Промышленные шаровые краны — 9 вопросов для правильного выбора

Шаровые краны — это универсальные устройства управления потоком, подходящие для обширного промышленного применения. Они доступны в различных размерах и конструкциях, что позволяет адаптировать их к различным санитарным, нефтехимическим и криогенным применениям.

Эти клапаны управляют потоком жидкости через полый вращающийся шар, который представляет собой полный или уменьшенный порт. Размеры полнопроходных клапанов равны внутренним диаметрам прилегающих трубопроводов. Размер клапана с уменьшенным портом (стандартным портом) на один размер трубы меньше, чем внутренний размер соседней трубы. Например, в клапане с уменьшенным проходом на 1 дюйм фактически будет использоваться шар с диаметром отверстия ¾ дюйма.

Шаровые краны на сайте https://teplosity.ru/sharovyie-kranyi/kmc-koreya/ имеют ряд преимуществ по сравнению с другими промышленными клапанами, наиболее заметными из которых являются:

• Они обеспечивают герметичность.
• Они могут быстро открываться и закрываться.
• Они более долговечны, чем большинство других промышленных клапанов.

Существует несколько способов классификации клапанов. Каждая категория или конструкция определяют рабочие характеристики клапана. Категории включают в себя:

• Конструкция клапана, основанная на движении шара: плавающий и установленный на цапфе
• Конструкция порта: полнопроходной, стандартный или V-образный клапан.
• Тип кузова: цельный, разъемный, с верхним входом, трехсекционный или сварной.

Есть несколько вопросов, которые промышленные инженеры должны задать перед выбором шаровых кранов. Поиск ответов на эти вопросы поможет экспертам пройти сложный процесс выбора арматуры и поможет выбрать надежные шаровые краны, отвечающие требованиям трубопроводной системы. Что это за вопросы?

1. Какой тип среды будет проходить через шаровой кран?

Первый вопрос, который должны решить инженеры, — это тип жидкости, которая проходит по трубопроводу. Это жидкость, газ или полутвердое вещество (суспензия)? Понимание физических и химических характеристик жидкости помогает анализировать ее поведение при протекании через клапан. Понимание природы рабочей жидкости имеет жизненно важное значение для принятия решений о материалах клапанов, конструкциях портов и размерах клапанов. Например, при выборе  газового шарового крана вы должны учитывать вопросы его производительности и надежности при работе с горючими газами, такими как углеводороды, сжиженный природный газ или химические пары.

2. Какие методы активации вы будете использовать?

Проектировщики трубопроводов должны указать тип срабатывания клапана, который будет дополнять операции управления потоком. Существуют трубопроводные системы, которые требуют частого срабатывания клапана и высокой точности. Другие операции с потоком требуют однократной активации шарового клапана. При выборе шаровых кранов разработчику необходимо количественно определить частоту операций клапана. Им также необходимо оценить требования к энергии и сложность технологий приведения в действие. Доступные  способы управления шаровыми кранами включают:

• Пневматический привод
• Электрический привод
• Ручная операция
• Гидравлический привод

Также оцените дополнительные варианты привода, такие как приводы с возвратной пружиной или  приводы двойного действия. Узнайте о влиянии дополнительных устройств, таких как концевые выключатели или управляющие клапаны, на надежность клапанов.

В процессах, требующих короткого времени цикла, пневматическое управление шаровыми кранами кажется наиболее подходящим выбором. Инженеры могут установить шаровые краны с ручным управлением в стратегически важных местах трубопровода, чтобы упростить изоляцию трубопровода для обслуживания или осмотра. Эти низкоцикловые клапаны требуют эксплуатации несколько раз в год.

3. Каковы номинальные значения температуры и давления трубопровода?

Указание условий давления и температуры рабочей жидкости и рабочей среды имеет решающее значение при выборе шаровых кранов. Диапазоны температур рабочей жидкости могут изменить механическую прочность клапана. Если колебания температуры слишком велики, клапан подвергается неравномерному расширению и сжатию, что со временем может привести к разрушению поверхности.

Шаровые краны должны выдерживать давление рабочей жидкости. Превышение проектных пределов давления влияет на качество уплотнения и может привести к преждевременному износу. Выберите шаровой кран с номиналами температуры и давления, равными или выше номиналам трубопровода.

4. Каковы предполагаемые годовые циклы?

Частота переключения клапанов влияет на долговечность шарового крана. Инженеры должны оценить годовые рабочие циклы, чтобы определить долговечность различных шаровых кранов в системе трубопроводов. Другие факторы, такие как техническое обслуживание и абразивный износ среды, влияют на надежность клапанов на протяжении всего их жизненного цикла.

