Краны шаровые Галлоп стандарт: технические характеристики, конструкция и применение
Кран шаровой Галлоп стандарт представляет собой полнопроходную запорную арматуру, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводных системах. Изделия данного типоразмера относятся к классу стандартного (редуцированного) прохода, где диаметр условного прохода (Dу) меньше диаметра присоединительных патрубков. Это обеспечивает оптимальное соотношение гидравлического сопротивления, габаритов, веса и стоимости, делая их одним из наиболее востребованных решений для широкого спектра инженерных систем в энергетике, ЖКХ и промышленности.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция крана шарового Галлоп стандарт выполнена в виде сварного корпуса из углеродистой или нержавеющей стали. Основные компоненты включают:
- Корпус: Изготавливается из стали 20, 09Г2С или 12Х18Н10Т (нержавеющая). Предназначен для рабочих сред с температурой от -60°C до +200°C в зависимости от материала и уплотнений.
- Шар: Затвор выполнен в форме шара с цилиндрическим каналом. Поверхность шара хромируется или покрывается слоем никеля для повышения коррозионной стойкости и снижения коэффициента трения.
- Шпиндель (шток): Изготовлен из нержавеющей стали. Соединение шпинделя с шаром выполнено в виде профильного хвостовика, что исключает возможность срыва шара при любом положении крана.
- Уплотнительные узлы:
- Уплотнение «шар-корпус»: Система плавающих седел. Стандартно используются кольца из PTFE (фторопласта), обеспечивающие герметичность класса «А» по ГОСТ 9544-2015. Для агрессивных сред или повышенных температур возможна установка седел из терморасширенного графита или комбинированных материалов.
- Уплотнение штока: Не менее двух колец из фторопласта или фторкаучука, расположенных в зоне выхода штока из корпуса. Конструкция обеспечивает долговечную герметичность без необходимости обслуживания.
- Присоединение: Стандартное исполнение – приварка встык (подготовленный под сварку торец). Также доступны исполнения с фланцевым присоединением по ГОСТ 33259 или межфланцевым монтажом.
- Управление: Ручное посредством рычага или редукторного маховика. Возможна комплектация крана пневмо-, гидро- или электроприводом для автоматизации технологических процессов.
- Тепловая энергетика и теплоснабжение: Установка на вспомогательных трубопроводах пара и горячей воды (давление до 16 МПа, температура до 200°C), в системах подпитки, дренажа, технологических обвязках теплообменного оборудования.
- Водоподготовка и химводоочистка (ХВО): В линиях подачи реагентов, фильтратов, умягченной воды. Исполнения из нержавеющей стали устойчивы к коррозии.
- Системы сжатого воздуха и технических газов: В качестве отсечной арматуры на ресиверах, магистралях и ответвлениях.
- Промышленные трубопроводы: Транспортировка неагрессивных жидких и газообразных сред в технологических циклах.
- Подготовка: Перед установкой необходимо убедиться в чистоте внутренней полости крана и подводящего трубопровода. Защитные заглушки с патрубков снимаются непосредственно перед сваркой.
- Сварка: При монтаже кранов под приварку запрещено проводить сварочные работы при закрытом положении затвора. Шар должен быть в положении «открыто». Это предотвращает перегрев и деформацию уплотнительных седел. Рекомендуется использовать аргонодуговую сварку (TIG) с последующей продувкой инертным газом для защиты внутренних поверхностей от окалины.
- Эксплуатация: Кран предназначен только для запирания потока (полное открытие/закрытие). Не допускается использование для регулирования расхода (дросселирования), так как это приводит к кавитационному износу поверхности шара и эрозии седел. Управление рычагом осуществляется плавно, без рывков и применения дополнительных инструментов.
- Обслуживание: Конструкция является необслуживаемой в течение всего расчетного срока службы. Ревизия или замена уплотнений возможны, но требуют специального инструмента и демонтажа крана с линии. Ресурс герметичности до 5000 циклов «открыто-закрыто».
- Высокая герметичность (класс «А» – полная герметичность).
- Простота конструкции, малое количество деталей, высокая надежность.
- Малое время срабатывания (поворот на 90°).
- Компактность и малая строительная длина по сравнению с задвижками.
- Удобство монтажа и управления.
- Широкий диапазон рабочих температур и совместимость со многими средами.
- Редуцированный проход создает повышенные (по сравнению с Full Bore) гидравлические потери, что критично для некоторых магистралей.
- Ограниченная пригодность для сред с высоким содержанием абразивных частиц, которые могут повредить уплотнительные поверхности.
- Сложность ремонта в полевых условиях – чаще требуется замена узла.
- При длительной эксплуатации в статичном положении возможно «прикипание» шара к седлам, особенно в высокотемпературных средах.
- Углеродистая сталь (Ст20, 09Г2С): Для воды, пара, воздуха, нефтепродуктов, инертных газов при температурах от -40°C до +200°C.
- Нержавеющая сталь (12Х18Н10Т): Для агрессивных сред (кислоты, щелочи, морская вода), пищевых производств или сред с высокими требованиями к чистоте.
- Уплотнения PTFE: Универсальный вариант для большинства химических сред, температура до +150°C.
- Уплотнения терморасширенный графит: Для высоких температур (до +600°C в зависимости от конструкции) и агрессивных паров.
