Шаров газов кран за подземна инсталация: конструктивни и експлоатационни особености

Своевременната изолация на участъка от газопровода, на който е станала аварията, е необходима за оперативното отстраняване на проблема. В такива ситуации не може да се бави. Съгласни ли сте? Използвайки сферичен газов кран за подземен монтаж, може бързо и безупречно да се прекъсне транспортираната по газопровода среда.

Правилният монтаж и надлежното използване на сферичния кран ще помогнат да се увеличи срокът на неговата експлоатация и ще осигурят качествена и безопасна експлоатация на системата, доставяща газ. Ще разкажем всичко за конструкцията на този вид спирателна арматура. Ще разгледаме на какво се основава принципът на неговата работа.

Особености и предназначение на сферичните кранове

Нефтената, химическата или газовата промишленост е невъзможно да си представим без спирателна арматура. Спирателната тръбопроводна арматура, произвеждана на съвременно високотехнологично оборудване, ще осигури безопасността на цялата система.

Спирателната арматура на газовия тръбопровод е задължителен елемент от конструкцията. Тези устройства се използват както за външни газопроводни магистрали, така и за вътрешни системи.

Предназначението на сферичните газови кранове е доста голямо:

• оборудване на сложни системи, през които преминават агресивни и неагресивни среди;
• използване в тръбопроводи, разположени в труднодостъпни места;
• ефективна експлоатация в случай на номинално налягане до 16 МРа и т.н.

При използването на сферични газови кранове няма никаква необходимост от създаване на ревизионен кладенец и ограждаща конструкция.

Ако трябва да се демонтира някое изделие, просто се отрязва част от патрубките. При това затворът трябва да се намира в отворено положение, за да не се повреди запорният шар. Конструкцията на крана не е предназначена за регулиране на потока на прехвърляната среда.

При всякакви ремонтни работи по газопроводите затворът на сферичния кран трябва да бъде отворен, за да не се счупи конструкцията напълно

Ако се изисква да се инсталира ограничително устройство на задълбочени магистрали, тогава най-често се използват сферични газови кранове с задвижване от електродвигател, редуктор или пневмоцилиндри. Ако в конструкцията има хидравлични или пневматични задвижвания, те могат да се управляват с помощта на външни източници или от транспортираната среда.

За целта в корпуса на газовия кран се правят отвори, през които се осъществява свързването на задвижването. За да не се счупи конструкцията, удължителят на шпиндела се защитава с обвивка под формата на вертикална тръба.

Освен това тази тръба се присъединява към горната част на корпуса на арматурата по фланцов начин. Най-често спирателните кранове се монтират директно там, където се намира газовото оборудване.

Шаровият газов кран може да се монтира на участък от газопровода само след предварително почистване на вътрешната част на тръбата и прилежащите участъци

При това за всеки източник на потребление на газ се монтира индивидуален вентил, осигуряващ уплътняването на определена тръба. Също така може да се инсталира един допълнителен вентил с шаров кран на входа, който отговаря за пълното спиране на подаването на газ. Подобен монтаж отговаря на всички необходими изисквания на системата за безопасност.

Газовите шарови кранове осигуряват двупосочно движение на газа в тръбопровода. Такива устройства могат да се монтират на газови тръби с всякакъв диаметър. Те могат да се използват в магистрални мрежи, при експлоатация на хранилища и при транспортиране на природен газ на големи разстояния и т.н.

Плюсове от използването на сферичен газов кран

Предназначеният за подземен монтаж шаров кран е устройство, което е необходимо за спиране на потока на газ в напорни тръбопроводи, положени в изкопи.

Тези устройства се използват както в промишлени, така и в битови условия. Газовите кранове осигуряват бързо и пълно спиране на потока на работната среда. Широкото им разпространение се дължи на надеждност, дълготрайност, здравина и относително ниска цена.

Ако газовият кран се счупи, то в случай на аварийна ситуация тръбопроводът няма да може да се спре, за да се изолира повреденият клон. Няма да може и да се предотврати разпространението на газа

Шаровите кранове се изработват от изключително здрави материали, устойчиви на корозия, инертни към агресивни среди. В производството се използват сплави, които без проблеми и деформации понасят всякакви механични повреди.

Изделията притежават висока износоустойчивост независимо от условията на експлоатация. Шаровите газови кранове са способни да запазят своите технологични свойства в продължение на хиляда (и повече) цикла без възникване на неизправности.

При това температурата на движещата се и околната среда може да бъде практически всякаква. Експериментално е установено, че шаровите газови кранове са способни да издържат на въздействието на температура от -60 до +80 градуса. Повечето газови кранове са способни да служат много по-дълго, отколкото е заявил производителят.

