Шаровые краны: виды, функции, использование. Самостоятельная установка шаровых кранов. Выбор и монтаж

Уютное жилище должно быть сухим и безопасным. И те, кто когда-то испытал все прелести трубопроводных сюрпризов с испорченным впоследствии ремонтом, как своим, так и своих соседей снизу, или неблагоприятным воздействием газа при его утечке, теперь точно знают, что качество трубопроводных сетей превыше пресловутой экономии. Говоря о качестве трубопроводных сетей, стоит напомнить, что внимание следует уделить не только трубам, но и соединительной и трубопроводной арматуре.

Остановимся более подробно на запорной арматуре. Сегодня она используется практически везде, во всех трубопроводных сетях, предназначенных для транспортировки или распределения жидких и газообразных сред. Запорная арматура позволяет закрыть, открыть или перенаправить поток рабочей среды. В течение многих лет запорная арматура претерпела множество преобразований от незамысловатых вентилей до шаровых кранов, которые сегодня занимают лидирующую позицию на рынке трубопроводной запорной арматуры.

Сфера применения шаровых кранов.

Сфера применения шаровых кранов достаточно широка. Они успешно используются в системах отопления, водоснабжения и газоснабжения, как на бытовом, так и на более масштабном производственном уровне. Широко применяемой стала установка шаровых кранов возле основания стояков (пожарной, хозяйственной, питьевой и иных систем), а также на каждом ответвлении от основного трубопровода. Шаровые краны идеально подходят для использования в трубопроводных системах транспортировки нефти, масел, агрессивных сред, а также промышленных и стоковых вод, пищевых растворов.

Большинство же обычных людей знакомо с шаровыми кранами по воле случая. можно наверняка встретить практически в каждом доме, в котором есть современная бытовая техника: стиральные машины, посудомоечные машины и т.д.; а также установлены счетчики (вода, газ). В данном случае шаровой кран устанавливается на подводках к технике и приборам. В большинстве случаев в жилых помещениях установка шарового крана на водопроводные трубы производится вместе с установкой фильтра тонкой очистки. Благодаря этому вода, используемая для приготовления пищи и других бытовых потребностей, становится намного чище.

Принцип работы шаровых кранов .

Шаровые краны предназначены для полного перекрытия потока рабочей среды и не используются для его регулировки. Если вы хотите, чтобы шаровой кран прослужил вам много лет, необходимо использовать его строго по назначению, в соответствии с правилами, изложенными в инструкции.

Принцип работы шарового крана основывается на перекрытии потока рабочей среды запирающим элементом. Запирающим элементом шарового крана является шар с проходным цилиндрическим отверстием. При повороте запирающего элемента вокруг своей оси - перпендикулярной, относительно неподвижного корпуса шарового крана - происходит открытие или перекрытие доступа потоку рабочей среды. Что касается формы отверстия, то она может быть не только круглой, но и трапециевидной, прямоугольной или овальной. Размер отверстия запирающего элемента также бывает различным в зависимости от сферы применения шаровых кранов и параметров трубопроводной сети.

В зависимости от габаритов и назначения запорной арматуры запирающий элемент шарового крана может быть герметизирован двумя основными способами:

Плавающий шар (для небольших шаровых кранов)
. шар на опорах (для шаровых кранов с большим диаметром)

В некоторых случаях также используются шаровые краны с дополнительными уплотнительными кольцами. Открытие и закрытие шарового крана производится путем поворота рукоятки на 90°.

Модификации шаровых кранов .

Сегодня рынок трубопроводной арматуры насыщен шаровыми кранами различных модификаций, предназначенных для использования во всевозможных отраслях промышленности и в быту. Каждый из них отвечает различным требованиям, рассчитан для работы с определенными рабочими средами при определенном давлении и температурном режиме. Поэтому, при их выборе необходимо четко представлять, какой именно шаровой кран вам необходим.

Классификация шаровых кранов по способу крепления.

Способ крепления шарового крана к трубе различен. Каждый из них приемлем при определенных условиях.

Краны шаровые муфтовые наиболее часто используются для оборудования водопроводных, газопроводных и отопительных систем жилых и общественных зданий. Они удобны, практичны и малогабаритны. Краны шаровые муфтовые легко устанавливать и демонтировать без применения специального оборудования. Кран шаровой муфтовый целесообразно использовать для монтирования в трубы, диаметральное сечение которых не превышает 40-45 мм. Для более габаритных труб лучше использовать краны шаровые фланцевые.

