ШАРОВОЙ КРАН

Полезная модель относится к запорной арматуре и может найти применение в нефтеперерабатывающей и химической промышленности, а также в качестве запорной и регулирующей арматуры общепромышленного и бытового назначения.
Известен шаровой кран, содержащий корпус с входным и выходным каналами, размещенный в нем шаровой затвор с цилиндрическим осевым отверстием, два седла со стороны входа и выхода, подвижно контактирующие со сферической поверхностью шарового затвора, по меньшей мере одно из которых установлено в крышке, закрепляющей один из торцов корпуса и шток управления шарового затвора, выведенный из корпуса через отверстие в его боковой поверхности, при этом шаровой затвор выполнен из сплава на алюминиевой основе с керамическим покрытием толщиной, например, 0,1-0,5 мм, сферических уплотнительных поверхностей и поверхности цилиндрического осевого отверстия (см. МПК F16K 5/06, описание изобретения к патенту №2104434 Российской Федерации, опубл. 10.02.1998 г.).
К недостаткам известного шарового крана следует отнести:
- недостаточную эксплуатационную надежность, обусловленную высокой хрупкостью керамического покрытия при его указанной толщине и мягкостью алюминиевого сплава;
- высокая себестоимость шарового затвора, обусловленная стоимостью алюминиевого сплава и сложностью технологического процесса нанесения покрытия;
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является шаровой кран, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и размещенную в нем шаровую пробку с проходным отверстием, седла и шпиндель управления шаровой пробкой и имеющий покрытие на рабочих поверхностях, выполненное, по меньшей мере, из одного слоя фторосодержащего олигомера с толщиной 4-20 нм, при этом слой нанесен на поверхность шпинделя, седел и шаровой пробки (см. МПК F16K 5/06, описание полезной модели к патенту №128270 Российской Федерации, опубл. 20.05.2013 г.) - ближайший аналог.
Недостатком известного шарового кран является невысокая эксплуатационная надежность из-за малой толщины слоя фторосодержащего олигомера, существенно влияющей на износостойкость покрытия, особенно на рабочих поверхностях.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эксплутационных характеристик вне зависимости от условий эксплуатации, например, в химической промышленности и различных агрессивных средах.
Сущность технического решения заключается в том, что в шаровом кране, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, размещенной в нем шаровую пробку с проходным отверстием, седла и рукоятку управления шаровой пробкой, покрытие, нанесенное на их рабочих поверхностях, покрытие на рабочих поверхностях шаровой пробки выполнено из металлофторопластового материала толщиной 0,1-0,4 мм.
Выполнение покрытия на рабочих поверхностях корпуса, патрубков, шаровой пробки и рукоятки управления из металлофторопластового материала обеспечивает высокую эксплуатационную надежность шаровогокрана благодаря таким качествам покрытия, как высокая химическая и коррозионная стойкость, антиадгезионные водоотталкивающие свойства, низкий коэффициент трения и высокая износостойкость, достаточные антистатические характеристики.
Указанные предельные значения толщины покрытия 0,1-0,4 мм обусловлены тем, что:
- при величине менее 0,1 мм покрытие ограничивает сферу применения, поскольку требует высокой очистки от инородных частиц в рабочей среде, которые могут вызвать хрупкость покрытия, уменьшаются его токопроводящие характеристики;
- при величине более 0,4 мм уменьшается износостойкость покрытия за счет увеличения пластичности, что не позволяет использовать его для шаровых кранов, работающих в рабочей среде, имеющей большое количество инородных частиц.
Таким образом, предельные значения толщины покрытия 0,1-0,4 мм являются оптимальными для обеспечения высокой эксплуатационной надежности шарового крана.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фигуре изображен общий вид шарового крана в разрезе.
2
2
n
2
2
m
Шаровой кран состоит из корпуса 1, входного 2 и выходного 3 патрубков, имеющих соответственно проходные отверстия 4 и 5, шаровой пробки 6 с проходным отверстием 7, седла 8 и 9, рукоятку управления 10 шаровой пробкой 6. Рабочие поверхности шарового крана снабжены покрытиями 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, выполненными из металлофторопластового материала толщиной 10-40 мкм, при этом в рабочих средах с большой концентрацией агрессивных веществ, например, концентрированной соляной кислоты, серной кислоты покрытие выполняется толщиной 0,4 мм, а в рабочих средах с большим количеством твердых частиц, например, в строительных смесях толщина покрытия 0,1 мм. Структурная формула металлофторопластового материала: (-CF-CF-)-(-CH-CH-).
Шаровой кран работает следующим образом. При открытом положении шарового крана, устанавливаемого рукояткой управления 10, рабочая жидкость свободно проходит через отверстия 4, 5 и проходное отверстие 7. Покрытия 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 обеспечивают высокую герметичность шарового крана вне зависимости от вида рабочей среды и температуры режима работы шарового крана.
17
В отличие от аналогичных шаровых кранов, заявляемая полезная модель обладает высокой химической и коррозионной стойкостью, что позволяет использовать его в составе нефтехимического и газового оборудования, работающего в жестких условиях эксплуатации и при различных агрессивных средах в интервале температур от -200°C до +200°C. Металлофторопластовое покрытие сохраняет высокое удельное объемное электрическое соединение (до 10 ом×см) при температурах +120°C-130°C.
Металлофторопластовое покрытие наносится в условиях обычного гальванического производства и не требует никакого дополнительного оборудования.