Краны фланцевые ДУ 40 мм
Краны фланцевые ДУ 40 мм: конструкция, применение и технические аспекты выбора
Фланцевый кран Ду 40 мм представляет собой трубопроводную арматуру, предназначенную для полного перекрытия или регулирования потока рабочей среды в трубопроводах номинальным диаметром 40 мм (1 ½»). Основное конструктивное отличие – наличие присоединительных фланцев, соответствующих ГОСТ, DIN или другим стандартам, что обеспечивает надежное, разъемное соединение с ответными фланцами трубопровода, насосов, емкостей или другого оборудования. Данный типоразмер широко распространен в системах теплоснабжения, водоснабжения, вентиляции, технологических линиях с неагрессивными средами, а также в энергетике на вспомогательных линиях.
Конструктивные особенности и основные типы
Конструкция крана фланцевого Ду 40 базируется на корпусе, внутри которого вращается пробка (затвор) конической или цилиндрической формы со сквозным отверстием. Управление осуществляется вручную посредством рукоятки или маховика. По типу затвора и принципу действия выделяют следующие основные виды:
- Краны пробковые (конусные) фланцевые: Затвор выполнен в виде конуса с проходным отверстием. Герметичность обеспечивается притиркой поверхностей конуса и корпуса, часто с применением смазки. Основные подвиды:
- С натяжным устройством: Имеют винтовую тягу в нижней части конуса, позволяющую подтягивать затвор для компенсации износа уплотнительных поверхностей.
- Сальниковые (с поджатием набивки сверху): Герметичность по штоку обеспечивается сальниковой набивкой, что позволяет применять их для сред, где недопустима утечка в атмосферу (газы, легковоспламеняющиеся жидкости).
- Краны шаровые фланцевые: Затвор выполнен в виде сферы (шара) со сквозным цилиндрическим каналом. Герметичность перекрытия обеспечивается эластичными седельными кольцами (как правило, из фторопласта, тефлона, синтетического каучука). Отличаются малым крутящим моментом при управлении, полнопроходной или стандартнопроходной конструкцией.
- Условный проход (Ду, DN): 40 мм.
- Условное давление (Ру, PN): 1.0; 1.6; 2.5; 4.0 МПа (10, 16, 25, 40 бар). Наиболее распространен ряд PN16.
- Тип фланцев: Фланцы должны соответствовать ГОСТ 33259-2015 (ранее ГОСТ 12815-80) или DIN EN 1092-1. Основные исполнения:
- Исполнение 1: С соединительным выступом.
- Исполнение 2: С выступом.
- Исполнение 3: С впадиной.
- Исполнение 4: Под линзовую прокладку.
Важно соблюдать соответствие геометрии фланцев (внешний диаметр, диаметр расположения болтов, количество и диаметр отверстий) на кране и трубопроводе.
- Рабочая температура: Определяется материалом корпуса и уплотнений.
- Пропускная способность (Kvs): Для шаровых кранов полнопроходного типа Kvs составляет примерно 25-30 м³/ч, что важно для гидравлических расчетов системы.
- Системы химической водоочистки и подпитки теплосетей.
- Линии отбора проб теплоносителя.
- Обвязка баков-расширителей, деаэраторов.
- Системы пожаротушения и хозяйственно-бытового водоснабжения на территории энергообъектов.
- Воздушные и дренажные линии.
- Технологические линии с маслом низкого давления в системах регулирования.
- Перед установкой необходимо проверить комплектность, отсутствие механических повреждений и заводского брака. Убедиться в легкости хода шпинделя (маховика).
- Фланцевые соединения должны быть соосными. Запрещается устранять перекосы трубопровода за счет затяжки крепежных болтов.
- Между фланцами устанавливается уплотнительная прокладка (паронитовая, фторопластовая, резиновая), соответствующая рабочей среде и температуре.
- Затяжку болтов/шпилек производить крест-накрест динамометрическим ключом с моментом, указанным в паспорте изделия, для обеспечения равномерного прилегания.
- Кран должен быть установлен в доступном для обслуживания месте, с учетом направления потока среды (указывается стрелкой на корпусе). Для пробковых кранов часто важно строго вертикальное положение шпинделя.
Материалы исполнения и условия применения
Выбор материала корпуса и внутренних компонентов определяет рабочее давление, температуру и коррозионную стойкость крана.
| Материал корпуса | Марка стали/сплава | Основные среды применения | Предельные параметры (ориентировочно) |
|---|---|---|---|
| Углеродистая сталь | 25Л, 30Л | Вода, пар, нефтепродукты, воздух, природный газ | Ру до 1,6 МПа (16 бар), t до +425°C |
| Нержавеющая сталь | 12Х18Н9ТЛ, 20Х13Л, AISI 304 | Агрессивные среды: кислоты, щелочи, пищевые продукты, высокочистые среды | Ру до 1,6 МПа (16 бар), t от -60 до +450°C |
| Чугун | ЧШГ (ковкий чугун), ВЧШГ (высокопрочный) | Вода, пар, воздух, инертные газы, нефтепродукты | Ру до 1,6 МПа (16 бар), t до +300°C |
| Латунь/Бронза | ЛЦ40Сд, БрАЖМц | Вода, пар, топливо, морская вода | Ру до 1,6 МПа (16 бар), t до +250°C |
Уплотнительные материалы для шаровых кранов и сальниковых устройств подбираются исходя из температурного режима: фторопласт-4 (до +200°C), PTFE (до +150°C), EPDM (до +120°C для воды), NBR (до +90°C для масел).