Шаровите кранове се отличават с простота на конструкцията, поради което не изискват постоянен ремонт и обслужване за разлика от сложните системи

Запорният елемент на газовия сферичен кран е изработен в сферична форма и има отвор, през който газът преминава по тръбите. Диаметърът на отвора се подбира в съответствие с размерите на тръбопровода. Регулирането на пропускателната способност на главната линия се осигурява чрез възможността за завъртане на запорния механизъм около своята ос.

В работно положение запорният елемент е разположен перпендикулярно на тръбопровода и може лесно да се затвори на ръка, като се завърти дръжката леко. При завъртане на 90 градуса страната с проходния отвор се сменя с плътна повърхност.

При по-малко завъртане тръбата ще бъде частично затворена. Но производителите не препоръчват да се оставя конструкцията в полуотворено състояние, тъй като това допринася за повишено абразивно износване на устройството.

В междинни положения, поради твърде високата скорост на потока на преместваната среда, уплътнителните седалкови пръстени могат да бъдат напълно повредени или частично деформирани. Това впоследствие може да доведе до сериозни повреди на крана, неговия ремонт или замяна.

Корпусът на изделието се отличава с висока херметичност. Използването на метали и специални сплави в конструкцията помага да се намали теглото на конструкцията. Такава спирателна арматура за газови тръбопроводи може да се монтира спокойно на труднодостъпни места.

В случай на някаква повреда, газовият сферичен кран може лесно да бъде ремонтиран с подръчни средства, без да се повредят останалите елементи на системата.

Използването на качествени газови кранове със сферичен затвор е икономически изгодно. Тези устройства притежават огромен запас на якост и могат да функционират пълноценно, без да се нуждаят от замяна в продължение на много години.

Това е особено характерно за сферичните газови кранове на известни и изпитани производители. В същото време можете да се уверите в качеството на всеки кран, като проверите сертификатите за съответствие, които потвърждават качеството на продукцията.

Типова конструкция на сферичен газов кран

Сферичните кранове за подземен монтаж на различни марки имат приблизително еднакво устройство. Конструкцията на изделията е обусловена от техните експлоатационни характеристики и предназначение.

Стандартният газов кран за монтаж на подземни магистрали се състои от:

• херметичен корпус, най-често изработен от месинг или стомана;
• запорна сфера, която впоследствие прекъсва подаването на газ (поради този елемент кранът се нарича сферичен);
• седалка, която отговаря за това запорната сфера да не се измести наникъде;
• отрязък от свързваща тръба със специална резба, който впоследствие се заварява към тръбопровода;
• шийна част, необходима за преминаване на щока;
• удължен свързващ щок;
• предпазни шайби;
• части, отговарящи за херметичността на конструкцията (пръстеновидно уплътнение, пружина, пръстенче и фланец, изработени от меки и здрави материали, например етиленпропиленов каучук);
• дръжки от здрав материал с покритие от полихлорвинил, благодарение на което се осъществява управлението на цялото изделие, и гайка, която ги фиксира;
• стопор или ограничител на хода на дръжката.

При производството на компонентите на изделието се използва легирана и неръждаема стомана с високи антикорозионни показатели. За уплътняване на детайлите се използва еластичен фторопласт. Благодарение на този полимер конструкцията става водоустойчива.

Фторопластът осигурява херметичност на съединението, плавно навиване и лесен демонтаж. Този материал притежава висока устойчивост на всякакви агресивни среди, а излишъците му се изстискват спокойно при затягане на резбата.

Фторопластът принадлежи към флуорсъдържащите полимери (конструкционни пластмаси), които се отличават с висока термоустойчивост, химична инертност, мекота, течливост и екологична безопасност.

Благодарение на особеностите на структурата, затвореното положение на крана осигурява пълна херметизация на тръбопровода. Самият кран се отличава с малки размери, което значително улеснява инсталирането му. При монтажа са допустими както заваръчно, така и резбово съединение.

При това резбата на края на тръбата не трябва да бъде по-дълга от резбата на крана, тъй като в противен случай след затягане на резбовото съединение краят на тръбата ще опре в уплътнителните пръстени, което води до преждевременни повреди на крана.

Сферичният газов кран може да се монтира заедно с тръбата във всяко положение, което впоследствие ще може да гарантира максимално удобство при експлоатация и бърз достъп до проблемния участък.

Корпус на крана за подземен монтаж

Корпусът на крана най-често се изработва от легирана, въглеродна и неръждаема стомана или месинг. Изделията от месинг струват по-скъпо от крановете от стомана. Но въпреки това и месингът, и стоманата не се поддават на корозия, поради което експлоатационният срок на уредите, изработени от тях, се увеличава няколко пъти.

