Краны шаровые LD КШ.Ц.Ф Ду 50: полное техническое описание, конструкция и применение

Кран шаровой LD КШ.Ц.Ф Ду 50 представляет собой полнопроходную запорную арматуру с фланцевым присоединением, предназначенную для установки в трубопроводных системах, транспортирующих воду, пар, природный газ, нефтепродукты и другие неагрессивные среды. Обозначение расшифровывается следующим образом: КШ – кран шаровой; Ц – с цилиндрическим приводом (редуктором); Ф – фланцевый; Ду 50 – условный проход 50 мм (DN50). Данная модификация относится к кранам с редуктором (многооборотным приводом), что позволяет управлять потоком среды не только в режиме «открыто/закрыто», но и осуществлять его регулирование, а также существенно снижать усилие на маховике, особенно при высоких рабочих давлениях и больших диаметрах.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция крана КШ.Ц.Ф Ду 50 базируется на классической схеме плавающей сферы. Основные компоненты включают в себя:

• Корпус: Изготавливается из углеродистой стали (например, ст. 20, ст. 25Л) или нержавеющей стали (12Х18Н9ТЛ, AISI 304) методом литья. Фланцы выполнены в соответствии с ГОСТ 33259-2015 (ранее ГОСТ 12815-80) на условное давление Ру16 или Ру25. Исполнение фланцев может быть как с соединительным выступом, так и без него.
• Шар (сферическая пробка): Обычно изготавливается из хромированной стали или нержавеющей стали. Поверхность шара имеет высокий класс шероховатости (полировка), что обеспечивает герметичность и снижает трение.
• Седла: Ключевой элемент, обеспечивающий герметичность. В кранах LD применяются уплотнительные кольца из фторопласта (PTFE), армированного графитом PTFE, или других термостойких полимеров (PPL, RPTFE). Эти материалы обеспечивают герметичность класса «А» по ГОСТ 9544-2015.
• Шпиндель (шток): Изготавливается из нержавеющей стали (например, 20Х13, 12Х18Н9Т). Конструкция шпинделя включает систему антивырывной безопасности, предотвращающую его отделение от шара при избыточном давлении.
• Редуктор (цилиндрический привод): Червячная или цилиндрическая передача, заключенная в отдельный корпус. Редуктор увеличивает крутящий момент, прилагаемый к маховику, в десятки раз, что позволяет управлять краном большого диаметра с усилием не более 150-250 Н. Редуктор оснащен указателем положения шара (открыто/закрыто) и, как правило, возможностью установки механического указателя положения.
• Уплотнение шпинделя: Сальниковое уплотнение с набивкой из графита или фторопласта, либо набор торцевых уплотнительных колец. Конструкция часто включает регулировочную гайку для подтяжки уплотнения в процессе эксплуатации.

Основные технические характеристики (ТТХ)

Типовые технические характеристики для крана КШ.Ц.Ф Ду 50 приведены в таблице ниже. Конкретные значения зависят от производителя и модификации.

Параметр	Значение / Описание
Условный проход (DN)	50 мм
Условное давление (PN)	16 бар (1,6 МПа), 25 бар (2,5 МПа), реже 40 бар (4,0 МПа)
Рабочее давление	Зависит от температуры среды. Для PN16: при 20°C – 16 бар, при 200°C – 10 бар.
Рабочая температура	От -40°C до +200°C (для PTFE). До +300°C для термостойких уплотнений (PPL).
Рабочая среда	Вода, пар, природный газ, воздух, нефтепродукты, масла, аммиак (в зависимости от материалов уплотнений).
Класс герметичности	Класс «А» по ГОСТ 9544 (нулевая утечка)
Присоединение	Фланцевое по ГОСТ 33259-80, тип исполнения 1 или 2. Межфланцевое расстояние по ГОСТ 28338.
Материал корпуса	Углеродистая сталь 25Л, нержавеющая сталь 12Х18Н9ТЛ
Материал уплотнений седла	PTFE (стандарт), PTFE+графит, PPL (для высоких температур)
Управление	Ручное, через червячный редуктор с маховиком. Возможность установки электропривода (по стандарту ISO 5211).
Номинальный крутящий момент	Приблизительно 60-100 Н·м (зависит от давления)
Стандарт	ГОСТ 28343-89, ГОСТ 21345-2005, ТУ 3742-001-XXXXXXXXX

Область применения в энергетике и смежных отраслях

Краны LD КШ.Ц.Ф Ду 50 находят широкое применение благодаря своей надежности и возможности регулирования потока:

• Тепловые сети (теплоснабжение): Установка на подающих и обратных трубопроводах сетевой воды, в узлах ввода ИТП, ЦТП, для отключения секций или оборудования. Способность работать с перегретой водой до 150-200°C делает их незаменимыми.
• Котельные: В качестве запорной и регулирующей арматуры на линиях питательной воды, пара низкого давления, конденсата, топливных линиях (мазут).
• Системы газоснабжения: На внутренних и наружных газопроводах низкого и среднего давления (при условии соответствия требованиям ГОСТ 28343).
• Промышленные трубопроводы: В технологических линиях, где требуется периодическое отключение участков с возможностью плавной регулировки расхода.
• Системы пожаротушения: В качестве узловых запорных устройств в водозаполненных системах.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж и эксплуатация напрямую влияют на срок службы крана, который может превышать 15 лет (до 5000 циклов «открыто-закрыто»).

