Кран шаровой цельносварной под приварку, обозначаемый аббревиатурой КШ.Ц.П, представляет собой тип трубопроводной арматуры, предназначенной для полного перекрытия или открытия потока рабочей среды. Его ключевая особенность – неразъемный корпус, выполненный методом сварки, и присоединительные патрубки, предназначенные для монтажа в трубопроводную систему посредством стыковой сварки. Данная конструкция исключает использование фланцев, резьбовых соединений или муфт, что обеспечивает абсолютную герметичность, высокую надежность и минимальные габариты.
Конструкция крана КШ.Ц.П базируется на цельнометаллическом сварном корпусе, внутри которого размещен шаровой затвор – сферическая пробка со сквозным отверстием. Шар вращается на опорных подшипниках, а герметичность в закрытом положении обеспечивается уплотнительными кольцами (седлами), изготавливаемыми из полимерных материалов, таких как фторопласт (PTFE), армированный фторопласт, RPTFE, PEEK. Управление осуществляется через редуктор или рычажный механизм, соединенный со шпинделем, который передает крутящий момент на шар. Шпиндель уплотняется системой сальниковых колец, предотвращающих утечку среды вдоль оси.
Основные материалы корпусных деталей и шарового затвора:
Краны КШ.Ц.П нашли широкое применение в ответственных и высоконапорных системах, где недопустимы утечки и требуется максимальная надежность соединения.
Теплоэнергетика: Системы теплоснабжения, тепловые сети, котельные установки.
Преимущества кранов КШ.Ц.П:
Недостатки:
Выбор крана КШ.Ц.П осуществляется на основе анализа параметров рабочей среды и условий эксплуатации.
| Параметр | Типовые значения / Обозначение | Комментарий |
|---|---|---|
| Условный диаметр (DN) | от DN 15 (½») до DN 800 (32″) и более | Наиболее распространенный ряд: DN 50, 80, 100, 150, 200, 300. |
| Условное давление (PN) | PN 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 320 | Для магистральных систем часто используется класс давления Class 150, 300, 600 по ANSI. |
| Рабочая температура | от -60°С до +200°С (до +450°С для специсполнений) | Определяется материалом седел и уплотнений шпинделя. |
| Рабочая среда | Вода, пар, природный газ, нефть, нефтепродукты, аммиак, агрессивные химические среды | Материал корпуса и уплотнений должен быть химически стоек к рабочей среде. |
| Тип управления | Рычажный, редукторный (червячный, конический), с электроприводом, пневмоприводом, гидроприводом | Для диаметров свыше DN 100 и давлений выше PN 40 ручное управление затруднено, требуется редуктор или привод. |
| Стандарты изготовления | ГОСТ 28343-89, ГОСТ 21345-2005, API 6D, ISO 17292 | Определяют конструктивные требования, методы испытаний, маркировку. |
Монтаж крана КШ.Ц.П является критически важной операцией, определяющей надежность всего узла. Сварка должна выполняться квалифицированными сварщиками по утвержденным технологическим картам (ТК).
Основные этапы монтажа:
Основное отличие – тип присоединения. КШ.Ц.П имеет патрубки под стыковую сварку, что создает неразъемное монолитное соединение с трубопроводом. КШ.Ф имеет фланцы по ГОСТ, ASME и другим стандартам, что позволяет осуществлять многократный монтаж/демонтаж с использованием болтового соединения и прокладок. КШ.Ц.П более надежен и компактен, но несъемный.
Для насыщенного пара с температурой до +200°С часто применяются седла из армированного графитом фторопласта (RPTFE-Graphite) или PEEK (полиэфирэфиркетон). Для перегретого пара с температурой свыше +300°С требуются металлические седла (нержавеющая сталь) или комбинированные уплотнения с металлическим огневым барьером.
Для наружной установки в умеренном и холодном климате применяются краны из углеродистой стали с наружным антикоррозионным покрытием (эпоксидное, полимерное). В условиях агрессивной атмосферы (морское побережье, промзоны) предпочтительны краны из нержавеющей стали 09Г2С или с усиленным покрытием. Обязательно наличие защиты от коррозии сварного шва.
Да, это обязательное требование. Высокая температура при сварке может повредить уплотнения, сальники, пластиковые и резиновые элементы механизма управления, а также вызвать тепловую деформацию ответных деталей. Перед сваркой устанавливается только корпус крана с временно зафиксированным шаром в открытом положении.
На объектах повышенной опасности (магистральные трубопроводы, АЭС, химические заводы) обязателен 100% неразрушающий контроль сварных соединений корневого и лицевого слоев. Как правило, применяется радиографический (РК) или ультразвуковой (УЗК) метод. Результаты контроля фиксируются в паспорте сварочных работ.
Нет, краны шаровые, включая КШ.Ц.П, являются запорной арматурой и предназначены для работы только в положениях «полностью открыто» или «полностью закрыто». Длительная работа в промежуточном положении приводит к кавитационному износу седел и шара, эрозии поверхности и преждевременному выходу из строя. Для регулирования потока применяются регулирующие клапаны или шаровые краны со специальной V-образной формой отверстия, но и они имеют ограничения.
Кран шаровой цельносварной под приварку КШ.Ц.П представляет собой высоконадежное решение для постоянных, неразъемных соединений в трубопроводных системах, работающих под высоким давлением и в ответственных условиях. Его выбор требует тщательного анализа рабочих параметров, условий монтажа и эксплуатации. Ключевыми факторами успешного применения являются правильный подбор материалов, квалифицированное выполнение сварочных работ и строгий контроль качества на всех этапах. Использование КШ.Ц.П оправдано там, где приоритетом являются абсолютная герметичность, прочность и долговечность, перевешивающие необходимость периодического демонтажа арматуры.