Кран шаровый с условным диаметром прохода 20 мм и условным давлением 16 кгс/см² (1,6 МПа) является одним из наиболее распространенных типов запорной арматуры в системах тепло-, водоснабжения, технологических трубопроводах и энергетических установках. Данная арматура предназначена для полного перекрытия потока рабочей среды. Термины «Ду» (Диаметр условный) и «Ру» (Рабочее давление условное), хотя и являются устаревшими обозначениями согласно современным стандартам (ГОСТ 28338-2016, ГОСТ 356-80), до сих пор активно используются в профессиональной среде, особенно при работе с оборудованием советского и постсоветского периода. Современные аналоги — DN (Nominal Diameter) и PN (Nominal Pressure).
Ду (DN) 20 мм: Условный проход, приблизительно соответствующий внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода. Фактический внутренний диаметр проточной части крана (особенно полнопроходного, Full Bore) также составляет 20 мм или близок к нему, что минимизирует гидравлические потери. Существуют также редуцированные (стандартнопроходные) краны, где проход сужен, что важно учитывать при проектировании.
Ру (PN) 16 кгс/см²: Условное давление, при котором кран может работать при температуре рабочей среды 20°C в течение расчетного срока службы. В единицах СИ это соответствует 1,6 МПа (Мегапаскаль). Важно различать PN (номинальное давление) и Рр (рабочее давление). Рабочее давление при повышенных температурах (например, для горячей воды или пара) должно быть снижено согласно диаграмме или таблице зависимости давления от температуры, предоставляемой производителем.
Конструкция шарового крана DN 20 включает следующие ключевые элементы:
Краны DN 20 PN 16 классифицируются по нескольким признакам:
Основные регулирующие стандарты:
| Температура рабочей среды, °C | Максимальное рабочее давление (для типовых уплотнений PTFE), МПа | Максимальное рабочее давление, кгс/см² (приблизительно) |
|---|---|---|
| -20 до +120 | 1.6 | 16 |
| +120 до +150 | 1.4 | 14 |
| +150 до +200 | 1.2 | 12 |
Примечание: Данные носят справочный характер. Точные значения необходимо уточнять в паспорте конкретного изделия, так как они зависят от материала корпуса и уплотнений.
Монтаж резьбового крана DN 20 осуществляется с использованием уплотнительных материалов (лента ФУМ, нить, паста). Критически важно не превышать момент затяжки во избежание срыва резьбы или деформации корпуса. При установке необходимо обеспечить прямолинейность участка трубопровода без перекосов. Кран должен быть доступен для управления. Эксплуатация подразумевает периодическое (1-2 раза в год) проворачивание шара для предотвращения «прикипания». Техническое обслуживание, как правило, не предусмотрено для неразборных моделей — при выходе из строя кран подлежит замене.
При приемке партии кранов проверяется: соответствие маркировки (DN, PN, материал, направление потока, товарный знак), комплектность (наличие заглушек, паспорта), внешний вид (отсутствие литейных раковин, трещин). Обязательным является проведение приемо-сдаточных испытаний на герметичность, которые включают испытание корпуса давлением (обычно 1.5*PN = 24 кгс/см²) и герметичность затвора (давление, как правило, равное PN). Методы испытаний регламентированы ГОСТ 9544-2015.
Это одно и то же. DN — безразмерная величина, приблизительно указывающая на диаметр в миллиметрах. Резьбовое соединение для трубопровода DN 20 чаще всего имеет размер ¾ дюйма. Поэтому в обозначении крана могут указывать и «DN 20», и «Ду 20», и «¾».
Да, но с существенными ограничениями. Применение возможно только если это прямо указано в паспорте изделия. Для пара рабочее давление при температуре свыше 120°C должно быть снижено согласно таблице производителя. Уплотнения должны быть рассчитаны на высокие температуры (чаще PTFE с наполнителями). Латунные краны для пара, как правило, не применяются.
Полнопроходной (Full Bore) кран имеет диаметр отверстия в шаре, равный или почти равный DN трубопровода. Это обеспечивает минимальные потери давления (гидравлическое сопротивление) и позволяет использовать кран на трубопроводах, где требуется продувка или очистка скребком. Стандартнопроходной кран дешевле и имеет меньший крутящий момент, но создает большее гидравлическое сопротивление.
Основные причины: попадание механических частиц в зону уплотнения шара, износ или деформация уплотнительных колец (седел), отсутствие смазки в кранах сварной конструкции, «прикипание» шара к уплотнениям из-за длительного простоя. Не рекомендуется прикладывать чрезмерное усилие — это может привести к поломке. Требуется диагностика и замена.
Шаровые краны, как правило, всепроходны и не имеют строгой ориентации по направлению потока. Исключение составляют краны с дренажным отверстием, патрубком или специальной конструкцией (например, трехходовые) — для них направление потока указано стрелкой на корпусе. Рычаг или ручка должны занимать положение, удобное для управления.
Срок службы определяется количеством циклов «открыто-закрыто» и условиями эксплуатации. Для качественных латунных кранов на воде при температуре до 120°C и при соблюдении условий эксплуатации ресурс может составлять 8-10 тысяч циклов или 10-15 лет. Ресурс уплотнений обычно меньше, чем корпуса.
PN 16 — это метрическое обозначение номинального давления (1.6 МПа). Class 150 — это класс давления по американскому стандарту ANSI/ASME, выраженный в фунтах на квадратный дюйм (psi). Для температур до 38°C (100°F) Class 150 соответствует давлению 19.6 бар (~20 кгс/см²). Таким образом, Class 150 несколько выше, чем PN 16. Прямого эквивалента нет, так как системы стандартов используют разные температурные базисы.
Кран шаровый DN 20 PN 16 представляет собой высокоэффективное и надежное запорное устройство, технические характеристики которого строго регламентированы национальными и международными стандартами. Правильный выбор материала корпуса и уплотнений в зависимости от рабочей среды (вода, пар, агрессивные жидкости), температуры и давления является ключевым для обеспечения долговечности и безопасности эксплуатации. Понимание маркировки, конструктивных особенностей и правил монтажа позволяет специалистам энергетической и жилищно-коммунальной отраслей грамотно интегрировать данную арматуру в трубопроводные системы, минимизируя риски аварий и простоев.