Необходимость оперативной изоляции участка газопровода в случае аварии является ключевой для быстрого разрешения возникшей проблемы. В таких ситуациях не стоит затягивать. Не правда ли? Применение шарового газового крана для подземной установки позволяет существенно упростить и ускорить процесс перекрытия потока газа в системе.
Правильная установка и эксплуатация шарового крана способствуют увеличению его долговечности и обеспечению безопасной работы газораспределительной сети. Мы подробно остановимся на его конструкции и принципах работы данного типа запорной арматуры.
Краткое содержание статьи
Особенности и назначение шаровых кранов
Запорная арматура играет важнейшую роль в таких отраслях, как нефтяная, химическая и газовая. Современное высокотехнологичное оборудование, используемое для её производства, гарантирует безопасность трубопроводных систем.
Запорно- регулирующая арматура на газопроводе является неотъемлемой частью его конструкции. Эти устройства применяются как в наружных, так и в внутренних газовых системах.
Шаровые газовые краны имеют множество назначений:
- для системы, через которые протекают как агрессивные, так и нейтральные среды;
- в трубопроводах, которые располагаются в труднодоступных местах;
- для надежной работы при давлении до 16 МПа и т.д.
При использовании шаровых кранах отсутствует необходимость в установке смотрового колодца и защитной конструкции.
Если требуется демонтаж определенной детали, достаточно отрезать часть патрубков. При этом затвор необходимо оставить в открытом состоянии, чтобы избежать повреждения запорного шара. Данная конструкция не предназначена для регулирования потока.
Во время проведения работ на газопроводах затвор шарового крана должен находиться в открытом состоянии, чтобы избежать возможных поломок.
При установке ограничительных устройств на заглубленных магистралях чаще всего применяются шаровые краны с электроприводом, редукторами или пневмоцилиндрами. Гидравлические или пневматические приводы, если они предусмотрены, можно подключить к внешним источникам или газовой среде.
Для этого в корпусе крана создаются специальные отверстия для подключения привода. Чтобы защитить удлинитель шпинделя от поломки, его помещают в оболочку из вертикальной трубки.
Данная трубка крепится к верхней части арматуры с помощью фланцевого соединения. Чаще всего запорные краны устанавливаются в местах расположения газового оборудования.
Монтаж шарового крана на газопровод допускается только после тщательной очистки как внутренней части трубы, так и соседних участков.
Для каждого газового потребителя устанавливается отдельный вентиль, обеспечивающий герметичность конкретной трубы. Дополнительно может быть установлен один вентиль с шаровым краном на входе, который отвечает за полное прекращение подачи газа. Такой подход соответствует всем стандартам безопасности.
Шаровые газовые краны обеспечивают двустороннюю циркуляцию газа в трубопроводе. Эти устройства можно применять на трубах любого диаметра, их используют как в магистральных системах, так и для хранения и транспортировки природного газа на дальние расстояния и т.д.
Плюсы использования шарового газового крана
Шаровой кран, предназначенный для подземной установки, является устройством, необходимым для перекрытия газового потока в напорных трубопроводах, расположенных в траншеях.
Эти краны находят свое применение как в промышленных, так и в бытовых условиях, обеспечивая быстрое и надежное перекрытие потока рабочей среды. Их популярность объясняется высокой надежностью, долговечностью и относительно низкой ценой.
В случае поломки газового крана при аварийной ситуации невозможно будет перекрыть трубопровод, что приведет к утечке газа.
Шаровые краны производят из прочных материалов, устойчивых к коррозии и агрессивным средам. Используемые сплавы способны выдерживать различные механические повреждения.
Эти устройства обладают высокой износостойкостью вне зависимости от условий работы. Шаровые газовые краны могут сохранять свои свойства более тысячи циклов без возникновения неисправностей.
Температура как перекачиваемой, так и окружающей среды может варьироваться. Исследования показали, что шаровые краны могут функционировать при температурном диапазоне от -60 до +80 градусов. Большинство из них служат гораздо дольше, чем предусмотрено производителем.
Шаровые краны имеют простую конструкцию, что исключает необходимость в частом ремонте и обслуживании по сравнению с более сложными системами.
