуры. Портал трубопроводной арматуры ARMTORG.RU на правах эксперта совместно с НП «Российское теплоснабжение» планирует запустить проект «Inside арматура», в рамках которого мы непредвзято, инкогнито будем закупать образцы трубопроводной арматуры и сравнивать их друг с другом. Проще говоря, это – контрольная закупка.
Первым нашим объектом стала чугунная задвижка 31Ч6БР, которая обычно применяется в тепловых сетях. Специалисты часто спорят, что применяется чаще – чугунная или стальная арматура? Общеизвестно, что чугун меньше корродирует, меньше взаимодействует со средой и, как следствие, более долговечен. Ниже представлена сравнительная таблица по материалам арматуры. Сравниваются белый чугун, серый, мягкая сталь (Ст.20 и её аналоги) и нержавеющая сталь (12Х18Н10Т). По цифрам можно понять, что чугун выигрывает во всех отношениях.

Таблица. Сравнительные данные по скорости коррозии чугуна и стали в воде.

Воздействующая среда

Потери в весе г/м2 поверхности в день

Нержавеющий чугун

Обыкновенный серый чугун

Углеродистая сталь

Нержавеющая сталь

Дистиллированная вода

0,33

5,51

6,15

0

Водопроводная вода

1,17

7,48

10,49

0

Водопроводная вода при 93 оС

0,57

3,35

3,65

0,03

Водопроводная вода, насыщенная СO2

0,88

13,67

4,18

0,01

Водопроводная вода, с 0,1% сернокислого алюминия

0,9

2,29

2,37

0

Водопроводная вода, с 0,1% медного купороса

18,04

13,05

15,93

0

Водопроводная вода, 0,07% хлористого кальция

1,09

3,97

5,29

0

Водопроводная вода, 0,1% калийных квасцов

0,66

2,14

2,48

0,03

Водопроводная вода, с 0,1% фосфорного натрия

0,1

0,17

0,61

0,02

Водопроводная вода, с 0,7% кальцинированной соды

0,78

3,81

3,18

0,01

Вода систем теплоснабжения, при 93 оС

0,59

1,51

2,1

0,04

Речная вода

1,29

5,5

3,93

0,01

Речная вода, при 93 оС

0,92

3,29

3,14

0,01

Морская вода

2,46

3,5

4,14

0

Морская вода, при 93 оС

0,12

1,79

2,15

0,02

Для исследования нами, совместно с экспертами ЗАО «Энергомаш (Чехов) – ЧЗЭМ», являющимся давним партнёром, была разработана программа испытаний, и там же проводятся все испытания как на герметичность, так и на химанализ, ударную вязкость, стойкость и т.д. Фактически мы «разбираем» всю конструкцию арматуры, начиная от визуально-измерительного контроля, и – до химсостава.

Извечный вопрос: что лучше – дешёвое или качественное? Многие говорят: «зачем мне покупать российскую, более дорогую, арматуру, когда на предприятии раз в три года идёт ревизия и я их меняю, больше трёх лет она у меня стоять не будет?». Вот мы и решили сравнить, что на самом деле простоит три года, а что – гораздо меньше. Были закуплены два образца чугунной задвижки 31ч6бр DN 80 мм: первый – китайского производства, закуплен у одного из ритейлеров (рис. 1, а), второй, российский, приобретён у известного поставщика (рис. 1. б).

а) б)
Рисунок 1. Опытные образцы чугунной задвижки 31ч6бр: а – китайского производства, б – российского.
Визуально сразу понятно, что китайская задвижка гораздо меньше, однако, несмотря на это, и на ней стоит знак РСТ – соответствие российскому стандарту.
Российская задвижка тяжелее (25,5 кг), и длиннее – по фланцам 212 мм. Проходной диаметр – 80 мм – по совету НПРТ взят как самый распространённый в тепловых сетях. Масса китайской задвижки меньше на 5 кг, и длина по фланцам несколько меньше (209 мм), тогда как сами фланцы короче: высота с выдвинутым шпинделем – Китай – 470, Россия – 540 мм. Как следствие, может возникнуть проблема с монтажом – никто не гарантирует, что следующая такая же задвижка не будет в 200 мм или и того меньше.
Первичный осмотр испытуемых образцов показал, что присоединительные фланцы закрашены. После удаления краски на фланце задвижки обнаружены песочные раковины. Это показывает низкое качество чугуна. К сожалению, это российский образец (рис. 2). Возможно, именно из-за таких вот «качественных» задвижек чугунные задвижки всё меньше используются на тепловых сетях и заменяются шаровыми кранами, потому, что качество чугуна, из которого они льются (ниже будут представлены результаты химанализа), как и качество окраски (на образце видна большая площадь непрокраса), оставляет желать лучшего.


