Краны шаровые муфтовые Ду 50: технические характеристики, конструкция и применение
Кран шаровой муфтовый Ду 50 — это трубопроводная арматура полнопроходного или стандартнопроходного типа, предназначенная для оперативного перекрытия потока рабочей среды в трубопроводах номинальным диаметром 50 мм (2 дюйма). Устройство относится к классу запорной арматуры и характеризуется запирающим элементом в форме сферы (шара) с сквозным отверстием. Муфтовое присоединение означает резьбовое соединение внутренней резьбой (В/В) согласно ГОСТ или ISO, что позволяет монтировать арматуру непосредственно на трубную резьбу без дополнительных переходных элементов.
Конструктивные особенности и материалы изготовления
Конструкция крана шарового муфтового Ду 50 является типовой для данного класса арматуры, однако вариации в материалах и исполнениях определяют его эксплуатационные параметры.
- Корпус: Изготавливается из литейных или кованых материалов. Наиболее распространены корпуса из латуни ЛС59-1 (для бытовых и общетехнических систем с неагрессивными средами), углеродистой стали 25Л, 30Л (для промышленных трубопроводов с высоким давлением и температурой), нержавеющей стали 12Х18Н10Т, 20Х13 (для агрессивных сред, пищевой и химической промышленности) и ковкого чугуна.
- Шар (затвор): Как правило, изготавливается из латуни или нержавеющей стали с последующим хромированием или покрытием из никеля для повышения коррозионной стойкости и снижения трения. В кранах для агрессивных сред шар выполняется из нержавеющей стали.
- Уплотнения и седла: Критически важный элемент, обеспечивающий герметичность. Применяются полимерные материалы: PTFE (фторопласт, тефлон) — стандартный выбор для широкого диапазона температур и сред, NBR (нитрильный каучук) для масел и топлива, EPDM (этилен-пропиленовый каучук) для горячей воды и пара.
- Шпиндель (шток): Передает усилие от рукоятки к шару. Выполняется из нержавеющей стали для обеспечения прочности и защиты от коррозии. Конструкция — фиксированный, с противовырывным элементом.
- Управление: Ручное, посредством рычажной рукоятки (для быстрого открытия/закрытия) или рукоятки-бабочки (для компактности в стесненных условиях). Возможна комплектация редуктором или электроприводом для дистанционного управления.
- Водоснабжение и отопление: В качестве запорной арматуры на стояках, вводах в здания, узлах управления и обвязке теплообменного оборудования.
- Паровая арматура: В системах технологического и бытового пара низкого и среднего давления.
- Газоснабжение: Специальное исполнение с желтой маркировкой рукоятки и паспортом, соответствующим требованиям газовой службы. Уплотнения — как правило, NBR или PTFE.
- Нефтехимическая промышленность: Для неагрессивных нефтепродуктов, масел, сжиженных углеводородных газов (СУГ).
- Промышленные пневмосистемы: Для управления потоками сжатого воздуха.
- Простота конструкции, высокая надежность и долговечность.
- Малое время срабатывания (поворот рукоятки на 90°).
- Высокая герметичность (класс А по ГОСТ 9544).
- Малое гидравлическое сопротивление в открытом состоянии (особенно у полнопроходных моделей).
- Относительно компактные размеры и малый строительный вес.
- Удобство монтажа и обслуживания.
- Ограниченная пригодность для сред с высоким содержанием абразивных частиц.
- Сложность ремонта неразборных моделей.
- При длительном простое в одном положении возможен риск «прикипания» шара к седлам.
- Ударные гидравлические нагрузки при быстром закрытии на высоких скоростях потока.
Основные технические параметры и характеристики
Краны шаровые муфтовые Ду 50 должны соответствовать требованиям нормативных документов: ГОСТ 28343-89 (краны шаровые), ГОСТ 21345-2005 (арматура трубопроводная), а также серии ТУ. Ключевые параметры представлены в таблицах.
