Массовое внедрение клапанов с шаровым запирающими устройством в трубопроводные системы началось около 30 лет назад. Сначала они потеснили арматуру малых диаметров и давлений. Кран шаровой фланцевый смог практически убрать с рынка вентиль запорный водопроводный и сильно сократить применение задвижек во многих сферах промышленности.
Для чего нужен этот вид арматуры
Устройство с шаровым затвором предназначено для открытия или перекрытия движения среды в трубопроводе при повороте ручки управления (при ручном управлении) на 90 градусов. В системах автоматического управления трубопроводами поворот осуществляется либо электро- либо пневмоприводом.
Линейка шаровых фланцевых кранов с управлением рычагом
Для арматуры, устанавливаемой на трубах диаметром больше 2 дюймов использование присоединения с резьбой (муфтовое или штуцерное) и под приварку бывает сложно или невозможно. Для этого активно используются кран шаровой фланцевый.
Принцип действия, устройство и основные характеристики
Вид арматуры, запорное устройство которого состоит из шара с вырезанной в нем цилиндрической полостью, называется шаровым краном. Поворот шара вокруг оси, перпендикулярной оси полости, перекрывает трубопровод и останавливает движение жидкости или газа в трубе. Частичное перекрытие трубопровода (регулировка расхода среды) не желательно. Для этого существуют специальная шаровая арматура.
Фланцевый шаровой кран в разрезе
Стандартами определены соотношения диаметра труб и условного прохода шаровых устройств. Они подразделяются на следующие:
- Стандартнопроходные, Ду крана составляет от 0,7 до 0,9 диаметра трубы;
- неполнопроходные, условный проход крана от 0,4 до 0,7 внутреннего диаметра труб;
- полнопроходные, Ду крана не менее 0,9 диаметра трубы.
Устройство
Запорный механизм заключен в корпус, на торцах которого приварены фланцы для соединения с ответными фланцами трубопроводов, емкостей, насосных и компрессорных агрегатов или теплообменников.
Корпуса по отношению к ремонту бывают разборные и неразборные. Неразборные краны изготавливают цельносварными и литыми вместе с фланцами. Они подлежат в случае неисправности замене. Конструкция разборных шаровых кранов состоят из нескольких деталей, легко разбираются для замены изношенных комплектующих.
Материалы
Окраска изделий производится согласно ГОСТ 4666 и говорит о том, из какого металла изготовлен кран:
- латунь и бронза имеет свой цвет;
- стальной углеродистый окрашивается серой краской;
- нержавеющая сталь обозначена синим;
- чугунные в черный цвет.
Материалы для изготовления шара чаще нержавейка для промышленных объектов, а для бытовой арматуры – латунь с химическим покрытием хромом или никелем.
Маркировка
Изделия с корпусами, изготовленными литьем или горячей штамповкой, должны согласно ГОСТ Р 52760 иметь обозначения:
- товарный знак производителя;
- номинальное давление;
- условный проход;
- для односторонних устройств стрелку на направление среды.
Для сварных стальных кранов особенно больших давлений и условных проходов на корпусе крепится шильдик (табличка), где кроме основных указывают дополнительные параметры: диапазон температур, давление, исполнение (для умеренного или холодного климата), противопожарное, класс герметичности (по ГОСТ 9544-2015) и дату изготовления.
Самое важное. Для занятия доминирующего положения фланцевыми шаровыми кранами строительная длина по ГОСТ 12815 такая же, как у вентилей, стальных и чугунных задвижек. Из-за этого в большинстве случаев запорную арматуру с условным проходом выше ДУ50 можно безболезненно заменить шаровыми кранами.
Особенности по сравнению с другими видами запорной арматуры
Появление технологий в арматуростроении, позволяющих получать качественные шаровые элементы арматуры, позволили нарастить выпуск этого вида изделий. Получение надежного уплотнения по металлу еще больше укрепило положение шаровых кранов на рынке.
Качества шаровых фланцевых кранов
Достоинствами конструкции являются:
- надежность, простота применения и долговечность;
- низкое сопротивление потоку (для полнопроходных 0);
- нулевые протечки при правильном выборе крана;
- в разборном варианте краны ремонтопригодны;
- устанавливаются в любом положении;
- позволяют быстрое перекрытие трубопровода.
Важно. Для систем аварийного отключения последний пункт очень ценен, но в трубопроводах сложной конфигурации и высокого давления использовать без редуктора такие краны нельзя из-за возможного гидроудара.
К недостаткам можно отнести следующие:
- среда с абразивными включениями сильно сокращает срок эксплуатации;
- простой кран не предназначен для регулировки расхода жидкости;
- на условных проходах выше ДУ50 рычаг занимает много места;
- густые жидкости требуется перекрывать и открывать, чтобы не было осадка (особенно на стандартно- и неполнопроходных кранах).
В сравнении с другими видами арматуры
По сравнению с задвижками и вентилями фланцевые краны значительно легче, монтируются в любом положении, протечки у них меньше и, если среда подходящая, дольше сохраняют эксплуатационные характеристики. Однако ремонтопригодность ниже, так как требуют либо запаса запчастей, либо хороший сервисный центр.
Поворотные затворы тоже имеют на этом рынке долю. Шаровые краны значительно тяжелее, кроме того строительные длины разные и легко поменять их невозможно. Затворы легче менять и ремонтировать и протечки у них тоже нулевые. Главное преимущество кранов здесь в полном проходе, гидравлическое сопротивление поворотных затворов высокое.
Варианты управления
Разборный шаровой кран фланцевый с редуктором
Фланцевые шаровые краны малых условных проходов применяются в основном в сложных агрегатах в химических и медицинских отраслях. Управление таких изделий чаще ручное: барашком или бабочкой.
Для изделий более Ду50 применяют:
- обычный рычаг;
- для медленного закрытия – открытия, редуктор;
- дистанционное управление электроприводом;
- в пожароопасных помещениях – пневмоприводом.
Шаровой кран под привод (электрический или пневматический)
Простота управления – одно из решающих преимуществ шаровых фланцевых кранов.
Шаровые краны с фланцевым присоединением к трубопроводам после снижения себестоимости изготовления регулирующего варианта еще сильнее теснить другие виды регуляторов расхода среды в трубопроводах.
