Особенности производства и применения газового шарового крана

В процессе эксплуатации трубопроводов в обязательном порядке должна быть предусмотрена функция перекрытия потока транспортируемой среды. Это условие важно как для промышленных магистралей, так и для бытовых систем.

Газовый шаровый кран

Обеспечить выполнение этой задачи может установка специальной арматуры, которая полностью перекроет движение газа в трубопроводе.

Классификация шаровых кранов для газа

Шаровый кран, используемый для корректной и безопасной работы магистрального газопровода, представляет собой запорную арматуру, в которой проход перекрывается блокирующей деталью сферической формы. Угол отклонения от рабочей оси составляет 90 º .

Шаровые газовые краны делятся на классы в зависимости от эксплуатационных характеристик.

По функциональному назначению бывают:

1. Запорные. Предназначены для открытия или закрытия прохода с рабочей средой.
2. Распределительные. Распределяют поток газопровода в определенных направлениях. Могут быть трехходовые краны или многоходовые.

По типу проточной части корпуса:

1. Полнопроходные краны – в них диаметр проходного сечение такой же или больше, чем на входе.
2. С зауженным проходом – в корпусе таких вентилей проходные сечения сужаются, что позволяет уменьшить усилия управляющих механизмов, а также снизить размеры арматуры.

По способу монтажа, фланцевые крепятся при помощи дисков с равномерно расположенными отверстиями для болтов.

Полнопроходной шаровый газовый кран

Наиболее часто фланцевые газовые краны используются в монтаже магистрального трубопровода ДУ 50 и больше, переносящего нефтепродукты и газ. Фланцевый крепеж считается одним из наиболее прочных, а фланцевые прокладки могут обеспечить высокую степень герметичности.

Штуцерные монтируются при помощи специального штуцера (втулки), в которой один концов имеет внутреннюю или наружную резьбу.

Муфтовые имеют внутреннюю резьбу с двух концов, устанавливаются в трубопровод с помощью широкой трубки небольшой длины. Как и фланцевые, отличаются удобством в использовании, кроме того, имеют небольшие габариты и чрезвычайно практичны.

При необходимости такой запорный узел можно демонтировать, разобрать и устранить неполадку. Применяют для магистрального трубопровода ДУ 15 – ДУ50.

Приварные газовые краны монтируют с помощью сварочного аппарата. Недостатком этого способа есть то, что кран в будущем будет невозможно демонтировать. Для устранения недостатка, на обеих концах вентиля ставят фланцевый разъем. Наибольшее распространение приварной способ получил в трубопроводах ДУ50.

Газовый шаровый кран с фланцевым подключением

Комбинированные сочетают разные способы крепежа (фланцевый, муфтовый).

По своей конструкции краны бывают:

С плавающим шаром, когда робка не соединена со шпинделем жестко и может передвигаться. Под давлением среды со стороны входа пробка прижимается к кольцу с уплотнением и перекрывает трубу. Такой запорный узел используют в магистралях с диаметром не больше 20 см.

С шаром в опорах, когда пробка подвижна и крепится в опорах. Давление рабочей среды на седло прижимает пробки к поверхности в виде сферы. Выступ-фиксатор может быть оборудован подшипниками.

Преимущества шаровых кранов для газа

Шаровый газовый кран – это очень важный узел магистрального трубопровода, который не подлежит частой замене. Большинство маркированной запорной арматуры обладает длительным сроком эксплуатации.

Газовые краны монтируются аналогично водопроводной арматуре

Температура окружающей среды, в которой нормально работает шаровый кран для газа, колеблется от -60 ºC до +80 ºC . А вот рабочая среда может быть еще большего диапазона -60 ºC до +200 ºC .

Неоспоримым достоинством арматуры этого вида считается то, что запорный узел можно легко установить и так же просто обслуживать.

Газовые металлические шаровые краны относятся к классу герметичности «А». Они прочны и способны надежно перекрыть трубопровод.

Обзор шарового крана “VALTEC” для газа (видео)

Материалы для изготовления

При монтаже газового магистрального трубопровода, промышленного или бытового, используются вентили нескольких типов. Наиболее распространены модели из латуни Bugatti. Причина этой популярности кроется в долговечности материала: латунь с легкостью справляется с перепадами температур и высоким давлением рабочей среды.

