Шаровой газовый кран для установки под землёй: конструктивные особенности и эксплуатационные характеристики

Для быстрого решения проблем, возникающих на газопроводе из-за аварий, крайне важно своевременно изолировать повреждённый участок. В таких случаях важно действовать незамедлительно. Согласны? С помощью шарового газового крана, предназначенного для подземной установки, возможно оперативно и безошибочно перекрыть поток газа, протекающего по трубопроводу.

Если правильно произвести установку и обеспечить грамотное использование шарового крана, это поможет продлить срок его эксплуатации и обеспечит безопасную и качественную работу системы, поставляющей газ. В данном материале мы подробно рассмотрим конструкцию этого типа запорной арматуры и выясним, на каких принципах основан его механизм.

Характеристики и функции шаровых кранов

Было бы невозможно представить нефтяную, газовую или химическую отрасль без запорной арматуры. Современная запорная трубопроводная арматура обеспечивает безопасность энергоносителей и всей производственной системы.

Запорные устройства для газопроводов являются неотъемлемой частью их конструкции. Они используются как на наружных, так и на внутренний газопроводах.

Шаровые газовые краны имеют многофункциональное назначение:

• оснащение сложных систем для работы с агрессивными и нейтральными средами;
• эффективное применение в труднодоступных трубопроводах;
• работа при номинальном давлении до 16 МПа и многом другом.

При установке шаровых газовых кранов не требуется сооружение смотрового колодца или защитной конструкции.

Если нужно осуществить демонтаж какого-либо элемента, достаточно отрезать часть патрубков. Важно, чтобы затвор находился в открытом состоянии во избежание повреждений запорного шара. Конструкция крана не предназначена для регулирования потока.

Во время проведения любых ремонтных работ на газопроводе затвор шарового крана должен оставаться открытым, чтобы избежать поломки всей конструкции.

При установке ограничительных устройств на подземных магистралях чаще всего используют шаровые краны, которые приводятся в действие электродвигателями, редукторами или пневмоцилиндрами. Эти устройства можно контролировать с помощью внешних источников питания или самих транспортируемых сред.

Для подключения приводов в корпусе газового крана сделаны специальные отверстия. Чтобы защитить удлинитель шпинделя, его помещают в оболочку из вертикальной трубы.

Эта труба прикрепляется к верхней части корпуса крана с помощью фланцевого соединения. Обычно запорные краны устанавливаются непосредственно вблизи мест нахождения газового оборудования.

Перед установкой шарового газового крана необходимо очистить внутренние стенки трубопровода и прилегающие участки.

Для каждого газопользователя устанавливается индивидуальный вентиль, который обеспечивает герметичную изоляцию определенной трубы. В качестве дополнительного элемента можно установить шаровой кран на входе для полного прекращения подачи газа. Это соответствует всем требованиям безопасности.

Газовые шаровые краны обеспечивают возможность двустороннего движения газа в трубах. Они могут устанавливаться на трубы различных диаметров и используются в магистральных сетях, для хранения, а также при транспортировке газа на дальние расстояния.

Преимущества шарового газового крана

Шаровой кран для подземного монтажа — это необходимо устройство для перекрытия газа в напорных трубопроводах, расположенных в траншеях.

Его используют как в промышленных условиях, так и в быту. Газовые краны позволяют быстро и эффективно блокировать поток рабочей среды. На их популярность влияет высокая надёжность, долговечность, прочность и доступная цена.

В случае поломки крана становится невозможным перекрытие газопровода в случае аварии, что затрудняет изоляцию повреждённого участка и предотвращение утечки газа.

Изготовленные из прочных материалов, шаровые краны обладают антикоррозийными свойствами и устойчивы к воздействию агрессивных сред. Используемые сплавы способны выдерживать различного рода механические повреждения без деформаций.

Эти устройства отличаются высокой износостойкостью, сохраняя свои рабочие характеристики даже после тысячи и более циклов эксплуатации без поломок.

