Шаровые краны Ду 25: конструкция, материалы, применение и выбор для энергетических систем

Шаровой кран диаметром условного прохода (Ду) 25 мм представляет собой запорную арматуру полнопроходного или стандартнопроходного типа, в которой запорный элемент выполнен в форме сферы (шара) с сквозным отверстием. Управление осуществляется поворотом рукояти на 90 градусов, что обеспечивает быстрое и надежное перекрытие потока рабочей среды. Данный типоразмер является одним из наиболее востребованных в энергетике, системах теплоснабжения, водоподготовки и технологических трубопроводах среднего давления.

Конструктивные особенности и основные компоненты

Конструкция шарового крана Ду 25, несмотря на внешнюю простоту, является высокотехнологичным изделием. Основные элементы включают:

• Корпус: Выполняется литым, сварным или штампованным. Материал определяет область применения. Основные типы корпусов: цельносварной неразборный (для агрессивных сред и высоких давлений), разборный (на болтовом соединении) и комбинированный.
• Шар (затвор): Изготавливается с высокой точностью и чистотой поверхности. Имеет сквозное цилиндрическое отверстие, диаметр которого определяет тип прохода. В полнопроходных кранах (Full Bore) диаметр отверстия приближен к внутреннему диаметру присоединительного патрубка, что минимизирует гидравлические потери.
• Шпиндель (шток): Передает крутящий момент от рукояти к шару. Обеспечивается системой уплотнений, предотвращающих утечку среды вдоль оси. В конструкциях с выдвижным шпинделем упрощается обслуживание.
• Седельные уплотнения (кольца): Располагаются между шаром и корпусом, обеспечивая герметичность в закрытом положении. Изготавливаются из полимерных материалов: PTFE (тефлон), RPTFE, нейлон, делон, PPL, графит (для высоких температур).
• Управление: Ручное (рычаг, бабочка), механизированное (электропривод, пневмопривод) или под редуктор.

Материалы исполнения корпуса и сферы применения

Выбор материала корпуса крана Ду 25 напрямую зависит от характеристик рабочей среды (вода, пар, масло, гликоль, агрессивные химикаты), давления и температуры.

Материал корпуса	Маркировка/Стандарт	Рабочая среда	Температурный диапазон	Применение в энергетике
Углеродистая сталь	WCB, 25Л	Вода, пар, воздух, масло, нефтепродукты	-29°C до +425°C	Трубопроводы насыщенного пара, питательная вода, системы пожаротушения, обвязка теплообменников.
Нержавеющая сталь	CF8 (304), CF8M (316), 12Х18Н9Т	Агрессивные среды, химические реагенты, деминерализованная вода	-60°C до +350°C	Системы химводоподготовки (ХВО), трубопроводы конденсата, технологические линии с требованиями чистоты.
Латунь/Бронза	CW617N, ЛС59-1	Вода, воздух, гликолевые смеси	-20°C до +180°C	Вспомогательные системы отопления и вентиляции, подпиточные линии, узлы учета.
Чугун	GG25, ЧШГ	Вода, пар, воздух	-15°C до +300°C	Системы теплоснабжения (сети отопления), водоснабжения на низких и средних параметрах.

Присоединительные концы и типы подключения

Краны Ду 25 могут иметь различные типы присоединения к трубопроводу, что определяет технологию монтажа.

• Муфтовое (резьбовое): Внутренняя цилиндрическая (G1″) или коническая (R1″) резьба. Применяется на трубопроводах малого диаметра, часто в комбинации с сгоном. Требует уплотнения льном, фум-лентой или анаэробным герметиком.
• Фланцевое: По ГОСТ 33259, ГОСТ 12815 или DIN EN 1092-1. Фланцы имеют исполнение уплотнительной поверхности (например, плоскость, выступ, паз). Применяется на ответственных участках, требующих частого демонтажа. Обязательна установка прокладки.
• Под приварку: Патрубки крана имеют подготовленные кромки для стыковой сварки. Обеспечивает абсолютную герметичность и прочность соединения, используется на высокотемпературных и высоконапорных линиях. Требует квалификации сварщика.
• Комбинированное: Например, с одной стороны муфта, с другой – фланец или штуцер.

Критерии выбора шарового крана Ду 25 для энергетических объектов

Профессиональный подбор арматуры требует учета комплекса параметров, выходящих за рамки простого соответствия диаметру.

1. Рабочие параметры среды (P, T)

Номинальное давление (PN) – максимальное избыточное давление при температуре 20°C, при котором возможна длительная работа. Рабочее давление должно быть ≤ PN. Для энергетики критична температура: с ее ростом допустимое давление падает. Необходимо сверяться с диаграммой P-T, предоставляемой производителем.