Латунные краны с муфтовым соединением прекрасно подойдут для труб небольшого диаметра. Специальное тефлоновое или сальниковое уплотнение обеспечивает надежную герметичность арматуре. Если вдруг возникает подозрение на утечку газа, перед тем, как заменить узел, можно просто подтянуть гайку, прижав уплотнитель.

В 90 случаев из 100 прокладка полностью закроет утечку, и газовый шаровый кран будет снова работать корректно. Благодаря таким особенностям конструкции, кран имеет длительный срок эксплуатации.

Шаровый фланцевый кран, изготовленный из углеродистой стали

Кроме латунных, есть еще и стальные шаровые краны для газовых трубопроводов. Такая арматура достаточно надежна: стыковочные узлы и разъемы в них отсутствуют, поскольку деталь цельная. Утечка газа из крана маловероятна, для полной безопасности необходимо убедиться в плотности соединения с самой трубой.

Сталь – прочный и долговечный материал, поэтому и стальной кран будет служить долго.

Монтаж и обслуживание не представляют никакой сложности, ими просто управлять. Стальные шаровые краны Данфосс с легкостью справляются с большим давлением и высокими температурами рабочей среды. В отличие от латунных, стальные краны стоят гораздо дешевле.

Тонкости выбора шарового вентиля

Выбор шарового крана, в особенности для газового магистрального трубопровода, дело ответственное. Существуют тонкости, на которые нужно обращать внимание в первую очередь.

Итак, сначала приступают к осмотру корпуса. На нем не должно быть никаких видимых дефектов в виде вмятин, царапин или погнутостей. На корпусе обычно наносится маркировка, которая должна в точности совпадать с технической документацией на вентиль.

Если арматура стоит подозрительно дешево, то, значит, производитель использовал примеси металлов вместо цинка или стали. Такой газовый шаровый кран может сломаться в самый неподходящий момент.

Схема устройства шарового крана

Далее необходимо обратить внимание на самую важную деталь крана – собственно шар. Этот элемент получает самую большую нагрузку при работе вентиля, следовательно, и выполнен он должен быть идеально. Как правило, шар покрывают слоем средства от коррозии.

Если на поверхности сердцевины заметны какие-то пятна, не оттирающиеся тряпкой, сам шар тусклый, на нем заметны шероховатости и дефекты, то арматура, скорее всего, некачественная. Для магистрального трубопровода с газом такой запорный узел не подойдет.

Краны шаровые с подземной установкой

Кран шаровой подземный нашёл широкое применение в области монтажа трубопроводных коммуникаций. Он используется в качестве запорной арматуры для перекрытия и регулирования движения потока рабочей среды. Несмотря на простоту конструкции, она демонстрирует высокий уровень надёжности в работе, при её эксплуатации исключается наличие «застойных» зон. Представленные шаровые изделия на нашем сайте, имеют различное назначение

• Оснащение систем, которые транспортируют агрессивные и неагрессивные среды;
• Управление с помощью редуктора, но возможно оснащение пневматическим или электрическим приводом;
• Эксплуатация в условиях номинального давления до 16 МПа;
• Монтаж коммуникаций в широком диапазоне диаметров: 80-600 мм;
• Использование на трубопроводах, которые прокладываются под землёй.

Особенности конструкции Главным рабочим органом кранов шаровый подземных служит затвор, который представляет собой шаровый со сквозным отверстием . Когда запорный элемент открыт, то отверстие и трубопровод находятся параллельно одной оси крана подземный. При перекрытии движения отверстие перемещается на 90 о и располагается перпендикулярно по отношению к трубе. Для изготовления комплектующихкаркаса используется легированная и нержавеющая сталь с высокими антикоррозионными свойствами. Для уплотнения выбирается эластичный фторопласт. Из конструктивных особенностей кранов шаровой подземных стоит выделить наличие удлинённого штока. Для соединения каркаса применяется сварочная технология, которая обеспечивает следующие преимущества:

• Герметичность коммуникации;
• Надёжность трубопровода в эксплуатации
• Отсутствие необходимости в техническом обслуживании.

