Voorwoord:De kogelkraan deed zijn intrede in de jaren 50. Dankzij de snelle ontwikkeling van wetenschap en technologie, de voortdurende verbetering van de productietechnologie en de productstructuur, is de kogelkraan in slechts 50 jaar tijd uitgegroeid tot een belangrijk type kraan. In ontwikkelde westerse landen neemt het gebruik van kogelkranen jaar na jaar toe.
De kogelkraan wordt hoofdzakelijk gebruikt om de stroomrichting van een medium in een leiding af te sluiten, te verdelen en te veranderen. Door de kraan slechts 90 graden te draaien en met een klein koppel te sluiten, kan deze hermetisch worden afgesloten. De kogelkraan is bij uitstek geschikt als schakelaar en afsluitklep.
Omdat bij een kogelkraan meestal rubber, nylon of polytetrafluorethyleen (PTFE) als afdichtingsmateriaal wordt gebruikt, wordt de bedrijfstemperatuur beperkt door het materiaal van de afdichting. De afsluitfunctie van de kogelkraan wordt bereikt door de metalen kogel tegen de kunststof klepzitting te drukken onder invloed van het medium (zwevende kogelkraan). Onder invloed van een bepaalde contactdruk ondergaat de afdichtingsring van de klepzitting plaatselijke elastisch-plastische vervorming. Deze vervorming compenseert de fabricagenauwkeurigheid en oppervlakteruwheid van de kogel en zorgt voor een goede afdichting van de kogelkraan.
Omdat de afdichtingsring van de klepzitting van een kogelkraan meestal van kunststof is gemaakt, moet bij de keuze van de constructie en de prestaties van de kogelkraan rekening worden gehouden met de brandwerendheid en brandbeveiliging, met name in de petroleum-, chemische, metallurgische en andere sectoren waar met ontvlambare en explosieve media wordt gewerkt. Wanneer kogelkranen worden gebruikt in apparatuur en leidingsystemen, moet er extra aandacht worden besteed aan brandwerendheid en brandbeveiliging.
Kenmerken van een kogelkraan
1. Heeft de laagste stromingsweerstand (feitelijk nul). 2. Het loopt niet vast bij gebruik zonder smeermiddel, waardoor het betrouwbaar kan worden toegepast in corrosieve media en vloeistoffen met een laag kookpunt. 3. Het kan 100% afdichting bereiken in een breed druk- en temperatuurbereik. 4. Het kan ultrasnel openen en sluiten, waarbij de openings- en sluitingstijd van sommige uitvoeringen slechts 0,05 tot 0,1 seconde bedraagt, waardoor het geschikt is voor gebruik in automatiseringssystemen van testbanken. Bij snel openen en sluiten van de klep treedt er geen schok op tijdens de werking. 5. De kogelvormige afsluiting kan automatisch in de juiste positie worden gebracht. 6. Het werkmedium is aan beide zijden betrouwbaar afgedicht. 7. Bij volledig open en volledig gesloten toestand zijn de afdichtingsoppervlakken van de kogel en de klepzitting geïsoleerd van het medium, waardoor het medium dat met hoge snelheid door de klep stroomt geen erosie van het afdichtingsoppervlak veroorzaakt. 8. Met zijn compacte structuur en lichte gewicht kan het worden beschouwd als de meest geschikte klepconstructie voor systemen met lage temperaturen. 9. Het klephuis is symmetrisch, vooral wanneer de constructie van het klephuis gelast is, waardoor het de spanningen van de pijpleiding goed kan weerstaan. 10. Het sluitstuk is bestand tegen het hoge drukverschil tijdens het sluiten. 11. De kogelkraan met volledig gelast klephuis kan direct in de grond worden begraven, waardoor de interne onderdelen van de klep niet eroderen en de maximale levensduur 30 jaar kan bedragen. Het is de meest ideale klep voor olie- en aardgasleidingen.
Toepassing van een kogelkraan
De vele unieke eigenschappen van kogelkranen zorgen ervoor dat ze relatief breed worden toegepast. Kenmerkend zijn onder andere de twee-standenregeling, strikte afdichting, weerstand tegen modder, slijtage, krimpende kanalen, snelle open- en sluitbewegingen (1/4 slag), hoge drukbeveiliging (kogelkranen worden aanbevolen voor leidingsystemen met grote drukverschillen), laag geluidsniveau, weerstand tegen cavitatie en gasvorming, geringe lekkage naar de atmosfeer, laag bedieningskoppel en lage vloeistofweerstand.
