Шаровой кран на магистральных газопроводах

Наибольшее распространение для газопроводных магистралей и других типов трубопроводов получили запорные краны.

Данный тип арматуры довольно прост по строению и в использовании. Все шаровые краны обладают структурой из 3-х главных компонентов: корпуса с шаровым запирающим органом, привода (силового механизма для исполнения), пневматической, электрической или гидравлической управляющей системы. Они характеризуются невысоким гидравлическим сопротивлением и возможностью монтажа в любом положении на трубопроводе. Шаровой кран – это главное запорное устройство на линейном участке магистрального газопровода. Устройства такого назначения изготавливаются из чугуна, стали или латуни. Они размещаются над и под землёй. В виде запорной арматуры на газопроводных магистралях применяются краны с ручным, пневматическим, электрическим и гидравлическим приводом.

Особенности шаровых кранов для газопровода - способность выдерживать высокие показатели давления и температуры газа, который транспортируется по трубам, а также устойчивость к коррозии и эрозии, вызываемых наличием примесей (диэтиленгликоль, метанол) в газе. Запорная арматура на газопроводных магистралях должна отвечать следующим требованиям:

1. Кран должен герметично отключать поврежденный участок газопровода во время ремонтных работ для предотвращения возгораний, взрывов и отравления работников;

2. Запорное устройство должно обеспечивать надежную герметичность и работоспособность на протяжении всего срока службы;

3. Гидравлическое сопротивление в шаровом кране должно быть минимальным для уменьшения затрат энергии на преодоление данного сопротивления;

4. В конструкции кранов требуется легкий доступ для проведения ремонта и обслуживающих работ, так как для ручной регулировки прилагаемые усилия должны соответствовать нормам;

5. Диаметр запорного элемента должен быть равен диаметру трубопровода, на котором установлен кран.

Запорный кран изготавливается в виде воздухонепроницаемого корпуса, в середине которого устанавливается запирающий элемент. В корпусе, как правило, предусмотрено 2 (в некоторых случаях и больше) конца, служащих для плотной состыковки с трубопроводом. Главное назначение запорного элемента - герметичная отсечка составных частей трубопровода. Его конструкция представлена седлом и запорным органом, которые постоянно соприкасаются друг с другом по уплотняющим поверхностям, и в закрытом состоянии герметично разъединяют отдельные отрезки трубопровода.

Главными плюсами шаровых кранов являются: прямоточность, невысокий уровень гидравлического противодействия, бесконечное соприкосновение уплотнительных плоскостей (предотвращающее коррозию и разрешающее применять смазку для уплотнения), малогабаритность. Запорный элемент и корпус за счет сферической формы имеют малые габариты и вес, а также они более прочные и жесткие. В шаровых кранах нет необходимости в ребрах жесткости, которые лишь усложняют технологию отливки и увеличивают массу всей конструкции.

Краны с запорными устройствами сферической формы обеспечивают более надежную герметичность. Даже при недостаточных показателях точности изготовления контакты уплотнительных плоскостей корпуса и запирающего элемента обеспечивают герметизацию запорного устройства в полной мере.

Кроме вышесказанного шаровые краны имеют ряд других достоинств, среди которых:

- простота конструкции;

- высокая и надёжная герметичность;

- небольшие габариты;

- простая форма проточной части и отсутствие в ней застойных зон;

- удобное управление;

- малое время, затрачиваемое на поворот;

- применимость для вязких и загрязнённых сред, суспензий, пульп и шламов.

Как недостаток можно отметить необходимость наличия «мёртвой» зоны для поворота у кранов с консольной ручкой. Данный недостаток можно компенсировать краном с ручкой-барашком.

1. Для газообразных сред наиболее надежной является цельносварная конструкция корпуса. Она позволяет свести к минимуму рискутечки рабочей среды в атмосферу.

2. Полнопроходность шаровых кранов обеспечивает возможность прохождения через него очистных и диагностирующих устройств.

3. Пробка шарового крана закреплена в опорах. Разгрузочное отверстие в пробке компенсировать давление во позволяетвнутренней полости крана и снижает вероятность деформации пробки.

4. Кран имеет ограничители поворота пробки, которые четко фиксируют её расположение относительно оси трубопровода в положениях «открыто» и «закрыто».

5. Краны оборудованы системой принудительного подвода уплотнительной смазки в зоны уплотнения шпинделя и седел, обеспечивающей восстановление (при необходимости) герметичности в процессе эксплуатации. Унифицированные фитингидля ввода уплотнительной смазки позволяют быстро подсоединить переходник набивочного устройства. (DN150 и выше)

6. Дренаж обеспечивает возможность безопасного спуска газа из внутренней полости, а также позволяет оборудовать кран устройством для контроля протечек рабочей среды.

7. Разъемный сальниковый узел шпинделя позволяет производить безопасную замену мягкого уплотнения шпинделя на действующем трубопроводе (положение пробки – закрыто).