Краны фланцевые ДУ (DN) 32 мм: технические характеристики, конструкция и применение
Фланцевый кран диаметром условного прохода (ДУ или DN) 32 мм представляет собой запорную арматуру, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводных системах. Устройство монтируется между фланцами трубопровода посредством болтового соединения, что обеспечивает высокую герметичность, надежность и удобство обслуживания. Данный типоразмер является одним из наиболее востребованных в технологических линиях среднего и малого сечения, системах отопления, водоснабжения и в различных отраслях промышленности.
Конструктивные особенности и принцип действия
Основу конструкции фланцевого крана DN 32 составляет литой корпус (реже — сварной), изготовленный из чугуна, стали, нержавеющей стали или латуни. Внутри корпуса расположен затвор — сферическая пробка (шар) со сквозным отверстием, диаметр которого, как правило, соответствует условному проходу (полнопроходная конструкция). Шар жестко соединен с приводным валом (шпинделем), который выводится наружу через систему уплотнений. Поворот шпинделя на 90° осуществляет перевод затвора из положения «открыто» в положение «закрыто» и наоборот. Герметичность в закрытом состоянии обеспечивается прижатием шара к уплотнительным кольцам (седлам), изготовленным из полимерных материалов (фторопласт, PTFE, усиленный PTFE, нейлон).
Фланцы крана соответствуют стандартам ГОСТ 33259-2015 (типы фланцев 21, 23), DIN EN 1092-1 или ASME B16.5. Для DN 32 наиболее распространены исполнения с фланцами на давление PN10, PN16, PN25 и PN40. Крепежные отверстия во фланцах крана совпадают с отверстиями в ответных фланцах трубопровода, между ними устанавливается уплотнительная прокладка.
Материалы исполнения и условия применения
Выбор материала корпуса и уплотнений определяется параметрами рабочей среды, давлением и температурой.
- Чугун (EN-GJL-250, ЧШГ): Применяется для воды, пара, неагрессивных сред при температурах до +300°C и давлениях до PN16. Отличается экономичностью.
- Углеродистая сталь (25Л, WCB): Универсальный материал для более высоких давлений (до PN40) и температур (до +425°C). Устойчив к гидроударам. Применяется в энергетике и промышленных трубопроводах.
- Нержавеющая сталь (CF8/304, CF8M/316): Для агрессивных сред: кислот, щелочей, растворов. Рабочая температура до +400°C. Отличается высокой коррозионной стойкостью.
- Латунь (CW617N): Для систем водоснабжения, ГВС, сжатого воздуха. Температурный диапазон от -20°C до +150°C.
- Условный проход (DN): 32 мм.
- Условное давление (PN): 16 бар (1,6 МПа).
- Проходное отверстие (полнопроходной): ~32 мм.
- Строительная длина (между фланцами): Согласно ГОСТ 33259-2015 — 165 мм (тип 21).
- Строительная высота (зависит от производителя и типа привода): ~150-180 мм для ручного управления.
- Рабочая среда: Вода, пар, нефтепродукты, инертные газы, неагрессивные жидкости.
- Рабочая температура: В зависимости от материала и уплотнений: от -40°C до +300°C (для стального с PTFE).
- Крутящий момент для управления: ~30-50 Н·м (зависит от давления среды).
- Тип управления: Ручной рычаг, ручной редуктор, пневмо- или электропривод.
- Энергетика: Вспомогательные трубопроводы котельных, тепловых пунктов, системы подпитки и дренажа.
- Водоснабжение и водоотведение: Магистральные линии холодного и горячего водоснабжения, обвязка насосных станций, фильтровальных установок.
- Промышленность: Технологические линии в химической, пищевой, фармацевтической отраслях для переключения потоков.
- Отопление и вентиляция: Обвязка теплообменников, узлов управления, вводов в здания.
- Транспортировка газов и нефтепродуктов: Вспомогательные линии на компрессорных и насосных станциях.
- Высокая герметичность класса «А» (полная непроницаемость) по ГОСТ 9544-2015.
- Малое гидравлическое сопротивление в открытом положении.
- Быстрое перекрытие потока (поворот на 90°).
- Простота конструкции, удобство монтажа и обслуживания за счет фланцевого соединения.
- Длительный срок службы при правильной эксплуатации.
- Возможность установки электропривода для дистанционного управления.
- Относительно высокая стоимость по сравнению с задвижками того же диаметра.
- Требование к свободному пространству для поворота рычага или монтажа привода.
- При длительной эксплуатации в статичном положении возможно «прикипание» шара к седлам.
- Ограничение по температуре, накладываемое материалом уплотнений.
Уплотнительные кольца (седла) из фторопласта (PTFE) стандартно работают в диапазоне от -20°C до +180°C. Для высоких температур (+250°C и выше) применяются металлографитовые или комбинированные уплотнения.