При использовании данной каркаса не нужно создавать смотровой колодец и ограждающую конструкцию арматуры. Если возникла необходимость демонтировать кран , то это выполняется посредством срезания части патрубков. При монтажных и демонтажных работах затвор необходимо оставлять в открытом положении. В противном случае возможно повреждение шара. Каркас выбирается в зависимости от условий эксплуатации и технических характеристик трубопроводной системы. В компании «СтройНефтеГаз» можно приобрести изделия для различных трубопроводов. Все представленные модели отличаются высоким качеством исполнения и длительным сроком эксплуатации. Для заглубленных относительно поверхности грунта магистралей создано данное изделие установки с приводом от электродвигателя, пневмоцилиндров, редуктора или Т-образным ключом. Корпус имеет многослойное антикоррозионное покрытие, удлинитель шпинделя защищен вертикальной трубой-оболочкой с фланцевым присоединением к верхней части корпуса.

Особенности конструкции

Изначально кран шаровой имеет более 100 вариантов исполнения, каждый из кранов которых обладает собственной маркировкой в таблице №1 СТ ЦКБА 036 от 2007 года. Например, однопатрубковый 10нж937п, муфтовый эконом 10нж12п, ретро 10нж11п, трехходовой 10нж2п, под приварку крана 10с7п, в цельнометаллическом монокорпусе крана 10нж13п, штуцерный 10нж14п, редукционный 10нж24п, с контролем протечек 10с28п, с обогревом 10нж29п, распределительный 10с33п, и множество других вариантов крана. Практически каждый из кранов пригоден для подземной установки, но только после внесения специальных изменений в конструкцию. Например, возможен монтаж крана внутри колодца и с простой засыпкой грунтом. В последнем случае в обязательном порядке необходимо защитить удлинитель трубчатой оболочкой по всей его длине. Труба крепится к корпусу фланцем, поэтому в верхней части необходим ответный фланец.

Корпус шарового крана

Конструкция корпуса шарового крана зависит от нескольких объективных факторов:

• способ изготовления;
• разработки конструкторских бюро конкретного завода производителя;
• требования стандартов ГОСТ, ТУ, ОСТ и СТ.

По технологии изготовления шаровые краны подразделяются на категории:

• в цельнометаллическом неразборном корпусе;
• из двух частей;
• из трех элементов.

В первом случае корпус крана вытачивается на станке, отливается центробежным методом в опалубку, сваривается из нескольких трубчатых заготовок либо двух штампованных деталей. Во втором варианте корпус шарового крана собирается на них двух вертикальных половинок. В последнем случае седло крана с шаром стягиваются в единый полиэтиленовый пакет боковыми патрубками с помощью шпилек. Кроме того, корпус крана установки может быть полнопроходным или редукционным. В первом случае внутренний диаметр совпадает с размером сечения трубопровода, гидросопротивление внутри магистрали минимальное. Во втором варианте парубки заужены на один типоразмер, то есть могут редуцировать характеристики потока рабочей среды, диагностирующие и очистные устройства не смогут пройти сквозь такой кран. Разборный корпус из 2 или 3 частей гораздо удобнее с точки зрения обслуживания. На любом этапе эксплуатации и во время плановых ТО можно очистить внутреннюю полость или заменить кольца седла. Неразборный корпус значительно герметичнее и дешевле в производстве. Некоторые производители используют оригинальные технические решения в конструкции корпуса кранов. Например, дренажная система в корпусе больших диаметров позволяет слить конденсат из магистрали, транспортирующей природный газ. При использовании гидравлического и пневматического привода их управление может осуществляться от внешних источников и самой транспортируемой средой. Для этого в корпусе изготавливаются специальные отверстия, и производится обвязка привода. Байпасная система позволяет безопасно выровнять давление внутри полости крана и позади патрубков, что особенно актуально для шаровых кранов DN 700 – 1400 мм. Материалом корпуса служит углеродистая, легированная и нержавеющая сталь с маркировкой «с», «лс» и «нж», соответственно. В зависимости от метода установки шарового крана под землю используется не одинаковый материал для защиты корпуса от агрессивных сред:

• акриловая краска – обладает электроизоляционными свойствами, защищает арматуру от блуждающих и наведенных токов;
• каменноугольная краска на эпоксидной основе – устойчива к электрокоррозии и механическим повреждениям;
• пенополиуретановое покрытие – применяется для безколодезнойнепосредственно в грунт;
• полимерное лакокрасочное покрытие – стандартная защита от коррозии и механических повреждений.

Крупногабаритные шаровый монтируют манипуляторами. Для зацепления используются матерчатые и тросовые стропы, но дополнительных грузозацепных устройств на шаровый корпус обычно не устанавливается.

