Краны шаровые фланцевые Ду 32
Краны шаровые фланцевые Ду 32: технические характеристики, применение и монтаж
Шаровой кран фланцевый с условным проходом Ду 32 (номинальный диаметр приблизительно 32 мм или 1 1/4″) представляет собой запорную арматуру, в которой запирающий 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. Фланцевое соединение, соответствующее ГОСТ, DIN или ANSI, позволяет осуществлять разборный монтаж на трубопроводах, что критически важно для систем, требующих периодического обслуживания или ремонта.
Конструктивные особенности и материалы исполнения
Конструкция крана шарового фланцевого Ду 32 включает несколько ключевых компонентов, от качества которых зависит его надежность и срок службы.
- Корпус: Изготавливается из углеродистой (Ст20, Ст25), нержавеющей (12Х18Н10Т, AISI 304, AISI 316) стали, реже из чугуна ВЧШГ (высокопрочный чугун с шаровидным графитом). Стальные корпуса применяются для широкого диапазона давлений и температур, нержавеющие – для агрессивных сред.
- Шар (затвор): Обычно изготавливается из нержавеющей стали с последующим хромированием или покрытием из никеля для снижения трения и повышения коррозионной стойкости. В кранах для сложных сред может быть выполнен из сплавов на основе никеля.
- Уплотнения (седла): Наиболее ответственный узел. Применяются полимерные материалы: PTFE (фторопласт, тефлон) для стандартных сред, PTFE-R (стеклонаполненный) для повышенных температур, PPL (полипарафенилен) для высоких температур и давлений, NBR (нитрил) для углеводородов. От качества седел зависит герметичность класса А (полная) или Б.
- Шпиндель (шток): Передает крутящий момент от привода к шару. Выполняется из нержавеющей стали. Конструкция должна включать систему защиты от вырыва под давлением (антистатическая конструкция, выступ в корпусе).
- Фланцы: Соответствуют стандартам присоединения. Для Ду 32 в России чаще всего применяются фланцы по ГОСТ 33259-2015 (ряд 1 или 2) с условным давлением Ру от 16 до 160 кгс/см². Распространенные исполнения: Ру16, Ру25, Ру40. Геометрические параметры: диаметр фланца, количество и диаметр отверстий под шпильки строго регламентированы.
- Теплоэнергетика: Вводы и обвязка теплообменников, узлы учета тепловой энергии, дренажные линии, системы подпитки. Рабочие среды: перегретая и насыщенная вода, пар низкого давления. Требования: стальной корпус, уплотнения PPL или PTFE-R, PN16-25.
- Водоснабжение и водоотведение: Запорная арматура на технологических линиях, обвязка насосных агрегатов. Материал корпуса – углеродистая или нержавеющая сталь, чугун ВЧШГ.
- Промышленные трубопроводы: Транспортировка неагрессивных газов, сжатого воздуха, технологических жидкостей на производственных линиях.
- Нефтегазовый сектор: Вспомогательные линии, системы измерения и контроля. Для природного газа обязательна антистатическая конструкция и пожаробезопасное исполнение (Fire Safe по API 607/ISO 10497).
- Подготовка: Перед установкой необходимо проверить чистоту внутренней полости крана и трубопровода, отсутствие механических повреждений. Фланцы трубопровода должны быть параллельны, соосны и очищены от старой прокладки и загрязнений.
- Установка прокладок: Используются прокладки, соответствующие рабочей среде, давлению и температуре (паронит, фторопласт, спирально-навитые). Диаметр внутреннего отверстия прокладки не должен быть меньше диаметра условного прохода.
- Затяжка фланцевых соединений: Затяжка болтов/шпилек должна производиться крест-накрест (диаметрально) с применением динамометрического ключа. Момент затяжки регламентируется стандартом на фланцы (например, ГОСТ 33259) и должен быть равномерным для предотвращения перекоса.
- Ориентация: Кран может устанавливаться в любом положении, однако предпочтительно расположение шпинделем вертикально или под углом. Расположение шпинделем вниз не рекомендуется из-за риска засорения. Направление потока, как правило, не регламентировано для полнопроходных кранов.
- Эксплуатация: Не допускается использование арматуры в качестве регулирующей. Управление ручным рычагом не требует чрезмерных усилий; при возникновении сопротивления необходимо выяснить причину. В системах с высокими температурами или циклическими нагрузками требуется периодическая проверка момента затяжки фланцевых соединений.
Основные технические параметры (ТТХ)
При выборе крана Ду 32 необходимо строго сверяться с его техническими характеристиками, указанными в паспорте изделия.
