Кое е по-добро: сферичен кран или шибър?

Кое е по-добро: сферичен кран или шибър?

В индустриалните тръбопроводни системи сферичните кранове и шибърите са двата най-разпространени вида изолационни вентили. Потребителите често питат „кой е по-добър“, но отговорът зависи от параметрите на процеса. Тази статия предоставя количествено сравнение от три аспекта: работни характеристики, механизъм за запечатване и пригодност на средата, базирано на API 608 (стандарт за сферичен кран) и API 600 (стандарт за шибър).

✔️Скорост и честота на работа
Сферичните кранове използват завъртане на 90 градуса за отваряне/затваряне. За размер DN100 пълното време на ход обикновено е по-малко от 2 секунди. Шибърите изискват многократно завъртане на ръчното колело. Като вземем за пример DN100, клас 150, от напълно затворено до напълно отворено състояние са необходими около 12–15 завъртания, което отнема повече от 20 секунди. Следователно, при приложения с повече от 10 цикъла на час, сферичните кранове показват значително по-ниско механично износване от шибърите.

✔️Принцип на запечатване и степен на изтичане
Сферичните кранове с меки седалки (PTFE/RPTFE) могат да постигнат ISO 5208 степен A (нулево видимо изтичане) при температура на околната среда.Шибърни крановеизползвайте уплътнение метал-към-метала; дори когато са чисто нови, техният вътрешен процент на изтичане обикновено е степен D (допуска се малко количество изтичане). Статистически данни на рафинерия: след две години работа, 23% от шибърите са имали изтичане, повишаващо се до степен C поради драскотини или отлагания по седлото, докато само 3% от сферичните кранове са направили същото.

✔️Пригодност за медиите
За течности, съдържащи твърди частици (напр. суспензия, заредена с пясък-циркулираща вода), клино-оформеният диск на шибър притиска частиците към уплътнителните повърхности по време на затваряне, причинявайки жлебове. Топката в сферичен кран може да срязва частици по време на въртене, а седалката има -самоизтриващ ефект. Парните системи са обратното: когато температурата надвиши 200 градуса, PTFE седалките омекват. В този случай трябва да се изберат шибъри (с твърда наварка Stellite върху седалките). API 600 уточнява, че шибърите могат да се използват за прегрята пара до 550 градуса.

✔️Спад на налягането и консумация на енергия
В напълно отворено положение сферичните кранове имат път на потока с пълен отвор (съответстващ на вътрешния диаметър на тръбата), с коефициент на съпротивление на потока ζ ≈ 0,05–0,1. Шибърите имат прав път, но с малка стъпка в областта на седалката, ζ ≈ 0,1–0,2. За тръбопровод-на дълги разстояния замяната на 100 шибъра със 100 сферични крана може да спести около 4%–7% от потреблението на енергия на помпата годишно (въз основа на изчисления на динамиката на флуида).

📌Заключение
Не се зацикляйте на въпроса „кой е абсолютно по-добър“. Логиката на решението е следната:

• Честа работа, нулево изтичане, среда с частици → Изберете сферични кранове (с меко седло или метално седло).
• Пара с висока температура, чисти течности, много рядка работа → Изберете шибъри (клинов или паралелен тип).
• За големи диаметри (по-големи или равни на DN300) и високи налягания (по-големи или равни на клас 900) трябва да се оценят допълнителни фактори като въртящ момент, тип задвижващ механизъм и разходи за поддръжка.