Кран шаровой фланцевый .

Кран шаровой фланцевый используется для монтажа в трубы диаметром более 45-50 мм. Использование при монтаже уплотнительных прокладок обеспечивает высокую герметичность и прочность соединения шарового крана и трубы. Краны шаровые фланцевые обладают высокой степенью прочности и рассчитаны на большие нагрузки.

Краны шаровые фланцевые бывают:

Неразборные - литой корпус;
. разборные - корпус, состоящий из 2-х частей, которые легко разбираются для замены поврежденных деталей (прокладок или запирающего элемента) в случае поломки.

Краны шаровые фланцевые идеально подходят для трубопроводов, рабочей средой которых является нефть или газ.

Кран шаровой штуцерный.

Кран шаровой штуцерный также широко используется в химической, пищевой и других сферах промышленности. Возможность многократного демонтажа делает такие шаровые краны удобными в эксплуатации.

Приварной шаровой кран .

Приварной шаровой кран, в отличие от штуцерного, муфтового или фланцевого, которые желательно устанавливать в местах, где должна быть предусмотрена возможность быстрого демонтажа и починки крана, предпочтителен в местах закрытых, где демонтаж не предусматривается. Приварной шаровой кран устанавливается при помощи сварки, поэтому выполняется исключительно специалистами. Наиболее часто приварной шаровой кран используется в строительстве.

Комбинированный шаровой кран .

Некоторые производители выпускают специализированный вид шаровых кранов - комбинированный. В комбинированных шаровых кранах сочетается сразу несколько способов крепления с трубами.

Классификация по числу патрубков:

Угловые шаровые краны
. проходные шаровые краны
. трехходовые шаровые краны
. многоходовые шаровые краны

Трехходовые шаровые краны используются для перенаправления и смешения рабочих сред.

Шаровые краны практичны и при этом очень компактны, что играет значимую эстетическую роль. Они удобны в использовании, легкий поворот рычага на 90° позволяет моментально перекрыть доступ рабочей среды, что особенно важно при внезапных небольших «авариях», таких как протечка водопроводной трубы или утечка газа.

Шаровые краны износоустойчивы и изготовлены из материалов, стойких к коррозии. Они прекрасно переносят воздействие агрессивных сред. Шаровые краны легко поддаются ремонту и имеют низкую стоимость, по сравнению с другой арматурой данного назначения. Все эти преимущества делают шаровые краны лидерами рынка запорной арматуры.

Шаровой кран – это современное и полезное устройство. Это разновидность запорного прибора, устанавливаемого на трубопровод. Основными преимуществами такой продукции остается надежность, долговечность и простота монтажа. Применять такой кран можно не только на промышленных объектах, но в жилых домах.

Конструкция шарового крана выполнена таким образом, что достигается герметичное перекрытие не только жидкости в трубопроводе, но и продуктов нефти и газа.

Процесс изобретения шарового крана был осуществлен 100 лет назад. За это время такие изделия много раз были модернизированы, в результате чего удалось произвести большое количество разновидностей такого приспособления.

Когда мир увидел синтетические материалы, то устройство шарового стало намного прочнее и надежнее. В результате полученное изделие получило длительный срок службы и прекрасную герметизацию.

Управлять системой стало очень легко и просто, ведь применяемые смазочные материалы приобрели высокое качество. Такой критерий влияет на то, что теперь нет необходимости так часто осуществлять ремонт.

Что такое шаровый кран? Устройство инновационного шарового крана очень простое. В его комплекцию входит такой элемент, как подвижная деталь. Она представлена в виде стального шара с круглым отверстием. Именно через него и проходит весь поток. Диаметр отверстия должен совпадать с размером трубы.

На видео — шаровый кран:

При повороте шара на 90 градусов, то на пути движущего потока устанавливается преграда. Эта деталь носит название полнопроходной. Когда деталь полностью открыта, то отсутствуют потери давления во время движения жидкости. В результате этого удается увеличить срок эксплуатации запорного механизма и труб.

Как правильно называть: шаровый или шаровой? Правильное название у этого устройства – шаровой. Причина в том, что в его комплекции имеются шаровые части.

Латунный

Такой вид изделий считается самым популярным, когда необходимо установить его на трубопроводную арматуру для регулирования подачи жидкости. В ходе производства применяют хромированную или полированную латунь. Благодаря этому удается достичь высокого качества изделия.

