Кран шаровый материал

Шаровой кран

Редкий трубопровод обходится сегодня без шаровых кранов. Изобретены они были еще в середине прошлого века, но первые модели признания не получили из-за плохой герметичности. Новые уплотняющие материалы дали второй шанс конструкции с шарообразным затвором.

В последнее десятилетие продажа шаровых кранов переживает бум. Так же, как и патентование все новых и новых модификаций для разных условий. Изготовители подделок тоже оживились, так что купить добротный шаровой кран становится все сложнее.

Ошибки при выборе обходятся дорого. В лучшем случае изделие распадается в руках сразу при монтаже. Но иногда в погоне за сиюминутной экономией берут арматуру, не учитывая давление в системе, а потом расплачиваются за затопление жилья. Или ставят под угрозу жизнь и здоровье, не обращая внимание на специализацию крана для водо- и газопровода. Поэтому перед покупкой стоит получить представление о назначении и устройстве шаровых кранов, а также о рекомендациях по выбору. В этом вам поможет наша статья — обзор шаровых кранов.

Кран шаровой VALTEC COMPACT

Кран шаровой для воды VALTEC BASE

Кран шаровой для воды VALTEC PERFECT- усиленные

Бытовые шаровые краны и вентили

Шаровые краны для газа

Что такое шаровой кран

ГОСТ определяет шаровые краны как вид запорной и регулирующей арматуры. От других типов арматуры их отличает главная деталь — запирающий элемент в виде отшлифованного и отполированного шара. Шар этот не цельный, а с вырезом, через который и течет рабочая среда.

Частый вопрос: можно ли использовать шаровой кран вместо вентиля, то есть для плавного регулирования потока? В большинстве случаев ответ будет отрицательным. Просто потому, что запорные модификации кранов более распространены. Для такой арматуры допускаются два состояния: полностью открыто и полностью закрыто. Не совершайте распространенной ошибки, оставляя запорный кран в промежуточном состоянии. Иначе он быстро придет в негодность.

Если нужна плавная регулировка, то придется купить более дорогие модели с замысловатыми вырезами и специальными пластинами внутри шара. Они хорошо справляются с тонкой настройкой, балансировкой потока. Но в быту редко нужна сверхвысокая точность и широкий диапазон регулирования, поэтому для этих целей чаще покупают привычные вентили.

Области применения

Первые запатентованные шаровые краны использовались в топливной системе самолетов. Сейчас сложно найти сферы, где бы они не нашли применения.

Без такой арматуры не обходятся ни пневмогидросистемы ракет, ни подключения к трубам в санузле. Они стали необходимостью в системах отопления, водоснабжения и вентиляции общественных и жилых зданий. Их предпочитают вместо вентилей и задвижек при замене радиаторов подключении бойлеров, установке расходомеров. Внушительных габаритов конструкции с червячными передачами применяют в нефтяной, газовой и химической промышленности. Разработаны специальные инженерные решения для того, чтобы механизм не разрушался при транспортировке агрессивных сред, масел и пищевых жидкостей, канализации стоков.

Какие у шарового крана сильные стороны и ограничения

Популярность шаровых кранов обусловлена следующими преимуществами:

1. Небольшими размерами (у бытовых моделей), эстетичностью. Их можно монтировать любой стороной в ограниченном пространстве (рукоятка в форме бабочки предпочтительнее, если важна компактность арматуры).
2. Надежностью и герметичностью конструкции с минимумом деталей, где возможно появление протечки.
3. Минимальными гидравлическими потерями. В месте установки не образуется застой рабочей среды, завихрения; потери энергии за счет увеличения силы трения здесь значительно меньше (по сравнению с другими видами запорной и регулирующей арматуры).

К недостаткам шарового крана относят возможность гидравлических ударов при резких открываниях и закрываниях, температурные ограничения (уплотнители из полимеров могут разрушиться при температурах выше 100 0 С). Частая причина поломок кранов бытового назначения — грязная вода с твердыми частицами. Песок, окалина, солевые отложения приводят к протечкам. Избежать этого поможет периодическое открывание и закрывание устройства (раз в 1-2 месяца). Системы с некачественной водой рекомендуется оснастить фильтрами.

Большинство проблем вызваны не «слабостями» самого крана, а ошибками потребителей. Среди наиболее частых: покупка контрафактного устройства, несоблюдение правил эксплуатации и монтажа.

