Краны шаровые латунные Ду 40: технические характеристики, конструкция и применение
Кран шаровой латунный Ду 40 представляет собой запорную арматуру полнопроходного или стандартнопроходного типа, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводных системах. Номинальный диаметр (Ду, DN) 40 мм соответствует условному проходу, приблизительно равному 1 1/2 дюйма. Изготовление корпуса и основных компонентов из латуни марки CW617N (LS59) обеспечивает изделию высокую коррозионную стойкость, механическую прочность и долговечность в работе с водой, теплоносителями, сжатым воздухом и другими неагрессивными средами.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция крана включает монолитный или разборный корпус, шаровую пробку с сквозным цилиндрическим или коническим отверстием, шпиндель (шток), седельные уплотнения и управляющий элемент (рычаг, бабочка, редуктор). Шаровая пробка жестко соединена со шпинделем, который вращается в уплотнительном узле. Поворот шпинделя на 90° обеспечивает полное открытие или закрытие прохода.
- Корпус и шар: Изготавливаются из литейной латуни. Шар часто имеет хромированное или никелированное покрытие для снижения трения и повышения износостойкости.
- Уплотнения шпинделя: Применяются сальниковые узлы с набивкой или, чаще, самоподжимные торцевые уплотнения из фторопласта (PTFE), обеспечивающие герметичность без необходимости обслуживания.
- Седловые уплотнения (кольца): Изготавливаются из термостойкого PTFE, армированного PTFE, нейлона или других полимерных композитов. От их качества зависит герметичность в закрытом состоянии и ресурс крана.
- Тип соединения: Для Ду 40 наиболее распространены муфтовые соединения с внутренней трубной резьбой (G1 1/2″), а также комбинированные варианты (наружная-внутренняя резьба). Встречаются модели под приварку или фланцевое соединение, но реже.
- По типу корпуса: Цельносварной неразборный (дешевле, но неремонтопригоден), разборный с фланцевым соединением частей корпуса (позволяет заменять уплотнения и шар).
- По проходу: Полнопроходные (Full Bore, FB) – диаметр отверстия в шаре равен DN трубопровода, минимальные гидравлические потери. Стандартнопроходные (Reduced Bore, RB) – проход меньше DN трубопровода, что создает дополнительное гидравлическое сопротивление.
- По типу управления: Рычаг (для быстрого перекрытия), ручка-бабочка (для компактности), редукторный механизм (для снижения усилия и в труднодоступных местах), электропривод (для автоматизации).
- По конструкции шпинделя: С плавающим шаром (шар не имеет жесткой фиксации и поджимается к седлам давлением среды) и с шаром в опорах (шар зафиксирован в цапфах, что характерно для крупных и высоконапорных кранов). Для Ду 40 чаще применяется плавающая конструкция.
- Водоснабжение и теплоснабжение: В качестве запорной арматуры на ответвлениях, перед приборами учета, на вводах в здания, для дренажа и обвязки теплообменников.
- Пневматические системы: В магистралях сжатого воздуха на промышленных предприятиях для отключения участков или оборудования.
- Вспомогательные системы энергоблоков: В системах хозяйственно-питьевого водоснабжения, технической воды, отопления вспомогательных помещений.
- Нефтегазовая промышленность (вспомогательные процессы): Для трубопроводов смазки, топливных систем (дизельное топливо) низкого давления, систем обдува.
- Масса изделия: Качественный кран имеет значительный вес, свидетельствующий о толщине стенок и отсутствии внутренних пустот.
- Качество поверхности и маркировка: На корпусе должна быть четкая маркировка: DN, PN, марка материала, стрелка направления потока, товарный знак производителя. Поверхность без раковин, пор и трещин.
- Плавность хода: Управление должно осуществляться плавно, без рывков и заеданий, при равномерном усилии.
- Комплектация: Наличие защитных колпачков на резьбе, паспорта или сертификата соответствия.
- Производитель: Предпочтение следует отдавать специализированным заводам-изготовителям арматуры, а не торговым компаниям.
Ключевые технические параметры и стандарты
Краны шаровые латунные Ду 40 должны соответствовать требованиям ГОСТ 21345-2005, ISO 7121, DIN EN 331. Основные параметры приведены в таблице.
