Краны фланцевые ДУ 150 мм

Краны фланцевые ДУ 150 мм: конструкция, типы, применение и монтаж

Фланцевый кран диаметром условного прохода (ДУ) 150 мм представляет собой запорную арматуру, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводных системах. Основная отличительная черта – присоединительные фланцы, соответствующие ГОСТ или иным стандартам, что обеспечивает надежное, разъемное соединение с ответными фланцами трубопровода, насосов, емкостей или другого оборудования. Номинальный диаметр ДУ 150 (также обозначаемый как DN 150) указывает на внутренний диаметр присоединяемого трубопровода в миллиметрах и является ключевым параметром при подборе арматуры.

Конструктивные особенности и принцип действия

Основу конструкции шарового крана ДУ 150 составляет литой или сварной корпус (реже – штампованный), изготавливаемый из углеродистой, легированной, нержавеющей стали, чугуна или цветных сплавов. Внутри корпуса размещен сферический затвор (шар) со сквозным отверстием, диаметр которого, как правило, соответствует полному проходу (Full Bore, FB) или, реже, стандартному проходу (Reduced Bore, RB). Шар жестко соединен со штоком (шпинделем), который приводится в действие ручным рычагом, маховиком или приводом (электрическим, пневматическим, гидравлическим). При повороте штока на 90° отверстие в шаре совмещается с осью трубопровода, обеспечивая проток, либо становится перпендикулярно ей, полностью блокируя поток. Герметичность в закрытом положении обеспечивается уплотнительными кольцами (седлами), расположенными между шаром и корпусом. Седла изготавливаются из полимерных материалов (PTFE, PCTFE, нейлон, делон) или металла.

Основные типы и исполнения кранов ДУ 150

Классификация фланцевых кранов ДУ 150 проводится по нескольким ключевым признакам.

1. По типу рабочей среды и давлению

• Класс давления (PN): Определяет максимальное избыточное давление, при котором кран может эксплуатироваться при температуре 20°C. Для ДУ 150 распространены следующие классы:
  • PN 10 (1,0 МПа) – для систем низкого давления.
  • PN 16 (1,6 МПа) – наиболее распространенный класс для водоснабжения, отопления, неагрессивных сред.
  • PN 25 (2,5 МПа) и PN 40 (4,0 МПа) – для промышленных и энергетических систем.
  • В стандартах ANSI: Class 150, Class 300 (соответствуют примерно PN 20 и PN 50).
• Температурный диапазон: Зависит от материалов корпуса и уплотнений. Для стандартных кранов с уплотнениями из PTFE диапазон обычно от -20°C до +200°C. Исполнения для криогенных или высокотемпературных сред используют специальные материалы.

2. По материалу корпуса

• Стальные (углеродистые, легированные): Универсальны, применяются для широкого диапазона давлений, температур и агрессивных сред (в зависимости от марки стали). Наиболее распространены в энергетике и промышленности.
• Нержавеющие (AISI 304, 316, 316L): Для высокоагрессивных сред (кислоты, щелочи), пищевой и фармацевтической промышленности, систем с высокой чистотой среды.
• Чугунные (серый чугун EN-GJL, ковкий чугун EN-GJMW): Для воды, пара, газа при давлениях до PN 16 и температурах до +300°C. Отличаются экономичностью.
• Латунные/бронзовые: Реже для ДУ 150, применяются в судовых системах или для специфических сред.

3. По конструкции и типу присоединения

• Полнопроходные (Full Bore): Диаметр отверстия в шаре равен внутреннему диаметру трубопровода. Минимальные гидравлические потери, возможность прохода очистных устройств (скребков, шаров).
• Стандартнопроходные (Reduced Bore): Диаметр отверстия в шаре меньше ДУ трубопровода (обычно на один типоразмер). Более компактны и легче, но создают повышенные потери давления.
• Фланцевое исполнение: Тип фланцев строго регламентирован. Для трубопроводов на территории РФ и стран СНГ основным стандартом является ГОСТ 33259-2015 (ранее ГОСТ 12815-80) с исполнениями:
  • Исполнение 1 – с соединительным выступом.
  • Исполнение 2 – с выступом.
  • Исполнение 3 – без выступа.
  • Исполнение 4 – с шипом.
  • Исполнение 5 – с пазом.
  • Исполнение 6 – под линзовую прокладку.
  • Исполнение 7 – под прокладку овального сечения.
  • Исполнение 8 – с шипом под фторопластовую прокладку.
  • Исполнение 9 – с пазом под фторопластовую прокладку.