| Параметр | Типичные значения для Ду 32 | Комментарий |
|---|---|---|
| Условный проход (DN) | 32 мм | Соответствует наружному диаметру трубы ~42.4 мм (для трубы Ду32). |
| Условное давление (PN) | 16, 25, 40, 63, 100, 160 бар (атм.) | Наиболее распространены PN16 и PN25 для систем теплоснабжения и водоснабжения. |
| Рабочее давление | Зависит от материала и температуры | С ростом температуры допустимое давление падает. Зависимость указана в паспорте. |
| Температура рабочей среды | От -40°C до +200°C (зависит от уплотнений) | С PTFE: -20…+150°C. С PPL: -20…+200°C. Для низких температур – спец.исполнение. |
| Рабочая среда | Вода, пар, природный газ, нефтепродукты, масла, щелочи, слабые кислоты | Определяется материалом корпуса и типом уплотнений. Для агрессивных сред – нержавеющая сталь и PTFE. |
| Класс герметичности по ГОСТ 9544-2016 | А (нулевая утечка), Б (допустима минимальная) | Для энергетики и опасных сред обязателен класс А. |
| Тип управления | Ручной (рычаг, редуктор), электрический привод, пневмопривод | Привод выбирается по крутящему моменту и требованиям к автоматизации. |
| Строительная длина | ~130-180 мм (зависит от стандарта и производителя) | Важный параметр для проектирования. Указывается в каталогах. |
Области применения в энергетике и смежных отраслях
Краны шаровые фланцевые Ду 32 находят широкое применение благодаря своей надежности и компактности.
Монтаж и эксплуатационные требования
Правильный монтаж – залог долговечной и безопасной работы арматуры.
Сравнение с другими типами арматуры на Ду 32
Выбор между шаровым краном, задвижкой и вентилем определяется требованиями системы.
| Тип арматуры | Преимущества | Недостатки | Предпочтительное применение для Ду 32 |
|---|---|---|---|
| Кран шаровой фланцевый | Малая строительная длина, быстрое перекрытие, высокая герметичность, простота управления. | Ограничения по температуре (из-за уплотнений), не предназначен для регулирования. | Запорная функция на большинстве трубопроводов среднего давления. |
| Задвижка фланцевая | Малое гидравлическое сопротивление в открытом состоянии. | Большая строительная высота и масса, износ уплотнительных поверхностей, невысокая ремонтопригодность на малых диаметрах. | Магистрали, где критично сопротивление потоку, при редких отключениях. |
| Вентиль (запорный клапан) фланцевый | Пригоден для регулирования потока, высокая ремонтопригодность. | Высокое гидравлическое сопротивление, большая строительная длина, сложная конструкция. | Трубопроводы, требующие плавного регулирования расхода. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Какой класс герметичности должен быть у крана Ду 32 для системы теплоснабжения?
Для систем теплоснабжения, согласно действующим нормативным документам (СП 124.13330.2012), требуется запорная арматура с классом герметичности А (полная герметичность) по ГОСТ 9544. Это исключает утечки теплоносителя в закрытом положении.
Чем отличается кран с полным проходом (Full Bore) от стандартного (Reduced Bore)?
У полнопроходного (FB) крана диаметр отверстия в шаре равен внутреннему диаметру трубопровода (для Ду 32 – ~32 мм). У стандартнопроходного (RB) крана отверстие меньше (например, 25 мм). FB обеспечивает минимальные потери давления и позволяет проводить очистку трубопровода скребком, что важно для магистральных линий. RB компактнее и дешевле, применяется там, где потери не критичны.
Нужно ли обслуживать шаровые краны?
Современные шаровые краны относятся к категории необслуживаемой арматуры на весь срок службы. Однако это не отменяет необходимости периодического внешнего осмотра, проверки легкости хода и контроля за состоянием фланцевых соединений. При потере герметичности большинство промышленных кранов подлежат замене, так как ремонт в условиях эксплуатации, как правило, не предусмотрен.
Как правильно подобрать материал корпуса и уплотнений для химически активной среды?
Подбор осуществляется по коррозионной стойкости. Для большинства слабоагрессивных сред (кислоты, щелочи низкой концентрации) достаточно корпуса из нержавеющей стали AISI 316(L) и уплотнений из PTFE (тефлона). Для высокоагрессивных сред (концентрированные кислоты, хлор) требуется консультация со специалистами и подбор спецсплавов (Hastelloy, Monel) и уплотнений из PTFE, FKM (витон). Обязательно использование паспорта химической стойкости материалов.
Можно ли устанавливать шаровой кран Ду 32 на пар?
Да, но с критически важными оговорками. Должно быть выбрано специальное исполнение для пара: корпус из углеродистой или нержавеющей стали, уплотнительные седла из терморасширенного графита или PPL (полипарафенилена), рассчитанные на температуру насыщенного пара (до 200°C и выше). Краны с стандартными PTFE-уплотнениями (до +150°C) для пара не подходят. Давление должно соответствовать PN25 или выше.
Что означает маркировка на корпусе крана?
Маркировка включает: товарный знак производителя, номинальный диаметр (DN32), номинальное давление (PN16-160), направление потока (стрелка), материал корпуса (например, WCB – углеродистая сталь, CF8M – нержавеющая AISI 316), номер партии, год изготовления. Наличие полной маркировки – признак ответственного производителя.
Какой привод выбрать для крана Ду 32?
Выбор между ручным, электрическим и пневматическим приводом зависит от частоты операций и требований к автоматизации. Для ручного дистанционного управления применяются редукторные приводы. Электроприводы (многооборотные или поворотные) используются в АСУ ТП. Пневмоприводы применяются во взрывоопасных зонах или при наличии сжатого воздуха. Ключевой параметр – требуемый крутящий момент (Нм), который должен быть ниже номинального момента привода.