Особенности конструкции

Детали конструкции шаровых кранов варьируют в зависимости от сферы их применения. Например, на трубах с диаметром более 30 см ставятся модели с редукторами, а краны для высокоточной регулировки оснащаются измерительными приборами. Устройства с количеством патрубков больше 2-х, с T-образными или L-образными портами, позволяют смешивать и перенаправлять потоки. Но в быту чаще используют кран с двумя отводами (рис.1).

Рассмотрим принципиальное устройство такого шарового крана.

Главный элемент крана — хорошо отшлифованный шар: сферический затвор/затворная пробка с цилиндрическим сквозным отверстием.

Диаметр отверстия совпадает с диаметром трубы либо чуть меньше. В зависимости от этого параметра краны делятся на полнопроходные и неполнопроходные/редуцированные. Первые дороже (иногда почти вдвое) и используются, когда важно минимизировать гидравлические потери. У вторых пропускная способность ниже на 20-50% (в зависимости от модификации). Это замедляет ток среды, повышает риск эрозии, снижает долговечность. Зато они дешевле и компактнее, поэтому их чаще всего выбирают для домашнего использования.

У кранов с функцией регулирования форм шара и отверстия более сложная конструкция (рис 3).

Рис. 3. Затворная пробка регулирующего шарового крана.

Материал шара — сталь или латунь с антикоррозийным напылением (никель, хром).

Есть в продаже и модели из полипропилена для установки на пластиковые трубопроводы. Учитывайте, что они менее прочные, чем металлические, и не годятся для транспортировки горячих сред (выше 60 0 С).

В большинстве кранов ставятся фторопластовые уплотнительные элементы. Этот материал рассчитан на эксплуатацию в диапазоне температур от -10 0 С до +150 0 С. Для более сложных температурных условий чаще выбирают конструкции с жесткими уплотнениями из металла. Но они характеризуются меньшей герметичностью.

Шпиндель — деталь, которая передает усилие от рукоятки к шару. В современных моделях при сборке его устанавливают изнутри корпуса: это снижает риск выбивания при скачках давления.

Управлять положением затвора можно рукояткой (в форме рычага, бабочки или колеса), которая сверху удерживается самоблокирующейся гайкой.

Кстати, по цвету рукоятки можно быстро определить назначение крана (рис. 4). Если цвет желтый — это арматура для газопровода. Другими цветами обычно маркируют краны для систем отопления и водоснабжения.

Когда требуется дистанционное управление, выбираются варианты с пневмо- и электроприводами (рис. 5).

Корпус крана изготавливают из стали, латуни, чугуна или пластика. Для промышленного использования чаще заказывают модели в стальном корпусе, а для бытовых систем — латунные.

В зависимости от способа соединения с трубопроводной линией краны подразделяются на муфтовые, фланцевые и приварные (рис 6).

Муфтовое соединение характерно для систем с диаметром трубы до 45 мм. Если нужно поставить запорную арматуру на домашний радиатор, то разумным решением будет муфтовый кран с наружной или внутренней резьбой.

Фланцевые соединения выдерживают большие нагрузки. Такие краны ставятся на системы с трубой более 50 мм в диаметре.

Для крепления приварного крана потребуется сварочный аппарат. Это соединение считается самым прочным и применяется в промышленных трубопроводах с большим диаметром.

Какие шаровые краны выбрать

Основные критерии выбора шарового крана:

1. Диаметр/условный проход (Ду или DN). Эта характеристика указывается на корпусе изделия. Диаметр наиболее популярных в России кранов — от 15 до 50 мм.
2. Тип присоединения. Если оборудуется домашняя система, то обычно берут модели с муфтовым соединением. Для быстрого монтажа удобна модификация с накидной гайкой («американка»).
3. Максимальное рабочее давление (PN). Этот параметр тоже наносится на корпус. Для систем водоснабжения дома чаще покупают краны, рассчитанные на давление до 16 атмосфер (16PN). В системы отопления рекомендуют ставить краны «с запасом» по рабочему давлению (например, 40PN). Материал корпуса крана в системах с горячим теплоносителем (от 1000С) быстрее разрушается (особенно, если куплено недорогое латунное устройство без защитного покрытия).
4. Материал корпуса, толщина стенок. Для большинства систем непромышленного типа подойдут краны с латунным корпусом. Наиболее надежные делаются из горячепрессованной латуни CW617N. Определить материал (латунь или железо) поможет магнит: он не должен притягиваться. Бюджетное решение — недорогие шаровые краны из силумина, сплава алюминия с кремнием. Такие изделия легче латунных аналогов. Материал полюбился кустарным китайским производителям, поскольку не требует дорогостоящего оборудования для обработки. Несмотря на низкие цены на шаровые краны из силумина, приобретать их не рекомендуется из-за хрупкости материала. В недорогих изделиях экономят и на материале корпуса: стенки у них значительно тоньше.
5. Качество поверхности затвора и сборки. Разбирать кран прямо в магазине проблематично, но можно провести визуальный осмотр поверхности сферы. Она должна быть отполированной, без царапин. Уплотнительные детали должны быть тефлоновые, а не резиновые. Поворачивая ручку, убедитесь, что шар полностью перекрывает проход. Ручка должна сидеть плотно, без люфта.
6. Срок изготовления. Если кран лежал на складе более 5 лет, то велика вероятность, что уплотнительные элементы изменили свои характеристики. Поэтому смотрите не только на срок гарантии, но и на дату изготовления.
7. Торговая марка. В промышленности хорошо зарекомендовали себя краны российского производства (например, АДЛ, БАЗ). Продукция для отраслей нефте- и газодобычи, соответствующая ГОСТ и международным сертификатам, успешно конкурирует с западными марками. Более дорогие, но добротные краны выпускаются под германскими, испанскими и итальянскими брендами. Главное, чтобы под краном с маркировкой VALTEC, BUGATTI или DANFOSS не скрывалась подделка.

Покупать шаровой кран лучше не на рынке, а в специализированном магазине, предоставляющем гарантию качества.

Шаровый (шаровой) кран: требования ГОСТ, разновидности и применение

Шаровый кран, выпускаемый согласно ГОСТ 9702-87, 28343-89, 28908 – 91, 21345-2005 – тип запорной и регулирующей арматуры с затвором (пробкой) в форме сферы (шара), через сквозное круглое отверстие в которой проходит рабочая жидкость. Изобретенные более столетия назад шаровые краны обрели популярность с появлением синтезируемого каучука и фторопласта, использование которых обеспечило плотность перекрытия циркуляции рабочей среды.

Шаровые краны используются практически в каждом трубопроводе бытового и промышленного назначения

Классификация шаровых кранов

По соответствию диаметра отверстия в затворе (подвижном элементе) внутреннему диаметру трубы, на которую устанавливается устройство, запорные устройства относят к:

Полнопроходным. У полнопроходного шарового крана, устанавливаемого на трубу, диаметр отверстия в затворе шара совпадает с внутренним диаметром трубопровода. Высокая надежность полнопроходных шаровых кранов проявляется в уровне потерь циркулирующей жидкости при открытом его положении. Он ничтожно мал и практически равен потерям при прохождении жидкости через трубу, длина которой равна длине корпуса полнопроходного шарового крана. Такой уровень гидравлических потерь в несколько раз ниже, чем у прочих типов запорной арматуры. Это обстоятельство способствовало тому, что полнопроходной шаровый кран востребован как основное запорное устройство на линейной части мощных магистральных трубопроводов.

Редуцированным или стандартнопроходным. У редуцированного шарового крана, устанавливаемого на трубу, диаметр отверстия в затворе шара уступает ее внутреннему диаметру. Разница подбирается в один типоразмер. Стандартнопроходные (редуцированные) запорные устройства находят применение в трубопроводных системах, для которых частичная потеря напора при открытом положении крана не становится критичной.

По типу присоединения устройства относят к:

1. Фланцевым. Фланцевые запорные устройства устанавливают там, где запрещено применять сварку. Они находят также применение на трубопроводах, где предусматривается возможность частичной разборки и последующей сборки.
2. Под приварку. Шаровые краны с соединением под приварку устанавливают, чтобы добиться особенной прочности соединения и обеспечить полную герметичность перекрытия потока циркулирующей жидкости. Такое соединение принято применять на труднодоступном и/или особо ответственном участке трубопровода.
3. Муфтовым. Краны шаровые муфтовые ГОСТ 28908 – 91 оснащены внутренней конической или цилиндрической резьбой. Основной сферой их применения является коммунальное хозяйство.
4. Комбинированным. Запорные устройства с комбинированным присоединением не имеют четко выраженной основной сферы применения. Их устанавливают на участках различных трубопроводных систем.

