Шаровой кран — устройство, виды, выбор

Для того чтобы держать под контролем поток жидкости, необходимо позаботиться о запорной арматуре, предназначенной для того, чтобы перекрытия и перенаправления потока среды, которая проходит трубам. Чаще всего мастер сантехник использует шаровые изделия. Изобретенные более 100 лет назад, простые в монтаже и удобные в эксплуатации шаровые краны сегодня являются наиболее востребованным видом запорной арматуры и широко применяются при монтаже систем водоснабжения, отопления и газоснабжения жилых домов и промышленных объектов.

Особенности устройства и назначение

Конструкция шарового крана чрезвычайно проста и в то же время эффективна. Внутрь металлического или пластикового корпуса (седла) помещается затвор, выполненный в виде шара со сквозным отверстием. Размер отверстия соответствует габаритам входа и выхода устройства.

Шаровый элемент жестко соединяется с рукояткой, и поворачивается вслед за ее вращением. Если шар располагается в открытом состоянии (ось отверстия проходит параллельно оси корпуса), поток жидкости или газа проходит через устройство беспрепятственно, не испытывая гидравлического сопротивления. При повороте на 90°, шар разворачивается глухой стенкой по направлению к потоку рабочей среды, при этом подача носителя полностью прекращается. Поворот на меньший угол дает возможность регулировать интенсивность прохода рабочей среды.

Недостатки и преимущества

Как и у любого строительного элемента, водопроводные шаровые краны имеют недостатки и преимущества.

Среди плюсов находят:

• Сравнительно небольшие габариты.
• Малый вес.
• Возможность работы при любой ориентации в пространстве.
• Отличные показатели герметичности.
• Выгодное соотношение цены и качества.

Среди минусов конструкции находят:

• Для поворота крана на 90° требуется высокий крутящий момент.
• При быстром открывании крана в некоторых моделях присутствует вероятность возникновения гидроудара.
• Чтобы шаровый элемент не «залип» и не утратил герметичность, кран желательно открывать и закрывать хотя бы раз в неделю.

Виды шаровых кранов и их применение

Шаровые запорные элементы используются повсеместно, поэтому их классификация достаточно обширна. Вообще, современная промышленность выпускает более 4 000 всевозможных модификаций такой запорной арматуры. Изделия разделяют по нескольким категориям.

Материал корпуса

Шариковый кран делают из разных материалов. И при использовании металлов и пластиков, конструкция перенимает недостатки и преимущества материала.

Бронзовый

Водопроводные шаровые краны из этого металла считаются доступными и популярными. Среди достоинств отмечают следующие показатели:

• Цена;
• Огромный выбор производителей;
• Имеет достойные характеристики для перекрытия жидкости и газа;
• Устойчивы к повреждениям механического типа.

Среди недостатков отмечают:

• Выбор среди размеров очень мал;
• Нет возможности для приваривания;
• Некорректно выполняет функции при показателе температуры выше 200 градусов;
• Некорректно работает с нефтепродуктами.

Стальной

Шаровый кран этого типа делают из углеродной стали. Их применяют в промышленных производствах и ЖКХ.

Его преимущества выражаются в таких параметрах, как:

• Лучшие по качеству и цене;
• Большой выбор;
• Хорошо работает как с горячей водой, так и с газом;
• Достаточно устойчив к механическим повреждениям.

Недостатками признаны:

• Нестабильность в работе при среде ниже -40 градусов;
• Возникают сложности в работе с холодной водой в перспективе;
• Нельзя устанавливать на средах со слабой агрессией.

Хладостойкий

Подобный товар называют хладостойкими и изготавливают из легированной стали. Назначение — это работа при очень низких температурах. Применять их можно до -60 градусов. В основных характеристиках он похож на стальной.

Из нержавеющей стали

Этот тип изготавливают из стали нержавеющей. Шаровые краны из нержавеющей стали широко применяют в промышленном производстве. Среди плюсов отмечают следующие характеристики:

• Большой выбор сред работы;
• Можно эксплуатировать при температуре до -60 градусов.
• Недостатки:
• Относительно высокая стоимость изделия;
• Малый выбор в диаметрах.

Чугунный

Этот тип изготавливают из серого ковкого чугуна. В данный момент в России остался только один производитель изделий из этого материала, что произошло из-за массового применения стали. Это вызывало подорожание чугунных изделий. А также у элементов из этого материала нет существенных преимуществ перед другими типами.

Пластиковый

Для изготовления таких элементов чаще всего применяют полипропилен. А это значит, что пластиковый шаровый кран специально создан для монтажа на трубы из пластика.

Среди достоинств отмечают следующие параметры:

• Маленький вес;
• Стоимость;
• Большой срок эксплуатации.

Среди недостатков отмечают возможность устанавливать только на трубы из пластика.

