Краны шаровые фланцевые BROEN: Конструкция, материалы и технические характеристики
Краны шаровые фланцевые BROEN представляют собой полнопроходную запорную арматуру, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводных системах. Продукция датского концерна BROEN, входящего в группу IMI plc, является эталоном надежности, долговечности и инженерной точности в сегменте энергетики, ЖКХ, промышленности и судостроения. Конструкция основана на вращающемся сферическом затворе (плунжере) со сквозным отверстием, который соединен с приводом (ручным, электрическим, пневматическим) через шпиндель. При повороте рукояти на 90° отверстие либо совмещается с осью трубопровода (открытое положение), обеспечивая минимальное гидравлическое сопротивление, либо разворачивается перпендикулярно (закрытое положение), герметично перекрывая поток.
Конструктивные особенности и материалы исполнения
Ключевым отличием кранов BROEN является продуманная конструкция и применение высококачественных материалов, обеспечивающих работу в широком диапазоне параметров.
- Корпус и фланцы: Изготавливаются из углеродистой (ASTM A216 WCB), нержавеющей (ASTM A351 CF8, CF8M, CF3M) и легированной сталей, а также из ковкого чугуна с эпоксидным покрытием (Ballorex серия). Фланцы соответствуют стандартам DIN, ANSI, GOST, имеют гладкое уплотнительное лицо (RF) или выступ-впадину (M/F).
- Шаровой затвор (плунжер): Производится из высокопрочной нержавеющей стали AISI 304/316. Поверхность полируется до минимальной шероховатости (Ra ≤ 0.4 мкм) и часто подвергается хромированию или никелированию для повышения износостойкости и коррозионной стойкости.
- Седла и уплотнения: Применяются композитные материалы на основе PTFE (тефлона), армированного углеродом, стекловолокном или графитом (RPTFE), что обеспечивает низкий коэффициент трения, химическую инертность и стабильность в диапазоне температур от -20°C до +180°C. Для агрессивных сред и высоких температур используются седла из металла (нержавеющая сталь) с мягким уплотнением.
- Шпиндель: Выполнен из нержавеющей стали, имеет систему защиты от вырыва под давлением (anti-blow out design). Соединение с затвором через паз или шлицы гарантирует передачу крутящего момента без проскальзывания.
- Уплотнение шпинделя: Многоступенчатая система уплотнения, включающая сальниковые кольца из PTFE, графитовые уплотнители и пружинные элементы, обеспечивающие автоматическую компенсацию износа.
- Ballorex D (Iron): Ковкий чугун с эпоксидным покрытием. PN 16/25. Для воды, воздуха, пара низкого давления. Температура до 120°C.
- Ballorex S (Steel): Углеродистая сталь WCB. PN 16/25/40, Class 150/300. Для пара, горячей воды, нефтепродуктов. Температура до 300°C.
- Ballorex A (Stainless): Нержавеющая сталь CF8/CF8M. PN 16/25/40. Для агрессивных сред, пищевой и химической промышленности.
- Серия Hi-Performance: Полносварной корпус, плавающий шаровой затвор, металл-металл уплотнение. Давление до PN 100, температура до 300°C. Для магистральных трубопроводов.
- Серия Full Bore и Reduced Bore: Полнопроходные (Full Bore) имеют диаметр отверстия в шаре, равный DN трубопровода, что исключает потери давления. Редуцированные (Reduced Bore) – стандартный выбор для большинства систем.
- Подготовка: Проверить чистоту полости крана и фланцев трубопровода. Убедиться в совпадении номинальных давлений и типов фланцев.
- Установка: Установить прокладку, соответствующую рабочей среде. Совместить фланцы, вставить крепежные болты. Затяжку производить крестообразно динамометрическим ключом с моментом, указанным в паспорте изделия, чтобы избежать перекоса.
- Эксплуатация: Перед вводом в систему выполнить несколько циклов открытия-закрытия без давления. Не использовать как регулирующий орган – только для полного перекрытия/открытия. Не прилагать избыточного усилия к рукояти.
- Обслуживание: Регламентное обслуживание включает визуальный осмотр, проверку герметичности, смазку шпинделя и резьбовых соединений специальной пастой (например, BROEN Lube). При износе уплотнительных седел возможна их замена без демонтажа крана с трубопровода (в большинстве моделей).
- Надежность и долгий срок службы: Расчетный ресурс до 10 000 циклов «открыто-закрыто» при сохранении класса герметичности.
- Быстрое срабатывание: Перекрытие потока за ¼ оборота (90°), что критически важно в аварийных ситуациях.
- Двойное блокирование и дренаж (DBB): Конструкция многих моделей позволяет выполнять функции двойного блокирования с возможностью дренажа полости, что необходимо для безопасного проведения технического обслуживания.
- Пожаробезопасность (Fire Safe): Конструкция соответствует требованиям стандартов API 607, ISO 10497. При выгорании мягких уплотнений металлические элементы обеспечивают временную герметизацию.
- Антистатическая конструкция: Обеспечивает электрическую непрерывность между шаром, шпинделем и корпусом, предотвращая искрообразование от статического электричества.
