Запираемый шаровой кран

Что такое запорный шаровой кран?

Запираемый шаровой кран – это тип шарового крана с запорным механизмом. Как следует из названия, запираемый шаровой клапан использует полый шар и запирающий механизм для управления потоком жидкости и фиксации клапана в открытом/закрытом положении. Отверстие в шаре клапана – это место, через которое проходит жидкость в запираемом шаровом клапане. Запорный механизм используется для обеспечения безопасности персонала клапана, а также для фиксации клапана в открытом или закрытом состоянии. Запорный механизм закрывает гайку штока, чтобы рычаг запорного шарового крана нельзя было снять, что помогает избежать вмешательства в работу клапана или несанкционированного вмешательства. Кроме того, использование запираемого шарового крана в управлении потоком жидкости помогает гарантировать, что клапан не сможет по ошибке открыться, когда его нужно закрыть, и наоборот. Запираемые шаровые краны важны, так как они помогают защитить людей, работающих с устройствами сброса давления, от неисправностей.

Рисунок: Запорный шаровой кран.

Компоненты запорного шарового крана

Ручка

Ручка – это компонент запорного шарового крана, к которому оператор крана прикладывает усилие для открытия или закрытия крана. Ручка должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать крутящий момент, необходимый для открытия запорного шарового крана.

Корпус клапана/корпус клапана

Корпус клапана – это основной компонент запорного шарового крана, который служит в качестве барьера давления. Это помогает защитить внутренние компоненты запорного шарового крана от внешних повреждений и плотно удерживает их в нужном положении. Корпус клапана очень важен, поскольку он должен обладать высокой прочностью, чтобы выдерживать высокое давление.

Стебель

Шток – это часть запорного шарового крана, которая помогает передавать крутящий момент, прилагаемый оператором крана к рукоятке, на шар крана. Шток соединяет шар и рукоятку в запирающемся шаровом кране.

Мяч

Шар – это компонент, предназначенный для открытия или закрытия запорного шарового крана. Шар имеет отверстие в средней части, через которое проходит жидкость. Шар должен быть изготовлен из материала, обеспечивающего совместимость с жидкостью.

Механизм замка

Это компонент запираемого шарового крана, который используется для фиксации клапана в одном состоянии – открытом или закрытом.

Сиденье

Седла – это диски, используемые между корпусом и шаром крана в запирающемся шаровом кране, предназначенные для обеспечения уплотнения между корпусом и шаром, а также для усиления опоры шара на давление жидкости.

Упаковка

Набивка – это компонент, который образует уплотнение на штоке клапана, чтобы жидкость не просачивалась через запорный шаровой клапан.

Рисунок: Компоненты запорного шарового крана

Как работает запорный шаровой кран?

Запираемый шаровой кран – это шаровой кран с запорным механизмом. Работа запираемого шарового крана зависит от шара крана. Запорный шаровой кран имеет шар с отверстием в средней части. Именно шару поручено открывать или закрывать поток жидкости. Шар соединен с рукояткой через шток крана. Чтобы запустить запорный шаровой кран, ручку поворачивают на четверть оборота, что приводит к повороту штока и шара на одинаковый угол 90^o . При этом отверстие шара становится на одной линии с потоком жидкости из трубопровода, благодаря чему жидкость проходит через клапан. Чтобы закрыть запорный шаровой кран, рукоятку поворачивают в обратном направлении на 90^o . При этом шток и шар поворачиваются на тот же угол в четверть оборота. В этом случае отверстие шара становится перпендикулярным потоку жидкости из трубопровода, что приводит к закрытию крана. Запирание запорного шарового крана используется для закрытия или открытия крана, когда оператор крана считает это необходимым.

Типы запорных шаровых кранов

Двухсекционный запираемый шаровой кран

Это запираемый шаровой кран, состоящий из двух частей. Одна из двух частей имеет корпус и один соединительный конец, в то время как другая часть содержит обвязку клапана и вставляется в первую часть своим концевым соединением. Запираемый шаровой кран из двух частей может быть разобран для осмотра, очистки и обслуживания. Однако в шаровом кране с двухкомпонентным запиранием необходимо полностью извлечь кран из трубы, чтобы отделить две части. В большинстве случаев двухсекционные шаровые краны с фиксацией имеют стандартное отверстие или уменьшенный диаметр шара.

