5 факторов, влияющих на срок службы шаровых кранов

Износ и разрыв ожидаются независимо от среды или применения. Но при правильной установке и правильной конструкции материала вы можете максимально увеличить время работы шаровых кранов.

Конструкция шаровых кранов делает их идеальными для управления включением/выключением самых разных сред, но чего именно следует ожидать, когда дело касается срока службы? Быстрый поиск в Google по запросу «срок службы шарового крана» выдает общий ответ в 100 000 циклов. Если бы только настоящий ответ был таким простым.

Реальность такова, что срок службы ваших шаровых кранов зависит от нескольких факторов. Шаровые краны в условиях высокого цикла или высокого давления будут нуждаться в обслуживании или замене чаще, чем те, которые работают нечасто — и это без учета каких-либо нюансов, специфичных для среды. 

Вы увидите, что большинство поставщиков шаровых кранов устанавливают гарантии на срок службы своей продукции, поскольку есть так много факторов, которые следует учитывать в первую очередь. Вот более подробный обзор пяти, которые повлияют на долговечность ваших шаровых кранов.

Шаровые краны традиционно используются для регулирования подачи газов и жидкостей, включая воду, нефть, воздух и химикаты. 

Среда с взвешенными частицами, которые являются абразивными по своей природе, может привести к преждевременному выходу из строя уплотнений клапана. Это может произойти в форме утечки или, в зависимости от серьезности характеристик среды, рабочий крутящий момент шарового клапана может резко возрасти, в конечном итоге вызывая отказ срабатывания. 

Выводы

Используйте шаровые краны только для управления включением/выключением жидкостей или газов. Избегайте абразивных сред.

2. Материалы 

Правильные материалы для вашего шарового крана будут зависеть от типа жидкости или газа, протекающего через кран. Некоторые из наиболее распространенных материалов, используемых для производства шаровых кранов, включают нержавеющую сталь, ПВХ, латунь и бронзу. 

Материал корпуса клапана и уплотнений должен соответствовать номинальным значениям температуры и давления, а также химическому составу газа или жидкости, которые будут протекать через клапан. 

Вот более подробный обзор вариантов материалов:

• Металлы: Нержавеющая сталь, бронза и латунь очень прочны и устойчивы к коррозии. Металлические материалы являются лучшим выбором для высокотемпературных применений. 
• ПВХ : поливинилхлорид — это тип пластика, который обеспечивает большую гибкость, чем металлические клапаны. Однако ПВХ не такой прочный, как металлические варианты, и не предназначен для высоких температур (более 140°F) или высокого давления. Шаровые краны из ПВХ, как правило, имеют более короткий срок службы, чем другие варианты. 
• PTFE : Политетрафторэтилен используется для большинства уплотнений шаровых кранов и совместим практически со всеми типами сред. Этот материал имеет высокую температуру плавления, но в приложениях с очень высокими температурами следует использовать металлические или керамические уплотнения. 
• Эластомеры : Эластомеры, такие как Viton и EPDM, также используются в некоторых конструкциях шаровых кранов. При использовании клапанов, включающих эластомер, важно убедиться, что используемый материал совместим с вашей средой применения. 

Одним из ресурсов, который обычно используется для определения химической совместимости, является база данных химической совместимости Cole-Parmer . Это хороший инструмент для определения базовой химической совместимости между компонентами клапана и средой применения.

Не менее важно, откуда поступают материалы. Некоторые реселлеры могут закупать шаровые краны у производителей по всему миру, поэтому всегда существует вероятность несоответствия конструкции или проблем с функциональностью. Клапаны от отечественных производителей обычно предлагают более надежную и долговечную продукцию. 

Выводы

Пластиковые шаровые краны экономичны, но их не следует использовать в условиях высоких температур, и они, как правило, имеют более короткий срок службы по сравнению с металлическими вариантами. Для максимальной безопасности с металлическими кранами следует использовать сжатые газы. Важно убедиться, что как корпус крана, так и материалы уплотнения безопасны для использования со средой, которая будет протекать через кран.

