Водопроводные шаровые краны: виды, классификация, устройство и принцип работы

Протечки

Несмотря на высокую надежность шарового крана, посторонние частицы в потоке продукта и грязь могут привести к возникновению проблем в эксплуатации. Наиболее часто встречаются протечка через закрытый шаровой затвор, протечка по штоку и неполное закрытие крана.

Протечки по седлу

В случае протечки по седлу сначала нужно повернуть несколько раз шар в открытое и закрытое положение, если под уплотнение попал инородный предмет, седло, при повороте вытеснит его и притрется к поверхности шара. Если это не помогло, необходимо убедиться, что кран находится в полностью закрытом или полностью открытом положении. Помешать этому может грязь или инородные материалы, попавшие между упорами крана. Также возможна неправильная установка ограничительных упоров привода и неисправность самого привода.

Протечка при попадании твердых частиц между седлом и шаром

Если кран недозакрывается на 10-15 градусов, произошло заедание седел. В этом случае необходимо ввести промывочную жидкость и оставить минимум на 30 минут, чтобы она пропитала и размягчила затвердевшие осадки. Затем промыть еще раз, после этого закачать смазку и попытаться стронуть седла. Если это удастся – закачать смазку согласно процедуре, после чего выполнить 10-20 циклов открытия-закрытия крана.

Введение смазки или пасты

Если же кран открывается и закрывается до конца, а протечка продолжается, необходимо ввести смазку или уплотняющую пасту через специальные фитинги, расположенные на корпусе крана. Если фитинг неисправен или подтекает, его необходимо заменить

Внимание! При замене фитингов необходимо сбросить давление в трубопроводе

Процедура введения в седла смазки, промывочной жидкости и герметизирующей пасты одинакова. Есть лишь небольшие отличия: при промывке кран должен находиться в полностью открытом положении, если же вводится смазка или уплотнитель, шаровой кран должен находиться в полностью закрытом положении. Для введения смазки или уплотнителя необходимо специальным насосом ввести 1/16 часть от общего объема смазки, необходимого для крана данного размера, затем нужно произвести 3 цикла открытия-закрытия крана для того, чтобы седла повернулись на 45 градусов. Данную процедуру следует повторить 8 раз на каждое седло, если шаровой кран имеет только один фитинг на каждом конце, и четыре раза, если он имеет по 2 фитинга на каждом конце. Таким образом, достигается равномерное распределение смазки по седлам.

Утечка по штоку

В редких случаях встречается утечка по штоку. Это может произойти из-за ослабления затяжки нагрузочного болта или гайки штока, износу уплотнения. Величина момента затяжки важна по следующей причине: слишком большая затяжка приведет к затруднению вращения пробки шарового крана и может привести к выдавливанию уплотнений, а слишком маленький момент затяжки не приведет к обжатию уплотнения должным образом. Следовательно, произойдет утечка.

Для устранения утечки сначала необходимо проверить правильность моментов затяжки болта или гайки штока динамометрическим ключом. Если момент затяжки правильно установлен или после наладки не дает желаемого эффекта, то необходимо ввести уплотняющую пасту через специальный фитинг. Если это не помогает, то нужно заменить верхнее уплотнение штока согласно инструкции.

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.

Источники

• https://BonCoupe.ru/truby-aksessuary/kran-sharovyj-ili-sharovoj-kak-pravilno.html
• https://melt-spb.ru/montazh/kran-sharovoj-ili-sharovyj.html
• https://msmetall.ru/montazh/sharovoj-ili-sharovyj.html
• https://www.specarmatura.ru/articles/121084/
• https://RemmachSerp.ru/truby-drugoe/kran-sharovoj-ili-sharovyj.html
• https://LesProm-08.ru/komplektuyushchie/sharovoj-ili-sharovyj-kak-pravilno.html
• https://rkc-parus.ru/aksessuary/sharovoj-ili-sharovyj-kak-pravilno.html

Водопроводные вентили: устройство и ремонт

Вентили водопроводные – это особая конструкция в водопроводной арматуре. Устанавливаются они в качестве запорного и регулирующего механизма.

