Краны шаровые фланцевые LD

Краны шаровые фланцевые LD: конструкция, применение и технические аспекты

Кран шаровой фланцевый LD представляет собой запорную арматуру полнопроходного или стандартнопроходного типа, предназначенную для установки в трубопроводные системы посредством фланцевого соединения по ГОСТ, DIN или ANSI. Модельный ряд LD, производимый на заводах в России и Китае, позиционируется как надежное и экономичное решение для широкого спектра сред, от воды и пара до инертных газов и неагрессивных жидкостей. Основное назначение – полное перекрытие потока рабочей среды, регулирование не рекомендуется.

Конструктивные особенности и материалы исполнения

Конструкция крана LD следует классической схеме плавающего шарового крана. Запорный элемент (шар) со сквозным отверстием, соосным потоку в открытом положении, не имеет жесткой фиксации на штоке и удерживается между уплотнительными седлами. Уплотнение обеспечивается за счет давления рабочей среды, прижимающей шар к седлу со стороны, противоположной входу. Это обуславливает ограничения по максимальному рабочему давлению и диаметру.

Ключевые компоненты и материалы их изготовления:

• Корпус, крышка: Углеродистая сталь (WCB, 25Л), нержавеющая сталь (CF8/304, CF8M/316), реже – ковкий чугун.
• Шар: Обычно из нержавеющей стали с хромированным или никелированным покрытием для снижения трения и повышения коррозионной стойкости.
• Седла (уплотнительные кольца): Тефлон (PTFE), усиленный PTFE (стекловолокном, графитом), реже – другие полимеры (PEEK, Nylon). От материала седла зависит температурный диапазон применения.
• Шток: Нержавеющая сталь с системой уплотнительных колец для предотвращения утечки вдоль оси вращения.
• Фланцы: Стальные, исполнение согласно ГОСТ 33259 (ранее ГОСТ 12815) или DIN/ANSI. Тип уплотнительной поверхности – выступ/впадина (RF), реже шип/паз.
• Привод: Ручной (рычажный или редукторный), пневматический, электрический. Стандартный интерфейс – по ISO 5211 для быстрого монтажа приводной арматуры.

Технические характеристики и параметры выбора

Выбор крана LD для конкретной технологической линии требует анализа следующих параметров:

Параметр	Типовые значения для серии LD	Комментарий
Условный диаметр (DN)	DN 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300	Наиболее ходовой ряд до DN200. Краны свыше DN200, как правило, имеют конструкцию с плавающим шаром или опорами.
Условное давление (PN)	PN 16, PN 25, PN 40	Соответствует классам давления ANSI 150, 300. Фактическое рабочее давление зависит от температуры среды.
Температура рабочей среды	От -20°C до +180°C (для PTFE седла)	С применением спецуплотнений (например, PTFE с графитом) нижний предел может достигать -60°C. Верхний предел для паровых сред обычно ограничен +160°C.
Рабочая среда	Вода, пар, воздух, природный газ, нефтепродукты, масла, неагрессивные химические жидкости и газы.	Материал корпуса и тип уплотнения должны быть химически стойкими к конкретной среде.
Коэффициент пропускной способности (Kvs)	Высокий, близкий к полнопроходному (до 90% от площади трубы) или стандартный (редуцированный)	Полнопроходные краны (Full Bore) обеспечивают минимальные потери давления, стандартнопроходные (Reduced Bore) – более компактны и дешевы.
Стандарт фланцевого соединения	ГОСТ 33259 (тип 21-РЯ/РУ), DIN EN 1092-1 (форма B1), ASME B16.5	Критически важно соответствие фланцев крана и фланцев на трубопроводе по стандарту, размеру и давлению.

Области применения в энергетике и смежных отраслях

В энергетическом секторе краны LD находят применение во вспомогательных системах, где не требуются параметры сверхвысокого давления и температуры:

• Системы водоподготовки и химводоочистки (ХВО): Для отключения линий подачи сырой, обессоленной воды, реагентов.
• Техническое водоснабжение (циркуляционная, питьевая вода): На ответвлениях трубопроводов, для дренажа и продувки.
• Системы сжатого воздуха: На магистралях технологического и контрольного воздуха давлением до 1.6 МПа.
• Тепловые сети (вторичные контуры, системы отопления зданий): Для перекрытия потоков горячей воды с температурой до 120-150°C.
• Вспомогательные топливные системы (дизельное топливо, мазут): При условии соответствия материала седел данным средам.
• Общепромышленное применение: В котельных, на насосных станциях, в системах вентиляции и кондиционирования.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Монтаж фланцевого крана LD должен производиться на прямолинейном участке трубопровода с обеспечением соосности фланцев. Запрещается использовать фланцевые соединения крана для компенсации несоосности или натяжения труб. Перед монтажем необходимо удалить транспортные заглушки, проверить чистоту проточной части и легкость хода рукояти (на 1/4 оборота до открытия).

