Краны шаровые муфтовые Ду 25
Краны шаровые муфтовые Ду 25: конструкция, применение и технические аспекты выбора
Кран шаровой муфтовый Ду 25 (номинальный диаметр условного прохода 25 мм, что соответствует 1 дюйму) представляет собой запорную арматуру, предназначенную для полного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводных системах. Принцип действия основан на повороте на 90° сферического затвора (пробки), имеющего сквозное отверстие, соосное с трубопроводом в открытом положении и перпендикулярное ему в закрытом. Муфтовое присоединение означает, что корпус крана имеет внутреннюю резьбу для непосредственного вкручивания на трубы с соответствующей наружной резьбой, что определяет его основную область применения в системах малого и среднего диаметра, работающих под давлением.
Конструктивные особенности и материалы изготовления
Конструкция стандартного шарового крана Ду 25 включает несколько ключевых компонентов, от качества и исполнения которых зависит его надежность и ресурс.
- Корпус: Изготавливается методом литья, горячей штамповки или сварки. Основные материалы: углеродистая сталь (например, ст. 20), нержавеющая сталь (AISI 304, 316), латунь (LS59-1, CW617N), реже – чугун или титан. Для агрессивных сред предпочтительна нержавеющая сталь.
- Шар (сферический затвор): Обычно выполняется из того же материала, что и корпус, с последующим хромированием или покрытием из никеля для снижения трения и повышения коррозионной стойкости. В кранах высокого класса шар полируется до зеркального состояния.
- Уплотнения (седла): Критически важный элемент, обеспечивающий герметичность. Применяются полимерные материалы: PTFE (тефлон), усиленный PTFE, нейлон, делон, реже – фторкаучук (FKM). От их термостойкости и химической инертности зависит диапазон применения крана.
- Шпиндель (шток): Передает усилие от рукояти к шару. Выполняется из стали или латуни. Конструкция должна исключать вырыв штока под давлением (антистатическая конструкция, предохранительный элемент).
- Управление: Ручка-«бабочка» (для низкого давления), рычаг или редукторный механизм (для повышенных усилий).
- Условное давление (Ру, PN): Максимальное избыточное давление при температуре 20°C, при котором обеспечивается длительная работа. Для Ду 25 типичны значения: PN16, PN25, PN40. В американском стандарте – Class 150, 300.
- Рабочее давление и температура: Фактические допустимые параметры зависят от материала корпуса и уплотнений. Например, кран латунный с PTFE уплотнениями может работать при -20…+150°C, а стальной с фторкаучуком – при -60…+200°C.
- Пропускная способность (Kvs): Значение расхода воды (м³/ч) через полностью открытый кран при перепаде давления в 1 бар. Для Ду 25 Kvs обычно находится в диапазоне 12-18 м³/ч, что важно для гидравлических расчетов системы.
- Тип присоединения: Внутренняя резьба согласно ГОСТу (трубная дюймовая) или метрическая. Для Ду 25 стандартной является внутренняя резьба G1″. Необходимо точно согласовывать тип резьбы с трубой или фитингом.
- Конструктивное исполнение: Полнопроходной (full bore, диаметр отверстия в шаре равен Ду трубы) или стандартнопроходной (reduced bore, отверстие меньше, что создает дополнительное гидравлическое сопротивление).
- Системы теплоснабжения и ГВС: В качестве запорной арматуры на ответвлениях к отопительным приборам, в узлах обвязки теплообменников, на байпасных линиях.
- Водоподготовка и химводоочистка (ХВО): Для переключения потоков воды и реагентов в линиях малого диаметра.
- Пневматические системы: Управление подачей сжатого воздуха к приборам КИПиА, пневмоинструменту.
- Топливные системы: В магистралях жидкого и газообразного топлива (газ-воздух) на технологических установках.
- Общепромышленное применение: В технологических линиях для неагрессивных жидкостей и газов.
- ГОСТ 28343-89 (ИСО 7121-86): Краны шаровые на номинальное давление Ру 16.
- ГОСТ 21345-2005: Краны шаровые с муфтовыми и фланцевыми соединениями на давление до 16 МПа.
- ISO 17292: Металлические шаровые краны для нефтяной, нефтехимической и смежных отраслей.
- API 608: Металлические шаровые краны фланцевые, стыковые, резьбовые.