Они способны функционировать при широком диапазоне температур, от -60°C до +80°C. Большинство газовых кранов служит значительно дольше, чем заявляет производитель.

Простота конструкции шаровых кранов позволяет избежать необходимости в частом ремонте и обслуживании в отличие от более сложных систем.

Запорный механизм выполнен в форме шара и имеет отверстие, позволяющее газу проходить через трубы. Диаметр этого отверстия подбирается в зависимости от размеров трубопровода. Регулировка потока газа осуществляется за счёт вращения запорного механизма.

В открытом положении запорный механизм расположен перпендикулярно трубопроводу и его можно легко закрыть с помощью ручки, сделав небольшой поворот. Поворачивая на 90 градусов, можно закрыть отверстие.

При частичном повороте поток будет ограничен. Однако не рекомендуется оставлять кран в полуоткрытом состоянии: это может привести к быстрой изнашивании колец уплотнений.

В промежуточных положениях высокое давление потока может повредить или деформировать уплотнительные элементы, что в дальнейшем приведёт к поломке устройства и необходимости его замены или ремонта.

Корпус крана отличается высокой герметичностью. Использование лёгких металлов и специальных сплавов позволяет устанавливать такую арматуру даже в труднодоступных местах.

При возникновении неисправности шаровой газовый кран можно легко починить с помощью подручных средств, не повредив другие элементы системы.

Экономически выгодно использовать качественные газовые краны с шаровым затвором, так как они обладают внушительным запасом прочности и могут работать на протяжении долгих лет без необходимости замены.

Это особенно верно для кранов известных и надёжных производителей. Качество кранов можно проверить по сертификатам соответствия, подтверждающим надёжность продукции.

Стандартная конструкция шарового газового крана

Шаровые краны для подземной установки различных марок имеют схожую конструкцию, основанную на их предназначении и эксплуатационных характеристиках.

Типичный газовый кран, предназначенный для установки на подземных магистралях, включает в себя:

• герметичный корпус, в основном выполненный из латуни или стали;
• запорный шар, который перекрывает подачу газа;
• седло, удерживающее запорный шар на месте;
• отрезок трубы с резьбой для соединения с трубопроводом;
• горловую часть для штока;
• удлинённый соединительный шток;
• уплотнительные шайбы;
• элементы, обеспечивающие герметичность конструкции (уплотнительные кольца, пружины, колечки и фланцы из мягких и прочных материалов, таких как этиленпропиленовый каучук);
• рукоятка из прочного материала с полихлорвиниловым покрытием для управления краном, и гайка для её фиксации;
• стопор или ограничитель движений рукоятки.

При изготовлении компонентов крана используется легированная и нержавеющая сталь с высокими антикоррозийными свойствами. Уплотнительные детали выполнены из эластичного фторопласта, который обеспечивает водоотталкивающие свойства конструкции.

Фторопласт способствует герметичности соединений, облегчает монтаж и демонтаж, обладает высокой химической инертностью, термостойкостью и экологичностью.

Благодаря конструкции, закрытое положение крана обеспечивает полную герметизацию трубопровода. Компактные размеры крана значительно упрощают его установку, и возможно применение как сварных, так и резьбовых соединений.

При этом резьба на концах труб не должна превышать длину резьбы самого крана, иначе это может привести к повреждению уплотнительных колец в процессе установки.

Шаровой газовый кран можно устанавливать вместе с трубой в любом положении, что обеспечит удобство эксплуатации и быструю доступность в случае необходимости ремонта.

Корпус крана для установки под землёй

Корпуса кранов обычно изготавливаются из различных сплавов, таких как легированная, углеродная и нержавеющая сталь, а также латунь. Краны из латуни имеют более высокую стоимость по сравнению с их стальными аналогами. Однако и латунь, и сталь обладают стойкостью к коррозии, что значительно увеличивает их долговечность.

Информация о материале, из которого изготовлен шаровой газовый кран, содержится в технической документации, которую можно просмотреть перед покупкой.