Запорная часть шарового крана образует сферу с отверстием для газа. Диаметр этого отверстия подбирается в соответствии с диаметром трубопровода. Узел регулировки пропускной способности осуществляется за счет вращения запорного механизма вокруг своей оси.
В рабочем положении запорный элемент располагаться перпендикулярно трубопроводу и может быть легко закрыт с помощью небольшого поворота ручки. При повороте на 90 градусов сквозное отверстие заменяется сплошной поверхностью.
Частичное перекрытие потока возможно при меньшем вращении, однако производители не рекомендуют оставлять кран в полуоткрытом состоянии, поскольку это может привести к ускоренному износу устройства.
В промежуточных состояниях, из-за высокой скорости потока, уплотнительные кольца могут быть повреждены или деформированы, что в дальнейшем может проводить к значительным поломкам, ремонту или необходимости замены крана.
Корпус изделия обеспечивает высокую герметичность. Применение металлов и специальных сплавов позволяет снизить общий вес конструкции, что упрощает ее установку в труднодоступных местах.
В случае неполадок шаровой газовый кран можно легко отремонтировать, не повредив остальные элементы системы.
Использование надежных газовых кранов с шаровым затвором имеет экономическое обоснование. Эти устройства обладают большим запасом прочности и могут работать без замены многие годы.
Это особенно актуально для шаровых кранов от известных производителей. Убедиться в качестве продукции можно, ознакомившись с сертификатами соответствия, подтверждающими её высокие стандарты.
Типовая конструкция шарового газового крана
Конструкции шаровых кранов для подземной установки различных брендов имеют схожие принципы строения, что обусловлено их эксплуатационными характеристиками и назначением.
Стандартный газовый кран для подземных магистралей включает:
- герметичный корпус, чаще изготавливаемый из латуни или стали;
- запорный шар, который перекрывает подачу газа (отсюда и название – шаровой);
- седло, предотвращающее смещение запорного шара;
- отрезок трубы со специальной резьбой, который затем приваривается к трубопроводу;
- горловину для пропуска штока;
- удлиненный соединительный шток;
- уплотнительные шайбы;
- детали для обеспечения герметичности (кольцевой уплотнитель, пружина, кольцо и фланец из мягких и прочных материалов, например, этилпропиленового каучука);
- рукоятку из прочного материала с покрытием из полихлорвинила, с помощью которой управляют устройством, и гайки для ее фиксации;
- стопор или ограничитель для рукоятки.
В производстве компонентов использованы легированная и нержавеющая сталь с высокими антикоррозионными свойствами. Для уплотнения применяется эластичный фторопласт, который делает конструкцию водостойкой.
Фторопласт обеспечивает надежное сцепление, легкость монтажа и демонтажа. Он также обладает высокой устойчивостью к агрессивным средам, дополнительно выдавливая излишки при затягивании резьбы.
Фторопласт относится к полимерам с содержанием фтора, отличающимся высокой термостойкостью, инертностью, мягкостью и экологичностью.
Благодаря конструкции закрытое положение крана обеспечивает полную герметизацию трубопровода. Размеры крана компактные, что облегчает его установку. При монтаже возможно как сварное, так и резьбовое соединение.
Следует учесть, что резьба на конце трубы не должна превышать длину резьбы крана, поскольку это может повредить уплотнительные кольца при закреплении.
Шаровой газовый кран можно устанавливать с трубой в любом удобном для дальнейшей эксплуатации положении, обеспечивающим быстрый доступ к потенциальным проблемным участкам.
Корпус крана для подземной установки
Корпус таких кранов обычно изготавливается из углеродной, легированной или нержавеющей стали, либо латуни. Латунные изделия дороже стальных, но как сталь, так и латунь не подвержены коррозии, что значительно продлевает срок службы этих устройств.
Информация о материале, из которого изготовлен шаровой газовый кран, содержится в сопровождающих документах, доступных при приобретении изделия.
Латунь и легированная сталь обладают хорошей пластичностью, но не способны переносить сильные и длительные механические нагрузки. Поэтому необходимо беречь запорный механизм от ударов и трения.
