Краны шаровые: как выбрать под задачу
Шаровые краны — один из наиболее универсальных и надёжных видов запорной арматуры. Их применяют в системах водоснабжения, отопления, на предприятиях пищевой, химической и фармацевтической отрасли. Популярность объясняется простотой конструкции, высокой герметичностью и удобством эксплуатации. При этом рынок предлагает десятки исполнений: от крана шарового для воды до криогенных моделей под –196 °C, от компактных муфтовых решений до промышленных фланцевых PN16/PN40 DN50, а также модификации из нержавеющей стали AISI 304 и AISI 316, с электроприводом или пневмоприводом. Чтобы подобрать подходящий вариант, нужно учитывать назначение, среду, давление, температуру и требования к автоматизации.
Виды шаровых кранов
По типу присоединения
- Муфтовые (резьбовые). Отличаются компактностью и простотой монтажа. Используются в квартирах, котельных, небольших производственных линиях. Подходят для систем, где важна скорость установки и низкая стоимость. Минус — ограничение по диаметру и давлению.
- Фланцевые. Классический выбор для промышленных объектов. Надёжны при диаметрах DN15–DN300, выдерживают высокие нагрузки и позволяют многократно разбирать и собирать узел.
- Приварные. Выбираются для критически важных трубопроводов. Герметичность выше, чем у любого другого типа, а срок службы измеряется десятилетиями. Однако при ремонте необходима сварка, что усложняет обслуживание.
- Межфланцевые. Устанавливаются между двумя фланцами, экономят пространство и массу. Подходят для насосных станций и систем, где важен каждый сантиметр.
Выбрать шаровый кран в нашем каталоге.
По конструкции
- Двухходовые. Простой вариант «открыть/закрыть».
- Трёхходовые. Позволяют переключать или смешивать потоки. Часто используются в отоплении и химических установках.
- Полнопроходные. Не создают сопротивления потоку, что важно для насосных станций.
- Стандартнопроходные. Более дешёвый вариант, но создают потери давления.
Материалы и уплотнения
Корпуса
- AISI 304. Оптимальны для воды и пищевых сред. Плюсы — доступность, универсальность. Минусы — ограниченная химическая стойкость.
- AISI 316. Благодаря молибдену выдерживает морскую воду, щёлочи, кислоты. Используется в химии, фармацевтике и судостроении.
- Углеродистая сталь. Применяется в отоплении и энергетике. Выдерживает высокие давления, но требует защиты от коррозии.
Сравнение AISI 304 и AISI 316:
Уплотнения
- PTFE. Практически инертен, выдерживает большинство химических веществ.
- EPDM. Устойчив к воде и пару, эластичен.
- Металлические уплотнения. Используются при высоких температурах, например, в энергетике.
Параметры PN/DN
- DN (диаметр). От DN10 до DN300. Подбирается под пропускную способность трубопровода. Ошибка приведёт к гидравлическим потерям.
- PN (давление). Показывает рабочее давление. PN16 подходит для ЖКХ, PN25 — универсальное решение, PN40 и выше — для промышленности.
Таблица DN и PN :
Частая ошибка снабженцев — установка крана PN16 в систему, где давление достигает 20–22 бар. В этом случае арматура быстро выйдет из строя, а авария обойдётся дороже экономии.
Стандарты и соответствия
- ГОСТ. Основные нормы для России.
- DIN/EN. Европейские стандарты. DIN EN 1092-1 — для фланцев.
- ANSI/ASME. Американская система. Давление указывается как Class 150, 300, 600.
- ISO 5211. Унифицирует присоединение приводов.
Таблица ГОСТ, DIN, ANSI
Подбор и расчёт
Факторы выбора:
- Среда. Вода, пар, нефтепродукты, кислоты.
- Температура. От –196 °C до +400 °C.
- Давление. PN16 — для ЖКХ, PN40 — для промышленности.
- Присоединение. Муфтовое, фланцевое, приварное.
- Автоматизация. Ручной или автоматизированный привод.
Пример подбора
Совет инженера: если нет уверенности в точных параметрах среды, лучше брать арматуру с запасом — например, PN40 вместо PN25. Это удорожает закупку на 10–15%, но экономит десятки тысяч рублей на ремонтах.
Применение по отраслям
- Пищевая промышленность. Санитарные краны tri-clamp AISI 304/316.
- Фармацевтика.AISI 316L с PTFE, сертифицированные EHEDG. Используются в линиях CIP/SIP.
- Химия. Фланцевые краны PN40 из AISI 316, работающие с кислотами и щёлочами.
- Нефтегаз. Краны PN40–PN63, устойчивые к высоким нагрузкам. Применяются на магистралях и насосных станциях.
- ЖКХ. Базовые фланцевые PN16/PN25. Пример: в теплотрассах крупных городов применяются краны DN100–DN150, выдерживающие до 120 °C. На насосных станциях краны шаровые обеспечивают отключение отдельных веток при аварии. Использование неподходящих по PN кранов приводит к протечкам и серьёзным теплопотерям.
- Энергетика. Металлоуплотнённые краны для пара и горячей воды. На ТЭЦ они используются на линиях перегретого пара, где температура достигает 350–400 °C. В котельных краны применяют для отсечения и перепуска потоков. Важно использовать модели с металло-металлическими уплотнениями, так как тефлоновые при таких условиях быстро выходят из строя.
- Металлургия. Краны PN63 для температур до +400 °C, где требуется стойкость к абразивам.
- Транспорт. Запорные устройства для топливных систем, АЗС и локомотивов.
- Судостроение. Краны AISI 316 с высокой стойкостью к морской воде.
Автоматизация (приводы)
- Электроприводы. Поддерживают сигналы 4–20 мА, легко интегрируются в АСУ ТП. Используются там, где важен дистанционный контроль: химические реакторы, фармацевтические линии, системы дозирования. Преимущество — высокая точность регулирования и возможность тонкой настройки. Минусы: энергопотребление, чувствительность к влаге.
- Пневмоприводы. Отличаются быстрым срабатыванием и устойчивостью к пыли, влаге, перепадам температур. Идеальны для взрывоопасных зон, например в нефтехимии. Преимущества: надёжность, простота. Минусы: необходимость компрессора и шумная работа.
Практический совет: при проектировании систем с приводами важно учитывать не только стандарт ISO 5211, но и доступность энергоресурсов. Если объект удалённый и перебои с электричеством часты, то пневмопривод — более надёжное решение.
Заключение
Шаровой кран — это не просто элемент трубопровода, а ключ к безопасности и эффективности системы. Правильный выбор материала, стандарта и PN/DN снижает риски аварий и повышает срок службы оборудования.
Компания NewKey предлагает: краны шаровые фланцевые PN16 и PN40, AISI 304 и AISI 316, трёхходовые модели, а также решения с электроприводом и пневмоприводом. Ознакомьтесь с каталогом NewKey и запросите коммерческое предложение.