Рисунок: Запорный шаровой кран из двух частей.

Трехкомпонентный запираемый шаровой кран

Трехкомпонентный запираемый шаровой кран – это кран, состоящий из трех частей, то есть корпуса и торцевых крышек. Эти три части держатся вместе с помощью болтов и гаек. Конструкция трехкомпонентного шарового крана с фиксацией такова, что центральные компоненты крана – седло, шток и шар – могут быть легко извлечены из трубопровода. Это позволяет повысить эффективность очистки от мусора, замены сальниковой набивки и седел, полировки царапин на шаре без необходимости извлечения корпуса крана из трубопровода. Однако, если сравнивать трехкомпонентный запорный шаровой кран с другими кранами, то этот кран стоит дороже. 

Рисунок: Трехсекционный запираемый шаровой кран.

Трехходовой запираемый шаровой кран

Это запираемый шаровой кран с тремя портами. Трехходовой запираемый шаровой кран может иметь L-образную или T-образную конфигурацию. При L-образной конфигурации запираемый шаровой клапан может использоваться для смешивания двух потоков жидкости в один поток. Т-образная конфигурация запираемого шарового крана может использоваться в качестве клапана для отвода или смешивания жидкостей. Когда Т-образная конфигурация используется в качестве отводящего клапана, она расположена таким образом, что поток жидкости из одного порта разделяется на два порта. Когда Т-образная конфигурация трехходового запорного шарового клапана используется для смешивания жидкостей, она объединяет два потока жидкости из двух портов в один поток жидкости.

Рисунок: Трехходовой запираемый шаровой кран.

Полнопортовый запираемый шаровой клапан

Полный порт также известен как полнопроходной запираемый шаровой кран. Это клапан, диаметр отверстия шара которого равен диаметру трубы. Одним из преимуществ полнопроходного запирающегося шарового крана является отсутствие потерь из-за трения и возможность легкой очистки крана. При использовании в крупных производственных системах преимущество осмотра и очистки без демонтажа запорного шарового крана и без потерь производства невозможно недооценить. Одной из основных проблем полнопортового шарового крана является то, что корпус крана и шар крана должны быть больше, чем у стандартного запираемого шарового крана. Таким образом, стоимость полнопортового шарового крана с запорным механизмом становится выше. Несмотря на стоимость, полнопортовые запорные шаровые краны полезны там, где важно низкое сопротивление потоку, например, в системе всасывающего трубопровода насоса, где потеря давления может снизить производительность насоса.

Запорный шаровой кран с уменьшенным отверстием

Запираемый шаровой кран с уменьшенным портом – это тип шарового крана, у которого диаметр отверстия шара меньше диаметра трубы. Уменьшение диаметра отверстия шара относительно диаметра трубы приводит к потерям из-за трения и турбулентности в запорном шаровом кране. Поэтому шаровые краны с уменьшенным проходом предпочтительны в тех случаях, когда турбулентность, перепад давления и характеристики материала не являются серьезными проблемами. Шаровой запорный клапан с уменьшенным проходом имеет более низкую стоимость и меньший размер.

Запорный шаровой кран с резьбовым концом

Это запорный шаровой кран, который присоединяется к трубопроводу с помощью резьбы. Резьбовое соединение на запорном шаровом кране может быть наружной или внутренней. Для шарового крана с внутренней резьбой потребуется трубопровод с наружной резьбой, и наоборот. Запорные шаровые краны с резьбой на конце можно демонтировать с трубопровода для осмотра, ремонта и очистки.

Запорный шаровой кран с фланцевым окончанием

Это запорный шаровой кран, имеющий фланцевые концы для соединения крана с трубопроводом с помощью болтов и гаек. И трубопровод, и запираемый шаровой кран должны иметь фланцевые концы с отверстиями для болтов. Эти запирающиеся шаровые краны обеспечивают герметичность и могут быть разобраны для осмотра, ремонта и очистки.

Рисунок: Запираемый шаровой кран с фланцевым концом.