Латунь и легированная сталь характеризуются отличной пластичностью, однако они не выдерживают сильных механических нагрузок. По этой причине рекомендуется беречь запорный механизм от физического воздействия.

Конструкция газового крана зависит от нескольких факторов:

• метода производства;
• внутренних решений конкретного проектного бюро;
• требований применяемых стандартов (таких как ТУ, ГОСТ, ОСТ или соответствующие европейские нормы).

Самым прочным считается цельнометаллический неразборный корпус, который сначала изготавливается с помощью токарного станка, затем отливается в форму с применением центробежной силы и в конечном итоге сваривается с использованием дополнительных компонентов.

Кроме этого, корпус крана может быть выполнен в виде двух вертикальных половинок или трёх частей. Разборные конструкции облегчают техническое обслуживание и могут быть повторно использованы после сборки, но, как правило, имеют меньшую герметичность.

Также шаровые краны подразделяются на полнопроходные и редукционные. В полнопроходных моделях размеры крана и трубопровода совпадают, что обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление. В редукционных версиях размеры уменьшены на один типоразмер, что позволяет контролировать поток рабочей среды.

Независимо от материала, из которого выполнен корпус шарового газового крана, его необходимо обрабатывать специальными защитными составами, чтобы предотвратить воздействие агрессивных веществ. Для этого применяются различные химические соединения.

Использование защитного покрытия позволяет устанавливать шаровые краны в любых трубопроводных сетях с разнообразными температурными и давленными параметрами.

В первую очередь, применяется акриловая краска, обладающая электроизоляционными свойствами, защищающая устройства от блуждающих токов. Для защиты от коррозии краны обрабатывают полимерными лакокрасочными материалами.

В дополнение к этому, корпус шара может покрываться каменноугольной краской на эпоксидной основе, отличающейся высокой устойчивостью к коррозии и механическим повреждениям. Для защиты арматуры при установке в грунт также используется покрытие из пенополиуретана.

Запорный механизм шарового крана

При выборе шарового крана стоит обратить внимание на запирающий элемент – шар или сферу. Шар должен быть гладким и блестящим. Обычно он изготавливается из латуни и покрывается дорогим никелевым и хромовым напылением.

Латунь представляет собой сплав меди и цинка, обладающий привлекательным внешним видом и хорошей поддаваемостью механической обработке. Однако при высоких температурах материалы теряют антикоррозийные свойства.

Проверить качество запорного шара можно с помощью магнита. Если магнит притягивается, это означает, что шар выполнен из стали, предназначенной для электрических применений.

Стальной шар в подземном газовом кране подвержен быстрой коррозии и не может долго функционировать во влажной среде, в то время как латунный шар не притягивается к магниту.

Ручка газового крана

Форма ручки кранов влияет на удобство их использования. Наибольшее распространение получили модели с ручкой в виде бабочки (баттерфляй) или рычага. Рычаг является более удобным и функциональным способом управления, поэтому рекомендуем выбирать газовые краны именно с такой рукояткой.

Рычажная ручка особенно удобна, когда кран долгое время не использовался, и требуется приложить усилие для его поворота. Газовые краны обычно комплектуются зелёными ручками, перекрашивать которые не желательно.

Типы шаровых газовых кранов

В современных газовых системах используется три основных вида кранов, классифицируемых по способу соединения с трубами: резьбовые, фланцевые и приварные. Резьбовые краны имеют небольшой диаметр и чаще всего устанавливаются в газовых системах коммерческих объектов и частных домов.

Соединение с газопроводом осуществляется через резьбу. При этом резьбовое соединение нельзя сильно затягивать, чтобы избежать повреждения корпуса изделия.

Фланцевые шаровые краны используются для газопроводов с большим диаметром, так как способны выдерживать высокое давление рабочей среды.

Фланцевые краны подключаются к трубам с помощью болтов. Как резьбовые, так и фланцевые изделия разборные, их можно легко демонтировать и перемещать.