| Параметр | Значение / Описание | Примечание |
|---|---|---|
| Условный диаметр (DN) | 40 | Фактический проход ~ 40 мм |
| Резьбовое соединение | G1 1/2″ (внутренняя трубная резьба по ГОСТ 6357) | Может быть BSPT (коническая) или BSPP (цилиндрическая) |
| Номинальное давление (PN) | PN16, PN25, PN40 | Рабочее давление до 16, 25 или 40 бар при температуре 20°C |
| Рабочая температура | От -20°C до +150°C | Для стандартных уплотнений из PTFE. Специальные уплотнения расширяют диапазон. |
| Рабочая среда | Вода, пар, воздух, инертные газы, масла, неагрессивные жидкости | Не предназначены для агрессивных химических сред и концентрированных кислот. |
| Коэффициент пропускной способности (Kvs) | ~25-40 м³/ч | Для полнопроходных моделей. У стандартнопроходных (редуцированных) на 20-30% ниже. |
| Крутящий момент для управления | 30-70 Н·м | Зависит от давления в системе и типа уплотнений. |
| Степень защиты | IP40 (для крана с ручкой) | Для моделей с редуктором или электроприводом указывается отдельно. |
Классификация и типы кранов Ду 40
Краны классифицируются по нескольким ключевым признакам:
Области применения в энергетике и смежных отраслях
В профессиональной сфере краны Ду 40 находят применение в системах, где требуется надежное и быстрое отсечение участков трубопровода.
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж крана должен осуществляться на обесточенном и опорожненном трубопроводе. Резьбовое соединение уплотняется льняной прядью с пастой Unipak, фум-лентой или анаэробным герметиком. Запрещается использовать чрезмерное усилие при затяжке, чтобы не создать избыточные напряжения в латунном корпусе. Кран должен быть установлен в доступном для управления положении. Не допускается использование рычага в качестве точки опоры или для приложения чрезмерных усилий.
Эксплуатация предусматривает периодический (1-2 раза в год) поворот крана на 90-180° для предотвращения прикипания шара к уплотнениям. Техническое обслуживание, как правило, не требуется для неразборных моделей. Разборные краны допускают замену уплотнительных колец и сальниковых узлов при потере герметичности.
Критерии выбора и оценка качества
При выборе крана шарового латунного Ду 40 необходимо обращать внимание на следующие аспекты:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кран шаровой Ду 40 от задвижки того же диаметра?
Кран шаровой обеспечивает более быстрое перекрытие потока (поворот на 90°), более высокую герметичность в закрытом положении (класс А по ГОСТ), компактность и простоту обслуживания. Задвижка имеет выдвижной шпиндель, требует больше места для монтажа, а в полуоткрытом состоянии подвержена вибрации и износу. Однако задвижка может создавать меньшие гидравлические потери в полностью открытом положении.
Можно ли использовать латунный кран Ду 40 на паре с давлением 10 бар и температурой 180°C?
Нет, стандартные краны с уплотнениями из PTFE рассчитаны на температуру до +150°C. При температуре 180°C полимерные уплотнения быстро деградируют, что приведет к потере герметичности. Для таких параметров необходима арматура со специальными уплотнениями (например, из графита) и проверенной пригодностью корпусного материала для высоких температур.
Что означает аббревиатура «Kvs» и как ее значение важно для крана Ду 40?
Kvs – это коэффициент пропускной способности. Он численно равен расходу воды в м³/ч при потере давления на кране в 1 бар. Для полнопроходного крана Ду 40 Kvs обычно составляет около 40 м³/ч. Это ключевой параметр для гидравлического расчета системы: слишком низкий Kvs приведет к необоснованным потерям давления и перегрузке насосного оборудования.
Как правильно ориентировать кран при монтаже? Есть ли ограничения по положению в пространстве?
Большинство шаровых кранов не имеют строгих ограничений по пространственной ориентации. Однако рекомендуется устанавливать кран так, чтобы ось шпинделя находилась в горизонтальной плоскости или была направлена вверх для предотвращения скопления абразивных частиц в зоне уплотнения штока. Запрещено устанавливать кран маховиком вниз. Направление потока должно совпадать со стрелкой на корпусе крана.
Почему кран с рычагом стал проворачиваться туже, чем в начале эксплуатации?
Возможные причины: 1) Попадание твердых механических частиц в зону между шаром и седлом. 2) Износ или деформация уплотнительных колец. 3) Отложение накипи или солей на поверхности шара (в системах с жесткой водой). 4) Недостаточная затяжка соединений трубопровода, создающая механическое напряжение на корпус крана. Рекомендуется провести ревизию, промывку и, при необходимости, замену уплотнений или всего крана.
Допустимо ли использование латунного крана в системе с этиленгликолем (антифризом)?
Да, латунь обладает хорошей химической стойкостью к этиленгликолю и пропиленгликолю в концентрациях, используемых в системах отопления. Однако необходимо убедиться, что материал уплотнительных колец (PTFE, EPDM) также совместим с выбранным типом антифриза согласно рекомендациям производителя арматуры.
Заключение
Кран шаровой латунный Ду 40 является надежным и функциональным элементом запорной арматуры для трубопроводных систем среднего диаметра. Его правильный выбор, основанный на анализе рабочих параметров (давление, температура, среда), типа конструкции и качества изготовления, определяет долговечность и бесперебойность работы всего узла. В профессиональной сфере приоритет должен отдаваться изделиям, соответствующим техническим регламентам и имеющим полную заводскую маркировку. Регулярный визуальный контроль и соблюдение правил эксплуатации позволяют максимально реализовать ресурс данного типа арматуры.