Таблица 1. Номинальные параметры давления
| Материал корпуса | Условное давление (Ру), МПа (бар) | Пробное давление (Рпр), МПа | Рабочая среда |
|---|---|---|---|
| Латунь | 1.6 (16), 2.5 (25) | 2.4 – 3.75 | Вода, пар, воздух, неагрессивные жидкости и газы |
| Углеродистая сталь | 4.0 (40), 6.3 (63) | 6.0 – 9.45 | Пар, вода, масла, нефтепродукты, инертные газы |
| Нержавеющая сталь | 4.0 (40), 6.3 (63) | 6.0 – 9.45 | Агрессивные жидкости и газы, пищевые среды |
| Чугун | 1.6 (16), 2.5 (25) | 2.4 – 3.75 | Вода, воздух, неагрессивные среды |
Таблица 2. Температурный диапазон в зависимости от материала уплотнений
| Материал уплотнения | Диапазон рабочих температур, °C | Рекомендуемые среды |
|---|---|---|
| PTFE (фторопласт) | -20 … +150 (кратковременно до +200) | Универсал: пар, вода, химические среды, масла |
| NBR (нитрил) | -20 … +80 | Вода, воздух, сжиженный газ, масла, топливо |
| EPDM (этилен-пропилен) | -40 … +130 | Горячая вода, пар, щелочи, слабые кислоты |
Области применения и критерии выбора
Краны Ду 50 нашли широкое применение в системах, где требуется надежное и быстрое перекрытие потока среды.
Критерии выбора: При подборе крана шарового муфтового Ду 50 необходимо последовательно определить: материал корпуса (исходя из агрессивности среды и давления), материал уплотнений (по температуре и химической стойкости), тип управления, полнопроходность (коэффициент Kv), соответствие стандартам (ГОСТ, DIN, ISO) и наличие необходимых сертификатов (РОСТЕХНАДЗОР, пожарный, для газа).
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Монтаж муфтового крана осуществляется путем навинчивания на наружную трубную резьбу (G2″ или Rp2″). Для герметизации соединения используется уплотнительный материал: лен + Unipak (для воды, пара), нить Tangit Unlock или анаэробный герметик. Важно избегать перекоса и чрезмерных усилий при затяжке, чтобы не создать напряжения в корпусе.
Эксплуатационные правила: Кран предназначен только для полного открытия или закрытия. Не допускается использование для регулирования потока (дросселирования), так как это приводит к кавитационному износу седла и шара. Перед первым пуском трубопровод должен быть пролит и очищен от окалины. Управление рукояткой должно быть плавным, без рывков и применения дополнительных инструментов.
Обслуживание: Современные шаровые краны, как правило, неразборные (односоставные или двухсоставные) и относятся к классу необслуживаемых. При потере герметичности узел подлежит замене. Разборные (трехсоставные) краны допускают замену уплотнений и шара.
Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами арматуры
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается полнопроходный кран от стандартнопроходного?
Полнопроходный (full bore) кран имеет диаметр отверстия в шаре, практически равный внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода Ду 50. Это минимизирует гидравлические потери. Стандартнопроходный (reduced bore) кран имеет отверстие в шаре на один типоразмер меньше (например, условный проход шара соответствует Ду 40). Он дешевле и применяется там, где перепад давления не критичен.
Какой материал корпуса выбрать для системы отопления с температурой до 110°C?
Для стационарных систем с такими параметрами оптимален кран из углеродистой стали (25Л) с уплотнениями из EPDM или PTFE. Латунные краны, хотя и распространены, для постоянной работы при температурах выше 100°C могут иметь ограниченный ресурс, особенно при низком качестве сплава.
Можно ли устанавливать шаровой кран Ду 50 на газ?
Да, но только специализированное исполнение, имеющее соответствующий сертификат и маркировку. Как правило, это стальной или латунный кран с рукояткой желтого цвета, антистатической конструкцией (обеспечивающей электрическую непрерывность между корпусом и шаром) и пожаробезопасным исполнением.
Что означает обозначение «11с67п» на кране?
Это условное обозначение по классификации ЦКБА: 11 — кран шаровой, с — стальной корпус, 67 — конкретная модель, п — с полимерным (PTFE) уплотнением. Для Ду 50 полное обозначение будет, например, 11с67п Ду50 Ру40.
Почему кран начал подтекать из-под сальникового узла после нескольких циклов работы?
Вероятная причина — износ или деформация сальниковых уплотнений штока. В неразборных кранах это является признаком выхода изделия из строя. В разборных трехсоставных кранах возможна подтяжка сальникового узла или замена уплотнительных колец.
Как правильно ориентировать кран при монтаже?
Шаровые краны муфтовые Ду 50 являются нечувствительными к направлению потока среды и могут устанавливаться в любом положении (горизонтально, вертикально). Единственное исключение — краны с рукояткой, которым необходимо обеспечить свободный ход на 90°. Не рекомендуется устанавливать кран маховиком вниз, чтобы избежать скопления грязи в верхней части корпуса.
Каков средний срок службы шарового крана Ду 50?
Срок службы определяется циклами «открыто-закрыто» и условиями эксплуатации. Для качественных стальных кранов на воде при температуре до 150°C и давлении до 16 бар ресурс может составлять 8000-10000 циклов и более 10 лет календарной службы. Для агрессивных сред срок службы определяется стойкостью материалов.