Где применяется кран шаровой ⅜ – критерии выбора запорной арматуры

Что собой представляет кран шаровый 3/8

Все запорные устройства и шаровая модель, в том числе, состоят из трех частей:

корпус цилиндрический; шар с прорезью или отверстием (сквозными) – располагается внутри корпуса; шток, который с одной стороны прикреплен к шару, с другой к рычагу.

Последний выполняет функции поворотного устройства. Поворачивая его то в одну, то в другую сторону, внутреннее пространство шарового крана можно перекрывать или открывать.

Именно так и должен работать кран шаровый. С его помощью нельзя регулировать жидкостные или газовые потоки внутри трубопровода (дросселировать их). Если по не знанию или другим причинам это производится – арматура быстро выходит из строя. Определить, что это стало причиной дефекта, нетрудно. Такие краны шаровые под гарантийный ремонт не попадают.

Шток проходит сквозь корпус, но рычаг находится вне его. Чтобы не ошибиться с регулировкой, в заводских условиях сборку этих деталей проводят так, что если последний располагается вдоль корпуса крана, то это значит, что он открыт. Внутри него может перемещаться жидкость или газ. Если расположение поперечное, то кран шаровой закрыт.

Шаровая разновидность запорной арматуры была изобретена давно. Но использовать ее не было возможности за счет низкого качества уплотнителей. Сегодня же есть несколько высококачественных уплотнительных материалов, которые применяют в конструкции шаровых кранов:

синтетический каучук нитрил-бутадиенового типа (NBR); тефлон.

Первый черного цвета, второй – или белого, или желтоватого. Обязательно к уплотнителям добавляют смазки, увеличивающие эксплуатационные характеристики материалов. Часто используемый вариант – графит.

Конструктивная схема шарового запорной арматуры

Назначение

Системы трубопроводов не могут быть открытыми все время своей работы. Любая система водопровода должна быть перекрыта минимум два раза: в месте использования и в месте поступления воды в здание или квартиру. Большая сантехническая система должна иметь запорную арматуру, позволяющую перекрыть любые ее части по отдельности. Надежные, удобные и долговечные шаровые краны получают все большее распространение во всех областях жизнедеятельности человека.

Область применения шаровой арматуры очень обширна:

• В промышленности. Трубопроводы и запорные шаровые краны встречаются везде – в системах гидро- и пневмопривода, трубопроводах подачи топлива, газа, химических реагентов, водоснабжения.
• В инфраструктуре городов и поселков – в магистральных системах отопления, водо- и газоснабжения.
• В быту – в любом доме и квартире имеется трубопровод для подачи газа, горячей и холодной воды, отопления.

Отличия от неполнопроходных и сферы использования

Полнопроходные устройства имеют отверстие в шаровом элементе, через которое проходит рабочая среда коммуникации. Размеры пропускного отверстия в таких устройствах чаще всего равняются показателю сечения вентиля или максимально приближены к нему. Габариты пропускного отверстия ещё называют эффективным диаметром. Таким образом, вентиль, с обозначением DN 50 будет иметь отверстие в шаровом элементе, диаметр которого равен 50 мм.

Подобная конструкция полнопроходного вентиля значительно увеличивает его пропускную способность по сравнению с неполнопроходными аналогами. Ещё одним важным показателем, который влияет на выбор смесителя для установки, является коэффициент гидравлического сопротивления. У полнопроходных устройств этот коэффициент ниже, чем у неполнопроходных, что является преимуществом. За счёт своих преимуществ полнопроходные устройства являются более привлекательными, однако, с финансовой точки зрения, они менее выгодны.

Полнопроходные краны отличаются более длительным сроком службы, чем неполнопроходные

Шаровой кран

Этот вид запорной арматуры в последнее время определенно стал хитом по сравнению с другими видами хотя сама идея далеко не нова и известна уже более 100 лет, но лишь только с появлением современных уплотнителей таких как фторопласт и тефлон смог стать конкурентным и быстро занял свою нишу среди запорной арматуры.

Шаровой кран представляет из себя устройство внутри которого расположен запорный элемент в форме шара с проходным отверстием, последний в свою очередь соединен штоком проходящим через корпус  с ручкой или рычагом.

Открытие шарового крана происходит следующим образом, при повороте ручки происходит поворот шара внутри корпуса, и появившееся проходное отверстие расположенное в шаре открывает путь для среды.

