Как выбрать шаровой кран для высокотемпературных процессов?

Высокие температуры создают серьезную нагрузку на запорную арматуру, и стандартные краны часто выходят из строя. Основные проблемы – потеря герметичности, деформация уплотнений и снижение прочности корпуса. В этой статье разберем, какие материалы и конструкции шаровых кранов подходят для работы выше 300°C.

Почему стандартные краны не выдерживают высоких температур?

Стандартные краны с уплотнением из PTFE (тефлона) выдерживают температуры до 200–230°C. При превышении этих значений начинается размягчение материала, что приводит к утечкам. Кроме того, при высоких температурах:

• Деформируются пластиковые уплотнения, теряется герметичность.
• Корпус из углеродистой стали быстрее подвергается оксидированию и коррозии.
• Смазка выгорает, что приводит к заклиниванию шарового механизма.
• Рабочее давление арматуры снижается: например, у нержавеющей стали при 500°C предельное давление уменьшается в 2-3 раза.

Какие материалы подходят для работы выше 300°C?

При выборе кранов для высокотемпературных процессов следует обратить внимание на материалы корпуса и уплотнений:

• Корпус: нержавеющая сталь SS316 (подходит для температур до 500–600°C), Hastelloy, легированные сплавы.
• Уплотнения:
• PTFE с наполнителями (углерод, стекловолокно, графит) – повышенная термостойкость и износостойкость.
• Гибридные металло-графитовые решения – для экстремальных условий.
• Графитовые уплотнения (до 500°C), металлические седла (выше 500°C).
• Смазка: термостойкие составы, которые не разлагаются при нагреве.

Как компенсировать термическое расширение?

При высоких температурах металл расширяется, что может привести к заклиниванию шара или ослаблению соединений. Решения:

• Использование специальных компенсационных зазоров внутри корпуса крана.
• Применение шаровых кранов с «плавающим шаром» или «трёхниточным креплением».
• Проверка затяжки болтов после температурных циклов для предотвращения утечек.

Выбор крана в зависимости от типа соединения

1. Краны с резьбовым соединением

Подходят для систем с умеренными температурами и давлением, но требуют контроля герметичности резьбы.

• BV3232P-SP-T-H – стандартнопроходной кран с корпусом SS316 и уплотнением PTFE. Подробнее
• BV3232P(2pc)-FP-T-H – полнопроходной кран с такими же характеристиками. Подробнее
• BV3232P(2pc)-FP-T-ISO-H – полнопроходной кран с ISO-фланцем для привода. Подробнее

2. Краны с фланцевым соединением

Рекомендуются для промышленных объектов с высокими температурами, требуют использования термостойких прокладок.

• BV3232P(2pc)-FP-F-ISO-H – полнопроходной кран SS316 с фланцевым соединением. Подробнее

3. Краны с межфланцевым соединением

Оптимальны для компактных установок с ограниченным пространством, но механическая прочность может быть ниже.

• BV3232P-FP-Fb-ISO-H – полнопроходной кран с межфланцевым соединением. Подробнее

4. Краны с приварным соединением

Максимальная герметичность для работы в агрессивных средах и при экстремальных температурах.

• BV3232P(3pc)-FP-W-ISO-H – полнопроходной кран с приварным соединением. Подробнее

Сертификация и стандарты

Для работы при высоких температурах важно соответствие следующим стандартам:

• ГОСТ – российские нормативы для трубопроводной арматуры.
• API 607 – пожаробезопасность шаровых кранов.
• EN 12516-2 – европейские требования к конструкции и испытаниям кранов.

Вывод

Для работы в высокотемпературных условиях важно учитывать материал корпуса и уплотнений, влияние термического расширения и снижение допустимого давления при нагреве. Стандартные PTFE-уплотнения подходят для температур до 230°C, но для более высоких значений лучше использовать модифицированные версии PTFE, графит или металл. При выборе соединения резьбовые краны удобны для небольших систем, фланцевые – для крупных объектов, а приварные – для максимальной герметичности. Также следует учитывать соответствие кранов сертификационным требованиям.