Клапан с резьбой навинчивается непосредственно на резьбу трубы, а клапан с фланцем крепится между двумя фланцами с прокладкой, зажатой между ними. Практический выбор зависит от размера и условий эксплуатации: резьбовые соединения компактны, дешевы и быстро устанавливаются и обычно используются на линиях диаметром до DN50 (2 дюйма). Фланцевые соединения более прочные, рассчитаны на большие диаметры и высокие давления, и их гораздо легче разобрать для обслуживания. Если вы выбираете между ними, прочтите -, в приведенном ниже сравнении рассматриваются метод подключения, производительность, стоимость и время выбора.
Способы подключения и особенности установки
1. Шаровой кран с резьбой: компактный и легкий, гибкая установка.
Шаровые краны с резьбой подключаются непосредственно к трубной резьбе через резьбу на конце корпуса клапана. Они бывают двух типов: внутренняя и внешняя резьба. Наиболее распространенными стандартами резьбы являются NPT (ASME B1.20.1, широко используемый в Северной Америке) и BSPT/BSPP (EN 10226/ISO 228, распространенный в Европе и Азии), поэтому конец клапана должен соответствовать стандарту трубного фитинга. Данный способ подключения определяет следующие характеристики:
Ограниченный применимый диаметр трубы:номинальные размеры обычно ограничиваются DN50 и ниже. Если диаметр трубы слишком велик, сложность монтажа и герметизации соединения существенно возрастает.
Простота установки:небольшой размер и легкий вес позволяют работать одному-человеку, что делает его особенно подходящим для сценариев с ограниченным пространством или требующих быстрой установки.
Требования к уплотнению:Резьбовые соединения могут иметь каналы утечки, что требует использования герметиков, уплотнительной ленты или уплотнений для герметизации соединения.
2. Фланцевый шаровой кран: прочный и надежный, подходит для больших диаметров.
Фланцевые шаровые краны подключаются к трубе через фланцы. Между фланцами с обоих концов устанавливается прокладка, а клапаны закрепляются болтами. Его основные преимущества включают в себя:
Широкий диаметр трубы:диаметры обычно варьируются от DN15 до DN600 со стандартными фланцами ASME B16.5, а большие размеры до DN1500 или выше могут быть изготовлены с фланцами ASME B16.47 или EN 1092, что соответствует потребностям трубопроводов большого-диаметра.
Простота установки и демонтажа:простая и эффективная установка и демонтаж, подходит для промышленных условий, требующих частого обслуживания или ремонта.
Сопротивление давлению:высокая конструкционная прочность, способность выдерживать более высокие давления -, однако предел температуры определяется материалом седла, а не самим фланцевым соединением. Седла на основе ПТФЭ-обычно выдерживают температуру около 200–300 градусов, тогда как металлические седла могут работать намного выше.
Структурное проектирование и сравнение производительности
1. Шаровой кран с резьбой: легкая конструкция, быстрое открытие и закрытие.
Материалы и уплотнения:Основные материалы корпуса включают нержавеющую сталь, углеродистую сталь и CF8 (литую нержавеющую сталь 304); В седле клапана используются уплотнения из конструкционного пластика PTFE или PEEK, обеспечивающие двунаправленное уплотнение.
Характеристики открытия и закрытия:полное открытие/закрытие достигается поворотом на 90 градусов; низкое гидравлическое сопротивление; компактная структура; подходит для применений, требующих быстрого открытия и закрытия.
Диапазон температуры и давления:применимая температура - от 20 до 200 градусов (седло из ПТФЭ); номинальное давление обычно от PN16 до PN100 (класс 150–800); Кованые типы высокого давления могут достигать максимального рабочего давления 500 бар.
2. Фланцевый шаровой кран: высоко-прочная конструкция, стабильное уплотнение.
Разнообразие материала:материалы корпуса клапана включают углеродистую сталь, нержавеющую сталь, титановый сплав и т. д.; диапазон номинального давления 1,6-10,0 МПа (PN16–PN100), подходит для условий высокого давления.
Технология уплотнения:используется встроенная конструкция седла из PTFE/Ni55/STL и гибкая графитовая набивка с технологией предварительного натяга пружины, обеспечивающей надежное уплотнение.
Температурная устойчивость:система уплотнений выдерживает -29–300 градусов (седла из армированного ПТФЭ) или -29–300 градусов (седла из PPL, т. е. седла из парафениленового полимера). Для более высоких температур доступны конструкции с металлическим седлом.