Шаровые краны бывают полнопроходными и редуцированные (стандартнопроходные) отличие их в том что полнопроходной кран имеет проходное отверстие в шаре равно диаметру внутреннему диаметру подсоединяемого водопровода что исключает гидравлическое сопротивление на данном участке, а редуцированные имеют уменьшенное проходное отверстие в шаре по сравнению с внутренним диаметром подсоединяемого водопровода.

Такие устройства используются везде, в водопроводе, отоплении и даже в газоснабжении.В бытовом водопроводе  шаровой кран очень сильно потеснил своих старших собратьев задвижку и вентиль.Как и в предыдущих устройствах рассмотрим плюсы и минусы шарового крана.

Наверное первым плюсом такой арматуры стоит озвучить его универсальность, так как сфера применения его очень широка, а модификаций шаровых кранов насчитывается огромное множество, есть варианты с внутренней и наружной резьбой, есть готовые водоразборные решения с изливом, а шаровой кран с (американкой ) даёт возможность быстрого разъединения, угловой, трёхходовой и даже со встроенным фильтром.Нельзя не учесть в плюс и надёжность конструкции. Ещё один плюс шарового крана в том что он имеет небольшие габариты – небольшую строительную длину и высоту, что позволяет его широко использовать в условиях с ограниченным пространством.

И бесспорно большим плюсом является быстрое время открытия – закрытия. По сравнению с задвижкой или вентилем, шаровой кран имеет преимущество в  способности перекрывать поток среде за пол оборота то есть от открытия до закрытия нужно сделать оборот всего на 90 градусов.При всех своих неоспоримых достоинствах, шаровой кран имеет и свои недостатки и ограничения которые необходимо учитывать при проектировании и монтаже водопровода.Один самых больших минусов шарового крана ограниченность в его применении, так как  данное устройство является лишь только запорной арматурой и не имеет возможности регулировки потока, использование такого крана для регулировки неверно, поскольку повёрнутый не до конца шар расположенный в корпусе устройства, позволяет мусору и шламу забиваться под уплотнения что в дальнейшем может привести к потере герметичности и выходу из строя самого крана.Ещё один минус в том что большинство шаровых кранов являются неразборной конструкцией в связи с чем при  поломке подлежат полной замене.

Можно ли это назвать минусом, сказать сложно, но шаровой кран как и вентиль требует периодического открытия и закрытия в связи с тем что при длительном состоянии покоя на поверхности шара и в пространстве между шаром и корпусом могут откладываться соли создающие в дальнейшем препятствие для нормального поворота шара, а в некоторых случаях и к повреждению уплотнения.

И всё таки при всех перечисленных недостатках шаровый кран занимает лидирующее положение по использованию в бытовых нуждах и в частности в домашнем водопроводе. Поэтому делать выбор в пользу того или иного запорного устройства при проектировании и монтаже домашнего водопровода, нужно исходя из требуемого функционала и самих возможностей и характеристик запорных устройств, поскольку одни например (шаровой кран) являются идеальным запорным устройством, а другие (вентильный кран) способны производить плавную регулировку потока.

Как говориться – Каждому свое.

Смотрите видео – Маркировка водопроводной арматуры

	Узел ввода домашнего водопровода
	Маркировка шарового крана или вентиля

Требования к шаровым кранам

4.3.4.1 Шаровые краны должны соответствовать требованиям ГОСТ 21345, ГОСТ 28343,ТУ и КД.
4.3.4.2 Номинальные размеры от DN10 до DN500 включительно.
4.3.4.3 Номинальные давления от PN1,0МПа (PN10) до PN10МПа(PN100) включительно.
4.3.4.4 Шаровые краны должны иметь ограничение поворота ЗЭл.
4.3.4.5 Для шаровых кранов от DN50 до DN500 ЗЭл. должен быть плавающий и удерживаться двумя независимыми металлическими седлами. Шар и седла должны быть притерты друг к другу. Система седел с динамической нагрузкой, пружина седла должна быть тарельчатой.

НЕ ДОПУСКАЕТСЯ: Конструкция крана с цапфой (в опоре), конструкция крана с продувкой паром, применение сильфонной пружины седла.

Конструкция шарового крана

Различают несколько способов установки шара в корпус шарового крана.

Корпус может представлять собой составную конструкцию из двух (2-составная) или более частей (как правило, 3-составная), соединенных между собой болтами (очень похоже на фланцевое соединение). Преимущества такого технического решения очевидны ─ простота обслуживания и ремонта. Так, трехсоставная конструкция позволяет заменять и затягивать прокладки, проводить техническое обслуживание и ремонтные работы без демонтажа крана.

Но при эксплуатации шаровых кранов с составным корпусом следует учитывать возможность нарушения герметичности и непроизвольного раскрытия разъемов в случае нарушения регламента технического обслуживания.