Конструкция корпуса газового крана зависит от следующих факторов:
- технологии изготовления;
- особенностей разработки конкретного проектного бюро;
- применяемых стандартов (ТУ, ГОСТ, ОСТ или аналогичных европейских норм).
Наиболее прочным вариантом считается цельнометаллический неразборный корпус. Этот элемент сначала обрабатывается на станке, затем отливается с помощью центробежной силы и, наконец, соединяется с дополнительными компонентами через сварку.
Корпус крана может состоять из двух вертикальных половин или трех отдельных частей. Разборные корпуса из 2-3 элементов удобны для обслуживания и могут быть установлены снова после демонтажа, но их герметичность ниже.
Кроме того, шаровые краны делятся на полнопроходные и редукционные. В первом случае диаметры крана и трубопровода совпадают, что снижает гидравлическое сопротивление. Во втором случае диаметры редуцируются на один типоразмер, позволяя управлять потоком рабочей среды.
Независимо от материала, из которого изготовлен корпус шарового газового крана, его необходимо обрабатывать специальными защитными средствами для защиты от агрессивных веществ. Для этих целей используются различные химические составы.
Применение защитных покрытий позволяет использовать шаровые краны в магистральных сетях, которые работают в различных температурных и барометрических условиях.
Во-первых, акриловая краска, обладающая электроизоляционными свойствами, защищает изделия от наведенных и блуждающих токов. Во-вторых, для обеспечения антикоррозийных качеств применяется полимерное лакокрасочное покрытие.
В-третьих, корпус шара может быть обработан каменноугольной краской на эпоксидной основе, которая отличается высокой устойчивостью к коррозии и механическим повреждениям. В-четвертых, для защиты арматуры при установке без колодцев в грунт используется пенополиуретановое покрытие.
Запорный механизм шарового крана
При выборе шарового крана следует внимательно рассмотреть его запорный элемент – шар. Он должен быть гладким и блестящим. Чаще всего данный элемент изготавливается из латуни и покрывается дорогими никелевыми и хромовыми составами.
Латунь – это сплав меди и цинка, имеющий привлекательный внешний вид и хорошей обрабатываемостью давлением, несмотря на потерю антикоррозийных свойств при высокотемпературной обработке.
Проверка качества запорного шара осуществляется легко: его можно протестировать с помощью магнита. Если магнит притягивается к шару, это говорит о том, что он сделан из стали, предназначенной для электрики.
Стальной шар из подземного газового крана быстро подвержен коррозии и не может долго служить в условиях влажности, тогда как латунный шар не будет реагировать на магнит.
Ручка газового крана
Удобство эксплуатации шарового крана зависит от формы его ручки. Наиболее распространены модели ручек в форме бабочки (баттерфляй) или рычага. Рычаг считается более удобным вариантом, поэтому лучше всего выбирать газовый кран именно с такой конструкцией.
Рычажная ручка особенно удобна, если кран не использовался длительное время, и требуется значительное усилие для его поворота. Все газовые краны выпускаются с зелеными ручками, поэтому их перекрашивание не рекомендуется.
Разновидности шаровых газовых кранов
В современных газопроводах используются три наиболее распространенных типа газовых кранов, классифицируемых по методу подключения к трубам. Это резьбовые, фланцевые и приварные модели. Резьбовые или муфтовые газовые краны имеют небольшой диаметр и чаще всего устанавливаются в газовых трубопроводах для частных домов и коммерческих объектов.
Соединение с системой осуществляется за счет резьбы. Резьбовое соединение газового крана с трубой не следует перетягивать, так как это может вызвать поломку корпуса изделия.
Фланцевые шаровые газовые краны применяются в газопроводах большого сечения, поскольку способны выдерживать высокое давление рабочей среды.
Фланцевые краны фиксируются к трубопроводам с помощью болтового соединения. Как резьбовые, так и фланцевые модели являются разборными, что обеспечивает возможность демонтирования и транспортировки на другое место.
