Краны Галлоп Ду 20

Краны Галлоп Ду 20: технические характеристики, конструкция и применение в энергетике

Кран Галлоп (шаровой кран с дренажным патрубком типа «Галлоп») Ду 20 — это специализированная трубопроводная арматура, предназначенная для отключения, перенаправления потоков рабочей среды и, что является его ключевой особенностью, для безопасного и контролируемого дренирования (выпуска воздуха) или опорожнения участков трубопровода, сосудов и аппаратов. Конструкция представляет собой стандартный шаровой кран, в корпус которого интегрирован дополнительный дренажный (спускной) патрубок меньшего диаметра, оснащенный собственным запорным элементом — обычно игольчатым вентилем или пробковым краном. Название «Галлоп» является зарегистрированной торговой маркой одного из производителей, однако в профессиональной среде оно стало нарицательным для всего класса арматуры подобной конструкции.

Конструктивные особенности и принцип действия

Кран Галлоп Ду 20 состоит из нескольких основных узлов, собранных в едином литом корпусе (чаще из углеродистой, легированной или нержавеющей стали):

• Основной проходной канал (Ду 20): Обеспечивает проток рабочей среды (вода, пар, газ, масло, теплоноситель) в штатном режиме. Перекрывается с помощью шарового затвора, вращающегося на 90°.
• Дренажный (спускной) патрубок: Расположен перпендикулярно или под углом к основному каналу, в «мертвой зоне» за шаровым затвором со стороны, противоположной основному потоку. Его условный проход, как правило, составляет Ду 10, Ду 15 или также Ду 20. Патрубок имеет собственную резьбу (внутреннюю или наружную) для подключения дренажной линии или гибкого шланга.
• Запорный элемент дренажного патрубка: Управляется отдельно от основного шара. В большинстве моделей это игольчатый вентиль, обеспечивающий плавное регулирование малого потока, или пробковый кран. Он служит для открытия/закрытия дренажного канала.
• Уплотнительные узлы: Система сальниковых или сильфонных уплотнений штоков как основного шарового крана, так и дренажного вентиля, гарантирующая герметичность по отношению к внешней среде.
• Привод: Основной кран может управляться вручную (рычагом или редуктором) или иметь привод (пневматический, электрический, гидравлический). Дренажный вентиль — почти всегда ручной.

Принцип работы заключается в следующей последовательности операций:
1. В нормальном рабочем положении основной шаровый кран открыт, дренажный вентиль закрыт. Поток среды свободно проходит по магистрали.
2. Для дренирования (удаления воздуха) или опорожнения участка трубопровода, расположенного после крана по ходу потока, сначала перекрывают основной шаровый кран. Таким образом, среда оказывается запертой между основным затвором и следующей задвижкой в линии.
3. Затем открывают дренажный вентиль. Запертая среда (или скопившийся воздух) через дренажный патрубок безопасно сбрасывается в подготовленную систему или емкость.
4. После завершения операции дренажный вентиль закрывают, а основной кран можно вновь открыть.

Основные технические характеристики (типовые значения для Ду 20)

Параметры кранов Галлоп могут варьироваться в зависимости от производителя и материала исполнения. Ниже приведены усредненные данные для изделий из углеродистой стали, рассчитанных на работу с водой, паром и инертными средами.

Параметр	Значение / Описание
Условный проход (DN), основной канал	20 мм (3/4″)
Условный проход (DN), дренажный патрубок	10 мм (3/8″), 15 мм (1/2″) или 20 мм (3/4″)
Условное давление (PN)	16, 25, 40, 63, 100, 160, 250 бар
Рабочее давление (Рр)	Зависит от PN, температуры и материала. Для PN16 при 20°C — 16 бар.
Рабочая температура	От -60°C (для специальных исполнений) до +200°C (для стандартных уплотнений PTFE). До +500°C для исполнений с графитовыми уплотнениями и специальными сталями.
Тип присоединения	Резьбовое (внутренняя/наружная), приварное (под приварку), фланцевое (редко для Ду 20). Наиболее распространено муфтовое присоединение с внутренней резьбой.
Материал корпуса	Углеродистая сталь (ст. 25, ст. 20), нержавеющая сталь (12Х18Н10Т, AISI 304, 316), легированная сталь (13ХФА).
Материал шарового затвора и седла	Нержавеющая сталь с упрочняющим покрытием (хром, никель), латунь. Уплотнения седла — фторопласт (PTFE), усиленный PTFE, PEEK, металл-сальф.
Класс герметичности по ГОСТ 9544	«А» (полная герметичность), «В» (допустимая утечка)
Стандарты	ГОСТ 28908-91 (краны шаровые), ТУ производителя, а также API, DIN, ANSI для экспортных изделий.

