Шаровый запорный кран (АФНИ 306121.011) — один из важнейших элементов трубопровода на современных нефтегазовых месторождениях, производствах, использующих трубопроводы с давлением и в других областях со схожими условиями.
Конструкция его выглядит очень простой, но является примером отлично просчитанного и проработанного механизма, в котором нет ничего лишнего, и который, благодаря этому, может похвастаться простотой эксплуатации, отличными характеристиками и долговечностью.
Как устроен кран
По названию понятно, что кран использует принцип шарового запорного механизма. Он состоит из нескольких частей, соединенных в единый блок:
- Центральный корпус. Представляет собой трубу, чуть меньшего, чем у трубопровода, сечения. Все самые важные технологические элементы механизма расположены в этой центральной части.
- Клапан. Представляет собой стальной шар, в котором проточено сквозное отверстие, совпадающее по диаметру с диаметром центрального участка. Располагается в середине центрального участка и соединяется с поворотным штоком. За счет поворота шара вокруг оси штока, просвет сквозного отверстия в нем скрывается в корпусе или совпадает с просветом трубопровода. Эти положения соответствуют закрытию и открытию крана.
- Седла. Расположены в центральном корпусе по обе стороны от клапана. К ним примыкаются соединительные муфты.
- Муфты. Специальные соединительные участки, которые одним концом присоединяются к соответствующим участкам трубопровода, а другим — к шаровому крану. Они подводят рабочую жидкость или среду к клапану и выступают в качестве переходников между ним и частями трубопровода.
- Шток. Выходит наружу через технологическое отверстие в центральной части и соединяет шаровой клапан и зубчатый сектор с шестерней.
- Зубчатый сектор и шестерня. Специальный узел, который используется для создания нужного рычага при перекрытии и открытии крана. За счет зубчатой передачи значительно усиливает воздействие на шток и помогает открывать и закрывать кран даже в условиях очень высокого давления проходящего через кран потока.
Герметичность конструкции обеспечивается специальными уплотнительными элементами и очень точными размерами элементов клапана крана. Шар притирается к своему посадочному месту, поэтому в закрытом состоянии он обеспечивает полную герметичность (при условии соблюдения технических рекомендаций, своевременном обслуживании и замене).
Какие дает возможности
Любой кран выполняет одну и ту же функцию: регулировка и перекрытие потока. Но именно в нефтегазовой области и промышленности это приобретает особенное значение.
Именно здесь используется высокое давление и такие среды, разлив которых крайне нежелателен и грозит серьезными экономическими последствиями и другими рисками. Поэтому возможность моментально перекрыть поток — базовое условие безопасности производства.
Кроме того, поскольку конструкция универсальна, с точки зрения использованных соединительных элементов, можно сказать, что кран также выступает и в качестве временной заглушки: с любой из сторон он может быть отключен от трубопровода, продолжая запирать вторую половину.
Совместно с быстроразъемными соединениями, краны создают эффективный трубопровод, который легко изменяет свою конфигурацию сообразно поставленным задачам, и может использоваться на разных этапах одного и того же технологического процесса в разных качествах.
Поэтому переоценить важность запорной арматуры невозможно, а за ее качеством и состоянием так важно следить.