Краны шаровые латунные Ру 40

Краны шаровые латунные на давление Ру 40: конструкция, применение и технические аспекты

Кран шаровой латунный на условное давление Ру 40 представляет собой запорную арматуру полнопроходного или стандартнопроходного типа, корпус и основные компоненты которой изготовлены из латунного сплава. Номинальное давление 40 кгс/см² (примерно 4,0 МПа) определяет область его применения в системах с высокими рабочими параметрами. Конструкция основана на запирающем элементе сферической формы (плунжере) с сквозным отверстием, который вращается на 90 градусов вокруг оси, перпендикулярной потоку среды. В открытом положении отверстие в шаре совпадает с осью трубопровода, обеспечивая минимальное гидравлическое сопротивление. В закрытом положении развернутая сфера полностью перекрывает проход, а герметичность обеспечивается уплотнительными кольцами (седлами), прижимаемыми к поверхности шара под действием давления среды и конструктивных элементов (пружин).

Материалы и конструктивные особенности

Качество и состав материалов напрямую влияют на надежность и долговечность крана в условиях высокого давления Ру 40.

    • Корпус, крышка, шар: Используется литейная латунь марок LS59-1 (CuZn40Pb2), CW614N (аналог) или более качественные свинцово-оловянные латуни. Сплав должен обладать высокой механической прочностью, коррозионной стойкостью и хорошими литейными свойствами. Для агрессивных сред могут применяться сплавы с повышенным содержанием олова.
    • Уплотнительные седла: Ключевой элемент для обеспечения герметичности класса «А» (полная непроницаемость). При Ру 40 стандартно применяются армированные PTFE (фторопласт-4), PTFE с углеродным наполнителем для улучшения антифрикционных свойств или терморасширенный графит. В моделях для высоких температур могут использоваться комбинации металлических седел.
    • Шпиндель (шток): Изготавливается из нержавеющей стали (например, AISI 304, AISI 316) для обеспечения высокой прочности на кручение и предотвращения коррозионного излома. Соединение со сферой выполняется посредством фрезерованного паза, что исключает самопроизвольное срабатывание.
    • Уплотнение шпинделя: Реализуется несколькими кольцами круглого сечения из PTFE или фторкаучука (Viton), установленными в зоне выхода штока из корпуса. Конструкция часто включает сальниковую камеру с возможностью поджатия уплотнений.
    • Управление: Ручное посредством рычага-бабочки или рукоятки-«барашка». Для дистанционного управления предусмотрены модели с присоединительным квадратом под редуктор или электропривод по стандарту ISO 5211.

    Присоединительные концы и типоразмеры

    Краны Ру 40 производятся с различными типами присоединений, что определяет способ монтажа. Резьба может быть внутренней (В/В), наружной (Н/Н) или комбинированной (В/Н).

    • Резьба трубная цилиндрическая (G): По ГОСТ 6357-81 или ISO 228-1. Наиболее распространенный вариант для диаметров до DN50.
    • Резьба коническая (R): По ГОСТ 6211-81 или ISO 7-1. Обеспечивает дополнительную герметичность соединения за счет конусности.

    • Присоединение под пайку (Capillary Solder): Гнездо для капиллярной пайки медными или серебряными припоями. Обеспечивает монолитное, надежное соединение в медных системах.
    • Комбинированные варианты (например, G-NPT): Для стыковки разностандартных трубопроводов.

    Типоразмерный ряд кранов Ру 40, как правило, охватывает диапазон от DN8 (1/4″) до DN100 (4″). Наиболее востребованы размеры от DN15 до DN50.

    Таблица 1. Основные типоразмеры и параметры кранов шаровых латунных Ру 40
    Условный проход, DNРезьба присоединенияДиаметр проходного отверстия (полнопроходной), ммПримерный строительная длина, L (стандартная), ммМасса, кг (прибл.)
    15 (1/2″)G 1/2″15650.25
    20 (3/4″)G 3/4″20700.35
    25 (1″)G 1″25800.60
    32 (1 1/4″)G 1 1/4″32900.95
    40 (1 1/2″)G 1 1/2″381001.40
    50 (2″)G 2″501202.20

    Области применения в энергетике и смежных отраслях

    Благодаря высокой надежности и давлению Ру 40, данные краны находят применение в критически важных системах.

    • Теплоэнергетика: В качестве запорной арматуры на вспомогательных линиях подпитки, дренажа, обвязки теплообменного оборудования, систем отопления зданий и сооружений ТЭЦ. Рабочая среда – вода, пар низкого давления, водогликолевые растворы.
    • Водоподготовка и химводоочистка (ХВО): На трубопроводах подачи реагентов, умягченной и деминерализованной воды, где коррозионная стойкость латуни является преимуществом.
    • Пневматические системы управления: На трубопроводах сжатого воздуха давлением до 4.0 МПа для питания пневмоприводов, КИПиА.
    • Топливно-газовое хозяйство: На подводах природного газа или жидкого топлива (в исполнении для ГСМ) к горелочным устройствам, резервным генераторам.
    • Промышленные технологические линии: В качестве отсечной арматуры на неагрессивных жидкостях и газах в пределах допустимых температур.

    Ключевые технические характеристики и условия эксплуатации

    Выбор крана должен осуществляться строго в соответствии с его паспортными параметрами.