De kogelkraan is ook geschikt voor leidingsystemen met een lichte constructie, lage drukafsluiting (klein drukverschil) en corrosieve media. Kogelkranen kunnen ook worden gebruikt in cryogene installaties en leidingsystemen. In zuurstofleidingsystemen in de metallurgische industrie zijn kogelkranen vereist die een strenge ontvettingbehandeling hebben ondergaan. Wanneer de hoofdleiding van een olie- of gasleiding ondergronds moet worden aangelegd, moet een volledig gelaste kogelkraan worden gebruikt. Wanneer een goede regelbaarheid vereist is, moet een kogelkraan met een speciale constructie en een V-vormige opening worden gekozen. In de petroleum-, petrochemische, chemische, elektriciteits- en stedenbouw kunnen kogelkranen met metaal-op-metaalafdichting worden gekozen voor leidingsystemen met een werktemperatuur boven de 200 graden Celsius.
Toepassingsprincipe van een kogelkraan
Voor olie- en aardgasleidingen, pijpleidingen die gereinigd moeten worden en ondergrondse leidingen, wordt een kogelkraan met een volledig doorlaatbare en volledig gelaste constructie gekozen; voor ondergrondse leidingen wordt een kogelkraan met een volledig doorlaatbare gelaste aansluiting of flensaansluiting aanbevolen; voor aftakleidingen wordt gekozen voor een kogelkraan met flensaansluiting, gelaste aansluiting, volledig doorlaatbare of gereduceerde diameter. Pijpleidingen en opslaginstallaties voor geraffineerde olie maken gebruik van kogelkranen met flensaansluiting. Voor stadsgas- en aardgasleidingen wordt een zwevende kogelkraan met flensaansluiting en binnendraadaansluiting gekozen. In zuurstofleidingen in de metallurgische industrie is het raadzaam een vaste kogelkraan te gebruiken die een grondige ontvettingbehandeling heeft ondergaan en is voorzien van een flens. In pijpleidingsystemen en installaties voor lage temperaturen moet een kogelkraan voor lage temperaturen met klepdeksel worden gekozen. In het pijpleidingsysteem van de katalytische kraakinstallatie van de olieraffinaderij kan een kogelkraan met hefstang worden gekozen. In installaties en leidingsystemen met corrosieve media zoals zuren en basen in chemische systemen, dienen volledig roestvrijstalen kogelkranen te worden gebruikt, vervaardigd van austenitisch roestvrij staal met een PTFE-afdichtingsring voor de klepzitting. Kogelkranen met metaal-op-metaalafdichting kunnen worden toegepast in leidingsystemen of installaties met hoge temperaturen in metallurgische systemen, energiesystemen, petrochemische installaties en stedelijke verwarmingssystemen. Wanneer debietregeling vereist is, kan een wormwielaangedreven, pneumatische of elektrische regelkogelkraan met V-vormige opening worden gekozen.
Samenvatting:Het gebruik van kogelkranen is zeer wijdverbreid, de variëteit en het aantal toepassingen nemen nog steeds toe, en ze ontwikkelen zich in de richting van hoge druk, hoge temperatuur, grote diameters, hoge afdichtingsprestaties, lange levensduur, uitstekende regelbaarheid en multifunctioneel gebruik. Hun betrouwbaarheid en andere prestatie-indicatoren hebben een hoog niveau bereikt en ze hebben schuifafsluiters, globeafsluiters en regelkleppen gedeeltelijk vervangen. Met de technische vooruitgang van kogelkranen zullen ze in de nabije toekomst steeds vaker worden gebruikt, met name in olie- en gaspijpleidingen, kraakinstallaties in olieraffinaderijen en in de nucleaire industrie. Daarnaast zullen kogelkranen ook een van de dominante kleptypen worden in de sectoren met grote en middelgrote diameters, middelhoge en lage drukken in andere industrieën.
Geplaatst op: 1 april 2022