Ключевые технические параметры (на примере стального крана PN16)
Основные характеристики для выбора и проектирования:
Таблица 1. Соответствие стандартов и размеров фланцевого соединения DN 32
| Стандарт фланца | Давление (PN) | Диаметр окружности болтов (D), мм | Диаметр болтовой окружности (K), мм | Количество и диаметр болтов | Наружный диаметр фланца (D), мм |
|---|---|---|---|---|---|
| ГОСТ 33259-2015 (Тип 21) | 16 | 120 | 100 | 4 x M16 | 140 |
| DIN EN 1092-1 (Form B1) | 16 | 120 | 100 | 4 x M16 | 140 |
| ASME B16.5 (Class 150) | 20 (≈) | 120.7 | 88.9 | 4 x 15.9 мм (5/8″) | 108 |
Области применения
Краны фланцевые DN 32 находят применение в системах, требующих надежного и частого отключения участков:
Преимущества и недостатки
Преимущества:
Недостатки:
Монтаж и эксплуатация
Монтаж фланцевого крана DN 32 должен производиться на прямом участке трубопровода, исключающем воздействие изгибающих моментов. Перед установкой необходимо проверить чистоту внутренней полости крана и трубопровода. Фланцевые уплотнения (прокладки) выбираются в соответствии со средой и давлением (паронит, фторопласт, металлографит). Затяжку болтов следует проводить крест-накрест с рекомендуемым моментом, указанным в паспорте изделия, чтобы избежать перекоса. В процессе эксплуатации рекомендуется периодически (не реже 1 раза в квартал) проворачивать кран для предотвращения заклинивания. При выборе крана с электроприводом необходимо учитывать требуемое время срабатывания и наличие системы ручного дублера на случай отключения электроэнергии.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается полнопроходной кран от стандартнопроходного?
Полнопроходной (Full Bore) кран DN 32 имеет диаметр отверстия в шаре, равный внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода (≈32 мм), что минимизирует потери давления. Стандартнопроходной (Reduced Bore) имеет отверстие меньше DN (например, 25 мм), что создает дополнительное гидравлическое сопротивление, но снижает стоимость и габариты изделия.
Как правильно подобрать материал уплотнительных седел?
Выбор зависит от температуры и химической агрессивности среды. PTFE (фторопласт) — стандарт для большинства нейтральных сред до +180°C. Усиленный PTFE (с наполнителем) — для более высоких нагрузок. Для высоких температур (+250°C и выше) и пара применяют металлографитовые или комбинированные уплотнения. Для агрессивных химических сред — PTFE или PTFE с специальными наполнителями, совместимыми со средой.
Можно ли устанавливать фланцевый кран DN 32 в любом пространственном положении?
Да, конструкция шарового крана позволяет монтаж в любом положении (горизонтально, вертикально шпинделем вверх или вниз). Однако рекомендуется избегать положения, при котором шпиндель направлен вниз в условиях возможных протечек по штоку, так как это может привести к скоплению среды в районе сальникового уплотнения. Предпочтительным является горизонтальное расположение шпинделя или вертикальное — шпинделем вверх.
Что означает обозначение «DN32 PN16»?
DN32 — номинальный (условный) диаметр прохода в миллиметрах. PN16 — номинальное (условное) давление в барах при температуре рабочей среды 20°C. Это означает, что кран рассчитан на длительную работу при давлении 16 бар (1,6 МПа) и температуре, соответствующей материалу уплотнений. При повышении температуры допустимое рабочее давление, как правило, снижается (см. графики производителя).
Требуется ли техническое обслуживание шарового фланцевого крана?
При правильной эксплуатации в штатных условиях краны практически не требуют обслуживания. Рекомендуется периодическая проверка на герметичность и работа (открытие-закрытие) для предотвращения «прикипания» шара. В случае износа уплотнительных седел или протечки по шпинделю возможна ремонтопригодность у некоторых моделей (разборные корпуса), предусматривающая замену картриджа с шаром и седлами.
Какой тип привода выбрать: ручной рычаг, редуктор или электропривод?
Выбор зависит от частоты использования и требований к автоматизации. Рычаг — для частого ручного управления при доступности. Редуктор (червячный) — для плавного управления, уменьшения усилия и фиксации промежуточных положений, часто используется на средних и высоких давлениях. Электропривод — для дистанционного управления, интеграции в АСУ ТП, при большом количестве кранов или их труднодоступном расположении.
Заключение
Фланцевый шаровой кран DN 32 мм является высокоэффективным и надежным решением для организации запорных функций в трубопроводных системах различного назначения. Его выбор требует учета комплекса параметров: материала корпуса и уплотнений, давления, температуры и химического состава рабочей среды, типа управления и стандарта фланцевого соединения. Правильный подбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с технической документацией обеспечивают длительный и безотказный срок службы арматуры, что критически важно для бесперебойной работы энергетических и промышленных объектов.