Технические характеристики и стандарты присоединения
Ключевые параметры для выбора крана фланцевого Ду 40:
Области применения в энергетике и смежных отраслях
В энергетическом секторе краны Ду 40 мм находят применение на вспомогательных и технологических линиях, не относящихся к основному циркуляционному контуру высокого давления. А именно:
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Монтаж фланцевого крана Ду 40 требует соблюдения ряда правил:
Эксплуатация подразумевает периодический визуальный контроль, проверку на отсутствие внешних протечек. Для пробковых конусных кранов необходимо проводить регламентное обслуживание – пополнение камеры смазки и регулировку натяжного устройства. Шаровые краны, как правило, не требуют обслуживания в течение всего срока службы.
Сравнительный анализ: пробковые vs шаровые краны Ду 40
| Критерий | Кран пробковый фланцевый | Кран шаровой фланцевый |
|---|---|---|
| Принцип работы | Поворот конической пробки на 90° | Поворот сферического затвора на 90° |
| Герметичность | Класс А (с натяжным устройством) — высокая | Класс А (с эластичными седлами) — очень высокая |
| Регулирование потока | Возможно, но приводит к быстрому износу | Не рекомендуется, кроме специальных моделей |
| Крутящий момент | Высокий, особенно при отсутствии смазки | Низкий |
| Обслуживание | Требует периодической смазки и регулировки | Не требует (неразборные) или ремонтопригоден (разборные) |
| Стоимость | Ниже, особенно чугунные | Выше |
| Рекомендуемое применение | Системы с редкими переключениями, среды, способные «прикипать» к шару | Системы с частыми переключениями, требования к высокой герметичности и удобству управления |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кран 11с67пк от 11с68пк для Ду 40?
Оба являются стальными фланцевыми пробковыми кранами. 11с67пк – кран с натяжным устройством (конусная пробка поджимается снизу), а 11с68пк – сальниковый (с поджатием набивки сверху для герметичности штока). Первый чаще используется для жидкостей, второй – для газообразных сред.
Можно ли использовать чугунный фланцевый кран Ду 40 на паре?
Да, но с строгим соблюдением параметров. Чугунные краны (например, из ВЧШГ) могут применяться для насыщенного пара с температурой до +300°C и давлением, не превышающим указанное в паспорте (обычно Ру16). Для перегретого пара предпочтительна стальная арматура.
Какой тип прокладки использовать для фланцевого соединения крана Ду 40 PN16?
Выбор зависит от среды: для воды до +100°C – паронит ПОН, для горячей воды и пара – паронит общего назначения, для агрессивных сред – фторопласт-4. Размер прокладки должен соответствовать ГОСТ 15180-86 для условного давления 1.6 МПа.
Что означает «полнопроходной» шаровой кран?
Полнопроходной (Full Bore, FB) кран имеет диаметр отверстия в шаре, практически равный внутреннему диаметру присоединительного патрубка (и трубопровода Ду 40). Это минимизирует гидравлические потери. Существуют также стандартнопроходные (Reduced Bore, RB) краны, где проходное отверстие меньше, что снижает стоимость и общий вес изделия.
Как правильно ориентировать кран при монтаже?
Пробковые краны с натяжным устройством рекомендуется устанавливать маховиком вверх, а шпиндель – строго вертикально. Шаровые краны могут монтироваться в любом положении, кроме положения приводом (маховиком) вниз. Исключение составляют краны с дренажным отверстием, ориентация которых указана в паспорте. Направление потока должно совпадать со стрелкой на корпусе.
Требуется ли техобслуживание шарового крана из нержавеющей стали?
Стандартные неразборные шаровые краны не обслуживаются. Разборные ремонтные конструкции (чаще всего с плавающим шаром) допускают замену уплотнительных седел и сальниковых узлов при появлении протечек. Профилактическое обслуживание заключается в периодической проверке легкости хода.
Заключение
Выбор фланцевого крана Ду 40 мм требует комплексного учета рабочих параметров среды (давление, температура, химический состав), режима эксплуатации (частота переключений, необходимость регулирования) и требований нормативной документации объекта. Шаровые краны обеспечивают высокую герметичность и удобство управления, в то время как пробковые краны остаются надежным и экономичным решением для стационарных систем. Ключевым условием надежной и долговременной работы является правильный монтаж с использованием соответствующих фланцевых прокладок и крепежа, а также соблюдение условий эксплуатации, заявленных производителем.