Возможны конструкции с разъемами в верхней части корпуса либо разъемами, расположенными перпендикулярно или под углом к оси трубопровода. Через них в корпус вставляются шар и уплотнительные кольца. Наконец, еще один вариант ─ заваренный корпус, не имеющий разъемов.

В зависимости от способа фиксации запирающего (регулирующего) элемента, различают две возможные модификации подвижного сопряжения: краны шаровые с плавающей пробкой (с плавающим шаром) и краны шаровые с пробкой в опорах (шаром с фиксированной осью). В первом случае уплотнение запорного органа происходит благодаря самоуплотнению ─ плавающий шар под воздействием давления рабочей среды прижимается к седлу и фиксируется уплотнительными седлами, которые воспринимают нагрузку от перепада давления. Это гарантирует надежное плотное без утечек прилегание шара к седлу, а также «автоматическую» компенсацию износа седла.

Во втором случае ─ пробка фиксируется цапфами в крышке и корпусе крана, вследствие чего нагрузка приходится на подшипники опор. Особенности конструкции не могут не влиять на функциональные свойства шаровых кранов разных исполнений. Краны шаровые с плавающей пробкой используют при более низких давлениях и температурах, а краны шаровые с пробкой в опорах устанавливают на трубопроводах большого (более 500 мм) диаметра.

В конструкции шаровых кранов могут реализовываться различные конструктивные решения, направленные на увеличение их функциональности. Так, в шаровых кранах с V-образным вырезом удается обеспечить сплошной поток с небольшими перепадами давления, что делает возможным их использование для управления пульпами и вязкими жидкостями.

Чтобы снизить повышенные усилия, действующие на седла в шаровых кранах с большим номинальным диаметром и приводящие к преждевременному износу уплотнительных поверхностей, может предусматриваться предшествующий повороту шара автоматический отжим уплотнительного кольца под действием рабочей среды. Еще один способ снизить механические нагрузки на седла ─ подача на них смазки.

Также как и для других видов арматуры для шаровых кранов можно использовать различные типы присоединения к трубопроводу. Наибольшее распространение получили фланцевый, под приварку и муфтовый.

Обслуживание

При правильной эксплуатации срок службы составляет до 30 лет. Своевременное техническое обслуживание позволяет исключить возможные проблемы в процессе эксплуатации, увеличить срок службы крана и повысить его надежность. 

Шаровой кран является изделием, не требующим значительного технического ухода, однако его рекомендуется смазывать для того, чтобы поддерживать крутящий момент на минимальном уровне.

Рекомендуется 2 раза в год проводить профилактические работы в следующем объеме: проверить работоспособность шарового крана, пробки и седла должны вращаться плавно, без рывков, осмотреть фитинги шарового крана на наличие повреждений и подтеканий резьбовых соединений, выполнить 5-10 циклов закрытия и открытия крана с полным поворотом пробки на 90 градусов.

В случае затрудненного вращения закачать смазку для понижения крутящего момента. Проверить утечки по штоку и по седлам, проверить момент затяжки болта или гайки штока с помощью динамометрического ключа. При необходимости подтянуть.

Виды маркировки и способы ее выполнения

Нанесение маркирующих символов на трубопроводную запорную арматуру регламентируется ГОСТ 4666-2015. На основании этого стандарта предусматривается такая классификация видов маркировки:

• буквенно-цифровая кодировка;
• специальные графические знаки;
• описание устройства по таблице фигур.

Все символы, которые применяются для маркирования трубопроводной арматуры, сведены в положениях ГОСТ 4666-2015.

Кроме этого, данным нормативным документом установлено требование, что способ нанесения маркирующих символов должен обеспечивать их полное сохранение в течение всего периода использования оборудования. Для нанесения маркирующих символов применяют такие технологии:

• Клеймение. Метод предусматривает использование электроискрового карандаша, которым на поверхности металла выжигаются нужные отметки. Недостаток технологии сложность нанесения букв и цифр, высокие требования к квалификации исполнителя. Это ограничивает использование клеймения.
• Штамповка. Предусматривает нанесение обозначения запорной арматуры методом давления на металл. Сравнительно простая технология, которая обеспечивает высокую долговечность нанесенных надписей.
• Гравировка. Надписи на поверхности металлического корпуса выполняются методом механической обработки с использованием фрез, резцов, пуансонов, штихелей. Высокое качество наносимых обозначений в сочетании с простотой применения делают эту технологию наиболее распространенной.