• Обтяжка фланцев: Производится крест-накрест динамометрическим ключом с моментом, указанным в паспорте изделия, во избежание перекоса и повреждения седел.
• Направление потока: Для кранов LD, как правило, не регламентировано (двунаправленные). Однако рекомендуется устанавливать согласно стрелке на корпусе, если таковая имеется.
• Эксплуатация: Кран должен использоваться только в полностью открытом или полностью закрытом положении. Частичное открытие для регулирования приводит к кавитационному износу шара и седел.
• Техническое обслуживание: Включает периодическую проверку на герметичность, смазку штока (если предусмотрена) и подтяжку сальникового уплотнения. Ремонтопригодность ограничена: при износе седел или повреждении шара чаще выполняется замена картриджа (шар со штоком и седлами в сборе) или всего крана.

Сравнение с другими типами запорной арматуры

Тип арматуры	Преимущества крана LD	Недостатки крана LD
Задвижка клиновая	Меньшие габариты и вес, более быстрое срабатывание, лучшее уплотнение, не застаивается среда в корпусе.	Ограничение по давлению на больших диаметрах (DN>200), риск заклинивания шара при длительном простое в одной позиции.
Поворотный затвор (дисковый поворотный)	Более высокая надежность и долговечность уплотнения, меньшее усилие на привод, лучше для частых переключений.	Большая строительная длина, более высокие потери давления (кроме полнопроходных моделей), как правило, выше стоимость.
Вентиль (запорный клапан)	Быстрое открытие/закрытие (1/4 оборота), малые усилия управления, полнопроходность.	Непригоден для регулирования, не может использоваться в системах с толстостенными отложениями (риск заклинивания шара).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем основное отличие кранов LD от, например, кранов Bugatti или Broen Ballomax?

Краны LD относятся к экономичному сегменту. Отличие заключается в применяемых материалах (часто более простые марки сталей, состав уплотнений), глубине контроля качества на производстве, стандартной комплектации (часто без антистатической и противопожарной защиты). Бренды премиум-класса используют шары и седла высшего класса обработки, обеспечивают сертификацию по более строгим стандартам (API, SIL), имеют встроенные системы безопасности.

Можно ли использовать кран LD для регулирования расхода?

Нет, это строго запорная арматура. Регулирование потока приводит к кавитации и высокоскоростной эрозии хромированной поверхности шара, быстрому разрушению кромки седла из PTFE. Для регулирования следует применять шаровые краны со специальной V-образной формой отверстия или иные типы регулирующей арматуры.

Как правильно подобрать материал уплотнительных седел (PTFE, RPTFE, PEEK)?

• PTFE (тефлон): Базовый вариант для сред от -20°C до +180°C, химически инертен. Подходит для воды, воздуха, пара, масел.
• RPTFE (усиленный PTFE): С добавками стекловолокна, графита, углерода. Повышенная износостойкость, меньшее ползучесть (холодная текучесть), расширенный температурный диапазон.
• PEEK (полиэфирэфиркетон): Для агрессивных сред, высоких температур (до +250°C) и абразивных включений. Существенно дороже.

Что означает маркировка «LD-1s016» на кране?

Это условное обозначение, которое может расшифровываться производителем как: LD – серия, 1 – тип конструкции (фланцевый), s – материал корпуса (сталь углеродистая), 016 – DN 15 (16 мм) и PN 16. Однако точная расшифровка всегда должна уточняться в техническом паспорте или каталоге конкретного производителя, так как единой обязательной системы нет.

Требуется ли техническое обслуживание шарового крана LD?

Да, но оно минимально. Рекомендуется: визуальный осмотр на подтеки, проверка легкости хода привода (не реже 1 раза в 6 месяцев), подтяжка сальникового узла при появлении утечки по штоку (в соответствии с инструкцией, без чрезмерных усилий). Смазка шарового узла, как правило, не предусмотрена конструкцией.

Почему кран LD не рекомендуется устанавливать на пар высокого давления (свыше 16 бар и 200°C)?

Основное ограничение – материал седла PTFE. При высоких температурах пара его механические свойства ухудшаются (усиливается ползучесть), что может привести к выдавливанию седла в проточную часть и нарушению герметичности. Для пара высоких параметров применяют краны с металлическими седлами (металл-металл) или с уплотнениями из высокотемпературных полимеров (PEEK), что не характерно для стандартной серии LD.

Какой тип привода выбрать: ручной рычаг, редуктор или пневматический?

Выбор зависит от частоты операций, диаметра и расположения крана.

• Рычаг: Для DN до 100 мм, легкого доступа, нечастых переключений.
• Редуктор (червячный): Для DN от 80 мм и выше, для снижения управляющего усилия, при затрудненном доступе.
• Пневмопривод: Для автоматизации, дистанционного управления, частых циклов или установки в опасных зонах. Требует подвода сжатого воздуха.