  Также широко применяются фланцы по DIN EN 1092-1 (европейский стандарт) и ASME B16.5 (американский стандарт).

Технические характеристики и выбор

Выбор крана ДУ 150 требует анализа полного комплекса параметров, которые должны быть отражены в технической документации (паспорте, каталоге).

Сводная таблица основных параметров кранов фланцевых ДУ 150

Параметр	Типовые значения / варианты исполнения	Примечание
Условный диаметр (ДУ/DN)	150 мм	Номинальный размер
Условное давление (PN)	PN 10, PN 16, PN 25, PN 40, Class 150, Class 300	Выбирается по проекту
Строительная длина (L)	~240-280 мм (по ГОСТ 28343-89, ISO 17292)	Важно для монтажа
Материал корпуса	Сталь 25Л, 20ГМЛ, 12Х18Н9ТЛ, AISI 316, Чугун ВЧШГ, Чугун EN-GJL-250	Определяет стойкость к среде
Материал шара	С покрытием (хромирование, никелирование), нержавеющая сталь	Влияет на износостойкость
Материал уплотнений	PTFE (тефлон), PCTFE (фторопласт-3), нейлон, делон, металл	Определяет температурный режим и химическую стойкость
Тип управления	Рычаг, маховик с редуктором, электропривод, пневмопривод	Выбор по частоте и скорости срабатывания
Рабочая среда	Вода, пар, природный газ, нефтепродукты, агрессивные жидкости и газы	Указывается в ТУ на изделие
Температура рабочей среды	От -196°C (криогенные) до +500°C (высокотемпературные с металлическими уплотнениями)	Стандартный диапазон для PTFE: -20…+200°C
Климатическое исполнение	У, УХЛ, ХЛ, Т по ГОСТ 15150	Для эксплуатации на открытом воздухе, в помещении и т.д.

Области применения в энергетике и промышленности

• Теплоэнергетика: В системах теплоснабжения (тепловые сети, ИТП, котельные) для перекрытия потоков теплоносителя (перегретая вода, пар) на магистралях, ответвлениях, перед теплообменным оборудованием.
• Водоснабжение и водоотведение: На магистральных и распределительных трубопроводах холодной и горячей воды, в системах пожаротушения, на насосных станциях.
• Нефтегазовая отрасль: На технологических линиях транспортировки нефтепродуктов, газа (природного, сжиженного), в системах подготовки и очистки.
• Химическая промышленность: Для управления потоками агрессивных химических сред, где критична коррозионная стойкость материала корпуса и уплотнений.
• Энергетические объекты: На вспомогательных трубопроводах ТЭЦ и АЭС (системы химводоочистки, технического водоснабжения, маслосистемы).

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж – залог долговечной и безопасной работы арматуры.

Этапы монтажа:

• Подготовка: Проверка комплектности, маркировки, соответствия фланцевых присоединений (стандарт, давление, тип уплотнения). Очистка фланцев трубопровода от грязи и окалины.
• Установка прокладки: Выбор прокладки (паронитовая, фторопластовая, спирально-навитая, металлическая) в соответствии с рабочей средой, давлением и типом фланцевого исполнения.
• Стыковка: Совмещение фланцев крана и трубопровода без перекоса. Предварительная насадка болтов (шпилек).
• Затяжка: Равномерная затяжка болтов/шпилек крест-накрест динамометрическим ключом с моментом, указанным в паспорте крана или по стандарту на фланцевое соединение. Неравномерная затяжка ведет к перекосу и нарушению герметичности.
• Проверка: После монтажа всей системы обязательна опрессовка (гидравлическое испытание) на давление, превышающее рабочее, для проверки герметичности всех соединений.