Применение и рекомендации по выбору
1. Шаровой кран с резьбой: небольшие трубопроводы и специальный контроль среды.
Типичные применения:
Небольшие трубопроводы для воды, сжатого воздуха и нейтрального газа диаметром до DN50 (2 дюйма), включая системы отопления, вентиляции и кондиционирования и инженерные коммуникации.
Воздухопроводы приборов и другие участки,-ограниченные по пространству, где едва помещается гаечный ключ.
Для работы с низким---давлением - примерно до класса 600 для стандартных типов и до 500 бар для кованых клапанов приборов высокого-давления.
Менее критичная, неопасная-среда, в которой допустима небольшая утечка, которую легко устранить.
Точки выбора:
Перед заказом убедитесь, что стандарт резьбы (NPT или BSPT/BSPP) соответствует существующим трубным фитингам.
Проверьте номинальное давление и температуру в соответствии с реальными условиями работы, а не только с номинальным размером линии.
Если перепад давления имеет значение, выберите полнопроходной-проходной (полнопроходной) - см. нашу статью о полнопроходных шаровых кранах.
Поддерживайте длинные резьбовые участки с помощью хомутов, так как резьбовые соединения могут ослабнуть под действием вибрации.
2. Фланцевый шаровой кран: основное оборудование для средних и крупных-промышленных проектов.
Типичные применения:
Основные технологические линии, насосные и компрессорные станции на химических, нефтегазовых, водоочистных и электростанциях.
Линии выше DN50, системы высокого-давления (класс 300 и выше), а также системы высокой-вибрации или системы автоматического управления.
Услуги, при которых клапан необходимо снять для проверки без разрезания трубы.
Точки выбора:
Сопоставьте стандарт и облицовку фланца (ASME B16.5 RF/FF, EN 1092-1 или GB/T 9113) с фланцами трубы: размер фланца, класс давления и болтовые соединения должны совпадать.
Выберите материал седла (PTFE/RPTFE/PPL/PEEK/металл) в зависимости от температуры среды и наличия в жидкости частиц.
Выбирайте материал корпуса и отделки (WCB, CF8/CF8M, 316L, дуплекс, титан и т. д.) в зависимости от коррозионной активности среды.
Для легковоспламеняющихся или опасных работ требуйте пожаробезопасную-(API 607) и анти-статическую конструкцию, а также подпружиненную-набивку для снижения неорганизованных выбросов.
Вопросы стоимости и обслуживания
1. Шаровой кран с резьбой: низкая стоимость, высокая частота технического обслуживания.
Экономика:более низкие затраты на материалы и производство, подходят для проектов с ограниченным бюджетом.
Проблемы обслуживания:трудная разборка и сборка после повреждения -. Если резьбовое соединение заклинивает или подвергается коррозии, трубу, возможно, даже придется разрезать, поэтому затраты на техническое обслуживание стационарных трубопроводов могут быть высокими.
2. Фланцевый шаровой кран: высокая стоимость, низкие требования к техническому обслуживанию.
Инвестиционная стоимость:более высокие затраты на материалы и обработку требуют соответствующих фланцев и болтов.
Преимущества обслуживания:уплотнительное кольцо является съемным и заменяемым, поддерживает-оперативное обслуживание и снижает долгосрочные-эксплуатационные затраты.
