Краны шаровые КШТ

Добавлено 30.10.2025

Краны шаровые КШТ: конструкция, применение и технические аспекты выбора

Кран шаровой трубопроводный, обозначаемый аббревиатурой КШТ, представляет собой тип запорной арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент выполнен в форме сферы (шара) с сквозным отверстием. Основная функция — полное перекрытие потока рабочей среды (открыто/закрыто), а в модификациях с особыми характеристиками — регулирование. Конструкция КШТ определяется требованиями ГОСТ 28908-2019 «Арматура трубопроводная. Краны шаровые. Общие технические условия» и другими отраслевыми стандартами.

Конструктивные особенности и материалы исполнения

Конструкция крана КШТ является неразборной (сварной) или разборной (фланцевой, муфтовой). Ключевые компоненты включают:

Корпус: Изготавливается из углеродистых (Ст20, 25Л) и легированных сталей (09Г2С, 12Х18Н9Т, 10Х17Н13М2Т), реже — из латуни или титана. Для агрессивных сред применяются коррозионно-стойкие стали.
Шар (сферическая пробка): Обычно изготавливается из стали с нанесением гальванических или напыляемых покрытий для повышения износостойкости и снижения трения. Распространены покрытия из хрома, никеля, тефлона (PTFE).
Уплотнительные седла: Кольца, обеспечивающие герметичность в закрытом положении. Материал — фторопласт (PTFE, RPTFE), армированный графитом PTFE для высоких температур, реже — полиамид, PEEK.
Шпиндель (шток): Передает крутящий момент от привода или рукояти к шару. Выполняется из стали, имеет уплотнительные кольца для предотвращения утечки среды вдоль оси.
Управление: Ручное (рычаг, редукторный механизм), пневмо-, электро- или гидропривод.

Классификация и типоразмеры

Краны КШТ классифицируются по нескольким ключевым параметрам:

По типу присоединения

Фланцевые (КШТ.Ф): Согласно ГОСТ 33259-2015 (фланцы стальные приварные). Давления PN16, PN25, PN40, PN63, PN100, PN160. Условные проходы от DN15 до DN600.
Приварные (КШТ.С): Для прямого приваривания в трубопровод, обеспечивают максимальную герметичность. Применяются на ответственных и высоконапорных линиях.
Муфтовые (резьбовые): С внутренней цилиндрической (G) или конической (Rc) резьбой. Типичный диапазон DN8 — DN50.

По проходному сечению

Полнопроходные (Full Bore, FB): Диаметр отверстия в шаре равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода. Минимальные гидравлические потери.
Стандартнопроходные (Reduced Bore, RB): Диаметр отверстия в шаре на один типоразмер меньше условного прохода крана. Более компактны и экономичны.

По типу корпуса

Цельносварной (моноблочный): Максимальная прочность, для высоких давлений.
Разборный (составной): С болтовым соединением половин корпуса, облегчает обслуживание.

Основные технические характеристики и параметры выбора

Выбор крана КШТ для конкретной технологической линии требует анализа следующих параметров:

Параметр	Обозначение	Типовые значения / Варианты	Примечание
Условный диаметр	DN (Ду)	10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600	Определяется по внутреннему диаметру трубопровода.
Условное давление	PN (Ру)	16, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 320	Максимальное избыточное давление при температуре 20°C.
Рабочая температура	T_раб	От -60°C до +200°C (стандарт), до +400°C (специсполнения)	Зависит от материалов седел и уплотнений.
Рабочая среда	—	Вода, пар, природный газ, нефтепродукты, аммиак, агрессивные химические среды	Определяет материал корпуса, шара, тип уплотнений.
Класс герметичности	По ГОСТ 9544-2016	A, B, C, D (для запорной арматуры)	Класс А — нулевая протечка, наиболее высокий.
Климатическое исполнение	По ГОСТ 15150-69	У, УХЛ, ХЛ, Т (для тропиков)	Важно для наружной установки.

Области применения в энергетике и смежных отраслях

КШТ являются универсальной арматурой и применяются на следующих объектах:

Тепловые электростанции (ТЭС): В системах технического водоснабжения, мазутохозяйства, дренажных и продувочных линиях, системах отопления зданий.
Атомные электростанции (АЭС): В неответственных вспомогательных контурах (техническая вода, сжатый воздух). Для рабочих сред с высокой радиационной стойкостью требуются специальные исполнения.
Газораспределительные станции (ГРС) и газопроводы: Полнопроходные стальные краны на давления PN63-PN160 для природного газа.
Нефтехимическая и химическая промышленность: Для широкого спектра углеводородов и реагентов в исполнении из коррозионно-стойких сталей.
ЖКХ: В качестве отключающей арматуры на вводах тепловых сетей в здания, на перемычках, в ЦТП и ИТП.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Монтаж кранов КШТ должен производиться с учетом направления потока (указано на корпусе). Запрещается использование крана в качестве регулирующего органа для сред с абразивными включениями — это приводит к быстрому износу седел и потере герметичности. При сварке приварных моделей необходимо соблюдать температурный режим, чтобы не повредить внутренние уплотнения. Обслуживание, как правило, сводится к периодической проверке герметичности и, при необходимости, подтяжке сальникового уплотнения штока (в конструкциях, где это предусмотрено). Ревизия или замена седел в большинстве неразборных моделей невозможна.

Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами запорной арматуры

Преимущества:

Высокая степень герметичности (класс А).
Простая конструкция, малые строительные размеры и вес.
Малое время и усилие, необходимое для управления (поворот на 90°).
Малое гидравлическое сопротивление в открытом положении (особенно у полнопроходных).
Надежность и длительный срок службы.

Недостатки:

Ограничения по рабочей температуре, обусловленные материалом седел.
Сложность ремонта в полевых условиях для неразборных моделей.
При длительной эксплуатации в положении «закрыто» на горячих средах возможна «прикипь» шара к седлам, приводящая к высокому крутящему моменту при открытии.
Регулирующие возможности ограничены специальными исполнениями (с V-образным отверстием в шаре).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кран КШТ от задвижки?

КШТ имеет запирающий элемент в форме шара с отверстием, который поворачивается на 90°. Задвижка имеет клин или шибер, перемещаемый перпендикулярно потоку. КШТ более компактны, быстрее открываются/закрываются, но, как правило, не предназначены для регулирования потока и имеют ограничения по температуре из-за полимерных седел. Задвижки могут использоваться для регулирования, часто имеют металл-металл уплотнение, что позволяет работать при более высоких температурах, но более громоздки и склонны к заклиниванию.

Как правильно выбрать материал уплотнительных седел крана?

Выбор зависит от температуры и химического состава рабочей среды:

PTFE (фторопласт-4): Универсален, химически стойкий, диапазон температур от -40°C до +150°C (кратковременно до 200°C).
Армированный графитом PTFE: Повышенная стойкость к ползучести, диапазон до +200°C.
PEEK (полиэфирэфиркетон): Высокотемпературный полимер, рабочая температура до +250°C, высокая механическая прочность.
Металлические седла: Применяются для температур свыше +400°C, но герметичность класса А, как правило, не обеспечивается.

Что означает маркировка «КШТ.Ф.100-16.019Г2С»?

Данная маркировка расшифровывается следующим образом:

КШТ: Кран шаровой трубопроводный.
Ф: Фланцевое присоединение.
100: Условный диаметр DN100.
16: Условное давление PN16.
09Г2С: Марка стали корпуса (низколегированная конструкционная сталь для сварных конструкций).

Можно ли устанавливать шаровой кран на паропровод?

Да, но с строгим соблюдением паспортных данных. Для насыщенного водяного пара с температурой до 200°C и давлением до 16-25 бар применяются краны в исполнении с уплотнениями из армированного графитом PTFE или PEEK. Для пара более высоких параметров необходимы краны с металлическими седлами, но их герметичность будет ниже. Необходимо также учитывать возможность конденсатообразования и гидроударов.

Требуется ли техническое обслуживание шаровых кранов КШТ?

Современные неразборные краны КШТ относятся к категории арматуры, не требующей технического обслуживания в течение всего срока службы. Плановому контролю подлежат только внешние элементы: состояние привода, указателя положения, целостность антикоррозионного покрытия. В кранах с возможностью подтяжки сальникового узла (обычно большие диаметры) при появлении утечки по штоку производится подтяжка нажимной втулки. Ремонт седел в полевых условиях, как правило, невозможен.

Какой привод выбрать для крана КШТ: ручной или электрический?

Выбор привода зависит от частоты использования, расположения крана и требований к автоматизации:

Рычажный (ручной): Для кранов малых и средних диаметров (до DN150-200), с ручным управлением, установленных в доступных местах.
Редукторный (ручной): Для больших диаметров (от DN200), где усилие на рукояти слишком велико. Позволяет снизить управляющее усилие, но увеличивает время открытия/закрытия.
Электрический (электропривод): Для автоматизированных и диспетчеризируемых систем, для частого или дистанционного управления, для кранов, установленных в труднодоступных местах.
Пневматический/гидравлический: Для взрывоопасных зон или объектов, где есть источник сжатого воздуха/жидкости под давлением.

Краны шаровые КШТ