Запорный узел

Изначально подземной монтировки относится к категории поворотного типа. Существуют отсечные, запорные, регулирующие, запорно-резулирующие и регулирующее-отсечные модификации для конкретных эксплуатационных условий. Основными особенностями шаровых кранов являются:

• перемещение шарообразной пробки из одного крайнего положения («открыто») в другое («закрыто») за время поворота шпинделя на 90 градусов, поэтому она называется полуоборотной;
• пробка смонтирована в опорах, на ее поверхность нанесено износостойкое антикоррозионное покрытие;
• седла имеют конструкцию колец, равномерно распределяющих давление рабочей среды на шар;
• производители обеспечивают подвод смазки в узлы шпинделя и седла.

В базовую комплектацию шаровых кранов большого диаметра по умолчанию обычно входит комбинированный привод с возможностью работы на газе или жидкой среде. Это самый экономичный вариант для снижения бюджета эксплуатации магистрального трубопровода. Конструкция пробки в опорах позволяет подпружинить седла к шарообразной пробке или использовать давление самой рабочей среды для этой же цели. Что обеспечивает максимальный А класс герметичности затворного узла с обеих сторон крана. За сохранность самих колец, в свою очередь отвечают вторичные мягкие уплотнения и специальные канавки, внутрь которых заходят кольца. Сброс давления из внутренней полости корпуса крана возможен только при транспортировке жидких сред. Для газопроводов выпускают краны с герметичным исполнением внутренней полости без дренажа и байпаса. Климатическое исполнение по ГОСТ 15150 – «УХЛ», «ХЛ», «У» или «Т» выбирает сам заказчик.

Шпиндель и удлинитель шаровый

Производители кранов шаровый подземной монтировки обычно обеспечивают комплектацию удлинителем шпинделя следующих типоразмеров:

• менее 1000 мм;
• 1001 – 1500 мм;
• 1501 – 2000 мм;
• 2001 – 2500 мм;
• 2501 – 3000 мм.

При этом нижняя часть трубчатой оболочки удлинителя шпинделя фиксируется болтами на корпусе шарового крана. На верхний конец удлинителя надевается Т-образный ключ (обычно в пожарных гидрантах и системах ХКХ), пневматический или гидравлический привод, редуктор с конической, цилиндрической и червячной передачей, электропривод или ручной штурвал/рукоятка. Если гидропневмопривод управляется рабочей средой из магистрального трубопровода, дополнительно используются медные или стальные трубки, обвязывающие корпус арматуры с патрубками приводного устройства. Трубчатая оболочка удлинителя шпинделя покрывается теми же защитными составами, которыми защищен корпус шарового крана – лакокрасочными или полимерными материалами.

Устройство привода

Для крана шаровой подземной установки допускается эксплуатация со всеми типами приводов, указанными в таблице фигур ГОСТ Р 5272 от 2007 года:

• 0 – управление дистанционное;
• 3 – 5 – редуктор механический с червячной, цилиндрической и конической передачей, соответственно;
• 6 – пневмопривод;
• 7 – гидропривод;
• 8 – электромагнитный соленоид;
• 9 – электропривод.

Кроме того, по требованию заказчика могут устанавливаться приводы комбинированного типа – электрогидравлический, пневмогидравлический. Для диаметров от 400 мм часто используются автоматы ААЗК, закрывающие кран без участия оператора. Для поршневых приводов с жидкостной и газовой рабочей средой необходимы управляющие блоки БУК, БУП и ЭПУУ с питанием от 24 В, 110 В или 220 В постоянного тока. Для использования на газовых объектах/магистралях Москвы шаровой кран для подземной шаровой установки должен иметь сертификат ГазСерт. В системах теплоснабжения, ГВС и ХВС подобная документация не нужна. Кроме шаровых кранов со всеми типами приводов для любых способов установки наш ресурс предлагает трубопроводные детали, запорную, регулирующую, отсечную, аварийный каркас арматуры от ведущих брендов РФ и собственного производства. Консультации для посетителей сайта абсолютно бесплатны.

Источник https://trubypro.ru/dopolnitelnye-elementy/krany/sharovye-gazovye-flantsevye.html

Источник https://sng2000.ru/katalog/zapornaya-armatura/sharovye-krany/s-podzemnoy-ustanovkoy/

Источник