Области применения запорных шаровых кранов

• Запорные шаровые краны используются в системах водоснабжения и орошения.
• Запираемые шаровые краны используются в воздушных, жидкостных и газообразных системах, где требуется герметичность.
• Запорные шаровые краны используются в системах питательной и охлаждающей воды.
• Эти клапаны используются в паровых системах.
• Они используются в нефтяной и газовой промышленности.
• Запорные шаровые краны используются в различных отраслях производства.

Преимущества запорных шаровых кранов

• Запираемые шаровые краны обеспечивают механизм блокировки в открытом или закрытом состоянии.
• Эти клапаны повышают безопасность операторов клапанов и персонала.
• Запираемые шаровые краны быстро приводятся в действие.
• Эти клапаны обладают высокой прочностью для применения при высоком давлении и высоких температурах.
• Запираемые шаровые краны универсальны, так как могут использоваться в различных отраслях промышленности.
• Запираемые шаровые краны имеют небольшие размеры и вес.
• Запираемые шаровые краны имеют простую и компактную конструкцию.
• Для открытия/закрытия запорного шарового крана требуется небольшой крутящий момент, в отличие от других клапанов, таких как шаровой или шиберный.
• Запорные шаровые краны могут использоваться для смешивания и отвода жидкостей.
• Эти клапаны имеют идеальное уплотнение, которое предотвращает утечку жидкости.
• Запорные шаровые краны имеют низкий перепад давления и высокую скорость потока жидкости.

Недостатки запорных шаровых кранов

• Запирающиеся шаровые краны могут иметь скопления взвешенных загрязнений между шаром и корпусом, что может привести к эрозии, утечке и поломке клапана, что требует частого технического обслуживания.
• Запорные шаровые краны не подходят для дросселирования.

Поиск и устранение неисправностей запорного шарового крана

 Утечка в месте соединения резьбы с болтом

• Ослабленное резьбовое соединение. Затяните соединение.
• Неправильная резьба. Проверьте резьбу на соответствие размерам. При необходимости замените соединения.
• Ослабленные болты и гайки. Затяните болты и гайки.
• Изношенная или поврежденная прокладка. Замените прокладку.

Утечка в штоке

• Повреждено уплотнительное кольцо штока. Замените уплотнительное кольцо.
• Сломанный шток. Замените шток.

Утечка шарика

• Засорение шарика. Проверьте наличие твердых частиц, блокирующих шар, и удалите их.
• Поврежденный шарик. Замените шарик.

Утечка через сиденье

• Изношенные сиденья. Замените сиденья.
• Сиденье, заваленное мусором. Очистите от мусора.
• Смещение или повреждение уплотнительного кольца седла. Отрегулируйте кольцо седла или замените его при необходимости.

Ручка трудно закрывается/открывается

• Слишком тугой держатель уплотнения. Слегка ослабьте держатель уплотнения.
• Внутренняя непроходимость. Разберите запорный шаровой кран и проверьте наличие сегментов, блокирующих вращение рукоятки. Очистите сегменты.
• Сломанная ручка. Это может быть вызвано внешним воздействием. Замените рукоятку.
• Сломанный или срезанный стебель. Это может быть вызвано внешним воздействием. При необходимости замените шток.

Резюме

Запираемый шаровой кран – это шаровой кран с механизмом блокировки, который может использоваться для блокировки крана, когда он находится в закрытом или открытом состоянии. Механизм блокировки используется для того, чтобы помочь персоналу крана изолировать кран при проведении работ с краном, что повышает безопасность в случае невозможности использования крана. Шар имеет отверстие в центре, которое используется для открытия или закрытия потока жидкости. Замок активируется в зависимости от предназначения оператора либо в открытом, либо в закрытом состоянии.

Существуют различные типы запорных шаровых кранов, такие как трехкомпонентные запорные шаровые краны, двухкомпонентные запорные шаровые краны, трехходовые запорные шаровые краны, фланцевые запорные шаровые краны, шаровые краны с резьбовым концом, шаровые краны с уменьшенным портом и полнопортовые запорные шаровые краны. Запорные шаровые краны используются в различных областях, таких как нефтегазовая и химическая промышленность, водоснабжение, паровые системы, воздушные, газообразные и жидкие среды, а также в других областях производства. Преимущества запорных шаровых кранов включают простоту эксплуатации, универсальность, высокую прочность при высоком давлении и высокой температуре, наличие запорного механизма, а также идеальные уплотнения, предотвращающие утечку жидкости.