Типы по принципу соединения

Шаровый кран отличается по используемому материалу в изготовлении, и также по принципу присоединения к трубе.

Муфтовый

Кран водопроводный шаровый муфтовый – это конструкция, с наличием резьбы на концах. Применяют такой тип для промышленности и ЖКХ. Диапазон диаметров 8 – 100. Корпус изготавливают из бронзы, стали и нержавейки.

К достоинству этого типа изделия относят маленький вес, длину, невысокую стоимость. К минусам относят сложность ремонта и обслуживания.

Резьба делится на несколько разновидностей:

• ВН-ВН – внутри резьба на обоих концах изделия;
• НАР-НАР – резьба внешняя с двух сторон;
• Штуцерный – внутри резьба со штуцером;
• ВН-НАР – внутри одной резьба внутри, а с другой снаружи;
• С американкой – с одной стороны резьбы внутри, а с другой накидная гайка.

Фланцевый

Этот тип соединяется с обратным фланцем. Диапазон диаметра с 15 по 800. Корпус изготавливают из чугуна, стали и нержавейки.

Под приварку

Легкие и небольшие устройства. Сварное соединение с трубопроводом обеспечивает прекрасную герметичность, но значительно усложняет процедуру обслуживания и замены крана.

По виду корпуса

В зависимости от того, какой корпус у шарового изделия, бывает:

• Кран цельносварной — не разбирается, выпускается из углеродистой или легированной стали, а также из нержавейки. Благодаря сварному корпусу у изделия ниже стоимость по отношению к разборным моделям. С учетом эксплуатационного ресурса величиной в 20 лет обязательное использование разборного изделия требуется достаточно редко.
• Кран разборный — допускается разбирать, его можно обслуживать. Но для качественной разборки нужно специализированное оборудование. В противном случае высока вероятность потери герметичности.

Шаровые краны по виду уплотнения

Порядка 99% выпускаемых шаровых кранов – с фторопластовым уплотнением. Фторопласт – другое название тефлона. Исключение составляют изделия высокотемпературных модификаций, в которых уплотнение типа металл по металлу.

Это устойчивый к температуре полимер, обеспечивающий стабильное функционирование на воде – как холодной, так и горячей, на пару (до 150С), на углеводородных составах и технических маслах – природном газе, нефтерподуктах. Часто газовые шаровые краны с таким уплотнением. Рабочая температура находится в диапазоне от -10С..+150С, предельно допустимая величина -40С и +200С.

Уплотнение типа металл по металлу выполняется так, что крановый корпус и шар соприкасаются непосредственно, без мягких уплотнений. Ключевое преимущество в таком случае – стойкость к высоким температурам, а недостатком является то, что обеспечить герметичность класса А очень сложно.

Классификация по назначению

Наибольшее распространение получили шаровые краны следующих видов:

• Регулирующий — двухходовое изделие, конструкция которого дает возможность регулировать поток жидкости.
• Для подземной установки — двухходовое изделие с удлиненным штоком, используется для монтажа в подземных коммуникациях, допускает открытие-закрытие крана через установленный на улице ковер.
• Трехходовой кран— изделие для смешения и распределения жидкости – соответственно Т-порт и L-порт. Находит широкое применение в монтаже манометров и индикаторов давления, используется в технологически сложных процессах.
• Для подсоединения температурного датчика — двухходовое изделие, широко используемое при установке теплосчетчиков в квартирах.
• Запорный — двухходовое изделие, предназначенное для полного перекрывания потока.

Классификация по виду управления

Способ управления:

• Ручной. Наиболее распространенный в быту тип шарового крана. Поток носителя перекрывается поворотом рычага или «бабочки».
• С электроприводом. Управление идет удаленно, посредством электрических сигналов.
• С пневмоприводом. Еще один вариант дистанционного управления. Применяется там, где использование электричества сопряжено с определенной опасностью.
• С редуктором. Устройство монтируется на кранах сечением свыше 30 см и на некоторых менее габаритных моделях, где необходимо обеспечить плавное изменение интенсивности потока носителя.

По виду прохода

В зависимости от типа прохода шаровые клапаны делят на два вида:

• Полнопроходные — изделия с заявленным производителем диаметром условного прохода, совпадающим по величине с действительным проходом в шаре. Так, у модели Ду100 и диаметр крана, и реальный проход в нем составляют 100мм.
• Стандартнопроходные — изделия с заявленным производителем диаметром условного прохода, большим, чем реальный проход в шаре. У модели Ду100 величина диаметра условного прохода больше на 20 мм и составляет 100мм, тогда как в действительности проход в шаре 80мм. Преимущество стандартнопроходных изделий – цена шарового крана. Она ниже в сравнении с полнопроходными моделями.

Почему так популярна стандартнопроходная модификация? Ведь свыше 90% используемых шаровых кранов именно такие.

Причина – в конструкции крана. Благодаря ей удается получить небольшое гидравлическое сопротивление жидкости при протекании через шар.

