Кран шаровой фланцевый стальной представляет собой запорную или запорно-регулирующую арматуру, в которой затвор выполнен в форме сферы (шара) с сквозным цилиндрическим отверстием. Управление осуществляется поворотом шара на 90° вокруг оси, перпендикулярной потоку рабочей среды. Фланцевое присоединение обеспечивает надежное, разъемное соединение с трубопроводной системой, выдерживающее высокие механические нагрузки, что делает данную арматуру ключевым элементом в промышленных магистралях.
Конструкция крана включает несколько базовых узлов, от качества и исполнения которых зависят его эксплуатационные характеристики.
| Параметр | Типовые значения / Описание |
|---|---|
| Условный диаметр (DN) | от DN 15 (½») до DN 1200 (48″) и более |
| Условное давление (PN) | PN 1.6, 2.5, 4.0, 6.3, 10.0, 16.0, 25.0, 40.0, 63.0, 100, 160, 250, 320 |
| Класс давления (Class) | Class 150, 300, 600, 900, 1500, 2500 (по ANSI/ASME) |
| Диапазон рабочих температур | От -60°C до +200°C (зависит от материала седел: PTFE до +180°C, металлические седла до +500°C и выше) |
| Рабочая среда | Вода, пар, природный газ, нефтепродукты, масла, аммиак, агрессивные химические среды (в зависимости от материала корпуса и уплотнений) |
| Степень герметичности | Классы А, В, С по ГОСТ 9544 (соответствует утечке «нулевой», «микроутечке» и стандартной промышленной). Для газов – классы А, В. |
| Климатическое исполнение | У, УХЛ, Т по ГОСТ 15150 (для умеренного, холодного и тропического климата) |
Стальные фланцевые шаровые краны являются основным видом запорной арматуры на следующих объектах:
Правильный подбор крана определяет безопасность и долговечность работы трубопроводной системы.
| Сравнительный параметр | Шаровой кран фланцевый | Задвижка фланцевая | Поворотный затвор (дисковый поворотный) |
|---|---|---|---|
| Габариты и масса | Компактнее задвижки, но массивнее поворотного затвора | Большие строительная длина и масса | Наиболее компактный и легкий |
| Герметичность | Высокая (класс А) | Высокая (клиновые, шиберные) | Хуже, чем у шарового крана (возможны протечки) |
| Гидравлическое сопротивление | Минимальное (полнопроходный) | Минимальное | Выше, чем у шарового крана |
| Скорость закрытия/открытия | Быстрое (поворот на 90°) | Медленное (многооборотный) | Быстрое (поворот на 90°) |
| Ремонтопригодность в линии | Как правило, неремонтопригоден (кроме разборных моделей) | Ремонтопригодна (замена клина, уплотнений) | Часто ремонтопригоден (замена диска, уплотнений) |
| Стоимость | Средняя-высокая | Высокая (для больших DN) | Низкая |
| Основная сфера применения | Запорная функция на ответственных магистралях с высокими требованиями к герметичности | Запорная функция на магистралях больших диаметров, где не критична скорость | Регулирующая и запорная функция на магистралях больших диаметров с низкими требованиями к герметичности |
Основное отличие – материал корпуса и внутренних компонентов. Краны из углеродистой стали (ст.20) предназначены для неагрессивных сред (вода, пар, воздух, нефть) при температурах до +425°C. Краны из нержавеющей стали (AISI 304, 316) применяются для коррозионно-активных сред (кислоты, щелочи, морская вода, пищевые продукты), а также для работы в условиях низких температур. Они имеют более высокую стойкость к коррозии и межкристаллитной коррозии, но и более высокую стоимость.
Это условное обозначение по ГОСТ 4666-75. Расшифровка: «11» – кран шаровой, «с» – материал корпуса (сталь углеродистая), «67» – номер модели, «п» – материал уплотнений (фторопласт). Также в маркировке указывается DN, PN, направление потока, дата изготовления, товарный знак производителя.
Шаровые краны относятся к категории арматуры, не требующей технического обслуживания в течение всего срока службы при корректных условиях эксплуатации. Однако рекомендуется проводить периодический внешний осмотр на предмет коррозии, целостности уплотнений штока, плавность хода управления. Для кранов с редуктором или приводом обслуживание проводится согласно регламенту производителя привода. При появлении подтеканий по штоку возможна подтяжка сальникового узла (если это предусмотрено конструкцией).
Нет, в общем случае – не рекомендуется. Шаровые краны, особенно с фторопластовыми седлами, при частичном открытии подвержены кавитационному износу, эрозии и задирам от высокоскоростного потока среды. Это приводит к потере герметичности в закрытом положении. Для регулирования расхода следует применять специализированную регулирующую арматуру (регулирующие клапаны, шаровые краны с V-образным отверстием в шаре, специально предназначенные для регулирования).
При постоянном трении шара о полимерные седла накапливается электростатический заряд. В кранах для горючих жидкостей и газов это может привести к искрообразованию и взрыву. Антистатическое устройство – это пружина или специальный контакт, обеспечивающий электрическую связь между шаром, штоком и корпусом, что позволяет стекать статическому заряду на заземленный трубопровод. Такое исполнение является обязательным для арматуры, работающей с легковоспламеняющимися средами (нефтепродукты, природный газ).
Кран должен храниться в закрытом положении. Запорные элементы (фланцы) должны быть закрыты защитными заглушками или крышками для предотвращения попадания внутрь влаги, пыли и механических частиц. Запрещается складировать краны друг на друга, хранить на открытом солнце (особенно с полимерными седлами). При транспортировке избегать ударов, которые могут повредить геометрию корпуса или поверхности шара и седел.
Оба параметра указывают на номинальное давление, но в разных системах стандартов. PN (Pressure Nominal) – метрическая система (бар), Class – американская (фунт-сила на кв. дюйм, psi). Соответствие между ними не является линейным и прямым. Выбор зависит от стандарта, по которому спроектирован трубопровод. Для систем по ГОСТ, DIN используют PN. Для систем по ANSI/ASME – Class. Ключевое значение имеет фактическое рабочее давление и температура среды, для которых предназначен кран, что отражено в его паспорте и диаграммах давления/температуры.