Кран шаровый нефтяной – это общепромышленный поворотный клапан, обеспечивающий быстрое и герметичное запирание трубопроводов. Существуют разные подобных устройств, и каждый из них лучше всего работает в определенных условиях. Поэтому при выборе арматуры, следует в первую очередь учитывать имеющиеся условия.
Типы конструкций
Плавающий шаровой кран опирается только на шток и седла. Когда плавающий шар вращается, чтобы закрыть клапан, давление жидкости прижимает его к седлу и полностью перекрывает поток. Однако, когда напор очень высокой, открытие клапана требует большой силы, чтобы провернуть запор против вектора силы потока. По этой причине плавающий вид рекомендуется для нефте- и газопроводов низкого и среднего давления.
Работа кранов с цапфой не зависит от силы потока, благодаря этому они подходят для труб высокого давления до 16 Мпа. При этом они легко открываются и закрываются. Для условий значительного давления такая конструкция – лучший выбор.
Краны с V-образным седлом обеспечивают более точное управление потоком жидкости. Они действительно имеют либо затвор, либо седло в форме буквы «v», что позволяет лучше контролировать открытие и закрытие отверстия. Этот тип конструкции требует повышенную прочность и точность изготовления, чтобы выдерживать увеличенную скорость жидкости в нем.
Запоры со стандартным портом обеспечивают прямой путь потока, но при этом в них происходит падение давления при прохождении потока через затвор. Входные и выходные патрубки в нем имеют такие же размеры, как шланг или труба. Шар – внутренний элемент - входит в клапан и имеет меньшее отверстие, чем труба или шланг, к которым он присоединен: поэтому происходит падение напора.
Полнопроходной вид также обеспечивает прямой путь потока, но при этом поток не тормозится при прохождении через узел. Поэтому такой вид лучше всего для транспортировки вязкой нефти.
Плюсы шаровых кранов КШ
- арматура обеспечивает быстрое отключение;
- шар и седла создают непроницаемое уплотнение;
- легкий ремонт;
- могут быть как относительно больших, так и малых размеров;
- небольшие габариты, малый вес;
- использование различных материалов: конструкционная сталь, нержавейка, бронза;
- высокая надежность, отличные рабочие характеристики.
Минусы:
- высокое давление вызывает увеличение давления между затвором и седлами, что приводит к износу.
Используемая маркировка и исполнения устройств
В Российской Федерации шаровый кран обозначается как КШ, его диаметр указывается после литер Ду или Dn. Т.е. кран шаровой КШ Ду 150 значит, что его диаметр равен 150 мм. Российские стандарты подразумевают большую номенклатуру сечений от 6 до 1500 мм. Из них наиболее востребованы значения 15-50 мм.
Также в обозначении указывается номинальное значение давления пропускаемой жидкости, на которое изделие рассчитано. Оно указывается цифрами после букв Ру или Pn. Например, Ру150 кг/см, либо Pn15 Мпа (оба числа обозначают одинаковую силу давления).
Кроме того, после литер КШ добавляется еще одна буква, обозначающая тип арматуры:
- М – муфтовый;
- Ф- фланцевый;
- К – комбинированный.
Например, полное обозначение устройства может выглядеть так: кран КШ Ф Ду80 Ру12, что означает фланцевый тип с внутренним сечением 80 мм, рассчитанный на максимальное давление жидкости или газа в 12 Мпа.
Исполнение арматуры разнообразно. Шаровые краны типа кш бывают:
- муфтовые;
- под приварку;
- фланцевые;
- с электроприводом;
- с редуктором;
- с удлиненным штоком;
- комбинированные;
- трехходовые распределительные.
Стальные краны
Нефтегазовая аппаратура в нашей стране используется в самых различных климатических условиях – от суровых до умеренных. Поэтому стальные краны изготавливают в исполнениях, приспособленных для разного климата.
Основные виды по данному критерию – У (умеренный), ХЛ (холодный и умеренный), УХЛ (холодный, умеренный, стойкий к кислотам). Материалом для корпусных деталей служит углеродистая сталь Ст20 по У1. При этом сам затвор может производиться из нержавейки или алюминия, как в шаровых кранах завода ВолНА, оптимально подходящие для работы в трубопроводах, перекачивающих нефть и природный газ.
Для хладостойких вариантов применяют сталь 09Г2С. Ее особенность – сохранение свойств вплоть до температур – 60 ⁰С.
На производство нержавеющей арматуры используют высококачественную сталь 12X1810Т. Но такие запоры для нефтегазового сектора используют редко, в основном они находят применение в пищевой промышленности, фармацевтике. Кислотоупорные краны изготавливают на заказ, обычно они в свободной продаже не встречаются.
Конструкция запорной арматуры может быть неразборной и разборной, пригодной для ремонта.
Сталь, как материал для запорной арматуры получила приоритетное использование. Несмотря на проблему коррозии, она намного дешевле, чем латунь или бронза.