Области применения в энергетике и смежных отраслях

Краны Галлоп Ду 20 находят широкое применение на объектах, где требуется регулярный контроль за состоянием среды и безопасное обслуживание систем:

• Тепловая энергетика: Дренирование конденсата из паропроводов низкого и среднего давления, воздушников в системах подпитки котлов, опорожнение участков трубопроводов перед ремонтом. Установка перед и после контрольно-измерительных приборов (манометров, расходомеров) для их проверки и замены без остановки системы.
• Химическая и нефтегазовая промышленность: Отбор проб технологических сред, дренаж из емкостей и аппаратов, установка на импульсных линиях приборов автоматики.
• ЖКХ и теплоснабжение: В качестве воздухоотводчиков и спускных устройств в высших точках теплотрасс и систем отопления, для дренажа секционных задвижек на тепловых пунктах.
• Машиностроение: В гидравлических и пневматических системах станков и прессов для удаления воздуха и слива рабочей жидкости.

Преимущества и недостатки по сравнению с альтернативными решениями

Преимущества:

• Компактность и функциональность: Две функции (отключение и дренаж) совмещены в одном устройстве, что экономит место и уменьшает количество сварных/резьбовых соединений.
• Повышенная безопасность: Процесс дренирования стандартизирован и минимизирует риск ошибок персонала. Сброс среды происходит направленно, через подготовленный патрубок.
• Удобство обслуживания: Позволяет проводить ревизию и замену арматуры, установленной «после» него, без полного опорожнения магистрали.
• Надежность: Шаровые краны обладают высокой износостойкостью и малым моментом при переключении.

Недостатки и ограничения:

• Более высокая стоимость: По сравнению с отдельным краном и дренажным вентилем, установленными последовательно.
• Сложность конструкции: Большее количество внутренних уплотнений потенциально увеличивает количество точек возможных протечек.
• Ограниченная ремонтопригодность дренажного узла: В случае выхода из строя вентиля дренажного патрубка часто требуется замена всего узла в сборе.
• Требовательность к качеству среды: Как и любой шаровой кран, чувствителен к механическим примесям, которые могут повредить уплотнения седла и поверхность шара.

Критерии выбора крана Галлоп Ду 20

При подборе арматуры для конкретных условий эксплуатации необходимо учитывать следующие параметры:

1. Рабочая среда: Химический состав, агрегатное состояние, наличие абразивных частиц. Определяет выбор материала корпуса, шара и типа уплотнений (например, нержавеющая сталь и PTFE для агрессивных сред, углеродистая сталь и графит для высоких температур).
2. Давление и температура: Максимальные и рабочие значения. Запас по давлению (PN) должен превышать рабочее не менее чем на 20-25%.
3. Тип присоединения: Должен соответствовать проекту трубопровода. Для высоконапорных систем предпочтительна приварка, для низконапорных — резьба.
4. Климатические условия: Для наружной установки требуется исполнение с соответствующим климатическим покрытием (УХЛ1).
5. Частота использования: Для частых операций (более 1-2 раз в день) следует выбирать краны с усиленными узлами уплотнения штока (сильфонные или сальниковые с графитовой набивкой).
6. Положение монтажа: Необходимо обеспечить свободный доступ к органам управления как основным краном, так и дренажным вентилем.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж должен производиться на отключенном и опорожненном участке трубопровода. Резьбовые соединения необходимо герметизировать в соответствии с технологией (лента ФУМ, нить, паста), избегая попадания герметика в проточную часть. При монтаже важно сориентировать корпус крана так, чтобы дренажный патрубок был направлен в безопасную для сброса среду зону и к нему был обеспечен удобный доступ. Запрещается использовать кран в качестве опоры для труб или прикладывать к нему чрезмерные монтажные усилия.

