Кран — промышленная трубопроводная арматура, в которой запорный или регулирующий орган имеет форму тела вращения или его части, который поворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной к направлению потока рабочей среды.
Краны по форме затвора делятся на конусные, шаровые и цилиндрические. Конусные краны могут быть сальниковыми или натяжными в зависимости от того, как регулируется посадка пробки в корпусе: сальником (в верхней части крана) или гайкой (в нижней части крана). Краны могут быть проходными и пробоспускными. Проходные краны устанавливаются на участке трубопровода и имеют два присоединительных патрубка, пробоспускные краны устанавливаются на агрегатах, котлах, емкостях, резервуарах и имеют один присоединительный патрубок и прямой или изогнутый спуск. Краны могут быть двух- или трехходовыми в зависимости от числа рабочих положений пробки. Краны со смазкой имеют устройство для периодической (ручной или автоматической) подачи густой смазки по каналам на пробке и корпусе для смазывания подвижного соединения. Краны для бесколодезной установки имеют конструкцию с органами управления, поднятыми над корпусом.
По эффективному рабочему диаметру прохода краны делятся на полнопроходные и неполнопроходные (стандартно-проходные). У полнопроходных кранов отклонение эффективного диаметра от номинального обычно составляет до 2-3%, у неполнопроходных (стандартно-проходных) эффективный диаметр меньше номинального на 15–25%. По ГОСТ 21345-2005 эффективный диаметр полнопроходного крана должен быть не менее 95% входного отверстия патрубка корпуса для диаметров до DN350, и не менее 92% — для DN400 и выше.
Полнопроходные краны отличаются очень маленьким гидравлическим сопротивлением, увеличенными габаритами и стоят дороже, чем стандартнопроходные.
По типу крепления шара на валу краны подразделяются на краны с плавающим и с фиксированным шаром. У кранов с плавающим шаром шаровый затвор не связан со шпинделем и может незначительно перемещаться в корпусе крана под действием давления рабочей среды, обеспечивая дополнительное уплотнение. На трубопроводах большого диаметра и с высоким давлением рабочей среды для открытия крана с плавающим шаром может потребоваться значительное усилие, поэтому краны такой конструкции, как правило, изготавливаются с диаметром не более DN200. У кранов с фиксированным шаром шаровый затвор жестко закреплен на оси вала и не может линейно перемещаться в корпусе. Для закрытия крана требуется меньшее усилие, но изготовление такой конструкции сложнее, поэтому цена шарового крана с фиксированным шаром больше, чем у аналогов с плавающим шаром. Для облегчения закрытия фиксирующая цапфа может иметь самосмазывающиеся подшипники скольжения.
Недостаток кранов — значительный крутящий момент для управления. Достоинствами являются многоцелевое назначение, а также возможность обеспечения полнопроходности, малые строительные длина и высота. Краны относятся к классу ремонтируемых, восстанавливаемых изделий с нерегламентируемым порядком ремонта.
Кран шаровой муфтовый | Кран шаровой фланцевый КШ-50: 1 — поджимная гайка; 2 — гайка сальника; 3 — затвор; 4 — шайба; 5, 6 — уплотнения; 7 — корпус; 8 — шайба; 9 — ось; 10 — рукоятка; 11, 12 — уплотнения; 13 — гайка |
Таблица 3.19
Номинальный диаметр DN | Эффективный диаметр, мм | ||
крана с зауженным проходом | крана полнопроходного | ||
PN от 10 до 100 включ. | PN от 10 до 50 включ. | PN от 83 до 100 включ. | |
10 | — | 9,0 | 9,0 |
15 | 9,0 | 12,5 | 12,5 |
20 | 12,5 | 17,0 | 17.0 |
25 | 17,0 | 24,0 | 24.0 |
32 | 23,0 | 30,0 | 30.0 |
40 | 28,0 | 37,0 | 37.0 |
50 | 36,0 | 49,0 | 49.0 |
65 | 49,0 | 64.0 | 64.0 |
80 | 57,0 | 75,0 | 75,0 |
100 | 75,0 | 98,0 | 98,0 |
150 | 98,0 | 148,0 | 148,0 |
200 | 144,0 | 198,0 | 198.0 |
250 | 187,0 | 248,0 | 245.0 |
300 | 228,0 | 298,0 | 295.0 |
350 | 266,0 | 335,0 | 325.0 |
400 | 305,0 | 380,0 | 375,0 |
450 | 335,0 | 430,0 | 419.0 |
500 | 380,0 | 475,0 | 464.0 |
Основные параметры кранов необходимо смотреть по ГОСТ 21345-2005.
Строительные длины шаровых кранов — по ГОСТ 28908-91.
Строительные длины конусных кранов — по ГОСТ 14187-84.
Эффективные диаметры полнопроходных и неполнопроходных кранов DN до 500 включительно могут быть приняты из ряда рекомендуемых ГОСТ 28343-89 и соответствовать таблице 3.19.
ГОСТ 21345-2005 предусматривает следующие конструктивные требования:
— запорные краны (этот ГОСТ дополнительно классифицирует краны на запорные и распределительные) должны закрываться поворотом шпинделя в направлении по часовой стрелке;
— в конструкции крана в крайних положениях должны быть предусмотрены ограничители поворота;
— расположение рукоятки проходного крана должно соответствовать направлению проходного канала пробки;
— в кране должно быть предусмотрено устройство, обеспечивающее непрерывную электропроводимость для кранов номинальных диаметров до DN50 включительно — между штоком и корпусом, для кранов номинальных диаметров более DN50 — между шаром и корпусом.
Партию кранов, отгружаемых в один адрес по одному сопроводительному документу, следует сопровождать одним комплектом эксплуатационных документов (если иное не оговорено в договоре или в технических документах).