Материалът, от който е изработен сферичният газов кран, е посочен в придружаващата документация към изделието, с която може да се запознаете при покупка на конструкцията.

Месингът и легираната стомана се отличават с високо ниво на пластичност. Въпреки това те не са в състояние да издържат на силно и продължително механично въздействие. Поради тази причина се препоръчва защита на запорния механизъм от удари и триене.

Самата конструкция на корпуса на газовия кран зависи от следните фактори:

• начина на производство;
• вътрешни разработки на конкретно конструкторско бюро;
• характера на прилаганите стандарти (ТУ, ГОСТ, ОСТ или някакви европейски директиви).

За най-здрав, способен да издържи всякакво натоварване, се счита изцяло металният неразглобяем корпус. Първо той се източва на струг, отлива се в кофраж чрез центробежна сила и след това се заварява с използване на допълнителни детайли.

Също така корпусът на крана може да се състои от две вертикални половини или три елемента. Разглобяемият корпус от 2-3 части е по-удобен за техническо обслужване и може да се използва отново след демонтаж, но е по-малко херметичен.

Още корпусите на сферичните кранове се делят на пълнопроходни и редукционни. В първия случай диаметрите на крана и тръбопровода напълно съвпадат, благодарение на което се осигурява минимално хидравлично съпротивление. Във втория случай тръбите са намалени с един типоразмер, благодарение на което потокът на работната среда може да се управлява.

Независимо от материала, от който е изработен корпусът на сферичния газов кран, той трябва да се покрие със специални защитни средства срещу агресивни среди. За тези цели се използват различни химически вещества.

Прилагането на защитни покрития позволява използването на сферични кранове върху всякакви магистрални мрежи с различен температурен и барометричен диапазон.

Първо, към тях спада акрилната боя, отличаваща се с електроизолационни свойства. Тя защитава изделията от индуцирани и блуждаещи токове. Второ, за да се осигурят на крана антикорозионни свойства, той се покрива с полимерни лакобояджийски материали.

Трето, корпусът на сферата може да се покрие с каменовъглена боя на епоксидна основа. Такава боя се отличава с висока антикорозионна устойчивост и устойчивост на различни механични повреди. Четвърто, за защита на арматурата при нейния безшахтен монтаж директно в почвата се използва пенополиуретаново покритие.

Запорен механизъм на сферичния кран

При избора на сферичен кран особено внимание трябва да се обърне на неговия запорен елемент – топката или сферата. Топката трябва да бъде гладка и лъскава. Най-често сферата се изработва от месинг и се покрива със скъпо покритие от никел и хром.

Месингът е сплав на основата на мед и цинк, който има красив цвят и се поддава добре на обработка под налягане, но материалът губи антикорозионните си свойства при високотемпературна обработка.

Проверката на качеството на запорната сфера е достатъчно лесна. За целта тя може да се провери с магнит. Ако магнитът се привлече към сферата, това показва, че тя е изработена от стомана, която е предназначена за електротехническа употреба.

Стоманената топка на подземния газов кран бързо ръждясва и не може да се експлоатира продължително във влажна среда. При това месинговият шар няма да се привлича от магнита.

Дръжка на газовия кран

От формата на дръжката или ръкохватката на сферичния кран зависи удобството на неговата експлоатация. Най-често в продажба постъпват изделия с дръжка във форма на пеперуда (батърфлай) или лост. Лостът е по-функционален, затова по възможност трябва да се купува газов кран точно с такава ръкохватка.

Лостовата ръкохватка е особено удобна, ако кранът не е бил използван дълго време и се изисква усилие, за да се завърти. Газопроводните кранове винаги се произвеждат със зелени ръкохватки. Пребоядисването им не се препоръчва.

Разновидности на сферичните газови кранове

В съвременните газопроводи се използват газови кранове от трите най-разпространени вида, класифицирани според типа на присъединяване към тръбите. Това са резбови, фланцови и заваръчни. Резбовите или муфтовите газови кранове имат малък диаметър. Най-често те се монтират на газови тръбопроводи за търговски помещения, частни къщи и подобни обекти.

Свързването с газопровода се осъществява посредством резбата. Резбовото съединение на газовия сферичен кран и тръбата не трябва да се затяга прекалено силно, тъй като това може да доведе до счупване на корпуса на изделието.

Фланцовите сферични газови кранове се използват в газопроводи с голям диаметър, тъй като са способни да издържат на силно налягане на работната среда.

Фланцовите кранове се присъединяват към тръбопроводите по фланцов начин с помощта на болтове. И резбовите, и фланцовите изделия са разглобяеми. Т.е. те могат да се демонтират, да се преместят на друго място и отново да се поставят в друга точка на тръбопровода.