3. Номинальные значения температуры и давления

При определении пригодности важно учитывать как давление среды клапана, так и температуру, обычно называемую номинальной оценкой давления/температуры. В общем, по мере увеличения давления среды температура среды должна уменьшаться, и наоборот. 

Номинальное давление/температура повлияет на соответствующие материалы, конструкцию клапана и материалы уплотнения клапана, которые следует использовать. Это, в сочетании с частотой циклов, является факторами, которые оказывают значительное влияние на срок службы шарового клапана. Шаровой клапан, используемый в приложении, которое близко к номинальному давлению/температуре, может прослужить годы, если клапан циклируется (включается или выключается) нечасто. Тот же клапан в том же приложении может нуждаться в частой замене, если клапан циклируется часто. 

Выводы 

Чем ближе ваш конкретный клапанный носитель к верхним пределам номинала давления/температуры клапана, тем меньше циклов (вкл./выкл.) шаровой клапан выдержит. Если у вас все еще есть вопросы, обратитесь за советом к производителю шарового клапана.  

4. Приведение в действие

Существует более одного способа питания шарового клапана. Ручные шаровые клапаны управляются поворотом рычага или рукоятки наверху клапана. Поскольку эти клапаны должны приводиться в действие оператором, они не являются правильным выбором для высокоцикличных применений или для клапанов, расположенных в труднодоступных местах. 

Шаровые краны с приводом можно автоматизировать и контролировать дистанционно, добавив источник питания. Вероятно, вы увидите следующие варианты:

• Шаровые краны с пневматическим приводом используются в средах с доступом к сжатому воздуху. Они обеспечивают быстрое время цикла и высокую прочность. 
• Шаровые краны с электроприводом следует использовать в приложениях, требующих низких скоростей цикла или в приложениях, где нет доступа к сжатому воздуху. Более медленное время индексации может помочь предотвратить гидравлический удар в приложениях с высоким давлением. Вы также можете увидеть их под названием «моторизованные шаровые краны».
• Гидравлические шаровые краны работают по тем же принципам, что и пневматические, но обеспечивают больший крутящий момент. Они, как правило, дороже других вариантов привода и могут потребовать дополнительных компонентов для надлежащего функционирования. 

Выводы

Хотя пневматические приводы являются наиболее долговечными вариантами, в большинстве случаев все типы приводов (пневматические, электрические, гидравлические) прослужат намного дольше шарового крана, которым они управляют. Независимо от выбранного привода, он, скорее всего, прослужит столько же, сколько и несколько клапанов

5. Техническое обслуживание

В случае с шаровым краном с приводом уплотнения клапана почти всегда являются первым компонентом, который выходит из строя, обычно в форме утечки либо из уплотнения штока, либо из седел, что отмечается утечкой ниже по потоку, когда кран находится в закрытом положении. По этой причине часто пытаются отремонтировать кран, заменив мягкие уплотнения. 

Если вы планируете поддерживать клапан в рабочем состоянии, важно выбрать клапан, рассчитанный на удобство обслуживания, например, трехкомпонентный шаровой клапан. Эти клапаны спроектированы таким образом, чтобы центральную секцию и уплотнения клапана можно было легко и безопасно заменить. Цельные и двухкомпонентные шаровые клапаны не предназначены для разборки и должны заменяться, а не ремонтироваться. Хорошей новостью является то, что стоимость замены шарового клапана составляет небольшой процент от общей стоимости узла приводного шарового клапана. В зависимости от марки и качества привода, один привод может обслуживать несколько шаровых клапанов, прежде чем потребуется его замена.

Выводы

Привод обычно служит столько же, сколько и несколько шаровых кранов, поэтому следует ожидать, что шаровой кран придется менять чаще, чем привод. В случаях, когда клапан будет подвергаться сильному износу, следует рассмотреть трехкомпонентный шаровой кран, чтобы обеспечить удобство обслуживания клапана. 

В конечном счете, износ ожидается независимо от среды или применения. Но при правильной установке и правильной конструкции материала вы можете максимально увеличить срок службы ваших шаровых кранов и, в свою очередь, получить максимальную отдачу от своих вложений.