Эксплуатация: Перед вводом в работу необходимо провести визуальный осмотр, проверить плавность хода рукояток. В процессе эксплуатации следует соблюдать последовательность операций при дренировании (сначала закрыть основной кран, затем открыть дренаж). Не допускается использование дренажного патрубка, рассчитанного на Ду 10, для быстрого опорожнения больших объемов — это может привести к гидроудару и разрушению.

Техническое обслуживание (ТО): Включает периодический внешний осмотр на предмет протечек по штокам и присоединительным патрубкам, проверку легкости хода. При обнаружении подтеканий по штоку дренажного вентиля возможна подтяжка сальникового узла (если он предусмотрен конструкцией). Ремонт шарового узла в полевых условиях, как правило, невозможен — при потере герметичности требуется замена крана.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие крана Галлоп от обычного шарового крана с тройником и отдельным дренажным вентилем?

Конструктивное отличие — в монолитности корпуса. Кран Галлоп — это цельное литое изделие, где дренажный патрубок является его неотъемлемой частью. Это повышает надежность (меньше разъемных соединений), компактность и снижает трудоемкость монтажа (один монтажный узел вместо трех). Однако ремонтопригодность сборной конструкции из тройника и двух кранов может быть выше.

Можно ли использовать кран Галлоп для постоянного регулирования расхода среды?

Нет. Шаровые краны, включая кран Галлоп, относятся к классу запорной арматуры и не предназначены для регулирования. Длительная работа в промежуточном положении приводит к кавитационному износу шара и седла, эрозии поверхности и быстрой потере герметичности. Для регулирования расхода следует применять специальную регулирующую арматуру (вентили, регуляторы).

Как правильно выбрать материал уплотнений седла (PTFE, PEEK, металл)?

Выбор зависит от температуры и химической стойкости:
— PTFE (фторопласт): Универсален для сред до +200°C, химически инертен. Стандартный выбор для воды, пара, масел, слабоагрессивных сред.
— PEEK (полиэфирэфиркетон): Более жесткий и износостойкий полимер, выдерживает температуры до +300°C и более высокое давление. Подходит для агрессивных химических сред.
— Металл-сальф (металлические седла): Применяются для высоких температур (свыше +500°C) и абразивных сред. Могут иметь более высокий момент при повороте и не обеспечивают абсолютной герметичности «на затвор».

Что означает маркировка «Ду 20 PN40» на корпусе?

Эта маркировка указывает на основные параметры:
— Ду 20 — условный проход, номинальный диаметр отверстия в присоединительных патрубках (примерно 20 мм).
— PN40 — номинальное (условное) давление в барах, которое кран может выдерживать при температуре рабочей среды +20°C. При повышении температуры допустимое рабочее давление снижается в соответствии с паспортными графиками.

Как часто необходимо проводить техническое обслуживание крана Галлоп?

Периодичность ТО устанавливается местными регламентами предприятия, но общие рекомендации таковы:
— Ежедневно/еженедельно: Визуальный осмотр на предмет внешних протечек (для ответственных линий).
— Ежеквартально/ежегодно: Проверка легкости хода рукояток, выполнение контрольного дренирования для проверки функции.
— При плановых остановках оборудования (раз в 2-5 лет): Более детальная проверка, включающая опрессовку на герметичность. Регламентные работы по замене уплотнений штока (при наличии ремонтного комплекта).

Можно ли установить кран Галлоп в любом пространственном положении?

Да, установка возможна в любом положении. Однако для обеспечения долговечности и удобства эксплуатации рекомендуется:
— Располагать органы управления (рукоятки) в доступной зоне.
— Ориентировать дренажный патрубок вниз или в сторону, безопасную для отвода среды.
— Избегать положения, при котором в полости над шаром или в дренажном канале может скапливаться грязь или конденсат, который замерзнет зимой.

Заключение

Кран Галлоп Ду 20 представляет собой высокофункциональный и надежный элемент трубопроводных систем в энергетике и промышленности. Его правильный выбор, основанный на анализе рабочих параметров среды и условий эксплуатации, грамотный монтаж и соблюдение регламентов технического обслуживания обеспечивают длительную и безопасную работу. Понимание конструктивных особенностей и принципа действия данной арматуры позволяет эффективно интегрировать ее в технологические схемы, повышая ремонтопригодность оборудования и безопасность персонала при проведении дренажных операций.