Рисунок 2. Песочные раковины, обнаруженные после удаления краски на фланцах российской задвижки.
При рассматривании грундбуксы были найдены изъяны и в китайской задвижке: в нажимной планке расстояния отверстий под болты не совпадают с расстоянием под болты в крышке. Шпильки для затягивания стоят криво – видимо, задвижку на заводе в Китае как затянули первый раз, так оставили (рис. 3). Когда вы будете её принимать или через полгода захотите подтянуть планку, то, если это и получится, то тоже только один раз. При подтяжке сальникового уплотнения есть большая вероятность срезать резьбу на болтах: зона подтяжки сальникового уплотнения ограничена наклоном болтов.

DSC00054
Рисунок 3. Криво поставленные болты на китайской задвижке.
При измерении фланцев даже визуально было видно, что толщина фланца больше у российской арматуры: 18 мм (рис. 4), у китайской – значительно меньше: боковые – 18 мм, верхний – 13 (рис. 5).


Рисунок 4. Измерение толщины фланцев (российская задвижка).


Рисунок 5. Измерение толщины фланцев (китайская задвижка).
Далее образцы задвижек было решено распилить. Толщина стенки патрубка у российской оказалась 9,35-10,5 мм, стенки горловины – 8,8 мм. У китайской – 7,5-8 и 6,35 мм соответственно. (рис. 6, 7). К тому же чугун оказался хрупкий: в нашем распоряжении было несколько образцов, на которых чугун просто откалывался. При падении на морозе или гидроударе такая задвижка может расколоться.
Согласно стандарту СТ ЦКБА 050-2008 «Арматура трубопроводная. Отливки из чугуна. Технические требования» толщина стенок должна быть 9 мм, следовательно, у китайской задвижки нет конструктивного запаса прочности, снижен ресурс эксплуатации.

а б)
Рисунок 6. Измерение толщины стенки патрубка и горловины:
а – у российской задвижки, б – у китайской задвижки.

Затем на аккредитованном оборудовании были проведены испытания образцов на гидравлическую стойкость (прочность корпуса). «Опрессовка» проходила при давлении 15 атм, время выдержки – 10 мин. Обе задвижки тесты на герметичность прошли удовлетворительно: течей и потений через материал и сальниковые уплотнения не обнаружены. Это говорит о том, что приёмочные испытания китайская задвижка у вас пройдёт. А вот что с ней будет дальше, покажем ниже.
Неравномерность присоединительного фланца и наличие пор на уплотнительных поверхностях фланцев российской задвижки никак не отразились при испытании – уплотнения заданное давление выдержали.
Провести испытания на плотность затвора задвижек не удалось – не было достаточной герметичности из-за наличия краски на уплотнительных поверхностях.
При последующем разборе китайского образца был обнаружен изъян в уплотнении шпиндель-крышка – кольца ТРГ (терморасширенный графит) без разбора не заменить: по-сути, уплотнительных колец мы там не увидели – одна ржавчина (рис. 7). Уплотнительная поверхность в корпусе китайской задвижки это – тоненькая наплавка, предположительно, с латунной либо цинковой основой. Ширина 6 мм по диаметру, местами до 5 мм, толщина – около 1 мм (рис. 8). Собственно говоря, это проволока, которая раскатана по поверхности и, соответственно, такие задвижки неремонтопригодные. Год-два эксплуатации, если задвижка открывается-закрывается, особенно, на неподготовленной среде, и она выйдет из строя. Отремонтировать её не представляется возможным, только выкинуть.

DSC00005
Рисунок 7. Распил китайской задвижки.
DSC00014
Рисунок 8. Наплавка на китайской задвижке и попытка измерить её толщину.
При эксплуатации, в случае повреждения уплотнительной поверхности, будет требоваться замена корпуса. Очень быстро выйдет из строя сальниковое уплотнение, подтяжка будет происходить до определённого момента – всё зависит от угла наклона болтов: срежет резьбу на болтах, шпиндель скорродирует и возникнет риск течи. Итог: установка новых болтов с гайками, замена сальникового уплотнения, шпинделя.
Кроме того, шток в китайской задвижке был подвержен сильной коррозии (рис. 9).


