А. В. Коновалов , ЗАО «ПТК « Термоформ»

На протяжении многих лет на объектах теплоэнергетики в качестве запорной арматуры использовались клиновые задвижки — вентили , преимущественно из чугуна или стали , с обрезиненным диском . Службы эксплуатации выявили ряд недостатков при использовании таких задвижек :

1. 1.   необходимость ежегодной ревизии для набивки сальников и очистки колец уплотнительных дисков;
2. 2.    сложность экстренного перекрытия трубопровода в аварийной ситуации ;
3. 3.    неудовлетворительная внутренняя ( по затвору ) и внешняя ( корпус — крышка ) герметичность ;
4. 4.    недостаточный срок безаварийной работы ;
5. 5.    большие габариты и вес ;
6. 6.    частые случаи выхода из строя из — за падения щечек или поломки болтов .

В то же время существует достойная альтернатива традиционным вентилям и задвижкам — шаровые краны . Шаровая запорная и регулирующая арматура из цветных металлов с резьбовым присоединением к трубопроводу уже давно используется в системах внутреннего водоснабжения , отопления , газоснабжения , на отдельных узлах теплоэнергетических и промышленных объектов .

Однако , на объектах теплоэнергетики ( ТЭЦ , РТС , котельных , ЦТП , трубопроводах тепловых сетей ) и многочисленных промышленных объектах , где предъявляются повышенные требования к эксплуатационной надежности , в соответствии с действующими нормативными требованиями ( СНиПы , требования эксплуатирующих организаций , рекомендации и др .) использование арматуры из цветных металлов ( в том числе шаровых кранов ) с муфтовым присоединением к трубопроводу ограничено . Арматура из цветных металлов не рекомендована к использованию для трубопроводов диаметром свыше 50 мм , работающих в условиях высоких температур и давлений , поскольку прочностные характеристики корпуса и резьбового соединения значительно ниже , чем у арматуры из стали или даже чугуна .

Для трубопроводов на таких объектах в качестве запорной арматуры используют стальные или чугунные задвижки ( из ковкого и высокопрочного чугуна ). Однако ограничения нормативных документов распространяются и на применение арматуры из чугуна , поэтому основным запорным элементом на теплоэнергетических трубопроводах является стальная арматура . Стальные шаровые краны , которые появились на российском рынке 10-15 лет назад и эксплуатационные качества которых получили самую высокую оценку специалистов , постепенно вытесняют традиционные задвижки .

Основными элементами стальных шаровых кранов являются :

• корпус — цельносварной или сборный ,
• запирающий элемент в виде шара с цилиндрическим отверстием ,
• шпиндель , посредством которого осуществляют поворот шара ,
• съемная ручка или редуктор ,
• уплотнения шпинделя и шара .

Цельносварной корпус крана , выполненный из углеродистой или нержавеющей стали , не имеет подвижных соединений , требующих подтяжки . Размещенный в корпусе отполированный шар изготавливается из высококачественной нержавеющей стали . С двух сторон к шару примыкают уплотнительные углеродно — тефлоновые прокладки , стойкие к износу и воздействию загрязнений . Тарельчатые пружины прижимают уплотнения к плавающему шару и обеспечивают надежное функционирование крана в условиях низких и высоких температур . В верхней части крана расположен шпиндель с уплотнительными прокладками . Благодаря упругому соединению с уплотнениями шар под влиянием рабочего давления свободно перемещается в сторону уплотнителя . Главные преимущества шаровых кранов :

1. 1.    высокая герметичность ,
2. 2.    минимальный износ шара ,
3. 3.    простота конструкции ,
4. 4.    высокое быстродействие ,
5. 5.    удобный монтаж и эксплуатация ,
6. 6.    низкая стоимость обслуживания при работе ,
7. 7.    длительный срок безаварийной работы ,
8. 8. утолщенные стенки ( специальное исполнение для стран восточной Европы ), увеличивающие прочность крана ,
9. 9.   модели с удлиненным шпинделем , позволяющие производить ППУ изоляцию крана .

Большинство заводов — изготовителей на выходном контроле тестируют каждый кран на эксплуатационную надежность — спрессовывают сжатым воздухом при давлении 6-10 бар и жидкой средой при давлении 16, 25 или 40 бар .

В большинстве случаев на объектах тепло — и водоснабжения используются стальные шаровые краны с концами под приварку и с фланцевыми присоединениями . Как правило , шаровые краны диаметром до 150 мм выполняют с ручным приводом , а краны большего диаметра — с редуктором , пневмо — или электроприводом .

За рубежом специальные шаровые краны широко используются в качестве регуляторов . Регулирующие шаровые краны обеспечивают стабильность давления рабочей среды и величины Kv . В России регулирующие шаровые краны пока не нашли такого широкого применения как на Западе , но все больше и больше строительно — монтажных фирм и эксплуатирующих организаций признают коммерческую целесообразность и техническую надежность регулирующих шаровых кранов .

Хотя задвижки имеют относительно низкую цену по сравнению с другими видами арматуры , это преимущество полностью перечеркивается высокой стоимостью обслуживания и обеспечения работоспособности задвижек . Стоимость ремонта вышедшей из строя задвижки составляет 70-80% от стоимости нового вентиля . При этом , замена уплотнительных колец шпинделя шарового крана требуется в 6 раз реже , чем ремонт задвижки , а стоимость материала составляет 6-8 % от стоимости крана и время на замену сводится к 1 -2 часам — в зависимости от диаметра .

Подсчитав материальные затраты и оценив усилия , затраченные на ликвидацию аварийных ситуаций , периодически возникающих при использовании устаревшей запорной арматуры , лишний раз можно убедиться в справедливости народной мудрости : «скупой платит дважды» .