    Таблица 2. Эксплуатационные параметры кранов шаровых латунных Ру 40
    ПараметрЗначение / ДиапазонПримечание
    Условное давление, Ру (PN)40 кгс/см² (4,0 МПа, ~400 м вод. ст.)Максимальное избыточное давление при температуре 20°C
    Рабочее давление, РрЗависит от температуры средыС ростом температуры допустимое давление снижается
    Температура рабочей среды, min/maxОт -20°C до +150°C (для PTFE седла)Для моделей с фторкаучуковыми уплотнениями max +80°C
    Класс герметичности по ГОСТ 9544«А» (нулевая утечка)Для запорной арматуры
    Рабочая средаВода, пар, инертные газы, воздух, природный газ, масла, неагрессивные жидкостиСовместимость материалов корпуса и уплотнений со средой обязательна
    Срок службы (циклов)8 000 – 15 000 циклов «открыто-закрыто»Зависит от качества исполнения и условий эксплуатации

    Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

    Правильный монтаж – залог долговечной работы арматуры под высоким давлением.

    • Подготовка: Перед установкой необходимо убедиться в чистоте трубопровода, удалить окалину и стружку. Проверить кран на отсутствие внешних повреждений и плавность хода рукоятки (при полностью сброшенном давлении).
    • Направление потока: Большинство шаровых кранов являются двунаправленными, но некоторые модели могут иметь указатель направления потока, который необходимо соблюдать.
    • Уплотнение резьбовых соединений: Для цилиндрической резьбы (G) обязательна герметизация льняной прядью с пастой Unipak, нитью Tangit или анаэробным герметиком. Коническая резьба (R) герметизируется за счет конусности.
    • Затяжка: При монтаже не допускается приложение чрезмерных усилий к корпусу крана. Затяжку производят за корпус арматуры, а не за рукоятку или шпиндель. Используйте динамометрические ключи в соответствии с рекомендациями производителя.
    • Положение при эксплуатации: Кран может устанавливаться в любом пространственном положении, но необходимо обеспечить свободный доступ к рукоятке и избегать ее использования как точки опоры.
    • Обслуживание: Техническое обслуживание заключается в периодической проверке на герметичность, визуальном осмотре и смазке шарнирных соединений рукоятки. Ремонт, как правило, ограничивается заменой картриджа (блока шар-седла) в ремонтопригодных моделях.

    Преимущества и недостатки по сравнению с арматурой из других материалов

    Преимущества:

    • Высокая коррозионная стойкость по сравнению со стальными кранами, особенно в водных средах.
    • Меньший вес и удобство монтажа на резьбовых соединениях.
    • Хорошие антифрикционные свойства латуни, снижающие риск заклинивания.
    • Относительно низкая стоимость при высоких рабочих параметрах (Ру 40).
    • Быстрота срабатывания (1/4 оборота) и минимальные потери давления в открытом состоянии.

    Недостатки и ограничения:

    • Ограниченная стойкость к некоторым агрессивным средам (аммиак, сильные окислители, концентрированные кислоты и щелочи).
    • Ограничение по максимальной температуре (обычно +150°C) по сравнению со стальной или нержавеющей арматурой.
    • Восприимчивость к цинковому обесцинкованию в определенных условиях (мягкая вода с низким содержанием солей при высоких температурах).
    • Механическая прочность ниже, чем у стальных аналогов, что требует более аккуратного обращения при монтаже.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кран Ру 40 от крана PN 40?

В современной маркировке это, по сути, одно и то же. Ру (условное давление) – устаревшее, но до сих пор широко используемое в СНГ обозначение в кгс/см². PN (Nominal Pressure) – обозначение по международным и европейским стандартам в барах. Ру 40 соответствует PN 40, что равно приблизительно 4,0 МПа. Важно учитывать, что стандарты испытаний на прочность и герметичность могут различаться.

Можно ли использовать латунный кран Ру 40 для пара?

Да, но с строгими ограничениями по температуре и давлению. Необходимо выбирать модель, в паспорте которой прямо указано разрешение на работу с насыщенным паром. Как правило, для пара допустимое рабочее давление при температуре свыше +100°C резко снижается. Например, при +150°C рабочее давление может быть ограничено 8-10 бар. Требуется консультация техдокументации на конкретное изделие.

Каков ресурс герметичности шарового крана?

Ресурс до появления первых признаков протечки через уплотнительные седла при соблюдении условий эксплуатации составляет в среднем 8-15 тысяч циклов. На ресурс негативно влияют: абразивные частицы в среде, работа в положении «полуоткрыто», превышение температурных пределов, гидроудары.

Почему возникает заклинивание шара и как его избежать?

Заклинивание чаще всего вызвано:
1. Отложениями на поверхности шара (накипь, продукты коррозии трубопровода).
2. Деформацией PTFE седел при тепловом расширении или превышении давления.
3. Механическим повреждением сферы.
Для профилактики необходимо: устанавливать фильтры перед краном, не использовать кран для регулирования потока (только «открыто/закрыто»), соблюдать температурный режим, перед первым пуском после монтажа промыть систему.

Допустимо ли использование льна с краской для уплотнения резьбы G?

Категорически не рекомендуется. Свинцовый сурик или железный сурик в краске могут вызвать активную коррозию латунного сплава (электрохимическая коррозия разнородных металлов). Для герметизации следует применять специальные пасты для соединения металл-металл, сантехнические нити или тефлоновую ленту, совместимую с топливом и газом, если кран используется на соответствующих средах.

Как выбрать между полнопроходным и стандартнопроходным краном?

Полнопроходной (Full Bore, FB) имеет диаметр отверстия в шаре, равный внутреннему диаметру присоединяемой трубы. Он обеспечивает нулевые потери давления и используется на критичных участках, для чистки трубопровода скребком. Стандартнопроходной (Reduced Bore, RB) имеет отверстие на один типоразмер меньше. Он дешевле, компактнее и легче, применяется там, где незначительное гидросопротивление некритично. Для систем с Ру 40, где важен расход, чаще выбирают полнопроходные модели.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.