Проектировщики должны оценить ожидаемый срок службы шаровых кранов, прежде чем выбирать исполнительный механизм. При правильном выборе шаровые краны могут безотказно выдерживать несколько десятков тысяч операций. Поняв требования цикличности, инженеры могут остановиться на клапанах с пневматическим приводом, которые гарантируют большую долговечность и надежность, чем аналоги с электрическим приводом.

5. Как вы собираетесь использовать шаровой кран?

Несмотря на то, что на рынке существуют различные типы и марки шаровых кранов, каждый из них имеет определенную область применения. Например, стальной шаровой кран для химической установки может не соответствовать техническим требованиям для использования в гигиенических целях. Шаровые краны обеспечивают перекрытие трубопроводов, а также могут обеспечивать управление направлением потока жидкости. При выборе клапанов для конкретного применения разработчик должен понимать:

• Клапан исключительно перекрывает поток.
• Клапан переключает поток между источниками.
• Разделяет поток от одного источника к двум различным направлениям (относится к 3-ходовым шаровым кранам).

Промышленные применения работают в различных условиях давления и температуры. К различным классам шаровых кранов предъявляются строгие требования по контролю выбросов и утечек. При выборе шарового крана убедитесь, что он соответствует минимальным системным требованиям и нормативным требованиям.

7. Какие материалы используются для изготовления клапана?

Тип материала клапана зависит от свойств рабочей жидкости. При оценке материалов клапанов инженеры должны проверить:

• Совместимость с служебными носителями
• Стойкость к коррозии
• Расходы

Наиболее распространенными материалами для корпусов шаровых кранов являются латунь, нержавеющая сталь, пластик, монель, инконель, молибден, сплавы хрома, сплавы никеля или медь. Шаровые краны для тяжелых условий эксплуатации требуют материалов с лучшими показателями прочности и коррозионной стойкости, таких как монель или инконель.

При изучении материалов клапана проектировщики должны обращать внимание на состав материалов уплотнения. В шаровых кранах с мягким седлом могут использоваться резиновые уплотнения или уплотнения из ПТФЭ. Для работы с экстремальными жидкостями шаровые краны оснащены седлами металл-металл.

Какие процедуры тестирования и обеспечения качества использует ваш поставщик клапанов?

При работе с поставщиками или производителями компания должна запрашивать информацию о протоколах тестирования и мерах обеспечения качества, которые они используют. Процедуры испытаний анализируют характеристики различных шаровых кранов, проводят испытания на утечку и выбросы, а также испытания под давлением, чтобы убедиться, что клапаны безопасны для конкретных применений.

8. Какие сертификаты должен иметь клапан?

Применение шаровых кранов охватывает различные отрасли промышленности. В каждом секторе назначенные организации сертифицируют продукцию для проверки соответствия правилам охраны труда и техники безопасности. В зависимости от типа применения шаровые краны и их приводы подлежат следующим сертификатам:

• Сертификация ANSI: определяет номинальные значения давления и температуры для трубных фланцев.
• Сертификация NEMA: устанавливает стандарты конструкции шаровых кранов с электрическим приводом.
• Сертификация NSF: предоставление рекомендаций по выбору шаровых кранов для предприятий по производству продуктов питания, напитков и лекарств.

Шаровые краны должны иметь сертификаты, относящиеся к жидкостям, которые вы используете на объекте.

9. Каковы требования к техническому обслуживанию шаровых кранов?

Шаровые краны обычно не требуют большого объема работ по техническому обслуживанию. Они имеют простые механизмы управления потоком и с меньшей вероятностью выходят из строя. Однако это не исключает того факта, что промышленные клапаны иногда требуют обслуживания. При выборе клапанов разработайте план осмотра и технического обслуживания. Поддерживайте скудный запас запасных частей для ремонта и замены, таких как уплотнения для клапанов и расходные материалы для приводов. Шаровые краны с ручным управлением могут требовать меньшего количества операций по техническому обслуживанию, чем клапаны с приводом.

Заключение

Выбор шаровых кранов для различных промышленных применений — непростая задача. Это требует тщательного изучения технических характеристик трубопровода, сбалансированного выбора производственных материалов и изучения различных кодексов и стандартов арматурной промышленности. Ответив на приведенные выше вопросы, инженеры и проектировщики трубопроводов могут принимать обоснованные решения и выбирать надежные шаровые краны, обеспечивающие долгосрочную службу.