Приварные краны соединяются с трубами при помощи сварки, поэтому их невозможно отсоединить без повреждения конструкции. Диаметры приварных кранов варьируются от 10 до 70 мм. Эти краны обеспечивают надежное и герметичное соединение и значительно реже требуют обслуживания.

Основные правила эксплуатации

Основные правила использования газового крана достаточно просты. Закрытие крана происходит поворотом ручки на 90 градусов по часовой стрелке, а открытие – против часовой стрелки на такое же количество градусов. Если ручка располагается перпендикулярно к оси устройства, это означает, что кран закрыт. Параллельное положение указывает на его открытое состояние.

Рабочая среда, проходящая через кран, не должна содержать жестких частиц или твердых примесей, которые могут повредить поверхность затворного шара. Если же твердые частицы представляют собой вероятность, перед шаровым краном следует установить сетчатый фильтр.

Шаровой затвор рекомендуется периодически открывать и закрывать, чтобы обеспечить его легкость в повороте в обе стороны.

Закрывать и открывать кран разрешается только с помощью заводской ручки, при этом запрещено удлинять её или использовать сторонние рычаги.

Управление кранами следует осуществлять стандартной рукоятью, без применения нестандартных рычагов, так как это может привести к поломкам. Открытие и закрытие следует производить медленно, чтобы избежать гидравлических ударов.

Давление и температура на месте установки не должны превышать рабочего давления. Для большинства моделей нежелательно использование кранов с одинаковыми температурными и номинальным давлением.

Регулярная очистка от ржавчины и пыли, а также подтяжка резьбы являются необходимыми мерами. Рекомендации производителей гласят, что проводить такие работы следует каждые полгода.

При монтаже трубопроводов стоит предусмотреть конструкцию, исключающую воздействия внешних сил на кран, учитывая осевые, радиальные и крутящие нагрузки.

Запрещается проводить ремонт или техническое обслуживание шарового крана, если он под давлением. Для нормального функционирования необходимо предварительно освободить участок трубопровода. При очистке системы краны следует несколько раз открывать и закрывать.

Как распознать подделку?

Перед установкой газового крана важно тщательно проверить его соответствующую документацию и убедиться, что устройство подлинное. На рынке часто встречаются подделки. При приобретении газового шарового крана следует проявлять бдительность, чтобы отличить оригинал от фальшивки.

Цена может служить одним из основных индикаторов качества. Изделия, соответствующие международным и национальным стандартам, не могут стоить низко.

Продавцы могут фальсифицировать сопроводительные документы (сертификаты, декларации, паспорта). Оригинальные бренды стоят дороже, поэтому подобные уловки распространены.

К признакам подделки можно отнести:

1. Неровную поверхность с микротрещинами и зазорами.
2. Помутнение шарового зазора.
3. Использование в качестве материала корпуса силумина или цинка.

Однако визуально определить точный состав материала крайне сложно. Для этого необходимы специальные химические анализы, которые нельзя провести in situ в ограниченные сроки.

Следует запрашивать сертификат качества, санитарно-эпидемиологический сертификат или декларацию о соответствии при покупке шарового крана. В России они должны соответствовать ГОСТ Р 9544-2005, ГОСТ 21345-2005, 28343-89, 23941-2002. Сертификаты также могут содержать ссылки на другие нормативные акты и стандарты качества.

Заключение и полезное видео

О нюансах подбора шарового газового крана для подземных работ можно узнать из видео, размещенного ниже:

Каждый газопровод должен быть оснащен надежной системой запорного механизма, особенно если трубы находятся ниже уровня земли. Затвор необходим для изоляции участков в случае аварии и для выполнения ремонтных работ. Он является важным элементом для предотвращения аварийных ситуаций и катастрофических последствий.

Есть желание рассказать увлекательные факты, связанные с темой статьи? У вас имеется информация, которая могла бы быть полезна для пользователей нашего сайта? Пишите свои комментарии в форме, расположенной ниже, загружайте изображения и задавайте вопросы.