Заваръчните кранове се свързват с газопроводите посредством заваряване. Т.е. те не могат да бъдат отделени от тръбите, без да се повреди конструкцията. Диаметърът на заваръчната арматура варира от 10 до 70 мм. Заваръчните газови кранове са херметични и надеждни. Те не изискват редовна поддръжка, поради което се ползват с голяма популярност.

Общи правила за експлоатация

Основните правила за експлоатация на газовия кран са достатъчно прости и предвидими. Кранът се затваря чрез завъртане на ръкохватката на 90 градуса по посока на часовниковата стрелка, а се отваря чрез завъртане също на 90 градуса, но обратно на часовниковата стрелка. Ако ръкохватката е разположена перпендикулярно на оста на крана, това показва, че той е затворен. Успоредното положение на ръкохватката означава, че кранът е отворен.

Работната среда, преминаваща през този кран, не трябва да съдържа прекалено твърди елементи и твърди примеси, които могат да повредят полираната повърхност на затворния шар. Ако твърди частици все пак могат да попаднат в сферичния кран, преди него трябва да се монтира мрежест филтър.

Самият сферичен затвор трябва периодично да се отваря и затваря, за да може в бъдеще да бъде лесно завъртян в която и да е посока.

Отварянето и затварянето на газовия кран е разрешено само чрез ръкохватката, произведена от завода, като е забранено да се удължава с каквито и да било средства.

Сферичният кран трябва да се управлява с помощта на стандартна ръкохватка. Не е необходимо да се използват специални лостове за тази цел, които могат да удължат тази ръкохватка. Отварянето и затварянето на крана трябва да се извършва максимално бавно, за да се избегне възникването на хидравлични удари.

Налягането и температурата на участъка за монтаж на сферичния кран не трябва да надвишават работното налягане. За повечето конструкции не се допуска използването на сферични кранове с еднакви температурни и номинални налягания.

Сферичният кран изисква периодично почистване от ръжда и прах, както и затягане на резбата. Според препоръките на производителите това трябва да се прави веднъж на всеки шест месеца.

При монтажа на тръбопроводите се предвижда конструкция за закрепване на тръбите, която изключва възможността за външно механично въздействие върху крана, като се вземат предвид аксиалните, радиалните или торсионните натоварвания.

Ремонтът и извършването на техническо обслужване на сферичния кран, който е под налягане, са забранени. За пълноценна експлоатация необходимият участък от тръбопровода трябва предварително да се почисти. По време на почистването на системата сферичните кранове трябва да се отварят и затварят няколко пъти.

Как да разпознаем фалшификат?

Преди монтажа на газовия кран е необходимо да се провери неговата документация за съответствие за посочения тръбопровод и да се уверите, че устройството не е подправка. Подправената газова арматура е доста разпространена на пазара. При покупката на газов сферичен кран трябва да бъдете внимателни, за да различите оригиналния продукт от подправения. За целта можете да използвате някои съвети.

Един от основните критерии за качество на сферичния газов кран е неговата цена, тъй като продукт, отговарящ на всички международни и национални норми, не може да бъде евтин.

За да заблудят купувачите, продавачите могат да подправят придружаващата документация (сертификати, декларация, паспорт на продукта). Марковите газови кранове струват малко повече, затова подобна измама е разпространена на пазара.

Също така на подправката сочат следните признаци:

1. Неравна повърхност на крана, на която се виждат микротравми и пролуки.
2. Помътняване на сферичната междина.
3. Използване на силумина или цинк като материал за корпуса.

Но да се определи на око точният състав на използвания материал е изключително трудно. За целта се провеждат многобройни химически анализи. Те са невъзможни за извършване извън лаборатория при ограничен период от време.

Затова при покупка на сферичен кран трябва да се изисква сертификат за качество на продукта, хигиенен сертификат или декларация за съответствие. В Русия сферичните газови кранове трябва да отговарят на изискванията на ГОСТ Р 9544-2005 и ГОСТ 21345-2005, 28343-89, 23941-2002. Също така в сертификатите могат да бъдат посочени препратки към други нормативни актове и стандарти за качество.

Изводи и полезно видео по темата

За особеностите при избора на сферичен газов кран за подземни работи е казано във видеото, което е публикувано по-долу:

Всеки газопровод е необходимо да се оборудва с надежден спирателен механизъм, особено ако тръбите са положени под дневната повърхност. Затворът е необходим по време на авария за изолиране на отделни участъци от тръбопровода и за извършване на ремонти по линията при частни повреди. Той ще защити от заплашителни ситуации и катастрофални последици.

Искате ли да споделите интересни сведения по темата на статията? Разполагате ли с информация, която си струва да споделите с посетителите на сайта? Оставете, моля, коментари в разположената по-долу блок форма, публикувайте снимки, задавайте въпроси.