Шаровые краны с пневмоприводом - незаменимые помощники в управлении потоками жидкостей и газов на производстве. Давайте разберемся, что из себя представляет эта запорная арматура, в чем ее особенности и преимущества.
Назначение и применение шаровых кранов с пневмоприводом
Шаровой кран с пневмоприводом - это запорная арматура, которая используется для дистанционного управления потоком рабочей среды в трубопроводе с помощью сжатого воздуха.
Основные области применения шаровых кранов с пневмоприводом:
- Химическая промышленность
- Пищевая промышленность
- Энергетика
- Водоснабжение и водоотведение
- Добыча и переработка нефти и газа
Преимущества автоматизированного управления запорной арматурой:
- Возможность дистанционного контроля из одного центра
- Оперативное регулирование потоков
- Повышение безопасности за счет уменьшения контакта персонала с опасными средами
- Снижение энергозатрат по сравнению с ручным управлением
Рассмотрим пример использования шаровых кранов с пневмоприводом на химическом производстве. Они могут устанавливаться на трубопроводах для подачи реагентов в реакторы, регулирования потоков между технологическими узлами, а также в системах аварийного отключения.
Устройство и принцип работы
Конструктивно шаровой кран с пневмоприводом состоит из следующих частей:
- Корпус с проходным каналом для рабочей среды
- Запорный элемент - шар с отверстием
- Шток для перемещения шара
- Седла для герметизации соединения шара с корпусом
- Пневматический привод
По типу пневмопривода шаровые краны делятся на:
- С двусторонним действием - управление осуществляется подачей воздуха в обе полости цилиндра привода
- С односторонним действием и возвратной пружиной - управление только подачей воздуха, возврат осуществляет пружина
Принцип работы заключается в следующем: подача сжатого воздуха в полость пневматического цилиндра перемещает шток, который поворачивает шар крана, открывая или перекрывая проходное сечение для рабочей среды.
Управление осуществляется при помощи пневмораспределителей, установленных на линии подачи сжатого воздуха. Для обеспечения надежной работы необходимо наличие фильтров и регулятора давления.
Классификация и маркировка
По типу присоединения к трубопроводу шаровые краны с пневмоприводом делятся на:
- Фланцевые
- Муфтовые
- Под приварку
По материалу корпуса бывают:
- Стальные
- Латунные
- Из нержавеющей стали
Маркировка шаровых кранов осуществляется в соответствии с ГОСТ Р 52720-2007. Она включает:
- Наименование или товарный знак изготовителя
- Условный проход (Ду)
- Условное давление (Пу)
- Материал корпуса
- Марку материала уплотнения шара
Среди крупнейших производителей шаровых кранов:
- KSB (Германия)
- Cameron (США)
- Crane (США)
- Velan (Канада)
- Брянскхимарматура (Россия)
Критерии выбора шаровых кранов с пневмоприводом
При выборе шарового крана с пневмоприводом необходимо руководствоваться следующими критериями:
- Рабочая среда (жидкость, газ, пар, температура, давление)
- Требуемый класс герметичности
- Материалы корпуса и уплотнения
- Тип присоединения к трубопроводу
- Необходимые характеристики пневмопривода
- Соотношение цены и качества
От правильного выбора зависят надежность и долговечность крана в условиях эксплуатации.
Монтаж и эксплуатация шаровых кранов с пневмоприводом
При монтаже шаровых кранов необходимо:
- Установить кран в требуемом пространственном положении, избегая перекосов
- Выполнить герметичное соединение с трубопроводом
- Подключить пневмопривод к линии сжатого воздуха через фильтры и регулятор давления
- Проверить работоспособность и герметичность
В процессе эксплуатации необходимо:
- Не превышать допустимые параметры по давлению и температуре
- Периодически проверять герметичность соединений и сальников
- Своевременно проводить техобслуживание пневмопривода
- Не допускать замерзания рабочей среды внутри крана
Основные неисправности шаровых кранов:
- Утечки через уплотнение шара
- Заклинивание шара
- Повреждение седел
- Выход из строя пневмопривода
Для их устранения может потребоваться частичная разборка крана и замена изношенных деталей.
Производители и поставщики шаровых кранов с пневмоприводом
Среди зарубежных производителей стоит выделить такие компании, как:
- Velan (Канада) - широчайший модельный ряд, высокое качество, использование инновационных технологий
- Cameron (США) - мировой лидер по производству трубопроводной арматуры
- Crane (США) - более 100 лет опыта, огромный ассортимент продукции
В России краны производят:
- Брянскхимарматура - качественные краны по доступной цене
- Армавирский завод трубопроводной арматуры - широкий модельный ряд
- ЗАО "Промарматура" - индивидуальный подход к клиентам
При выборе поставщика стоит обращать внимание на наличие сертификатов, отзывы, условия поставки и возможность заказа нестандартных исполнений.
Тенденции на рынке шаровых кранов с пневмоприводом
Объем мирового рынка шаровых кранов в 2020 году составил 3,2 млрд долларов и, по прогнозам, будет расти на 3-5% ежегодно.
Основные тенденции:
- Повышение доли высокотехнологичных изделий
- Рост спроса на краны из нержавеющей стали и специальных сплавов
- Увеличение использования цифровых технологий управления
Перспективны решения для автоматизации и удаленного мониторинга состояния кранов в режиме реального времени.
Особенности обслуживания шаровых кранов с пневмоприводом
Для бесперебойной работы шаровых кранов необходимо проводить регламентное техническое обслуживание. Периодичность ТО зависит от условий эксплуатации и требований производителя, но обычно составляет не реже 1 раза в 6 месяцев.
В ходе ТО выполняют:
- Визуальный осмотр на наличие повреждений, коррозии, утечек
- Проверку плотности соединений и крепежа
- Проверку герметичности сальникового уплотнения
- Чистку и смазку подвижных элементов шарового крана и пневмопривода
- Испытание работоспособности и производительности
При необходимости производят замену изношенных уплотнений и деталей. Некоторые модели шаровых кранов пневмоприводом обладают разборной конструкцией для упрощения обслуживания.
Модернизация шаровых кранов с пневмоприводом
Шаровой кран, отработавший свой ресурс, можно модернизировать путем замены изношенных элементов вместо полной замены крана. Это позволяет продлить срок службы при меньших затратах.
Возможные варианты модернизации:
- Установка современных энергоэффективных пневмоприводов
- Замена корпуса крана на более износостойкий материал
- Установка дополнительных датчиков для автоматизации
После модернизации проводят испытания для подтверждения работоспособности и требуемых характеристик крана.
Автоматизация системы управления шаровыми кранами
Современные средства автоматизации позволяют удаленно контролировать состояние и управлять шаровыми кранами с пневмоприводом из единого центра.
Для этого краны оснащают датчиками положения, температуры, давления и подключают к АСУТП. Оператор видит все параметры в режиме реального времени и при необходимости отдает команды на открытие/закрытие кранов.
Автоматизация повышает оперативность управления, снижает риск ошибок персонала, оптимизирует техпроцесс.
Особенности эксплуатации шаровых кранов во взрывоопасных средах
Для взрывоопасных производств выпускают специальное исполнение шаровых кранов с пневмоприводом ланмар, сертифицированное для применения во взрывоопасных зонах.
Особенности таких кранов:
- Искробезопасные исполнения электрических цепей управления
- Антистатическое покрытие корпуса
- Повышенная герметичность
- Специальные требования к заземлению
Эксплуатация взрывозащищенных кранов должна производиться в соответствии с инструкцией и требованиями нормативных документов.
