Краны шаровые муфтовые 1"
Краны шаровые муфтовые 1″: полное техническое описание, стандарты и применение
Кран шаровой муфтовый с условным проходом DN 25 (1 дюйм) представляет собой запорную арматуру, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводных системах. Конструкция основана на запирающем элементе сферической формы (плунжере) с сквозным цилиндрическим отверстием. При совпадении оси отверстия с направлением трубопровода кран открыт; при повороте шара на 90° отверстие перекрывается, и поток останавливается. Муфтовое присоединение означает наличие на корпусе крана внутренней резьбы, соответствующей наружной резьбе на концах труб или фитингов. Для размера 1″ это, как правило, трубная цилиндрическая резьба G1″ или коническая R1″/Rc1″.
Конструктивные элементы и материалы изготовления
Стандартный кран состоит из следующих ключевых компонентов:
- Корпус: Основная несущая часть. Для инженерных систем распространены корпуса из латуни (сплавов CW617N, CuZn39Pb3), нержавеющей стали (AISI 304, AISI 316) и углеродистой стали. Латунь обеспечивает коррозионную стойкость, обрабатываемость и широко применяется в ЖКХ. Нержавеющая сталь используется в агрессивных средах и на ответственных объектах.
- Шар (затвор): Изготавливается из того же материала, что и корпус, или с покрытием. Часто хромируется для снижения трения и повышения коррозионной стойкости. В кранах повышенного класса шар выполняется плавающим (в малых диаметрах) или фиксированным на опорах.
- Шпиндель (шток): Передает крутящий момент от рукоятки к шару. Обеспечивается уплотнительными кольцами (сальниками) для предотвращения утечки среды вдоль оси. В ответственных конструкциях выполняется блочным (невозможность вырыва под давлением).
- Уплотнительные седла: Кольца, расположенные между шаром и корпусом. Материал определяет температурный и химический режим работы. Стандартные варианты: PTFE (тефлон) для температур до 200°C, усиленный тефлон, PTFE с графитом, нейлон, делон, PEEK для высоких температур.
- Управление: Рычажная рукоятка (для быстрого перекрытия) или рукоятка-бабочка (для компактности). Возможна комплектация редуктором или электроприводом для дистанционного управления.
- Присоединение: Внутренняя резьба на обоих концах корпуса. Ключевой параметр – шаг и тип резьбы, который должен строго соответствовать присоединяемому трубопроводу.
- Водоснабжение и теплоснабжение: В качестве запорной арматуры на ответвлениях к оборудованию, на стояках, для дренажа и воздухоудаления. Латунные краны с PTFE-уплотнениями для температур до 120-150°C.
- Промышленные трубопроводы: Для неагрессивных сред: сжатый воздух, инертные газы, вода, масла. В системах технологического присоединения приборов, пробоотборных линиях.
- Топливные системы: На вспомогательных линиях жидкого и газообразного топлива (дизельное топливо, газ). Требуется исполнение с пожаробезопасным затвором.
- Обвязка котельного и насосного оборудования: Для подключения манометров, датчиков, предохранительных клапанов, на байпасных линиях.
- Подготовка резьбы: Резьба трубопровода должна быть чистой, без заусенцев, соответствовать типу резьбы крана. Для герметизации рекомендуется использовать уплотнительные материалы: ленту ФУМ, нить Tangit Unilok, анаэробные герметики. При использовании льна применяется сантехническая паста.
- Затяжка: Монтаж осуществляется за счет вращения корпуса крана на резьбе трубопровода. Запрещается прилагать усилие к рычагу или шпинделю. Используются гаечные ключи на грани корпуса (шестигранник под ключ). Сила затяжки должна соответствовать рекомендациям производителя, чтобы избежать срыва резьбы или деформации корпуса.
- Ориентация: Кран может устанавливаться в любом положении, но предпочтительно шпинделем вверх. Положение рукоятки должно обеспечивать свободный ход на 90°. Необходимо учитывать удобство доступа для оператора.
- Эксплуатация: Работа – только в положениях «полностью открыто» или «полностью закрыто». Перед первым пуском после монтажа систему необходимо промыть. Периодически (раз в 6-12 месяцев) рекомендуется проворачивать кран на несколько оборотов для предотвращения прикипания шара к седлам.
- Техобслуживание: Большинство шаровых кранов – неразборные (односоставные) и ремонту не подлежат. Разборные (трехсоставные) краны допускают замену уплотнений и шара. Признаки необходимости замены: подтекание по штоку или через уплотнительные седла, чрезмерное усилие при повороте рукоятки.