Этот вентиль создает прекращение движения потока воды благодаря специальному запорному механизму. Он имеет подвижный элемент, который еще называется шпиндель, вкрученный в резьбу гайки на крышке.

Эта особенность используется не только для прекращения напора рабочей среды, но для и контроля давления напора.

На сегодняшний день используются разные виды водопроводных вентилей, их можно условно поделить на ряд отдельных групп: проходной, угловой, прямоточный.

Также они делятся и по варианту герметизации — на сальниковые и сильфонные, а по виду резьбы – на водопроводные с выносной резьбой и погружной. В роли запорного элемента может использоваться и специально установленная диафрагма, которая называется мембрана.

Все вентили для воды различаются такими свойствами, как:

• обычная конструкция – эти устройства нетребовательны в уходе и просты в эксплуатации;
• возможность эксплуатации при высоких перепадах давления;
• размеры и вес небольшие, устанавливать можно на любом необходимом участке всего трубопровода;
• малый рабочий ход запорного механизма, это создает дополнительное удобство при эксплуатации.

Существуют и запорно-регулирующие водные механизмы с профилированным пробковым золотником, они называются игольчатые вентили.

Технические характеристики кранов шаровых

Характеристики кранов зависят от материалов, применяемых для изготовления деталей шарового крана, соблюдения технологий производства и использования в производстве современного оборудования.

Как следствие — выше характеристики материалов исполнения, больше возможностей эксплуатации в окружающей среде и разнообразие составов пропускных сред.

Коротко о основных характеристиках КШ по эксплуатации в окружающей среде в разных климатических условиях, обозначения:

• У – умеренный климат
• ХЛ – умеренный и холодный
• УХЛ – умеренный, холодный и кислотостойкий

Также долговечность эксплуатации зависит от качества и характеристик уплотняющих материалов шарового затвора и штока крана.

Какие бывают шаровые краны по типу управления ?

Кран шаровый ручной — это самые распрстраненные шаровые краны с ручкой или «бабочкой».Кран шаровый с редуктором — это краны с установленным на них механическим редуктором. Редуктор необходимо обязательно устанавливать на всех кранах диаметров свыше 300мм, а так же на кранах с меньшим диаметром, где необходимо обеспечить плавное открытие шарового крана.Кран шаровый с электроприводом — это краны с установленным на них электроприводами применяются для дистанционного управления технологическими процессами, а так же для аварийного закрытия трубопроводов. Кран шаровый с пневмоприводом — это краны с установленным на них пневматическими приводами применяются для дистанционного управления технологическими процессами, а так же для аварийного закрытия трубопроводов во взрывоопасных зонах, в которых установка электропривода недопустима.

Преимущества и недостатки шаровых кранов

Шаровые краны очень популярны в самых различных сферах хозяйства. Они считаются надёжными запорными устройствами, входят в состав системы водоснабжения городской квартиры и частного дома.

Кроме надёжности и простоты конструкции изделия такого типа имеют много других преимуществ:

• большой рабочий ресурс, длительный срок эксплуатации;
• редко ломаются, легко ремонтируются;
• высокая степень герметичности, при правильной установке полностью отсутствуют протечки;
• удобное использование, для перекрытия водного потока достаточно поворота или нажатия рычага;
• огромный ассортимент размеров и типов;
• простота монтажа, можно установить своими руками не привлекая специалиста-сантехника.

Смеситель с шаровым механизмом избавит своих владельцев от трудоёмкой и частой замены прокладок, а также проблем с утечкой воды, которые так часто встречаются у устаревших вентильных кранов.

Шаровые смесители очень редко выходят из строя, основной причиной поломки является жёсткая вода, поэтому производители рекомендуют устанавливать водопроводные фильтры в системе водоснабжения

Подробное устройство шарового крана. Как выбрать и разобрать

Многие люди в качестве запорной арматуры используют шаровые краны

В нашей статье мы предлагаем рассмотреть устройство шарового крана, узнать где он применяется, расскажем о его достоинствах и недостатках, а так же на что следует обращать внимание при покупке

Очень часто, при ремонте или монтаже нового водопровода или системы отопления нами бывает предусмотрена и замена кранов в квартире. И сразу возникает вопрос: «А какой кран выбрать?». В настоящее время большим спросом пользуются шаровые системы.