• Монтаж: Кран устанавливается между ответными фланцами трубопровода. Необходимо использовать прокладки, соответствующие рабочей среде и температуре (паронит, фторопласт, графит). Затяжку болтов следует производить крест-накрест, в несколько этапов, с моментом, указанным в паспорте, чтобы избежать перекоса корпуса. Запрещается использовать рычаги на маховике для закрытия/открытия.
• Эксплуатация: Перед первым пуском после монтажа обязательна промывка трубопровода для удаления окалины и стружки. При эксплуатации с редуктором положение шара изменяется плавным вращением маховика. Не рекомендуется использовать кран в качестве регулирующего органа для сред с высоким содержанием абразивных частиц.
• Техническое обслуживание (ТО): Включает периодическую проверку на герметичность по затвору и шпинделю, подтяжку сальникового уплотнения (при наличии регулировочной гайки), смазку редуктора согласно регламенту производителя. При потере герметичности чаще всего требуется замена уплотнительных седел, что, как правило, предполагает демонтаж крана с линии.

Сравнение с кранами других типов (для Ду 50)

Тип арматуры	Преимущества	Недостатки	Предпочтительное применение
КШ.Ц.Ф Ду 50 (с редуктором)	Плавное регулирование, малое усилие управления, высокая герметичность, полнопроходность (малые потери давления), возможность установки привода.	Более высокая стоимость и габариты по сравнению с краном под ключ, ограниченная стойкость седел к абразивам.	Магистрали, требующие регулирования; высокое давление; частые операции.
КШ.Ф Ду 50 (под ключ)	Более компактный, быстродействующий, дешевле.	Большое усилие на ключе при высоком давлении, риск недожатия или пережатия, сложность регулирования потока.	Для чисто запорных функций на линиях среднего и низкого давления.
Задвижка 30с41нж Ду 50	Линейное перемещение штока, хорошая ремонтопригодность.	Большая строительная длина, застойные зоны в корпусе, потенциальные протечки по сальнику, невозможность быстрого перекрытия.	Традиционное применение в ВПУ, химводоочистке.
Вентиль запорный (вентиль) Ду 50	Точное регулирование, ремонтопригодность.	Высокое гидравлическое сопротивление, большая строительная высота, возможны засоры в искривленном проточном канале.	Точное дросселирование на вспомогательных линиях.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем принципиальное отличие крана КШ.Ц.Ф от крана КШ.Ф?

Кран КШ.Ф (под ключ) управляется непосредственно рычагом или ключом на четверть оборота. Кран КШ.Ц.Ф оснащен многооборотным червячным редуктором, который преобразует вращение маховика во вращение шара. Это позволяет плавно регулировать поток и существенно снижает требуемое усилие оператора, что критично для диаметров от Ду50 и выше, особенно при высоком рабочем давлении.

Вопрос 2: Можно ли использовать кран КШ.Ц.Ф Ду 50 для пара?

Да, можно, но с обязательным учетом двух факторов: 1) Рабочее давление должно соответствовать температуре пара по паспортной диаграмме крана (например, для PN16 при температуре 200°C максимальное рабочее давление обычно 10-12 бар). 2) Уплотнительные седла должны быть выполнены из термостойкого материала, такого как PPL (полипарафенилен) или RPTFE, стандартный PTFE имеет ограничение, как правило, до 200°C.

Вопрос 3: Какой крутящий момент необходим для управления краном и можно ли установить электропривод?

Номинальный крутящий момент для крана Ду 50 PN16 составляет примерно 60-100 Н·м в зависимости от давления среды. Редуктор снижает усилие на маховике до комфортных 15-25 Н. На крышке редуктора практически всегда имеется стандартизированный выходной вал с квадратом по ISO 5211 (чаще всего F07-F10), что позволяет напрямую устанавливать электропривод, редукторный привод с цепной передачей или дистанционный маховик.

Вопрос 4: Что означает класс герметичности «А» и как он проверяется?

Класс герметичности «А» по ГОСТ 9544-2015 (высший) означает полное отсутствие видимых утечек через запорный орган (шар-седло) при испытаниях водой или воздухом под давлением. Испытания проводятся производителем. На практике это означает, что при нормальной эксплуатации среда через закрытый кран не протекает.

Вопрос 5: Как правильно хранить и подготавливать к монтажу неиспользованный кран?

Кран должен храниться в закрытом сухом помещении, в заводской упаковке, с заглушками на фланцах. Перед монтажем необходимо: снять заглушки и проверить внутреннюю полость на отсутствие загрязнений; убедиться в легкости хода шпинделя, сделав несколько оборотов маховика; проверить состояние фланцевых уплотнительных поверхностей. Смазывать внутренние полости или шар не требуется.

Вопрос 6: Почему кран с редуктором не рекомендуется для работы с абразивными средами?

Твердые частицы (песок, окалина, продукты коррозии) в потоке среды внедряются в мягкий материал уплотнительных седел (PTFE) и царапают полированную поверхность шара. Это приводит к потере герметичности и заклиниванию шара. Для таких сред применяются краны специального исполнения с металлическими седлами или шаровые краны с обрезиненным шаром, но они, как правило, не являются регулирующими.

Заключение

Кран шаровой с редуктором LD КШ.Ц.Ф Ду 50 является универсальным, надежным и функциональным решением для систем тепло-, водо- и газоснабжения в энергетике и ЖКХ. Его ключевые преимущества – возможность плавного регулирования потока, малое управляющее усилие и высокая герметичность – делают его предпочтительным выбором для ответственных участков трубопроводов, где требуется не только периодическое отсечение, но и контроль расхода среды. Правильный подбор по параметрам (давление, температура, среда), корректный монтаж и соблюдение регламента технического обслуживания гарантируют длительный и безотказный срок службы данного типа запорно-регулирующей арматуры.