Полнопроходной кран — наиболее востребованный тип запорной арматуры

Среди устройств специального назначения выделяют:

1. Трехходовые. С их помощью перераспределяют потоки рабочей среды.
2. Оснащенные обогревом корпуса.
3. С контролем протечек.

Особенности конструкции

Конструкция устройства состоит из:

• корпуса;
• седел;
• затвора (шаровой пробки). Именно в устройстве запорных органов кроются основные различия в исполнении устройств. Конструкция с плавающим шаром устанавливается на трубах с диаметром до 200 мм. Пробка, не имеющая жесткой связи со шпинделем, перемещается и прижимается давлением рабочей среды к уплотнительному кольцу, создавая при больших диаметрах чрезмерную нагрузку на него, затрудняя работу устройства. Конструкция с шаром в опорах снабжена цапфой (осевым выступом) в нижней части, входящей в особое углубление, седла прижимаются под давлением к поверхности пробки. Конструкция более сложная и дорогая, но позволяющая применять значительно меньшие усилия, управляя краном, как вручную, так и с использованием привода;
• рукоятки (для ручного управления);
• шпинделя, передающего усилие от рукоятки к затвору.

Корпус кранов может быть пластиковым или металлическим, наиболее долговечные изделия изготавливаются из стали

Основание устройства исполняют из чугуна, стали, бронзы или латуни. Затворную пробку – из стали (хромированной стали) или латуни. Седла – из тефлона или фторопласта. Полипропиленовые конструкции имеют минимальные резьбовые соединения. Их можно устанавливать, устраивая разводку в квартире, частном доме. Срок службы металлических устройств – пять лет, силуминовых (пренебрежительно оцениваемых многими специалистами) – до двух лет.

Цвета рукояток (рычагов) указывают на характер рабочей среды:

• красный – для горячей воды, систем отопления;
• синий – для холодного водоснабжения;
• желтый и черный – для газопроводов.

Краны шаровые латунные муфтовые

Выполняются из кованой латуни, рекомендуются для установки на трубопроводах малого диаметра. При появлении протечек, достаточно подтянуть гайку, прижав тефлоновое сальниковое уплотнение. Эксплуатационный ресурс рассчитан на двадцать тысяч циклов открытия-закрытия.

Латунное устройство отличается такими эксплуатационными качествами:

• долговечностью и надежностью, отсутствием необходимости в смазке, техническом, обслуживании, ремонте;
• герметичностью, исключающей утечки;
• возможностью установки в любом положении;
• повышенной травматической безопасностью рукоятки;
• пригодностью к работе при рабочем давлении до 1,6 Мпа и температуре до +150º С.

Муфтовые краны устанавливаются на трубы малого диаметра, в основном, в бытовых условиях

Краны шаровые стальные

Устройство состоит из цельной сферного тела и цилиндрических патрубков. Конструкция сферы, выполненная из высококачественной стали, лишена болтовых разъемов. Этим исключается утечка под давлением рабочей среды.

Стальной шаровой кран характеризуется:

• перекрытием потока рабочей жидкости с высокой скоростью;
• простотой установки и управления;
• отсутствием потребности в специальном техническом обслуживании, замене деталей;
• устойчивостью к высокой температуре рабочей среды;
• экономичностью. Принято считать, что именно эти устройства представляются оптимальным выбором, если исходить из пресловутого соотношения стоимости и качества приобретаемого продукта.

На что обратить внимание при приобретении и установке шарового крана

При подборе запорной арматуры рекомендуется предварительно составить четкое представление о таких параметрах, связанных с ее последующей эксплуатацией:

• сечении труб в трубопроводной системе;
• возможности возникновения гидравлических ударов, которые будут воздействовать на шаровый кран;
• типе и агрессивности рабочей среды, с которой придется контактировать затворной пробке (шару);
• качестве корпуса крана, которое обеспечит беспроблемность работы.

Краны отечественных производителей маркируются согласно ГОСТам

Отечественные производители (как и прочие, работающие на постсоветском пространстве) маркируют запорную арматуру согласно ГОСТам. Продукция зарубежных компаний снабжена стандартным метрическим обозначением, соответствующего условному диаметру трубы.

Металлические изделия заметно тяжелее пластиковых, разницу несложно определить, просто подержав устройство в руке. Блестящее затворное устройство – признак качества, блеск обретается вследствие дорогостоящего опыления латуни никелем или хромом.