Шаровой кран – разновидность трубопроводного крана, регулирующий или запирающий элемент которого имеет форму сферы. Конструкция данного вида запорной арматуры известно уже более 100 лет.

Поначалу эти системы не пользовались особым спросом, но с появлением современных материалов таких, как синтетический каучук и фторопласт шаровые краны стали пользоваться успехом, благодаря простоте конструкции.

Предлагаем рассмотреть устройство крана шарового подробнее.

Как и любое устройство крана водопроводного, это изделие имеет корпус и подвижный элемент. Корпус может быть любой формы, в зависимости от его назначения (смеситель или запорная арматура).

Подвижный элемент везде одинаков. Это шар обрезанный с 2-х противоположных сторон закрепленный в седлах (уплотнительные кольца). В шаре есть сквозное отверстие, через которое и проходит поток воды. Открытие и закрытие подачи воды производится поворотом ручки на 90 0 .

Шаровый смеситель в разрезе

В кранах, которые мы используем дома, чаше всего диаметр проходного отверстия шара совпадает с диаметром трубы, такие краны называются полнопроходными. Такой тип запорной арматуры используют не только для водо- и газопроводов, а и для системы отопления.

Как выбрать хороший шаровой кран?

Как уже говорилось, современные производители выпускают более 4 тыс. различных видов шаровых кранов, поэтому для неподготовленного покупателя выбор запорного устройства- трудная задача.

Выбирая механизм, кроме основного параметра – пропускного диаметра, стоит обратить внимание на следующие факторы:

1. Внешний вид. Качественное изделие не имеет сколов, зазубрин, вмятин. Его поверхность ровная, маркировка завода-изготовителя видна чётко.
2. Допустимое давление. Из двух вариантов лучше выбрать тот кран, максимально допустимое давление, которого будет больше. Учтите, что этот показатель для горячей воды должен составлять не менее 20 кг/см², для холодной – не менее 10 кг/см². Чем больше допустимое давление, тем изделие лучше будет противостоять гидроударам в системе водоснабжения и отопления, периодически возникающим в трубопроводе.
3. Исполнение корпуса. Для подключения бытовой техники, душевых кабин, разводки системы водоснабжения внутри дома или разводки труб в квартире лучше отдать предпочтение более простым и ремонтопригодным разборным кранам. Для наиболее важных участков, например центрального водопровода лучшим вариантом будет цельносварной корпус.
4. Материал корпуса. Самые качественные изделия изготавливаются из латуни. Будьте осторожны! Под видом латунного крана вам могут продать подделку из силумина – дешёвого низкокачественного металла. Определить подделку можно по весу: латунный кран тяжёлый.

Изделия из стали выглядят солидно, но быстро ржавеют и выходят из строя. Конечно, это не касается устройств из “нержавейки”, которые, впрочем, встречаются достаточно редко. Если через кран будет проходить только холодная вода, то можно выбрать изделие из пластмассы.

Для перекрытия потока в безнапорных и слабонапорных системах, транспортирующих питьевую воду, бытовые не едкие и ливневые стоки могут применяться шаровые краны из непластифицированного ПВХ

Выбирая кран, ориентируйтесь на среднюю цену, слишком низкая стоимость должна насторожить, т.к. вам наверняка предлагают брак или подделку из дешевой стали.

Что касается стоимости шаровых кранов, то самыми дорогостоящими являются устройства Made in Italy. Чуть ниже по стоимости испанские, чешские, венгерские устройства. Российские и украинские производители занимают среднюю ценовую нишу, сочетая в себе качество и приемлемую стоимость.

Самые дорогие и долговечные шаровые краны выполнены из латуни, покрытые хромовым или никелевым слоем, такие устройства могут длительное время эксплуатироваться при температурах выше ста градусов

Самыми дешевыми традиционно являются изделия китайского производства. Качество китайских механизмов оставляет желать лучшего, использовать их можно только в качестве временных запорных устройств.

