Краны для магистральных трубопроводов

Краны, устанавливаемые на магистральных газопроводах, предназначены в основном для перекрытия участков трубопроводов при аварии или ремонтных работах. Как правило, срабатывают они редко. В настоящее время ма­гистральные газопроводы строят из труб большого диаметра (700 мм и выше).

До недавнего времени на газопроводах применялись конические краны со смазкой. В последнее время они вытесняются более прогрессивным видом запорной арматуры - шаровыми кранами. Применяемые на магистральных га­зопроводах конструкции кранов в основном соответствуют описанным выше. Иногда для снижения усилий при открывании путем выравнивания давлений по обе стороны пробки краны снабжают обводными линиями. Все краны, как конические со смазкой, так и шаровые, имеют пневмоприводы с дистанцион­ным управлением. Рабочая среда пневмопривода - транспортируемый газ, осушенный и очищенный от твердых примесей. Давление газа в приводе равно давлению в газопроводе. Все краны, как правило, снабжаются ручными дублерами для местного перекрытия при необходимости. Все краны на газо­проводах монтируются при помощи сварки.

Основные параметры кранов для магистральных газопроводов регламен­тируются ГОСТ 9702-67, ГОСТ 12114-66 и ГОСТ 13343-67.

Выбор кранов

Для правильного выбора крана, обеспечения его работоспособности, надежности и долговечности необходимо знать условия, в которых будет работать данная конструкция, и требования, которые предъявляются к крану как к запорному устройству.

Конкретные рекомендации по выбору типа кранов в зависимости от условий работы следующие.

Состояние среды. Газообразные и легкотекучие жидкие среды требуют надежного уплотнения, поэтому здесь обычно применяют конические краны (натяжные и сальниковые). Для создания более надежной герметичности часто используют краны со смазкой. Для вязких сред можно применять цилиндрические краны, как наиболее простые в изготовлении.

При наличии в среде взвесей и абразивных частиц (среда в виде пульпы) не рекомендуется применять краны с подъемом пробки, так как твердые частицы, попадая между корпусом и пробкой в момент ее подъема, способствуют задиранию уплотнительных поверхностей и потере герметичности крана.

Рабочее давление среды. Чем выше рабочее давление среды, тем более сложной будет конструкция крана. При низких давлениях среды (до 10 кгс/см2) обычно применяют натяжные краны, при давлении до 40 кгс/см² - сальниковые, а при давлениях свыше 40 кгс/см² - краны со смазкой. В кранах для магистральных газопроводов на давление 64 кгс/см² применяют специальные приспособления для принудительной смазки уплотнительных поверхностей - мультипликаторы и лубрикаторы.

Условный проход. С увеличением условного прохода возрастает контактирующая поверхность пробки и корпуса, необходимая для создания герметичности. Совершенно очевидно, что на кранах с малым условным про­ходом получить необходимую герметичность легче. Обычно для малых условных проходов применяют краны конические, натяжные или сальниковые без смазки. Для больших условных проходов применяют краны со смазкой, которая заполняет микронеровности обработки и создает герметичность, или кра­ны шарового типа, которые менее чувствительны к неточностям изготовления.

Температура рабочей среды. Обычно с повышением температуры вязкость среды уменьшается и, следовательно, затвор должен иметь более высокую герметичность. С другой стороны, при колебании температуры изменяются и линейные размеры деталей. Поэтому при больших температур­ных колебаниях лучше применять краны с подъемом пробки, так как устройство для принудительного подъема пробки перед поворотом и для опускания ее после поворота создает необходимые для герметичности удельные давле­ния на контактирующих поверхностях пробки и корпуса.

Герметичность затвора. Необходимую герметичность затвора определяют в первую очередь свойствами среды. Так, взрывоопасные и токсич­ные среды, а также среды, имеющие большую жидкотекучесть, требуют боль­шей надежности затвора, что приводит к усложнению конструкции в целом. При прочих равных условиях сальниковые краны обладают большей герметичностью, чем натяжные, а краны со смазкой - большей герметичностью, чем сальниковые. Наименьшую герметичность имеют краны цилиндрического типа, а наибольшую - шарового.

Способ управления краном. Способ управления краном также во многом влияет на выбор его конструктивного типа.

Наибольшие усилия требуются для управления кранами с коническим затвором, особенно натяжными и сальниковыми. Это объясняется тем, что сравнительно большие металлические уплотнительные поверхности контактируют без смазки. Для управления кранами со смазкой требуются сравнительно меньшие усилия, так как смазка уменьшает коэффициент трения контактирую­щих поверхностей.