Кран шаровой (обзор)

136

Шаровой (шаровый) кран – один из самых распространённых видов трубопроводной запорной арматуры. Разновидностей кранов большое количество и  иногда можно запутаться, что нужно заказчику или что самому поставить на трубопровод, чтобы техпроцессы проходили именно так, как надо, а не как получится.

По присоединению к трубопроводу идёт деление на следующие виды:

  • Муфтовый (резьбовой);
  • Фланцевый;
  • Под приварку;
  • Комбинированный (например, с одного конца фланец, на другом конце патрубок под приварку).

Резьбовые краны могут быть как с внутренней, так и с наружной резьбой. Наиболее популярно присоединение внутренняя-внутренняя, хотя так же встречается внутренняя-наружная или наружная-наружная. Подробнее об этом написано тут.

По типу управления они обычно делятся на:

  • Шаровой кран с рукояткой;
  • Шаровой кран с редуктором;
  • Шаровой кран с электроприводом;
  • Шаровой кран с пневмоприводом;
  • Шаровой кран с гидроприводом.

Первые два вида – ручное управление. Кроме управления рукояткой – так же есть управление бабочкой (используется обычно на латунных шаровых кранах Ду15-Ду25). Рукоятка бывает съемная или с замком (чтобы никто не повернул из шалости). Управление редуктором обычно начинается с Ду100 (реже с Ду50). Арматуру большого диаметра (начиная с Ду300-Ду400) выпускают только в исполнении с редуктором, так как требуется большое усилие для поворота шара.

Третий вид – управление электроприводом, приводов большое множество, о них писали тут, приведём несколько примеров:

  • Открыто-закрыто. Обычно идет общая земля, один провод на открытие шара, другой провод на закрытие.
  • Регулирующий. Привод может ставить шар в промежуточные положения, таким образом шаровой кран становится регулирующей запорной арматурой
  • С ручным дублером. Появляется возможность аварийно закрыть-открыть кран при отсутствии напряжения в сети.
  • С обратной связью. Суть примерно следующая: вы посылаете сигнал на привод шарового крана «закройся» - в ответ привод вам выдает сигнал «шар закрыт». Передача сообщениями само собой идет через изменение силы тока или через изменение напряжения. Наиболее распространенным видом обратной связи является токовая петля 0-20мА (или 4-20мА).
  • С визуальным указателем положения. Сверху привода есть смотровое окошко, в котором отображается на сколько открыт (закрыт) шаровой кран.

Разумеется, могут быть комбинации различных свойств привода для шарового крана, к примеру, могут быть регулирующие электроприводы с ручным дублером, обратной связью и указателем положения, выполненные во взрывозащищенном исполнении. Стоит такой электропривод как чугунный мост, производится под заказ (потому что на складе такое никто не держит).

Четвертый вид управления – пневмопривод. Для управления требуется сжатый воздух. Допустим, у нас есть нормально открытый кран с пневмоприводом, срабатывающим при давлении воздуха в 6 бар. Принцип действия: привод настроен на определенное давление (6 бар), как только через патрубки, подключенные к приводу проходит воздух сжатый воздух под таким давлением – кран закрывается. Так как в качестве управляющего сигнала используется воздух – то необходим компрессор, через который будет нагнетаться воздух и электромагнитный клапан, в качестве запорного устройства на патрубках. В целом, по видам пневмоприводов ситуация аналогична той, что электроприводом: открыто-закрыто, с обратной связью, с указателем положения, во взрывозащищеном исполнении. Но появляется дополнительный параметр: двухстороннее или одностороннее действие привода. Визуальное отличие: два или одно отверстие в приводе под патрубки для воздуха. Технические отличие: для двухстороннего пневмопривода, поршень который ходит внутри, толкается воздухом из двух патрубков, при каждом толчке поршень занимает конечное положение и дальнейшая подача сжатого воздуха не требуется; для одностороннего привода, поршень с одной стороны толкается воздухом, а с другой стороны стоит возвратная пружина, которая толкает поршень обратно как только подача воздуха прекращается.

Пятый вид управления – гидропривод. Для функционирования требуется насос, большое количество воды, обратные клапаны, трубопроводы различного диаметра. Принцип действия основан на правиле рычага: в маленьком трубопроводе на большой высоте есть столб воды, сверху которого находится поршень, в трубопроводе большого диаметра столб воды ниже и сверху так же находится поршень (большего диаметра), давление в системе уравновешено. По правилу сообщающихся сосудов, если мы надавим на поршень в маленьком трубопроводе, то поршень в большом трубопроводе поднимется наверх. Добавляя в систему насос, бак воды, обратные клапаны и контроллер (который будет скидывать воду из большого трубопровода обратно в бак), можно добиться автоматизации поднимания и опускания поршня. А если данный поршень замкнуть на устройство поворачивающее шар в кране, то и получим шаровой кран с гидроприводом. Приводы такого вида обычно используются на трубопроводах больших диаметров (Ду800 и выше).

Так же есть различные варианты установки шарового крана: подземная и наземная, в различных климатических условиях.

Для наземной установки есть различные варианты климатического исполнения:

  • Т — тропический от +1°С до +50°С;
  • У — умеренный от -45°С до +40°С;
  • М — морской умеренно-холодный от -40°С до +40°С;
  • О — общеклиматический вариант (за исключением морского климата) от -60°С до +60°С;
  • ХЛ — климатическое исполнение для холодной погоды от -60°С до +40°С;
  • В — всеклиматический вариант от -60°С до +50°С;
  • ОМ — общеклиматический морской вариант от -40°С до +50°С.

После шифровки климатических условий можно встретить цифры от 1 до 5, которые обозначают:

  • 1 — на открытом воздухе;
  • 2 — под навесом или в помещении, где условия такие же, как на открытом воздухе, за исключением атмосферных осадков;
  • 3 — в закрытом помещении без искусственного регулирования климатических условий;
  • 4 — в закрытом помещении с искусственным регулированием климатических условий (вентиляция, отопление);
  • 5 — в помещениях с повышенной влажностью, без искусственного регулирования климатических условий.

То есть, если вы увидите, что заказчику требуется кран Ду150 УХЛ1 привод 220В, 4-20 мА с взрывозащитой, то это будет значить, что:

Кран будут ставить на открытом воздухе, показания о положении шара будут сниматься (контролироваться) удалённо, скорее всего нефтепродукты будут идти по трубопроводу (именно для этого нужна взрывозащита). Присоединение скорее всего фланцевое (обычно дополнительно указывают в опросном листе).Такому заказчику можно смело предложить стальной кран Naval, Маршал, LD (любого из этих производителей) с электроприводом ГЗ или МЭОФ.