Кроме этого, цвет, в который окрашена арматура, также относится к элементам маркировки. Он указывает на то из, какого материала выполнен корпус. Окраска в серый цвет соответствует углеродистой стали, синий легированной, а голубой коррозионностойкой стали. Арматура с чугунным корпусом окрашивается производителем в черный цвет.

Установка шарового крана в систему водоснабжения

Прежде всего, нужно определиться с местом установки крана

Если свободного пространства вокруг трубы немного, то важно правильно подобрать длину ручки детали, чтобы ее удобно было вращать. При расположении на вертикальном трубопроводе этот параметр значения не имеет

Если монтаж выполняется на горизонтальный участок трубы, то ручка должна располагаться только сверху. Максимальное отклонение – не больше 45 градусов.

После этого выбираем кран с подходящими параметрами. Для бытового использования обычно покупают муфтовые шаровые устройства, имеющие резьбовое соединение. Фланцевая запорная арматура нужна для труб с диаметром от 40 мм.

Уточните направление движения жидкости в трубопроводе. Многие запорные устройства устанавливаются независимо от направления движения транспортируемой среды, но в любом случае этот параметр стоит учесть, если на кране есть стрелка.

Перед установкой устройства резьбовое соединение обязательно уплотняется льняной паклей или ФУМ-лентой. После выполнения уплотнения кран накручивается не до упора, а настолько, чтобы было удобно использовать рукоятку. После установки убедитесь в отсутствии протечек.

Область применения шаровых кранов

Сегодня эти изделия используются повсеместно. Они незаменимы при соединении и установке водопроводных труб. Такие краны в обязательном порядке используются при подключении разного сантехнического оборудования (бойлеров, проточных газовых колонок, двухконтурных котлов и т.п.). Их применяют при монтаже радиаторов отопления и самих отопительных коммуникаций, при подключении водяных и газовых счетчиков и другого оборудования учета.

Существует несколько разновидностей таких изделий, каждое из которых имеет более узкую сферу использования

Важно правильно выбрать подходящий элемент, поэтому мы подробно рассмотрим все разновидности и их характеристики

Принципы работы и область применения шаровых кранов

Безотказный механизм работы шарового крана обеспечен его простой и функциональной конструкцией. Затвор, который представляет собой шар со сквозным отверстием, находится внутри седла (металлического или пластикового корпуса). Параметры отверстия должны совпадать с размерами хода и выхода шарового крана. Шаровой затвор соединен с рукояткой и вращается вместе с ней. Поворот шара происходит относительно собственной оси, которая как угодно располагается относительно потока. Процесс открывания и закрывания выглядит так:

• Когда отверстие шарового затвора находится в открытом для потока положении, вода течет свободно, без перепадов давления или иных препятствий.
• При повороте шарового затвора на 90 градусов (это происходит при закрытии крана), поток носителя сталкивается с глухой стенкой, движение прекращается.

Шаровые краны отличаются универсальностью и находят применение в трубопроводах, предназначенных для транспортировки различных носителей: газов, жидкостей, сред с включениями твердых частиц. Этот тип арматуры также пригоден для перекачки агрессивных сред, таких как битум, нефть, щелочи, кислоты, резина, этилен, пероксид водорода.

У шарового крана есть несколько важных достоинств:

• Небольшой вес и компактность.
• Удобство и долговечность.
• Конструкция работает при любой ориентации в пространстве.
• Исключение застоя водяного потока.
• Низкий уровень потери носителя при эксплуатации.
• Соблюдается высокая степень герметичности соединения с трубопроводом.
• Соотношение стоимости и качества в пользу потребителя.

Есть у этого типа арматуры свои недостатки. Например, без длительного употребления изделие может закиснуть, поэтому рекомендуется еженедельно открывать и закрывать кран. Если в носителе содержится большое количество посторонних примесей, может произойти засорение отверстия. Например, водопроводная вода с частицами ржавчины быстро выводит из строя краны.

Также следует учитывать, что шаровые краны в трубопроводах для подачи воды исправно работают только при плюсовой температуре окружающего воздуха. Если температура опустится ниже нуля, вода внутри труб превратится в лед, что приведет к разрыву шарового механизма от расширения носителя. Все перечисленные минусы можно избежать при грамотном выборе изделия с учетом типа трубопровода, вида носителя и условий эксплуатации.