- Пневмопривод: Предпочтителен во взрывоопасных зонах (исполнение с искробезопасным пневмораспределителем), для быстродействующих систем (время срабатывания доли секунды), при наличии готовой сети сжатого воздуха.
- Электропривод: Удобен при отсутствии пневмосети, позволяет легко интегрироваться в системы АСУ ТП (дискретный или аналоговый сигнал). Требует подвода питания и, для взрывоопасных зон, соответствующего взрывозащищенного исполнения (Ex d, Ex e).
Основные технические параметры и типоразмеры
Краны шаровые Галлоп стандарт производятся в широком диапазоне диаметров и рассчитаны на различные давления. Ключевые параметры представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Основные типоразмеры и параметры (корпус – углеродистая сталь, уплотнения PTFE)
| Условный диаметр (Dу), мм | Условный проход (Dу), мм (редуцированный) | Условное давление (Ру), МПа (PN) | Строительная длина (L), мм | Масса, кг (прим.) |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 40 | 16 (PN160) | 180 | 8.5 |
| 65 | 50 | 16 (PN160) | 190 | 11 |
| 80 | 65 | 16 (PN160) | 200 | 14 |
| 100 | 80 | 16 (PN160) | 230 | 22 |
| 150 | 125 | 16 (PN160) | 300 | 48 |
| 200 | 150 | 16 (PN160) | 350 | 78 |
| 300 | 250 | 10 (PN100) | 500 | 180 |
Таблица 2. Рекомендуемые рабочие среды
| Группа сред | Конкретные примеры | Ограничения по температуре |
|---|---|---|
| Неагрессивные и слабоагрессивные | Вода, пар, сжатый воздух, азот, инертные газы, нефть, масла, углеводороды | От -20°C до +150°C (для PTFE) |
| Агрессивные | Растворы щелочей, кислот, морская вода, агрессивные газы (при использовании корпуса и седел из нержавеющей стали и графита) | От -60°C до +200°C (для графитовых уплотнений) |
Область применения в энергетике и смежных отраслях
Краны Галлоп стандарт нашли широкое применение благодаря своей надежности и адаптивности:
Важное замечание: В магистральных трубопроводах с высокими требованиями к минимизации гидравлических потерь (например, магистральные паропроводы высокого давления) предпочтение отдается полнопроходным кранам (Full Bore), где диаметр прохода равен диаметру трубопровода.
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж кранов шаровых Галлоп стандарт должен производиться в соответствии с проектной документацией и правилами безопасности.
Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами запорной арматуры
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кран «стандарт» отличается от «полнопроходного» (Full Bore)?
Основное отличие – в соотношении диаметров. У полнопроходного крана диаметр отверстия в шаре равен внутреннему диаметру трубопровода (Dу = Dнар.тр.). У крана «стандарт» диаметр отверстия в шаре на один типоразмер меньше (например, для корпуса Dу 100 мм проход составляет 80 мм). Это увеличивает скорость потока на участке крана, но и повышает локальное гидравлическое сопротивление.
Можно ли использовать кран Галлоп стандарт для регулирования расхода?
Нет, категорически не рекомендуется. Шаровые краны данной серии являются запорной арматурой. При частичном открытии поток создает кавитацию и гидродинамический шум, что приводит к интенсивному износу хромированного покрытия шара и срыву фторопластовых седел. Для регулирования следует применять специализированную регулирующую арматуру (регулирующие клапаны, дисковые затворы с специальным профилем).
Как правильно выбрать материал корпуса и уплотнений?
Выбор зависит от рабочей среды, ее температуры и агрессивности:
Всегда следует сверяться с таблицей химической стойкости материалов.
Каков порядок проведения гидравлических испытаний крана после монтажа?
Кран испытывается в составе трубопроводной системы. Испытания на прочность и плотность проводятся согласно РД 10-249-98 или СТ ЦКБА. Давление испытания на прочность (обычно 1.5Ру) прикладывается к корпусу при ОБЯЗАТЕЛЬНО ОТКРЫТОМ положении затвора. Испытание на герметичность (1.1Ру) проводится при ЗАКРЫТОМ положении крана. Проверяется герметичность как в корпусе, так и по уплотнению штока.
Что означает маркировка на корпусе крана?
Стандартная маркировка включает: товарный знак производителя («Галлоп»), условное давление (Ру, МПа), условный диаметр (Dу, мм), марку материала корпуса (например, 09Г2С), направление потока (стрелка), номер партии и дату изготовления. На шильде или в паспорте указывается также диапазон рабочих температур.
Какой привод предпочтительнее для автоматизации – электрический или пневматический?
Выбор зависит от условий на объекте:
Для кранов Галлоп стандарт Dу до 200 мм чаще используются поворотные приводы с моментом от 50 до 1000 Нм.
Заключение
Краны шаровые Галлоп стандарт представляют собой надежное, технологичное и экономически обоснованное решение для организации запорных узлов на трубопроводах среднего и высокого давления в энергетике и промышленности. Правильный подбор типоразмера, материалов и соблюдение правил монтажа и эксплуатации гарантируют длительный и безотказный срок службы арматуры, что напрямую влияет на надежность и безопасность всего технологического контура. При выборе конкретной модели необходимо учитывать не только параметры среды, но и требования к гидравлическим потерям, возможность автоматизации и условия технического обслуживания.