Применение шаровых кранов

Свойственные шаровым кранам широкий диапазон размеров, легкая встраиваемость в любые технологические линии, наличие различных способов присоединения к трубопроводам и возможность установки разных приводов способствуют расширению сферы их применения. Краны шаровые используют для управления самыми разными по своему составу и свойствам рабочими средами ─ жидкими, газообразными, содержащими твердые частицы. Краны шаровые не только успешно справляются с высокотемпературными рабочими средами, но и способны функционировать в окружающей среде с повышенной или пониженной температурой, в т. ч. в режиме непрерывной эксплуатации.

Шаровые краны для воды управляют потоками как обычной «водопроводной» воды, циркулирующей в сетях водоснабжения, так и дистиллированной, термальной (минеральной), морской (соленой). Вода может быть не только чистой, но и содержать твердые, в т. ч. абразивные частицы, ржавчину, известь, лакокрасочные материалы, включая растворители и прочие химические загрязнители; быть перегретой до 200 и более градусов Цельсия и очень холодной, с температурой от минус 30OC, за счет содержания этиленгликоля или пропиленгликоля.

Шаровые краны используют в трубопроводных системах, перемещающих весь спектр нефтепродуктов: нефтехимическое сырье, смазочные вещества, светлые нефтепродукты, бензин, дизельное топливо, мазут и даже такие вязкие составы как строительный и дорожный битум.

Но водой и нефтепродуктами перечень рабочих сред, потоками которых можно управлять с помощью шаровых кранов, не ограничивается. В него входят также разнообразные продукты химического производства: щелочи, кислоты, растворители (например, ацетон), лаки, краски, сода, изоцианаты, используемые для изготовления пенопластов, резины, ЛКМ и клеев, перекись водорода, метан, этилен, другие вещества.

Устанавливаемые на водо-, нефте-, газо-, продукто- и иных трубопроводах краны шаровые используют во многих отраслях народного хозяйства с разными требованиями к трубопроводной арматуре и разными условиями ее эксплуатации. В химической промышленности, где часто приходится иметь дело с необычайно агрессивными рабочими средами. В горнодобывающей (особенно на производствах, занятых обогащением полезных ископаемых) и металлургической отраслях, для которых свойственны особенно тяжелые условия эксплуатации. На распределительных станциях газопроводов, предприятиях нефтедобычи и нефтепереработки. В требующих особой чистоты, а порой стерильности фармацевтических производствах и предприятиях пищевой промышленности, например, при изготовлении спиртосодержащих напитков. В тепло- и электроэнергетике (ТЭЦ, ГРЭС, ГЭС, котельные, системы водоподготовки и водоочистки) и системе жилищно-коммунального хозяйства (теплосети и сети горячего и холодного водоснабжения и канализации).

Преимущества и недостатки изделий

Кран шар обладает следующими преимуществами:

• легкий вес;
• небольшая строительная длина;
• невысокое гидравлическое сопротивление рабочего вещества;
• возможность монтажа в любом положении в пространстве;
• превосходное соотношение стоимости и качества;
• высококлассная герметичность;

К недостаткам изделий относятся:

• высокая величина крутящего момента, необходимого для поворота рукоятки;
• появление гидравлических ударов в водопроводе, когда быстро открывается кран;
• необходимость открывать-закрывать кран регулярного (минимум раз в неделю), чтобы шар не «залип»;
• плохая применимость наиболее распространенных изделий с фторопластовым уплотнением при рабочей температуре свыше 150С.

Краны шаровые латунные – особенности

Преимущества:

1. широкий выбор моделей разных производителей;
2. доступная стоимость;
3. высокая скорость поставки;
4. эксплуатационные качества, оптимальные для воды и газа;
5. стойкость к механическим воздействиям.

Недостатки:

1. небольшой выбор диаметров шаровых кранов – выпускаются, как правило, с Ду 8-100мм;
2. нестабильная работа, если рабочая температура превышает 200С;
3. невозможность стабильно использовать кран в трубопроводах с нефтепродуктами;
4.  отсутствие приварной модели.

