1. Обзор
Шаровой кран — это поворотный клапан на четверть оборота, который управляет потоком путем вращения сферического диска. Основные характеристики включают:
- Превосходная герметизация (металлические седла соответствуют классу VI ANSI)
- Минимальное сопротивление потоку (полнопроходная конструкция соответствует внутреннему диаметру трубопровода)
- Быстрое срабатывание (поворот на 90° для полного открытия/закрытия)
- Длительный срок службы (износостойкая конструкция выдерживает более 100 000 циклов)
2. Основные компоненты
| Компонент | Описание |
| Тело | Литая/кованая конструкция (WCB, CF8, дуплексная сталь); соединения: фланцевые/приварные встык/резьбовые |
| Мяч | Прецизионная полировка сферы (Ra≤0,8 мкм); материалы: нержавеющая сталь 304/316, никелированная углеродистая сталь, керамическое покрытие |
| Сиденье | Мягкое уплотнение (ПТФЭ/УПТФЭ) или металлическое уплотнение (сплав стеллита) |
| Корень | Противовыбросовая конструкция; термообработанный сплав 17-4PH; графитовая набивка с пружинной компенсацией из нержавеющей стали |
| Приведение в действие | Ручной/пневматический/электрический/гидравлический (монтажная площадка ISO 5211) |
3. Типы
(1) По замыслу
- Плавающий шар
- Шарик прижимается к седлам посредством давления среды
- Диапазон размеров: DN15~DN200
- Давление: PN16~PN40
- Установлен на цапфе
- Шар фиксируется верхним/нижним штоком; седла поглощают давление
- Диапазон размеров: DN50~DN1200
- Давление: PN16~PN250 (ANSI 150~2500)
(2) По отверстию
- Полный проход: ID = ID трубопровода (для очистки скребками)
- Уменьшенный внутренний диаметр: внутренний диаметр ≈ 80% внутреннего диаметра трубопровода (экономически эффективно)
(3) Специальные типы
- V-Port Ball: V-образный вырез для точного управления (≈равнопроцентная характеристика)
- Корпус из трех частей: съемный для обслуживания
- Верхний вход: конструкция с возможностью ремонта в линию
4. Технические характеристики
| Параметр | Диапазон | Примечания |
| Размер (DN) | Ду8~Ду1200 | Индивидуальный дизайн для больших размеров |
| Номинальное давление | PN10~PN420 (ANSI 150~2500) | Цапфовые клапаны высокого давления до 2500 фунтов |
| Температура | -196℃~550℃ | Криогенная обработка при низких температурах |
| СМИ | Вода/нефть/газ/кислоты/шламы | Фторированное покрытие для агрессивных сред |
| Класс утечки | Класс ANSI IV/V/VI | Металлические сиденья соответствуют классу VI |
| Скорость работы | Пневматический: 0,5 сек (самый быстрый) | Большие электроклапаны: 10-30 сек. |
5. Приложения
① Нефть и газ
- Трубопроводные запорные клапаны (API 6D)
- Криогенные клапаны СПГ (-196℃ аустенитная нержавеющая сталь)
② Химический
- Коррозионные среды (с покрытием ПТФЭ)
- Реакторы высокого давления (кованые цапфовые клапаны)
③ Мощность
- Питательная вода котла (кованые клапаны с жестким уплотнением)
- Паропроводы (сильфонные клапаны)
④ Очистка воды
- Муниципальные сети (полнопроходные с эпоксидным покрытием)
- Сточные воды (с износостойким керамическим покрытием)
⑤ Специализированный
- Полупроводник (сверхчистый газ)
- Морские системы (бронзовые клапаны морской воды)
6. Руководство по выбору
| Приложение | Рекомендуемый тип |
| Вода/газ (PN16) | Плавающий шар + седла из ПТФЭ |
| Масло высокого давления (PN100) | Крепление на цапфе + металлические седла |
| Кислоты/щелочи | Шарик с фтористым покрытием/из сплава Хастеллой |
| Криогенный СПГ (-196℃) | Криогенно обработанные клапаны из нержавеющей стали |
| Абразивные суспензии | Шарики с покрытием из твердого сплава |
7. Плюсы и минусы
✔ Преимущества
- Герметичное уплотнение (двунаправленное)
- Простота обслуживания (для некоторых моделей замена седла осуществляется по ходу движения)
- Пожаробезопасная конструкция (сертификация API 607)
✖ Ограничения
- Не подходит для дросселирования (кроме V-порта)
- Высокая стоимость клапанов большого диаметра/высокого давления
8. Стандарты
- API 6D: Трубопроводная арматура
- API 608: Фланцевые металлические шаровые краны
- ISO 17292: Нефтяная/нефтехимическая арматура
- ASME B16.34: Номинальные значения давления и температуры
9. Техническое обслуживание
- Проверяйте уплотнение штока ежеквартально.
- Ежегодные испытания целостности уплотнений клапанов высокого давления
- Конструкции с сильфонным уплотнением для агрессивных сред
Cзаключение
Шаровые краны отличаются превосходным уплотнением и сопротивлением низкому потоку, что делает их незаменимыми для промышленных трубопроводных систем. Правильный выбор на основе свойств среды, давления и частоты обеспечивает долгосрочную надежность.