Эксплуатация и обслуживание:

• Запрещается использовать кран в качестве регулирующей арматуры для дросселирования потока – это приводит к кавитационному износу шара и седел.
• Периодический визуальный контроль состояния наружных поверхностей, соединений, привода.
• При появлении подтеканий в закрытом положении – проверка и, при необходимости, замена уплотнительных седел (для разборных кранов).
• Смазка штока и шарнирных соединений привода согласно регламенту производителя.
• Хранение крана в закрытом положении с сохранением заводской смазки и упаковки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие крана шарового фланцевого ДУ 150 от задвижки того же диаметра?

Шаровой кран имеет более компактную строительную длину, меньшее время срабатывания (поворот на 90°), более высокую герметичность (класс А по ГОСТ 9544), но, как правило, не предназначен для работы в промежуточных (регулирующих) положениях. Задвижка имеет значительную строительную высоту, большее время на открытие/закрытие, может использоваться для дросселирования, но подвержена износу уплотнительных поверхностей в клине.

2. Как правильно расшифровать маркировку на корпусе крана?

Пример: 16с67нж Ду150 Ру16. 16 – обозначение типа арматуры (кран шаровой); с – материал корпуса (сталь углеродистая); 67 – тип привода (ручной рычажный); нж – материал уплотнений (нержавеющая сталь, обычно относится к шару); Ду150 – условный проход; Ру16 – условное давление 1,6 МПа. Также указываются: товарный знак, год выпуска, направление потока, марка стали (например, 25Л).

3. Можно ли устанавливать кран ДУ 150 PN 16 на трубопровод с давлением 2.0 МПа?

Нет, категорически запрещено. Класс давления PN 16 означает максимально допустимое рабочее давление 1.6 МПа при температуре 20°C. При повышенных температурах допустимое давление еще снижается. Установка арматуры с несоответствующим классом давления создает аварийную ситуацию.

4. Что означает «полнопроходный» кран и когда его необходимо применять?

Полнопроходный (Full Bore) кран имеет диаметр отверстия в шаре, равный внутреннему диаметру трубопровода (для ДУ 150 – около 150 мм). Это минимизирует гидравлическое сопротивление и позволяет проводить через линию очистные устройства (скребки, шары-очистители). Обязателен к применению на магистральных трубопроводах, где важны потери напора или предусмотрена очистка.

5. Какой тип фланцевого исполнения выбрать для системы с агрессивной средой?

Для агрессивных сред (кислоты, щелочи) предпочтительны фланцевые соединения с полостями под фторопластовые прокладки (исполнения 8 или 9 по ГОСТ 33259) или под прокладки овального сечения (исполнение 7). Они обеспечивают лучшую герметизацию и защиту болтового соединения от попадания среды. Материал корпуса и уплотнений также должен быть химически стойким (нержавеющая сталь, фторопласт).

6. Требуется ли техобслуживание шарового крана с электроприводом?

Да. Помимо проверки герметичности самого крана, необходимо регулярное техническое обслуживание электропривода: проверка состояния сальников, смазка редуктора, контроль настроек концевых выключателей и момента срабатывания, проверка целостности электрической изоляции. Регламент ТО указывается в паспорте на привод.

Заключение

Фланцевый кран ДУ 150 мм является высокоэффективным и надежным элементом запорной арматуры для магистральных и технологических трубопроводов среднего и крупного диаметра. Его корректный выбор, учитывающий давление, температуру, химический состав среды, тип фланцевого соединения и требования к гидравлическим потерям, определяет безопасность и бесперебойность работы всей системы. Строгое соблюдение правил монтажа, эксплуатации и технического обслуживания, предписанных производителем, гарантирует многолетний ресурс работы данного узла. При проектировании и закупке необходимо ориентироваться на техническую документацию (паспорт, сертификаты соответствия), а также на авторитет производителя и наличие опыта успешной эксплуатации его продукции в аналогичных условиях.