Эксплуатация кранов

Кран требует затраты значительного усилия при повороте пробки, поскольку крышка оказывает давление на набивку и на пробку, плотно прижимая ее к корпусу. По этой причине стандартные краны общего назначения изготовляются с проходами до 80 мм, и лишь в особых случаях применяют краны большего диаметра.

Кран малопригоден для регулирования количества протекающей через него среды из-за неравномерности открытия щели при повороте пробки.

Кран обладает малым гидравлическим сопротивлением проходящей через него жидкости вследствие незначительного изменения скорости и формы струи при движении через открытый кран.

Кран без засорения пропускает содержащиеся в жидкости взвешенные вещества и кристаллы и сохраняет плотность при закрытии. Поверхности пробки и корпуса, плотно прилегая одна к другой, препятствуют отложению на них загрязнений.

Кран недостаточно пригоден для передачи пара и сильно нагретых жидкостей из-за возможного коробления корпуса и прикипания к нему пробки.

Вследствие быстрого открытия или закрытия крана в трубопроводе, транспортирующем жидкость с большой скоростью, может возникнуть «гидравлический удар», способный разрушить трубопровод.

Процесс восстановления плотности изношенного крана (притирки) трудоемок вследствие значительной величины уплотняющих поверхностей.

С учетом перечисленных особенностей краны устанавливают:

• на трубопроводах сжатого воздуха, отсасываемой паровоздушной смеси, на линиях выхлопа в атмосферу и т. д.;

• на трубопроводах, предназначенных для передачи среды при температурах до 120°С и давлениях (избыточных) приблизительно до 1,0 МПа (лучше до 0,3…0,5 МПа) капельных жидкостей, включая жидкости, засоренные осадком и кристаллизующиеся.

• Краны не следует применять:

• на паровых линиях;

• на трубопроводах для капельных жидкостей, которые находятся под давлением, способным вызвать гидравлический удар при резком открывании и закрывании крана;

• в тех случаях, когда необходимо точно регулировать количество подаваемой по трубопроводу жидкости.

При установке на трубопровод кран снабжается ключом. Ключ на квадрате пробки располагают так, чтобы при открытом кране направление оси ключа совпадало с направлением продольной оси крана и с направлением риски на торце пробки. При таком расположении ключа он указывает на то, открыт кран или закрыт. Ключ должен плотно садиться на квадрат пробки. После установки ключа на квадрат сквозь обе детали сверлится отверстие под шплинт. Шплинтовка предупреждает произвольное соскакивание ключа, а также снятие или перестановку его относительно риски пробки. Во взрывоопасных местах во избежание вспышки от искры, которая может появиться при ударе стального или чугунного ключа о пробку крана, применяют ключи бронзовые или стальные омедненные (луженые).

Распространенной неисправностью пробочного крана является неплотность между пробкой и корпусом крана вследствие износа конических поверхностей или появления на них царапин от попавших песчинок. В этом случае при закрытом кране транспортируемая среда будет перетекать из одной части трубопровода в другую: кран перестанет «держать». Эту неисправность устраняется увеличением нажатие крышки сальника на пробку крана. Если подтягивание болтов не даст благоприятного результата, должны быть приняты меры к замене крана. Неисправный кран восстанавливают проточкой и притиркой рабочих поверхностей.

Если жидкость проходит через сальник, течь устраняют равномерным подтягиванием сальниковых болтов (втулки), предварительно убедившись в том, что трубопровод освобожден от среды, или меняют набивку сальника. Для этого, ослабив гайки на сальниковых болтах, вынимают их из гнезд, удаляют крышку крана и при помощи проволочного крючка извлекают старую набивку. Пробку крана смазывают и снова ставят в гнездо. Смазку кранов производят тавотом или специальными составами. Для приготовления сальниковой набивки обычно применяют сухой асбестовый шнур, концы которого срезают наискось. Шнур укладывают в полость крана в виде отдельных колец, причем смежные кольца размещают так, чтобы места среза не совпадали. Перед укладкой поверхность кольца натирают графитом. После укладки колец крышку устанавливается на место и сальник затягивается так, чтобы для поворота пробки требовалось нормальное усилие, и не происходила утечка среды из трубопровода.

Нередко пробку крана не удается повернуть даже при затрате значительного усилия (кран «заедает»). Это случается чаще всего на редко открываемых кранах. Предупредить заедание можно, поворачивая время от времени пробку из стороны в сторону и периодически разбирая кран для смазки. Заевшую пробку крана следует попытаться освободить, поворачивая ее при ослабленном сальнике и при одновременном нажатии на пробку снизу с помощью нажимного болта, имеющегося в донышке корпуса. Освободить пробку можно также, обогревая корпус крана снаружи острым паром через шланг при одновременном поворачивании пробки и постукивании по крану. После устранения неисправности кран необходимо разобрать для его чистки и смазки пробки.

Краны всех типов, за исключением керамических, могут использоваться на горизонтальных, вертикальных или наклонных трубопроводах с пробкой в любом положении.

Керамиковые краны устанавливаются только на горизонтальных трубопроводах с пробкой в вертикальном положении (головкой вверх).

Для правильного выбора крана, обеспечения его работоспособности, надежности и долговечности целесообразно руководствоваться следующими общими рекомендациями по выбору типа крана в зависимости от условий работы:

• газообразные и легкотекучие жидкие среды требуют надежного уплотнения, поэтому здесь обычно применяют конусные сальниковые краны. Для создания надежной герметичности используют краны со смазкой;

• при наличии в среде взвесей и абразивных частиц (среда в виде пульпы) не рекомендуется применять краны с подъемом пробки, так как твердые частицы, попадая между корпусом и пробкой в момент ее подъема, способствуют задиранию уплотнительных поверхностей и потере герметичности крана.

• чем выше рабочее давление среды, тем более сложной будет конструкция крана. При низких давлениях среды (до 1,0 МПа) обычно применяют натяжные краны, при давлении до 4,0 МПа – сальниковые, а при давлениях свыше 4,0 МПа – краны со смазкой.

С увеличением условного прохода возрастает контактирующая поверхность пробки и корпуса, необходимая для создания герметичности. Очевидно, что в кранах с малым условным проходом получить необходимую герметичность легче. Обычно для малых условных проходов применяют краны конические натяжные и сальниковые без смазки. Для больших условных проходов применяют краны со смазкой, которая заполняет микронеровности обработки и создает герметичность, или краны шарового типа, которые менее чувствительны к неточностям изготовления.

Обычно с повышением температуры вязкость среды уменьшается и, следовательно, требования к затвору по герметичности возрастают.

При прочих равных условиях сальниковые краны обладают большей герметичностью, чем натяжные, а краны со смазкой – большей герметичностью, чем сальниковые. Наибольшей герметичностью обладают шаровые краны.

С точки зрения способа управления краном необходимо отметить следующее: наибольшие усилия требуются для управления кранами с коническим затвором, особенно натяжными и сальниковыми. Это объясняется тем, что сравнительно большие металлические уплотнительные поверхности контактируются без смазки. Это является одной из причин того, что в системах управления используют в основном шаровые краны.

Исполнительные механизмы систем управления наиболее просты по конструкции для запорных устройств, перемещающихся вдоль своей оси (клапаны), и поэтому краны менее распространены в автоматизированных системах управления.

Лекция 10