Рисунок 9. Разбор китайского образца. Уплотнение шпиндель-крышка, шток.
Специалисты знают, что со временем при применении ТРГ уплотнений (в т.ч. и сальниковых набивок) поверхность стального штока подвергается гальванической (электрохимической) коррозии (электрический потенциал графита – положительный, стали – отрицательный. Следовательно, стальные поверхности уплотняемых элементов сальникового узла и графит создают гальваническую пару, обладающую разными потенциалами. Процесс коррозии в данном случае, неизбежен и усугубляется наличием водяной среды. – Прим. ред.).
Планка нажимная не обработана, а, скорее всего, отштампована или просто отлита в земляную форму. Как правило, такие планки со временем трескаются. Нет равномерной плоскости и ширины для обжатия колец ТРГ (быстрый износ сальникового уплотнения). Щёчки китайской задвижки также оказались в очень плохом состоянии из-за того, что внутри долгое время находилась вода (рис. 10).


Рисунок 10. Ржавчина на внутренних элементах и щёчках китайской задвижки.
Из вышесказанного очевидно, что ресурс китайской задвижки снижен, и, покупая у ритэйлеров такую арматуру вы сильно рискуете.
Уплотнительная поверхность в корпусе российской задвижки, запрессованные (предположительно) латунные кольца (рис. 11). Когда мы пилили российский образец, у нас эти кольца изнутри просто вылетели. Они массивные: ширина 5,5 мм, местами 6 мм. Толщина кольца около 11 мм, толщина «уплотнительной» поверхности около 4 мм.

DSC00016 DSC00060

DSC00020
Рисунок. 11. Российская задвижка в «распиле».
Вывод: кольца хорошо подвергаются ремонту и эксплуатации в неподготовленной среде и имеют огромный запас прочности.
Российский шток, как видно из рис. 12, идеальной формы, без следов или очагов коррозии. Плюс сальниковая набивка, самая простая, которая всех устраивает.


Рисунок 12. Разбор российского образца. Стальной шток, выполненный из соответствующей марки стали.
Мы задались вопросом: почему шток корродирует? По идее, он должен быть выполнен из нержавеющей стали 20Х13, которая не подвергается такой быстрой коррозии. Поэтому оба шпинделя были проверены на спектрографе. В китайской задвижке шток оказался выполнен из стали Ст3-10 со сниженной прочностью и сильной подверженностью коррозии – отчёты об исследовании имеются.
Российский шпиндель действительно выполнен из стали 20Х13, обработан, толщины все соответствуют ГОСТу, шероховатость 1,6 и, самое главное – отсутствуют следы коррозии (рис. 12). Однако в целом поверхность шпинделя грубо обработана. При продолжительной эксплуатации возможен износ набивки, поэтому устранение течи производится путём подтягивания сальникового уплотнения.
И, наконец, в обеих задвижках на внутренней поверхности корпуса был обнаружен рыжий налёт ржавчины (рис. 7-11). Мы долго думали, откуда он появляется – может, продали б/у арматуру вместо новой? Оказалось, всё проще: что в Китае, что в России на заводе задвижки «опрессовывают», но, когда задвижка проходит испытание, из неё не сливают воду (в лучшем случае сливают, чуть-чуть приоткрывая) и так отправляют поставщику. В последующем эта коррозия влияет, особенно при длительном хранении, на дальнейшую эксплуатацию.
Большая просьба к производителям – делайте так, чтобы внутри арматуры не оставалась вода. Кстати, на многих заводах по производству шаровых кранов существует целая система для того, чтобы вода не оставалась в пробке или на основных соединениях.

Выводы
Конструкция китайской задвижки в виде клина непрактична и не ремонтопригодна. Российская задвижка имеет гораздо больший ресурс (4-6 раз) и ремонтопригодность. Как следствие, смысл применения дешевой китайской арматуры практически нулевой. Соотношение цена – качество однозначно в пользу российского продукта (рис. 13).
В настоящий момент на рынке очень много видов трубопроводной арматуры, видов, производителей и т.д. Тендерные закупки прежде всего ориентированы по цене и сроку поставки. Поэтому такие образцы, как были представлены в докладе, очень часто попадают в тепловые сети.


Рисунок 13. Сравнение китайского (слева) и российского образцов чугунной задвижки.

Источник: Журнал «Новости теплоснабжения» №1 (217) 2019 г. , www.rosteplo.ru/nt/217

ЕЩЕ АКТУАЛЬНЫЕ НОВОСТИ ЗДЕСЬ

 

Поделиться:

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомить о