Краны шаровые и вентили

КРАН ШАРОВЫЙ - это разновидность крана, запирающий или регулирующий элемент которого имеет сферическую форму. Подвижным элементом (затвором) таких кранов служит пробка сферической формы — шар, по оси которой выполнено сквозное круглое отверстие для прохода среды. В проходных кранах для полного закрытия или открытия прохода достаточно повернуть шар на 90°. Диаметр отверстия чаще всего соответствует внутреннему диаметру трубопровода, на который устанавливается кран, называющийся в этом случае полнопроходным. Гидравлические потери при проходе рабочей среды через полностью открытый кран весьма малы, практически такие же как при проходе среды через трубу, равную по длине корпусу крана, что в разы меньше, чем в задвижках и клапанах. Это ценное качество сделало шаровые краны основным запорным устройством на линейной части магистральных газопроводов. Однако для уменьшения габаритов и крутящих моментов, необходимых для управления арматурой, иногда применяются суженные краны.

 

Кроме общих для кранов, шаровые имеют ряд специфических достоинств, среди которых:
- весьма малые гидравлические потери;
- высокая и надёжная герметичность (класс герметичности "А" по ГОСТ 9544-93);
- простая форма проточной части и отсутствие в ней застойных зон;
- удобное управление;
- простота конструкции, прочность и легкость;
- небольшие габариты;
- малое время, затрачиваемое на поворот;
- применимость для вязких и загрязнённых сред, суспензий, пульп и шламов;
- высокий предельный температурный режим рабочей среды - от - 60 С до + 200С;
- высокий предельный температурный режим окружающей среды - от - 60 С до +80С;
- длительный срок гарантийного использования;

 

Шаровые краны универсальны и применимы как на больших диаметрах, так и на очень малых. Кран шаровый практически незаменим для любых трубопроводных систем, являясь наиболее надежным и безопасным запорным устройством по своей конструкции.

Наиболее часто шаровые краны применяются при транспортировке нефти, природного газа и других химических продуктов. Ну а городское коммунальное хозяйство без них просто перестало бы существовать.

Самое распространенное и традиционное использование шаровые краны получили при монтаже сантехнического и отопительного оборудования, водопроводов и газовых магистралей. Основными потребителями шаровых кранов являются частные предприниматели, строительные организации и предприятия ЖКХ, организации, связанные с нефтегазовым комплексом и смежными отраслями народного хозяйства, также проявляют особый интерес к этим элементам запорной арматуры.

В настоящее время при производстве стальной запорной трубопроводной арматуры, а в частности шаровых кранов, применяют различные марки лучших сортов стали. Поэтому шаровые краны можно использовать как при температуре минус 60 градусов, так и при температуре плюс 200 градусов. Неважно, будь то обычная, агрессивная или пищевая среда. В современной промышленности шаровые краны можно встретить везде. Вытесняя постепенно своих конкурентов - конические и цилиндрические краны, шаровые краны становятся лидерами продаж.

Шаровые краны применяются как для газообразных, так и для жидких сред практически с любыми свойствами. Шаровые краны в основным используются на магистральных трубопроводах, транспортирующих природный газ и нефть, а также в системах городского и коммунального хозяйства.

Сёдла в корпусе выполняются в виде колец из различных видов пластмасс (в основном фторопласта), что обеспечивает надёжную герметичность, лёгкость и плавность поворота шаровой пробки, но ограничивают применения таких кранов для сред с температурой не более 200 °C.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ шаровых кранов

По наличию или отсутствию сужения прохода шаровые краны бывают полнопроходные и суженные.
 

В зависимости от характера движения пробки различают шаровые краны с вращением пробки без подъема и с подъемом (отжимом) пробки перед поворотом и последующим опусканием (прижимом) после поворота.
 

По форме прохода шаровые краны могут быть с круглым, прямоугольным, трапецеидальным и овальным проходами.

 

По материалу корпуса или пробки шаровые краны бывают бронзовые, латунные, цинково-алюминиевые чугунные, стальные, титановые, пластмассовые, керамические, графитовые и др.

 

По материалу уплотнительных поверхностей шаровые краны бывают с металлическими, пластмассовыми, графитовыми и резиновыми седлами или гнездами.

По конструкции корпуса различают шаровые краны с разъемом параллельным, перпендикулярным или наклонным к оси трубопровода и с цельным корпусом (без разъема).

По типу управления и привода шаровые краны могут быть с ручным управлением (на малых диаметрах), и с использованием механизированного привода — электрического, пневмо- и гидравлического, причём для кранов на газопроводах имеется возможность использовать в качестве управляющей среды пневмопривода рабочую среду, транспортируемую по трубопроводу.

 

По направлению потока и числу патрубков различают шаровые краны проходные, угловые, трехходовые, многоходовые.

 

В зависимости от типа присоединения к трубопроводу шаровые краны можно разделить на несколько типов: например, муфтовые, фланцевые, приварные и штуцерные. Для систем отопления и водоснабжения лучше всего подходит кран шаровой муфтовый. А отличающийся своей компактность, надежностью и простотой в эксплуатации и монтаже, кран шаровой фланцевый просто незаменим в газовой и нефтяной промышленности.

 

Шаровые краны имеют большое разнообразие исполнений, но основные их различия — в конструкциях запорных органов: с плавающим шаром(для небольших диаметров) и с шаром в опорах.

 

С плавающим шаром

В этом случае шаровая пробка не связана жёстко со шпинделем, может перемещаться по отношению к нему и под действием давления среды со стороны входа прижиматься к уплотнительному кольцу со стороны выхода, герметизируя таким образом кран. При больших диаметрах прохода и давлениях пробка создаёт чрезмерно большие нагрузки на уплотнительное кольцо, что затрудняет работу крана, поэтому такая конструкция обычно используется при номинальных диаметрах не более 200 мм.

 

С шаром в опорах

В таких кранах пробка устанавливается и поворачивается в опорах, она имеет осевой выступ (цапфу) в нижней части, входящий в специальное углубление, а сёдла под действием давления прижимаются к её сферической поверхности. Такая конструкция существенно снижает усилия, необходимые для управления краном и позволяет применять приводные устройства меньшей мощности, чем для кранов с плавающим шаром, однако такие устройства конструктивно сложнее и имеют более высокую стоимость.

Фиксирующая цапфа пробки при этом может иметь подшипники качения или самосмазывающиеся подшипники скольжения, что используется в большом количестве конструкций.

Помимо этого изготовляются шаровые краны специального назначения, к примеру:
- трехходовые шаровые краны для перераспределения потоков рабочей среды,
- шаровые краны с обогревом корпуса,
- шаровые краны с контролем протечек.

 

Шаровые краны могут различаться:
- по материалу корпуса: сталь 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т
- по диаметру условного похода: DN 10-50
- по номинальному давлению: PN 1,6 - 4,0 МПа (16 - 40 кг/см2)

Использование современных качественных шаровых кранов выгодно и с экономической точки зрения. Это связано с тем, что они обладают большим запасом прочности и способны функционировать без замены десятки лет. А если использовать шаровые краны известных и проверенных производителей, то это значительно упростит эксплуатацию сетей и позволит сэкономить немалые средства. Сейчас на отечественном рынке представлены в основном шаровые краны известных и хорошо зарекомендовавших себя производителей. А многочисленные сертификаты в свою очередь подтверждают соответствие продукции самым высоким стандартам качества.