Самостоятельно шаровый кран устанавливается при помощи следующих способов:

1. Фланцевого. При фланцевой установке плоские кольца с отверстиями для болтов накладываются по обе стороны крана на болты. Затягиванием болтов достигается стыковка и последующая фиксация.
2. Резьбового. Запорное устройство устанавливается по нанесенной резьбе.
3. Сварного. Запорная арматура приваривается к определенному участку трубопровода. Надежность соединения несомненна, но осложняется проведение ремонта или демонтажа.

Приступая к установке шарового крана

Первым шагом на пути установки устройства является выбор места, где оно будет устанавливаться. В стесненных условиях важно правильно определиться с длиной ручки запорного устройства, можно ли будет нормально поворачивать длинную или короткую ручку на том месте, где намечается установить кран. На вертикальном трубопроводе местоположение ручки не имеет значения. На горизонтальном трубопроводе ручка шарового крана обязательно должна размещаться вверху, допустимое отклонение от вертикали не может превышать 45º.

Способ монтажа шарового крана зависит от материала труб, из которых собирается трубопровод

Шаг второй – подбирается кран с определенными параметрами. В домашних условиях выбор обычно останавливается на муфтовом шаровом кране с резьбовыми соединениями. Запорное устройство с фланцами понадобится при диаметре трубопровода, превышающем 40 мм.

Третий шаг – уточнение диаметра труб, на которые будет устанавливаться устройство, и видов резьбы на концах труб по месту установки.

Шаг четвертый – уточнение направления течения жидкости в трубопроводе и требуемого вида резьбы на кране в зависимости от этого фактора. Это уточнение может и не понадобиться, так как большинство запорных устройств может устанавливаться любой стороной, независимо от направления потока. Но некоторые модели шаровых кранов имеют стрелку – указание требуемого направления течения жидкости. Их можно устанавливать только определенным образом, обусловленным конструктивными особенностями устройства.

Установка металлических и пластиковых шаровых кранов

При установке металлического устройства резьбовое соединение уплотняется, например, ФУМ-лентой. Кран при уплотненном соединении навинчивается не до упора, а так, чтобы обеспечить удобное пользование ручкой. По завершении установки следует сразу же убедится в отсутствии протечки.

Устанавливая пластиковый трубопровод, следует подбирать все элементы (фитинги, трубы, запорное устройство) в исполнении одного производителя. Установка потребует наличия полифуза – специального паяльника для полимерных конструкций в виде плоского нагревательного элемента. Для пайки полипропиленовых изделий требуется разогреть полифуз до 260º С. Кран и труба вставляются в насадки по сторонам полифуза и нагреваются одновременно, не более 6-10 секунд. Размягчившиеся элементы снимаются с насадок и незамедлительно состыковываются. Остывание завершает процесс пайки.

Шаровой кран – что это такое, устройство, принцип работы, для чего нужен, плюсы и минусы

Запорная арматура давно и успешно применяется для регулирования и перекрытия водного, газового, нефтяного и других потоков в системах магистрали, трубопроводах, городском водо-, газоснабжении, отоплении. Шаровой кран – не новость в сантехнике, о нем известно уже более 100 лет, но раньше он не имел широкого распространения, а сегодня активно применяется в самых разных сферах.

Что такое шаровой кран?

Речь идет о трубопроводном кране, в котором в качестве запирающего или регулирующего элемента используется сфера. Изначально кран шар не обеспечивал необходимой плотности закрытия, но с появлением фторсодержащих полимеров и их внедрения в изготовление сантехнического оборудования кран подобного типа снова стал пользоваться популярностью. Производство седел из синтетических каучуков обеспечило необходимую герметичность и существенно снизило усилия, прилагаемые для управления этим устройством.

Устройство шарового крана

Все краны шаровые для воды состоят из:

1. Корпуса крана.
2. Седел, имеющих вид уплотнительных колец.
3. Затвора или шаровой пробки.
4. Рукоятки, используемой для ручного управления.
5. Шпинделя, который передает усилие от рукоятки затвору.

1. Полнопроходные. Внутренний шар в таком типе имеет отверстие, диаметр которого соответствует самому сечению трубопровода. Это предоставляет возможность снизить гидравлические потери по сравнению с запорной арматурой другого типа.