Технические характеристики и параметры выбора
Выбор крана шарового муфтового 1″ осуществляется на основе анализа следующих параметров:
| Параметр | Типовые значения/варианты для DN 25 (1″) | Комментарий |
|---|---|---|
| Условный проход (DN) | 25 мм | Соответствует внутреннему диаметру трубопровода. |
| Условное давление (PN) | PN16, PN25, PN40, 1000 WOG (Water, Oil, Gas) | Максимальное избыточное давление при температуре 20°C. WOG – американский стандарт. |
| Рабочая температура | От -20°C до +150°C (с PTFE), до +200°C (с графитом), до +300°C (с металлическими седлами) | Зависит от материала уплотнений и корпуса. |
| Тип резьбы | G1″ (цилиндрическая), R1″/Rc1″ (коническая), NPT 1″ (американская коническая) | Несовместимые типы резьб требуют переходников. G1″ – наиболее распространена в РФ. |
| Материал корпуса | Латунь, нержавеющая сталь AISI 304/316, углеродистая сталь, титан | Выбор по коррозионной стойкости, прочности, стоимости. |
| Материал уплотнений | PTFE, PTFE+графит, нейлон, PEEK, металл-к-металлу | Определяет химическую стойкость и температурный диапазон. |
| Коэффициент пропускной способности (Kvs) | ~40-50 м³/ч | Важно для гидравлических расчетов. Показывает расход воды при перепаде давления 1 бар. |
| Стандарты | ГОСТ 28343-89, ГОСТ 21345-2005, ISO 17292, API 608, DIN 3357 | Регламентируют конструкцию, материалы, испытания. |
Области применения в энергетике и смежных отраслях
Краны шаровые муфтовые 1″ находят применение в системах, где требуется надежное и герметичное отсечение участка трубопровода среднего диаметра:
Ограничения: Не рекомендуется для сред с кристаллизующимися или абразивными включениями, которые могут повредить зеркало шара и седла. Не является регулирующей арматурой, работа в частично открытом положении приводит к кавитационному износу и потере герметичности.
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Правильный монтаж критичен для обеспечения герметичности и срока службы.
Сравнение с другими типами запорной арматуры на DN 25
| Тип арматуры | Преимущества | Недостатки | Предпочтительная сфера применения |
|---|---|---|---|
| Кран шаровой муфтовый | Малая строительная длина, быстрое перекрытие, высокая герметичность (класс А), простота монтажа, низкое гидравлическое сопротивление. | Чувствительность к загрязнениям, не предназначен для регулирования, ограничения по температуре из-за полимерных уплотнений. | Системы водоснабжения, отопления, сжатого воздуха, технологические линии с неагрессивными средами. |
| Вентиль запорный муфтовый (клапан) | Пригоден для регулирования потока, более ремонтопригоден, менее чувствителен к качеству среды. | Большая строительная длина и масса, высокое гидравлическое сопротивление, более сложная конструкция, медленное перекрытие. | Системы, где требуется плавная регулировка, линии с высокими температурами без шаровых кранов. |
| Задвижка муфтовая | Прямолинейный поток, минимальное гидравлическое сопротивление в открытом состоянии. | Очень большая строительная высота, низкая герметичность в изношенном состоянии, заклинивание в крайних положениях. | Магистрали больших диаметров, где сопротивление критично. На DN 25 применяется редко. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается резьба G1″ от R1″ и как правильно выбрать?
G1″ – цилиндрическая трубная резьба по ГОСТ 6357 (ISO 228). Герметичность в соединении обеспечивается уплотнителем на резьбе. R1″ – коническая трубная резьба по ГОСТ 6211 (ISO 7-1). Герметичность достигается за счет деформации резьб при свинчивании (может использоваться с герметиком). Rc1″ обозначает внутреннюю коническую резьбу. Ключевое правило: для соединения с цилиндрической резьбой на трубе (G1″) необходим кран с внутренней цилиндрической резьбой (G1″). Смешивать типы резьб без специальных переходных фитингов недопустимо.
Какое максимальное давление выдерживает латунный кран 1″ на горячей воде?
Номинальное давление (PN) указывается для температуры 20°C. С ростом температуры допустимое давление падает. Например, кран PN25 (латунь, PTFE-уплотнения) при температуре 120°C может иметь рабочее давление около 16-18 бар. Точные данные указываются в паспорте изделия в виде таблицы «Давление-температура». Для систем центрального отопления (до 110°C) рекомендуется выбирать краны минимум с PN25.
Почему кран нельзя использовать для регулирования расхода?
В частично открытом положении высокоскоростной поток среды вызывает кавитацию и эрозию поверхности шара в зоне края отверстия. Это приводит к появлению задиров, нарушению полировки и, как следствие, потере герметичности в закрытом положении. Кроме того, динамическое воздействие потока на кромку шара вызывает вибрации и ускоренный износ уплотнительных седол.
Что означает маркировка 1000 WOG на кране?
Это американская маркировка давления: 1000 фунтов на квадратный дюйм (PSI) для воды, масла и газа (Water, Oil, Gas) при температуре окружающей среды (обычно до 100°F ~ 38°C). Примерное соответствие: 1000 PSI ≈ 68 бар. Однако это давление опрессовки/испытаний, а не рабочее. Рабочее давление, как правило, ниже. Такие краны рассчитаны на высокие давления в инженерных системах промышленного назначения.
Как правильно хранить и подготавливать к монтажу неиспользованные краны?
Краны должны храниться в закрытом положении, в оригинальной упаковке, в сухом помещении без перепадов температур. Перед монтажом необходимо визуально проверить чистоту внутренних полостей и резьб, удалить транспортировочные заглушки. Рекомендуется несколько раз полностью открыть и закрыть кран для проверки легкости хода. Запрещается использовать краны в качестве монтажных рукояток для затягивания труб.
Каков средний срок службы шарового крана 1″ в системе отопления?
При соблюдении условий эксплуатации (качество среды, температурный режим, отсутствие гидроударов) срок службы латунного шарового крана с тефлоновыми уплотнениями в системе закрытого отопления составляет 15-20 лет (или 8000-10000 циклов «открыто-закрыто»). В системах открытого типа с возможным попаданием абразивных частиц срок может сократиться до 5-10 лет. Основная причина выхода из строя – износ или деформация уплотнительных седел.