Приварные краны соединяются с трубами путем сварки, что делает их сложными для демонтажа без ущерба конструкции. Диаметр приварной арматуры может варьироваться от 10 до 70 мм. Они отличаются высокой герметичностью и надежностью, не требуя регулярного обслуживания, что делает их популярными.
Общие правила эксплуатации
Основные правила использования газового крана просты и доступны. Закрытие крана осуществляется поворотом ручки на 90 градусов по часовой стрелке, в то время как открытие тоже на 90 градусов, но против часовой стрелки. При перпендикулярном положении рукоятки к оси крана он закрыт; параллельное положение указывает на открытую позицию.
Рабочая среда, проходящая через этот кран, не должна содержать твердых частиц, которые могут повредить полированную поверхность затворного шара. Если твердые частицы могут попасть внутрь, перед шаром следует установить сетчатый фильтр.
Шаровой затвор рекомендуется время от времени открывать и закрывать, чтобы обеспечить возможность его легкого поворота в любую сторону.
Операции открытия и закрытия газового крана следует выполнять только с использованием родной заводской ручки, при этом удлинение ее любыми средствами запрещено.
Управление шаровым краном должно осуществляться стандартным рычагом, избегая использования специнструментов, которые могут удлинить ручку. Открытие и закрытие должны происходить плавно, чтобы избежать гидравлических ударов.
Давление и температура в зоне монтажа шарового крана не могут превышать рабочие параметры. Для большинства моделей использование шаровых кранов при одинаковых температурных и номинальных давлениях не допускается.
Шаровой кран нуждается в периодическом очищении от ржавчины и пыли, а также в подтягивании резьбовых соединений. По рекомендациям производителей, это следует делать каждые полгода.
При установке трубопроводов необходимо предусмотреть конструкции для крепления труб, чтобы исключить возможность внешнего механического влияния на кран, учитывая осевые, радиальные и крутящие нагрузки.
Запрещено проводить ремонт и техническое обслуживание шарового крана, находящегося под давлением. Перед полноценной эксплуатацией необходимая секция трубопровода должна быть предварительно очищена. Во время очистки системы шаровые краны следует несколько раз открывать и закрывать.
Как определить подделку?
Прежде чем устанавливать газовый кран, нужно проверить его соответствие документации на трубопровод и убедиться в подлинности устройства. Поддельные газовые краны довольно распространены на рынке. При приобретении важно обращать внимание на то, чтобы отличить оригинал от подделки, используя несколько рекомендаций.
Одним из главных параметров качества шарового газового крана является его стоимость, так как изделие, соответствующее всем международным и национальным стандартам, не может иметь низкую цену.
В целях обмана покупателей продавцы могут подделывать сопроводительные документы (сертификаты, декларации, паспорта изделий). Известные бренды стоят немного дороже, что делает этот обман распространенным.
Признаки, указывающие на подделку:
- Неровная поверхность крана с заметными микротрещинами и зазорами.
- Потемнение в области шарового зазора.
- Использование силумина или цинка в качестве материала корпуса.
Однако визуально определить состав используемого материала крайне сложно. Для этого проводятся комплексные химические анализы, которые не смогут быть выполнены быстро вне лаборатории.
Поэтому при покупке шарового крана следует запрашивать сертификаты качества на изделие, а также гигиенические сертификаты или декларации о соответствии. В России шаровые газовые краны должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 9544-2005, а также ГОСТ 21345-2005, ГОСТ 28343-89, ГОСТ 23941-2002. В сертификатах могут быть указаны и другие нормативно-правовые акты и стандарты качества.
Выводы и полезное видео по теме
О специфике выбора шарового газового крана для подземных работ можно узнать из видео, размещенного ниже:
Каждый газопровод должен быть укомплектован надежным запорным механизмом, особенно если трубы прокладываются ниже уровня земли. Затвор необходим для изоляции участков трубопровода в аварийных ситуациях и для выполнения ремонтных работ при локальных поломках. Он также помогает избежать угрожающих ситуаций и серьезных последствий.
Если у вас есть интересная информация по теме статьи или вы хотите поделиться своим опытом, пожалуйста, оставляйте комментарии в блоке ниже, делитесь фотографиями и задавайте вопросы.