Резьбовой и фланцевый шаровой клапан: быстрое сравнение
| Элемент сравнения | Резьбовой шаровой клапан | Фланцевый шаровой кран |
| Диапазон размеров | 1/4″–2″ (DN8–DN50) типично; до DN100 в системах водоснабжения низкого-давления | Ду15–Ду600 (ASME B16.5); большие размеры согласно ASME B16.47/EN 1092 |
| Номинальное давление | Обычно класс 150–800/PN16–PN100; кованые типы до 500 бар | Класс 150–2500 / PN16–PN100, доступны более высокие классы. |
| Предел температуры | Устанавливается по сиденью: ПТФЭ от -20 до 200 градусов. | Устанавливается по сиденью: усиленный PTFE/PPL от -29 до 300 градусов; металлические сиденья выше |
| Установка | Быстро (примерно 15–20 минут), один-человек, выравнивание не требуется | Требуется выравнивание фланцев, размещение прокладок и болтовое соединение с-контролируемым крутящим моментом. |
| Обслуживание | Трудно удалить после захвата; может потребоваться разрезать трубу | Можно открутить болты и заменить седло в-линии без повреждения трубы. |
| Вибрация/Автоматизация | Нитки могут ослабнуть под действием вибрации; слабая поддержка приводов | Болтовые соединения устойчивы к вибрации; лучше для пневматических/электрических приводов |
| Расходы | Более низкая первоначальная стоимость | Более высокая первоначальная стоимость; более низкие долгосрочные-затраты на обслуживание |
| Типичное использование | Небольшие инженерные коммуникации, системы отопления, вентиляции и кондиционирования, контрольно-измерительные приборы, ограниченное пространство. | Критические и автоматизированные системы большого-диаметра, высокого-давления |
Стандарты, которые нужно держать под рукой
Оба типа соединений изготовлены в соответствии с признанными стандартами: конструкция шарового крана соответствует API 608/ASME B16.34/GB/T 12237, испытания соответствуют API 598, размеры торцевой--торцовой поверхности соответствуют ASME B16.10, резьба соответствует ASME B1.20.1 (NPT) или EN 10226/ISO 228 (BSPT/BSPP), а фланцы соответствуют ASME. B16.5 / B16.47, EN 1092-1 или GB/T 9113. Попросить вашего поставщика подтвердить соответствие стандарту на заводской табличке — это самый быстрый способ избежать несоответствия на месте.
резьбовые и фланцевые клапаны в наличии
Часто задаваемые вопросы
В1: В чем разница между резьбовыми и фланцевыми клапанами?
Клапан с резьбой ввинчивается в резьбу трубы, поэтому он компактен, быстро устанавливается и лучше всего подходит для линий диаметром до DN50 (2 дюйма). Фланцевый клапан крепится между двумя фланцами с помощью прокладки, которая подходит для клапанов большего диаметра, более высокого давления и линий, требующих частого обслуживания.
В2: Каков максимальный размер шарового крана с резьбой?
Резьбовые соединения обычно ограничены диаметром DN50 (2 дюйма) в промышленной эксплуатации. Иногда они используются при диаметре до DN100 (4 дюйма) в системах водоснабжения или коммунальных услуг низкого-давления, но при более высоких давлениях предпочтительны фланцевые или сварные соединения.
В3: Может ли шаровой кран с резьбой выдерживать высокое давление?
Да, в пределах. Шаровые краны с резьбой из кованой-стали обычно рассчитаны на давление до 800/3000 фунтов на квадратный дюйм, а клапаны приборов высокого-давления могут достигать 500 бар. Обычно предпочтение отдается фланцевым клапанам класса выше 300, поскольку фланцы с болтовым соединением распределяют нагрузку более равномерно и лучше противостоят утечкам.
В4: Какое соединение дешевле: резьбовое или фланцевое?
Резьбовые клапаны требуют меньших затрат на материалы и производство, поэтому они-экономичны для небольших линий. Фланцевые клапаны стоят дороже - корпуса, соответствующие фланцы, прокладки и болты составляют -, но их дешевле поддерживать в долгосрочной перспективе, поскольку клапан можно снять и заменить седло, не разрезая трубу.
В5: Когда мне следует выбирать фланцевый клапан вместо резьбового?
Выбирайте фланцевый вариант, если размер линии превышает DN50, высокое давление (класс 300 и выше), система вибрирует, клапан требует частого обслуживания или линия автоматизирована с помощью пневматических или электрических приводов. Резьбовой вариант хорошо подходит для небольших,-ограниченных по пространству линий низкого---среднего давления.
В6: Каким стандартам резьбы и фланцев я должен соответствовать?
Резьба: NPT (ASME B1.20.1) распространена в Северной Америке; BSPT/BSPP (EN 10226/ISO 228) распространен в Европе и Азии. Фланцы: ASME B16.5 до DN600, ASME B16.47 для больших размеров, а также EN 1092-1 и GB/T 9113. Всегда подбирайте конец клапана в соответствии со стандартом трубной арматуры.
В7: Нужны ли фланцевым клапанам специальные прокладки?
Да. Материал прокладки должен соответствовать среде, температуре и давлению. - Прокладки из ПТФЭ для химических предприятий, спиральные-навитые или графитовые прокладки для более высокого давления и температуры. Прокладка также должна подходить по размеру и классу к фланцу.