2. Тип прохода и гидравлическое сопротивление

Тип крана	Диаметр отверстия в шаре	Коэффициент гидрав. сопротивления (ξ)	Рекомендация по применению
Полнопроходной (Full Bore)	≈ Ду 25 (25 мм)	0.05 — 0.5	Магистральные линии, где недопустимы потери напора; системы с вязкими средами; трубопроводы, требующие механической очистки (скребком).
Стандартнопроходной (Reduced Bore)	≈ 20-23 мм	2.5 — 5.0	Вспомогательные линии, системы с малыми расходами; где допустимо некоторое увеличение гидравлического сопротивления; более компактная и экономичная конструкция.

3. Класс герметичности

Определяется по ГОСТ 9544 или ISO 5208. Для энергетики, как правило, требуются краны класса «А» (нулевая утечка) или «В» (минимальная допустимая утечка). Класс указывается в паспорте изделия и достигается качеством обработки шара и седельных уплотнений.

4. Климатическое исполнение и рабочая среда

Для наружной установки или в неотапливаемых помещениях необходимо выбирать краны в исполнении с низкотемпературной стойкостью (например, сталь с индексом «Л» для работы до -60°C) и с соответствующим типом уплотнений штока и шара. Для агрессивных сред обязательна нержавеющая сталь и инертные уплотнения (PTFE, PPL).

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж – залог долговечности. Перед установкой необходимо убедиться в чистоте полости крана и трубопровода. Кран монтируется в положении, удобном для управления, обычно – рукоятью вверх или в сторону. Запрещается использовать рычаг управления в качестве точки для монтажных рычагов. При сварке крана с полимерными уплотнениями необходимо исключить перегрев корпуса выше 150-200°C (чаще используется «мокрая» сварка с охлаждением мокрой тряпкой).

Эксплуатация предполагает периодический визуальный контроль, проверку на отсутствие внешних утечек. Техническое обслуживание, как правило, сводится к подтяжке сальникового узла (если конструкция предусматривает) или замене уплотнительных колец. В неразборных кранах ремонт не предусмотрен – требуется замена узла.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между краном Ду 25 и краном на 1 дюйм?

Ду 25 мм соответствует условному проходу, примерно равному 1 дюйму (25.4 мм). Однако, присоединительная резьба у такого крана будет, как правило, G1″ (наружный диаметр трубной резьбы около 33.25 мм). Важно различать условный проход (Ду) и тип резьбы. Кран Ду 25 может иметь как резьбу G1″, так и фланцевое присоединение DN25.

Можно ли использовать латунный шаровой кран Ду 25 на паре?

Ограниченно, только для низкотемпературного пара (до 140-160°C) и низкого давления, что должно быть четко указано в паспорте изделия. Для технологического пара в энергетике применяются стальные или чугунные краны с соответствующим классом давления (PN16, PN25, PN40) и температурными графиками.

Что означает маркировка «PN16» на кране Ду 25?

PN16 (Nominal Pressure 16) – номинальное давление 16 бар (1.6 МПа) при температуре рабочей среды +20°C. При работе с перегретой водой (+120°C) допустимое рабочее давление может снижаться до ~13 бар, а с паром (+200°C) – до ~9 бар. Точные данные – в технической документации производителя.

Почему шаровой кран начал плохо проворачиваться, и что делать?

Основные причины: попадание твердых частиц в зону между шаром и седлом, износ или деформация уплотнительных колец, отсутствие смазки в узле шпинделя (для обслуживаемых моделей). Нельзя прикладывать чрезмерное усилие к рычагу. Необходимо перекрыть линию, сбросить давление, демонтировать кран, провести диагностику и очистку. Часто проблема решается заменой уплотнительных колец.

Какой кран выбрать для узла учета тепловой энергии (теплосчетчика)?

На подающем и обратном трубопроводе перед теплосчетчиком рекомендуется устанавливать полнопроходные шаровые краны Ду 25 из нержавеющей стали или качественной латуни с визуально контролируемым положением «закрыто/открыто» (рычаг). Это минимизирует гидравлические потери и искажения профиля потока, что критично для точности измерений. Предпочтительны модели с возможностью опломбирования в закрытом положении.

Чем отличается кран с электроприводом?

Кран Ду 25 комплектуется компактным электроприводом (электроарматурой), который обеспечивает дистанционное или автоматическое управление по сигналу от контроллера, датчика или системы АСУ ТП. Ключевые параметры вывода привода: время поворота на 90°, крутящий момент (Нм), напряжение питания, наличие ручного дублера и сигнальных концевых выключателей. Применяется для автоматизации технологических процессов.

Заключение

Шаровой кран Ду 25 – универсальный и надежный элемент запорной арматуры, эффективность которого в энергетических системах определяется корректным выбором по материалу, давлению, температуре, типу прохода и присоединения. Понимание конструктивных особенностей, условий эксплуатации и норм монтажа позволяет обеспечить длительную и безаварийную работу трубопроводных систем, минимизировать эксплуатационные расходы и повысить общую надежность энергетического объекта. Приоритет следует отдавать продукции производителей, предоставляющих полный комплект технической документации, включая сертификаты соответствия и паспорта с детализированными параметрами.