Краны шаровые стальные – особенности

Эти краны изготавливают из углеродистой стали (с маркировкой 20 или 25), которые широко применяются в ЖКХ и промышленности.

Преимущества:

1. низкая стоимость;
2. широкий выбор моделей разных производителей;
3. высокая скорость поставки;
4. эксплуатационные качества, оптимальные для воды и газа;
5. широкий ассортимент
6. стойкость к механическим воздействиям.

Недостатки стальных кранов:

1. возможны сложности при продолжительном использовании в водопроводах холодного водоснабжения;
2. невозможность использовать изделия на слабоагрессивных средах;
3. нестабильность при рабочей температуре ниже -40 град С;

Обозначения шаровых кранов

Диаметр кранов шаровых — Ду или Dn, это стандартное общепринятое для запорной арматуры обозначение условного прохода. Например диаметр может доходить 1200 миллиметров, сокращённо КШ Ду1200. В разных странах применяются различные стандарты по Ду.

Стандарт диаметров наиболее популярных кранов шаровых в России в миллиметрах: 6, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 400 … и до 1200. Наиболее применяемые на трубопроводах КШ Ду от 15 до 50 мм.

Номинальное давление пропускных сред для крана стандартно обозначается Ру или Pn

например Ру160 кг/см или Pn16 Мпа.

Вид крана может отличаться по присоединению к трубопроводу и управлению затвором, краткие обозначения производители КШ обозначают обычно дополнительной литерой, например КШФ — кран шаровой фланцевый. Ну и полностью обозначение выглядит примерно так: КШФ Ду100 Ру16.

Что собой представляют фланцевые шаровые краны для воды?

Фланцевый кран для воды также имеет шарообразный запорный элемент, поворот которого по вертикали открывает отверстие для движения воды.

Шаровые краны такого типа применяют для трубопроводов, по которым транспортируют пар, нефть, воду, воздух. Обычно фланцевые конструкции используют в условиях, когда использование муфтовых кранов ограничено из-за условий эксплуатации (температура выше 100 °C или рабочее давление превышает 16 бар).

Важно следить за тем, чтобы кран был повернут до упора. Иначе на запорном элементе появится загрязнение, которое приведет к нарушению герметичности

Возникнет необходимость ремонта или даже замены всей конструкции.

Существует несколько видов классификаций кранов шаровых фланцевых для воды:

Конструктивно такие краны делятся на:

• Прямоточные;
• Смесительные;
• Проходные;
• Угловые.

По пропускной способности они бывают:

• Стандартные (70−80%);
• Полнопроходные (90−100%);
• Неполнопроходные (40−50%).

Краны такого типа делают из различных материалов:

• Латунь;
• Сталь;
• Бронза;
• Чугун.

Шаровые краны также могут быть со встроенным фильтром для воды и без него.

При выборе фланцевого крана, уделите большое внимание качеству комплектующих, так как это обеспечивает длительное время службы и надежность в эксплуатации. Цена шарового крана не должна быть слишком низкой

Выбирая подобный элемент, уточните рабочую среду и допустимый температурный диапазон. В таком случае сантехнический ремонт не принесет дополнительных хлопот.

Достоинства крана шарового фланцевого для воды:

• Большой срок эксплуатации;
• Надежная герметичность при перекрытии потока;
• Небольшое гидравлическое сопротивление;
• Компактность;
• Небольшие размеры;
• Простая конструкция;
• Монтируется в любом положении;
• Нет необходимости в техобслуживании;
• Легкость в использовании;
• Краны с разборным корпусом можно починить;
• При необходимости быстро перекрывается вручную.

Минусы таких кранов:

• Дорогие;
• Тяжелые;
• Длинный рычаг при ручном управлении.

Читайте материал по теме: Поставщик инженерной сантехники: критерии правильного выбора

Особенности конструкции

Изобретены краны с шаровым способом запора были сто лет назад, но более ранние его варианты не совсем плотно перекрывали напор воды, поскольку их конструкция была несовершенна, а материалы недостаточно надежные.

С появлением искусственного фторопласта, каучука и многих других синтетических веществ устройство шарового крана стало более качественным, так как уплотнители, выполненные из них, обеспечивают отличную герметизацию и длительный срок службы.