Маркировка и ее расшифровка

Расшифровка маркировки шаровых кранов поможет вам подобрать подходящее изделие. На запарной арматуре используется следующая маркировка кранов шаровых:

Технические характеристики насосов Малыш

DN – это показатель номинального диаметра. По этому показателю подбирают типоразмер изделия. Этот показатель указывается для всех металлических сантехнических элементов, которые устанавливаются на трубопроводы.
Рабочее давление обозначается буквами WSP, MOP, PN или WOG. Обозначение PN – это номинальное давление рабочей жидкости с температурой 20 градусов, при котором возможна длительная эксплуатация изделия. На импортной продукции встречается обозначение WOG или WSP. Первая аббревиатура указывает на то, что деталь можно устанавливать в трубопроводы с разными рабочими средами (газ, вода, масло). При этом обычно указывается максимальное рабочее давление водяного пара в градусах. Второй показатель указывает на максимальное давление пара при самой высокой температуре транспортируемой среды. MOP – это аналог PN, который указывается в барах. Это обозначение используется на газовой арматуре.
СW617N – это маркировка материала, из которого изготовлена запорная арматура. В данном случае это обозначение латуни согласно европейской системе стандартизации.
Числа, например 05/11, указывают на дату выпуска изделия. Первое число указывает на месяц, второе – на год выпуска

Это обозначение важно для контроля качества производимых деталей.
На изделия наносят стрелки, которые указывают на направление потока рабочей среды. Стрелок может быть несколько или одна.
Обязательно указывается минимальная и максимальная температура эксплуатации.

Типы корпуса

Тип корпуса непосредственно влияет на характеристики изделия.

Цельносварной корпус

Корпус не разбирается. Изготавливается из таких материалов, как углеродистая, легированная и нержавеющая сталь. По сравнению с разборной моделью стоит намного ниже. Срок службы составляет около 20 лет.

Такие шаровые краны лучшие для работы с водой, при установке на объектах с минимальным обслуживанием и засором.

Разборный корпус

Что такое кран разборный понятно уже из названия. Изделие легко можно разобрать и обслужить, например, устранить засор. Недостатком является лишь то, что без специально предназначенного для этого инструмента, правильно разобрать и прочистить не получится, не нарушив герметичность.

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.

Немного истории

С централизованным водопроводом были знакомы в древнем Египте, Элладе, римской империи. Римские акведуки до сих пор сохранились в Италии, Испании и Германии.

Некоторые из них и сегодня используются по прямому назначению. Такой массой воды, поступавшей в древние полисы нужно было управлять. Так появились первые образцы запорной и водоразборной арматуры. На острове Капри археологами были обнаружены древние латунные и бронзовые пробковые затворы. Это самые первые в мире модели запорной арматуры, предшественники вентилей, шаровых и водоразборных кранов.

Очередным толчком к бурному развитию затворов и клапанов стало изобретение паровой машины. Необходимость управления подачей воды и управления паром привели к появлению надежных затворов и регулируемых пружинных предохранительных клапанов.

Некоторые технические решения не потеряли своей актуальности и в наше время. В двадцатом столетии инженерные сети стали оборудоваться поворотными дисковыми затворами, мембранными клапанами и шаровыми кранами. Сегодня развитие запорной арматуры движется в нескольких основных направлениях:

• долговечность;
• надежность;
• технологичность изготовления;
• снижение себестоимости.

Шаровый кран или задвижка?

Преимущества шаровых кранов перед задвижками достаточно очевидны,но не смотря на это,на некоторых предприятиях продолжают использовать клиновые задвижки, мотивируя это несколькими причинами. Некоторые инженеры на предприятиях считают что, задвижка, выполненная из стали, будто бы надёжнее шарового крана, и с её помощью можно осуществлять регулирование потока среды. Однако,инженеры ведущих компаний по производству трубопроводной арматуры однозначно заявляют: клиновые задвижки ни в коем случае не предназначены для регулирования потока среды, в отличие от тех же шаровых кранов.

Необходимость ревизии

На периодичность профилактического осмотра и качество работы запорного устройства влияет несколько факторов. Одним из главных является сам носитель (жидкость или газ). Также следует помнить, что кран не должен постоянно находиться в одном положении. Периодическая смена его расположения предупредит скапливание осадков на поверхностях внутренних элементов запорного узла, тем самым увеличит срок службы устройства. Периодичность таких мероприятий — два-четыре раза в год.

При эксплуатации фланцевых моделей со временем ослабевают крепёжные соединения, следовательно, теряется герметичность системы

Поэтому важно периодически производить подтяжку болтов

Еще одним фактором, оказывающим влияние на качество работы приспособления, является приобретение в проверенном магазине. При этом необходимо, чтобы продавцы предоставили сертификат, подтверждающий соответствие товара нормам ГОСТа.