Кульовий кран кращий за засувку?

У промислових системах трубопроводів вибір між кульовими кранами та засувками часто викликає дискусії. Щоб відповісти на запитання «Чи кращий кульовий кран, ніж шиберний?», потрібно провести кількісне порівняння таких параметрів, як опір потоку, механізм ущільнення, робоча частота та вартість обслуговування.

З точки зору характеристик опору потоку, внутрішній діаметр aзасувка повного портувідповідає конвеєру. Коли клапан повністю відкритий, середовище проходить майже лінійно, з виміряним коефіцієнтом опору потоку (значення K) лише 0,05–0,1. Звичайні кульові крани зі зменшеним діаметром зазвичай мають трохи більший опір потоку, ніж повнопрохідні засувки, алеПовнопрохідний кульовий крантакож можна досягти значення K близько 0,05. Для застосувань, які вимагають частого відкривання та закривання, обертання кульового крана на 90 градусів займає лише кілька секунд, що набагато швидше, ніж дюжина обертів, необхідних для засувки.

З точки зору герметичності, кульові крани покладаються на плаваючу або встановлену на цапфі кульку, що сполучається з PTFE або металевими сідлами, що забезпечує нульовий витік підAPI 598стандарти тестування (швидкість витоку менше або дорівнює 0,5 мл/дюйм·год). Засувки, з іншого боку, досягають герметичності шляхом приклинювання заслінки до сідел. Під час тривалого використання сміття має тенденцію накопичуватися в направляючих воріт, що призводить до поганого закриття. Польові дані від aзасувка трубопроводув лінії транспортування природного газу показують, що через два роки експлуатації рівень внутрішніх витоків збільшився в середньому на 0,8%, тоді як кульовий кран, встановлений протягом того ж періоду, зберіг свій початковий клас герметичності.

З огляду на технічне обслуговування та термін служби: гайку штока та напрямні канавки шиберного клапана потребують періодичного змащування, а коли вони частково відкриті, високошвидкісні середовища можуть викликати вібрацію, прискорюючи знос ущільнювальних поверхонь. Навпаки, ущільнювальні поверхні кульового крана залишаються поза контактом із середовищем під час відкриття та закриття, що забезпечує термін служби зазвичай у 2–3 рази більший, ніж у засувки (на основі циклічних випробувань підASME B16.34: кульовий кран Більше або дорівнює 20 000 циклів, запірний клапан ≈8 000 циклів).

Таким чином, остаточний вибір міжшибер і кульовий кранмає базуватися на робочих умовах: якщо трубопровід повинен залишатися повністю відкритим або повністю закритим протягом тривалого часу, з чистим середовищем і низькою частотою перемикань (наприклад, менше 50 разів на рік), можна віддати перевагу засувці з повним портом через його нижчу вартість. Однак для сценаріїв, які вимагають частого перемикання (примітка: кульові крани не рекомендуються для дроселювання, а для частого вмикання-вимкнення), коли середовище містить тверді частинки або коли потрібне швидке відключення, переваги продуктивності кульових кранів очевидні. Наприклад, у нафтохімічних перепускних лініях характеристика нульового витоку кульових кранів ефективно зменшує неконтрольовані викиди.

Можна побачити, що кульові крани, як правило, перевершують традиційні засувки за ущільненням, робочою швидкістю та терміном служби. однак,засувка повного портувсе ще має незамінні економічні переваги в конкретних низькочастотних повнопрохідних трубопроводах. Інженери повинні зробити остаточний вибір на основі номінальних показників тиску та температури та вимог до класу витоку згідно з такими кодами, як ASME B16.34 та API 6D.