Технические параметры и диапазоны применения
Краны BROEN Ballorex и серий для высоких параметров рассчитаны на работу в экстремальных условиях.
| Параметр | Диапазон значений / Тип | Примечание |
|---|---|---|
| Условный диаметр (DN) | от DN 15 до DN 600 (1/2″ – 24″) | Наиболее востребованный ряд: DN 50 – DN 300. |
| Номинальное давление (PN) | PN 10, PN 16, PN 25, PN 40, ANSI Class 150, 300 | Для стальных исполнений до PN 100/Class 600. |
| Рабочая температура | от -60°C до +300°C | Зависит от материала седел и уплотнений. |
| Рабочая среда | Вода, пар, природный газ, нефтепродукты, химические реагенты, аммиак, кислород | Требуется подбор соответствующего материала корпуса и уплотнений. |
| Стандарт подключения | DIN EN 1092-1, ANSI B16.5, ГОСТ 33259 | Возможна поставка с переходными фланцами. |
| Класс герметичности по ГОСТ 9544 | Класс А (полная герметичность) | Испытания проводятся на воде и воздухе. |
Типоразмерные ряды и серии кранов BROEN
Ассортимент разделен на серии, каждая из которых оптимизирована для конкретных условий эксплуатации.
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж фланцевых кранов требует соблюдения строгих правил для обеспечения долговечности и герметичности.
Преимущества и области применения в энергетике
В энергетическом секторе краны BROEN применяются в системах теплоснабжения (тепловые сети, котельные, ЦТП), водоподготовки, топливного хозяйства и технологических контурах.
Низкое гидравлическое сопротивление: Полнопроходная конструкция минимизирует потери давления, снижая нагрузку на насосное оборудование.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем краны BROEN отличаются от аналогов других производителей?
Основные отличия: применение высококачественных марок стали и чугуна, прецизионная обработка шарового затвора, многоступенчатая система уплотнения шпинделя с автоматической компенсацией износа, широкий ряд материалов седел под любые среды, полное соответствие международным стандартам и наличие сертификатов (ISO, DNV, ABS, РРР). Конструкция оптимизирована для минимального технического обслуживания.
Как правильно подобрать материал уплотнительных седел для конкретной среды?
Выбор осуществляется по таблицам химической стойкости, предоставляемым производителем. Базовые рекомендации: стандартный PTFE (от -20°C до +150°C) для воды, пара, воздуха; RPTFE (усиленный) для углеводородов, более высоких температур (до +180°C); металлические седла (нерж. сталь) для температур свыше +250°C и абразивных сред. Для кислородных систем требуются седла из специальных негорючих материалов, а кран должен быть обезжирен.
Можно ли устанавливать кран BROEN в любом пространственном положении?
Да, конструкция крана позволяет монтаж в любом положении (горизонтально, вертикально, шпинделем вниз). Однако рекомендуется избегать положения, при котором рукоять или привод будут испытывать постоянную нагрузку от внешних факторов (вибрация, возможность механического повреждения). Ось шпинделя должна находиться в защищенной зоне.
Требуется ли техобслуживание крана, если он находится в статичном положении (открыт/закрыт) длительное время?
Да, рекомендуется не реже одного раза в 6-12 месяцев (в зависимости от среды) выполнять профилактический цикл: проверку внешнего состояния, попытку поворота рукояти на несколько градусов (чтобы избежать «прикипания» седел), визуальную проверку на подтеки. Для ответственных систем составляется график ТО.
Что означает маркировка на корпусе крана?
Маркировка включает: товарный знак BROEN, DN (номинальный диаметр), PN (номинальное давление), материал корпуса (например, WCB, CF8M), направление потока (стрелка), рабочее давление и температуру, номер серии, стандарт фланцев. Наличие клейма – признак оригинальной продукции.
Допустимо ли использование крана для регулирования расхода среды?
Категорически не рекомендуется. Шаровой кран является запорной арматурой и предназначен для работы только в двух позициях: «полностью открыт» или «полностью закрыт». Работа в промежуточном положении приводит к кавитационному износу седла и шара, эрозии поверхности, потере герметичности и возможному заклиниванию. Для регулирования применяется специализированная регулирующая арматура.
Какой тип привода можно установить на фланцевый кран BROEN?
Краны имеют стандартизированный интерфейс присоединения привода по ISO 5211. Могут устанавливаться: ручные рычажные редукторы, червячные редукторы для больших усилий, пневматические и электрические приводы (многооборотные и поворотные). Выбор привода осуществляется по требуемому крутящему моменту (с запасом 15-20%), скорости срабатывания и источнику энергии.
Заключение
Краны шаровые фланцевые BROEN представляют собой технически совершенное решение для систем, требующих высокой надежности и долговечности. Их выбор, основанный на корректном подборе материалов, давления и типа конструкции, обеспечивает бесперебойную работу трубопроводной арматуры на протяжении всего жизненного цикла объекта. Соблюдение правил монтажа, эксплуатации и регламентного обслуживания, изложенных в технической документации производителя, является обязательным условием для реализации всех заложенных в изделие преимуществ и поддержания безопасности технологических процессов в энергетике и смежных отраслях.