Стандартнопроходной кран иногда пропускает среду больше той, которая пропускается аналогичными по величине вентилями и задвижками. А поскольку шаровые краны в активном ходу с 2000 года, ими легко заменить подобную арматуру, не расходуя рабочую среду и не теряя давление в трубопроводе.

Как выбрать кран

Чтобы не ошибиться с выбором крана, следует учитывать ряд важных моментов:

• Предназначение устройства. В соответствии с ГОСТ изделия для газопроводов идентифицируются по черной или желтой окраске рукоятки, для сетей холодного водоснабжения – по голубой. Красным цветом маркируются шаровые краны, предназначенные для сетей горячего водоснабжения.
• Способ монтажа детали. На магистралях, предназначенных для транспортировки кислотных, щелочных сред, либо жидкостей с высокими температурами, предпочтение отдается устройствам под приварку.

Условный диаметр шарового крана обозначается литерами DN. Помимо номинального прохода, на маркировке изделия присутствует информация о значениях номинального (PN) и рабочего давления, предельной допустимой температуры эксплуатации, дате выпуска детали.

При покупке устройство следует внимательно осмотреть на наличие брака – зазубрин, сколов, вмятин. Также стоит проконтролировать комплектацию, куда обязательно включаются:

• Корпус.
• Стальной или латунный шар.
• Уплотнительная шайба.
• Ручка управления.
• Регулировочная гайка.
• Шток уплотнения.

Также, стоит быть внимательным, чтобы вместо дорогого и долговечного латунного изделия не приобрести за те же деньги низкокачественную подделку из силумина, которая прослужит, в лучшем случае, 2-3 года. Распознать попытку обмана можно по весу – настоящая латунь очень тяжелая.

Для подключения душевых кабин, стиральных и посудомоечных машин, внутренней разводки системы водоснабжения подойдут разборные краны с резьбовым креплением. Вообще, при выборе между цельносварными и разборными деталями лучше отдать предпочтение последним, поскольку они легко поддаются ремонту, просты в эксплуатации, компактны, а также характеризуются хорошим уровнем герметичности.

Что касается стоимости, это не тот вопрос, где следует любым способом пытаться сэкономить. Дешевый кран плохого качества не только прослужит на порядок меньший срок, но и имеет все шансы стать причиной серьезных неприятностей – от затопления соседей снизу до опасной для жизни утечки газа.

Самыми дешевыми ожидаемо считаются изделия умельцев из Поднебесной, наиболее дорогими – итальянские устройства. Российские краны относятся к средней ценовой категории, предлагая разумный компромисс между экономией и качеством.

Своеобразным знаком качества изделия служит характерный блеск металлического корпуса. Блеск появляется после опыления латунного сплава дорогостоящим хромом или никелем.

К чему приводят ошибки при выборе

Неправильный выбор модели шарового крана чреват серьезными последствиями. Так, если в систему холодного водоснабжения установить стальное изделие, оно может быстро (за 3-6 месяцев) прийти в негодность. Причина – повышенное содержание кислорода в жидкости, способствующее интенсивному образованию ржавчины. Для таких сетей лучше предпочесть изделия с покрытым резиной клином.

Если, напротив, в системе работает носитель с высокими температурами (150°С и выше), ошибкой будет эксплуатация изделий с фторопластовым уплотнителем. Для сохранения герметичности здесь лучше подойдут краны с уплотнением типа металл по металлу.

В трубопроводных сетях, по которым циркулирует техническая вода, содержащая твердые фракции, устанавливать бытовые шаровые краны не рекомендуется. Примеси быстро выведут из строя уплотнительные кольца, и устройство перестанет правильно функционировать.

Особенности установки

Устанавливать шаровый кран можно практически в любом месте трубопровода. Резьбовые изделия легко устанавливаются самостоятельно. В заранее определенном месте труба отрезается, на ней накручивается резьба, наматывается уплотнитель, закрепляется запорный элемент.

Установка приварных или пластиковых кранов потребует использования сварочного аппарата или специального паяльного устройства соответственно.

При горизонтальном размещении крана, поворотная ручка располагается сверху (допускается отклонение от вертикали не более 45°).

Кран устанавливается с учетом стрелки, размещенной на корпусе устройства и показывающей направление движения рабочей среды по трубопроводу. Если стрелка отсутствует, допускается монтаж устройства любой стороной.

После установки кран обязательно проверяется на работоспособность и герметичность во всех положениях. Также, важно убедиться в том, что свободному вращению рычага или «бабочки» ничего не препятствует.

Видео

В сюжете - Конструкция и принцип действия

В сюжете - Как с помощью магнита можно определить металл, из которого изготовлен шаровой затвор

В сюжете - Почему не стоит использовать дешевые краны и вентили

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как отличить подлинный шаровой кран от подделки