Шаровые краны с приводом Сталь 20 в Минске


Шаровые краны с приводом из стали 20: технические особенности и применение

Шаровые краны с приводом из стали 20 — это запорная арматура, корпусные детали которой изготовлены из углеродистой конструкционной стали 20 (аналог AISI 1020, 1.0402). Данный материал обеспечивает оптимальный баланс прочностных характеристик, обрабатываемости и стоимости, что делает такие краны востребованными в системах с нейтральными и слабоагрессивными средами при умеренных температурах.

Сталь 20 относится к группе качественных углеродистых сталей с содержанием углерода 0,17–0,24%. Для корпусов шаровых кранов применяются два основных способа изготовления: горячая штамповка с последующей механической обработкой и литьё по выплавляемым моделям. Штампованные корпуса отличаются более плотной структурой металла и повышенной герметичностью, что критично при рабочих давлениях до PN 40. Литые корпуса экономичнее при крупносерийном производстве, однако уступают штампованным по ударной вязкости при отрицательных температурах.

Рабочие параметры и конструктивные исполнения

Шаровые краны с приводом из стали 20 рассчитаны на транспортировку воды, пара, нефтепродуктов, природного газа и других сред, не вызывающих коррозионного разрушения углеродистой стали. Стандартный диапазон рабочих температур составляет –40…+200 C (для исполнения с фторопластовыми седлами — до +150 C). Предельные значения давления зависят от условного прохода и температурного режима: при +20 C рабочее давление достигает 4,0 МПа (PN 40), при +200 C снижается до 2,5 МПа.

Приводной узел может быть реализован в нескольких модификациях:

  • электропривод — однофазные (220 В) и трёхфазные (380 В) исполнения с крутящим моментом от 10 до 600 Нм;
  • пневмопривод — двухстороннего или одностороннего действия (пружинный возврат), рабочее давление воздуха 4–8 бар;
  • червячный редуктор — для ручного управления кранами большого диаметра (DN 150 и выше);
  • гидропривод — для магистральных трубопроводов с высоким перепадом давления на затворе.

Присоединение к трубопроводу выполняется фланцевым способом по ГОСТ 33259 или ГОСТ 12815, реже — под приварку. Уплотнение штока обеспечивается сальниковой набивкой из графитизированного асбеста или фторопластовыми кольцами, что исключает протечки в зоне вращательного перемещения.

Области применения

Благодаря сочетанию невысокой цены и достаточной надёжности, шаровые краны с приводом из стали 20 применяются в следующих инженерных системах:

  • тепловые пункты и котельные установки — регулирование и отсечение теплоносителя в контурах отопления и ГВС;
  • насосные станции водоснабжения и водоотведения — запорные узлы на напорных и всасывающих линиях;
  • компрессорные станции и газораспределительные пункты — отсечные устройства на обвязке компрессоров;
  • нефтеперекачивающие станции — линейная запорная арматура на технологических трубопроводах;
  • системы пожаротушения — спринклерные и дренчерные установки с электроприводным управлением.

Для наружной установки корпус крана защищается атмосферостойким покрытием на основе эпоксидных или полиуретановых грунт-эмалей. Внутренняя полость при транспортировке агрессивных сред может быть футерована или обработана химически стойкими составами, однако для сред с pH менее 6 или содержанием хлоридов свыше 200 мг/л рекомендуется применять коррозионностойкие стали.

Сравнение характеристик по типоразмерам

DNPN, МПаКрутящий момент привода, НмТемпература среды, CТип присоединения
DN 504,010–25–40…+200фланцевое
DN 1004,040–80–40…+200фланцевое
DN 2002,5150–300–40…+200фланцевое / под приварку

При выборе привода необходимо учитывать фактический крутящий момент, требуемый для поворота шара в рабочей среде. Для кранов DN 50–80 с плавающим шаром достаточно электропривода с моментом 10–40 Нм, тогда как для DN 150–200 с опорным шаром требуются приводы с моментом от 200 Нм. Время полного хода электропривода обычно составляет 15–60 секунд, пневмопривода — 1–5 секунд, что важно учитывать при проектировании систем аварийного отключения.

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура для шарового крана из стали 20?

Для стандартного исполнения с фторопластовыми седлами — до +150 C. При использовании седел из полиэфирэфиркетона (PEEK) или металлических уплотнений допустимая температура повышается до +200 C.

Можно ли использовать кран из стали 20 для морской воды?

Не рекомендуется. Сталь 20 не обладает коррозионной стойкостью к хлоридам. Для морской воды и рассолов применяются краны из нержавеющих сталей 12Х18Н10Т или дуплексных сплавов.

Чем отличается штампованный корпус от литого?

Штампованный корпус имеет более высокую плотность металла, лучше выдерживает циклические нагрузки и вибрации. Литой корпус дешевле в производстве, но его ударная вязкость при температурах ниже –20 C ниже, что ограничивает применение в северных регионах.

Какой тип привода выбрать для автоматизации крана DN 100?

Для DN 100 с рабочим давлением до 4,0 МПа достаточно электропривода с крутящим моментом 40–80 Нм. При необходимости быстрого срабатывания (менее 2 секунд) применяется пневмопривод с моментом от 60 Нм.