Технические характеристики и параметры выбора
Выбор шарового крана Ду 25 осуществляется на основе анализа следующих параметров, указанных в технической документации (паспорте изделия).
Основные параметры
Таблица 1: Сравнительные характеристики кранов из разных материалов (Ду 25, PN16)
| Параметр | Латунь | Углеродистая сталь | Нержавеющая сталь AISI 304 |
|---|---|---|---|
| Рабочая среда | Вода, пар, воздух, неагрессивные жидкости, ГВС | Вода, пар, масла, нефтепродукты, природный газ | Агрессивные среды: кислоты, щелочи, морская вода, пищевые продукты |
| Макс. темп. (с PTFE) | +150°C | +200°C | +200°C |
| Мин. темп. | -20°C | -40°C | -60°C |
| Коррозионная стойкость | Хорошая | Требует покрытия (никелирование, окраска) | Отличная |
| Вес, прочность | Средние | Высокие | Высокие |
| Стоимость | Умеренная | Умеренная | Высокая |
Области применения в энергетике и смежных отраслях
Краны шаровые муфтовые Ду 25 находят широкое применение благодаря компактности и надежности.
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Правильный монтаж – залог долговечности. Резьбовое соединение требует уплотнения. Применяют фум-ленту, нить Tangit Unilok или анаэробный герметик. Затяжку производят ключом только за шестигранник под рукоятью, не допуская усилия на корпус. Кран должен быть установлен в удобном для обслуживания положении, но не опираться на трубы. Перед вводом в эксплуатацию систему необходимо промыть. Обслуживание, как правило, минимально – периодическая проверка герметичности и, при необходимости, подтяжка сальникового узла (если конструкция предусматривает). Большинство современных кранов – неразборные (repairble) или условно-разборные.
Нормативная документация и стандарты
Производство и поставка кранов шаровых регламентируется рядом стандартов:
Маркировка на корпусе должна включать: товарный знак, Ду, Ру, материал корпуса, направление потока, дату изготовления.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кран Ду 25 от крана на 1″?
Это одно и то же. Условный проход Ду 25 мм соответствует трубной резьбе 1 дюйм. Однако, важно помнить, что наружный диаметр трубы на 1″ составляет около 33.5 мм, а внутренний зависит от толщины стенки.
Можно ли использовать латунный кран Ду 25 на пару?
Да, но с строгим соблюдением параметров, указанных в паспорте. Большинство латунных кранов с PTFE уплотнениями рассчитаны на насыщенный пар давлением до 10-16 бар при температуре до +150°C. Для пара высоких параметров требуются стальные краны с графитовыми уплотнениями.
Что означает «антистатическое исполнение» шарового крана?
В конструкции предусмотрена специальная пружина или контакт, обеспечивающий электрическую связь между шаром и корпусом. Это предотвращает накопление статического электричества от трения при повороте шара, что критически важно при работе с горючими жидкостями и газами.
Почему кран с «рычагом» предпочтительнее крана с «бабочкой» для Ду 25?
Рычаг позволяет создать большее усилие для поворота шара, особенно при высоком рабочем давлении или в случае залипания шара из-за отложений. «Бабочка» более компактна, но подходит для систем с низким давлением и частым ручным управлением.
Как правильно ориентировать кран при монтаже?
Шаровой кран может устанавливаться в любом положении (горизонтально, вертикально). Главное – обеспечить удобный доступ к рукояти. Исключение составляют краны с ручным редуктором или электроприводом, ориентация которых может быть регламентирована паспортом. Поток, как правило, не имеет направления, кроме случаев, когда кран имеет специальную маркировку (стрелка) или конструкцию «3-ходовой».
Что делать, если кран под рукоятью начал подтекать?
Это указывает на износ или необходимость подтяжки сальникового уплотнения штока. В разборных конструкциях необходимо подтянуть сальниковую гайку. В неразборных – требуется замена крана. Эксплуатация с подтеканием недопустима.
Можно ли использовать кран Ду 25 в качестве регулирующего?
Нет. Шаровые краны предназначены для работы в двух положениях: «открыто» и «закрыто». Работа в промежуточном положении приводит к кавитационному износу шара, эрозии поверхности, вибрации и быстрому выходу из строя уплотнений. Для регулирования потока применяются специальные регулирующие вентили или шаровые краны с седлами V-образной формы (специальное исполнение).