Управление системой стало более легким из-за использования смазочных веществ высокого качества. Это в значительной степени влияет и на то, как часто нужно проводить ремонт (в данном случае — не скоро).

Устройство современного шарового крана довольно простое. Он состоит из затвора — подвижной детали, которая представляет собой стальной шар с круглым сквозным отверстием для прохождения потока. Размер отверстия совпадает с диаметром трубы.

Схема конструкции шарового крана.

Когда шар поворачивается на 90°, то идущему потоку полностью преграждается путь. Такой элемент называется полнопроходным. Если деталь открыта до конца, тогда полностью отсутствуют гидравлические потери во время циркуляции воды, что заметно увеличивает срок службы самого запорного механизма и труб.

Статья по теме: На какую поверхность укладывать ламинат: бетонная стяжка, деревянный пол

Именно поэтому современные шаровые конструкции вытеснили своих предшественников со всех основных и значимых магистральных линий.

Всего существует три типа подобного изделия:

• стандартные;
• полнопроходные;
• неполнопроходные.

Пропускная способность полнопроходного варианта достигает 100%, неполнопроходного — 50%, а стандартного — 80%. Для изготовления используют латунь, различные сплавы с ней или достаточно прочный пластик.

Шаровые изделия из пластика обладают меньшей прочностью и не устойчивы к высоким температурам, поэтому их используют при подведении газа или для холодного водоснабжения.

Материал корпуса шарового крана

Самое главное, на что следует обратить внимание при приобретении шарового крана для водопровода – это материал корпуса. Для внутридомового водопровода лучшим материалом признана латунь, а не цинково-алюминиевый сплав (ЦАМ), предлагаемый некоторыми недобросовестными производителями

Сплав ЦАМ содержит порядка 96-98% цинка, 2-3% алюминия и до 1% меди и значительно легче латуни (удельный вес ЦАМ – 6,7 г/см3, а у латуни 8,4÷8,7 г/см3). Цинково-алюминиевые изделия широко применяют в автомобильной промышленности (карбюраторы, арматура для масло- и бензопроводов), но использовать их для водопроводов нельзя. Кран из ЦАМ в домовом водопроводе просто рассыплется через год-два на куски (рис. 2). Причина этого довольно проста – цинк на самом деле корродирует в воде самым первым из других металлов в изделии. Для масла и углеводородных жидкостей ЦАМ имеет достаточную коррозионную стойкость, а в воде – нет, цинк защищает другие металлы от коррозии, соединяясь с водой первым.

Рис. 2. Кран из цинково-алюминиевого сплава (ЦАМ) через 2 года эксплуатации

Отличить, сделан ли кран из латуни или из ЦАМ можно по весу: кран из ЦАМ заметно легче. Но сравнивать по весу конструктивно подобные краны надо без ручек – недобросовестные производители часто «компенсируют» недостаток веса применением более массивного рычага (ручки) из крашеного черного металла.

Латунь имеет характерную желтизну. Если шкуркой или надфилем слегка снять гальванопокрытие на корпусе крана, то можно увидеть, латунь ли это. Цвет ЦАМ – серебристый, не меняющийся при окислении. Безопаснее всего приобретать кран, у которого естественный цвет латуни виден на каком-либо участке без гальванопокрытия, (рис. 3).

Рис. 3. Естественный цвет латуни виден на резьбовом патрубке крана Valtec Base

Качественные латунные шаровые краны обычно изготавливают методом горячего объемного прессования из свинцовосодержащей латуни марки CW617N по EN 12165, похожей по составу на латунь марки ЛС59-2 по ГОСТ 15527. Это способ предпочтительнее центробежного литья под давлением, так как горячепрессованные детали намного прочнее литых. Латунные детали кранов из прутка (шаровой затвор, шток, сальниковая гайка), как правило, делаются из латуни марки CW614N (ЛС 58-3), см. таблицу 1. Краны с корпусами из нержавеющей стали применяются в пищевой промышленности и излишне дороги для водопроводной арматуры.

Таблица 1. Состав латуни для водопроводных шаровых кранов