На фото — латунный шаровый кран

Шаровой кран, выполненный из латуни, способен выдерживать большие перепады температуры, в результате чего прибор может выполнять все свои функции даже в экстремальных условиях. Латунные краны не подвергаются воздействию коррозии, поэтому их срок эксплуатации намного выше, чем у стальных изделий.

Фланцевый

Главным достоинством таких изделий является меньшее гидравлическое сопротивление, легкость в монтаже, практичность, компактные размеры. Кроме этого, такой кран позволяет визуально вести контроль за положением запирающего органа. В комплекции фланцевого крана имеется электропривод, благодаря чему удается управлять потоком трубопровода в автоматическом режиме.

На фото — фланцевый шаровый кран

Муфтовый

Этот кран также является распространенным видом шарового устройства. Для него характерно присоединение к трубе или накопительной емкости для жидкости посредством муфт. Они обладают внутренней цилиндрической резьбой.

На фото — муфтовый шаровый кран

Также конструкция муфтового крана может предполагать наличие внутренней конической резьбы. Для открывания крана необходимо взять рукоять и повернуть ее по направлению против часовой стрелки. Когда рукоять находиться в положении, параллельном трубе, то значит, кран открыт полностью.

Полнопроходный

Такой вариант можно задействовать в области теплоснабжения, в теплопроводах, в масляных трубах, а также в трубопроводе, по которому движется безкислотная вода. Такое устройство не нуждается в особом уходе, подтягивании или смазке. Главными преимуществами полнопроходного шарового крана остаются длительный срок службы, быстрая установка, низкие расходы в ходе эксплуатации.

На фото — полнопроходный шаровый кран

Наличие высокого шпинделя и круглой внешней форме крана, вес работы по изоляции выполнять очень быстро и легко. У крана имеется съемная ручка, которую можно переставлять на 180 градусов. В конструкции корпуса отсутствуют тяжелые и непрочные длительные элементы.

Трехходовой

Для этого вида шарового крана характерно наличие одного входного два выходного патрубка. Благодаря этому удается смешивать потоки сред с разнообразными параметрами. На основании указной характеристики трехходовые краны нашли свое активное применение в сантехнике при монтаже смесителя.

На фото — трехходовой шаровый кран

Кроме этого, такие изделия обладают следующими положительными качествами:

• простота конструкции;
• малые размеры;
• малое время, затрачиваемое на поворот;
• можно применять для вязких и загрязнённых сред.

Бабочка

На фото — шаровый кран «бабочка»

У такого устройства корпус выполнен из кованой латуни. Имеющийся шаровой элемент является хромированным. Для управления краном бабочка имеется специальный рычаг, который напоминает «бабочку». Этот рычаг в процессе производства покрывается эпоксидной эмалью.

Угловой

На фото — угловой шаровый кран

Шаровые угловые краны служат для подключения к холодной и горячей водопроводной сети. Как правило, их можно встретить на трубопроводе смывного бачка, смесителя, стирки и посудомоечной машине. Процесс подключения осуществляется при помощи гибких соединителей с накидной гайкой. Благодаря такому крану удается прервать подачу жидкости к определенному источнику потребления воды.

Стальные нержавеющие

На фото — стальной нержавеющий шаровый кран

Для стального шарового крана характерна высокая прочность и длительность использования. Благодаря специальному покрытию такие изделия не боятся коррозии. Процесс установки очень простой, монтаж может выполнить любой человек, имеющий минимальные знания в этой области. Кроме этого, стальной нержавеющий кран показал отличные характеристики в плане эксплуатации.

Стальной нержавеющий кран совершенно безопасен для здоровья человека. Обработка изделия осуществляется при помощи стального материала, который не влияет на качество воды. Вся конструкция выполнена прочности герметично, благодаря чему удается предотвратить протекание воды. Монтаж стального крана может производиться на систему газоснабжения.

Накидной (американка)

На фото — накидной кран «Американка»

Этот вариант шарового крана представлен в виде запорной трубопроводной арматуры. Подобное изделие выполняет полное закрытие или открытие прохода жидкости в трубе. Для изготовления корпуса шарового крана с накидной гайкой (американской) используют латунь и никелированное покрытие.

Производители и цены

Сегодня на строительном рынке представленная продукция не находится в дефекте. Имеется множество проверенных изготовителей, среди которых можно выделить следующие:

Кран шаровой – это очень важный элемент при обустройстве различных сантехнических приборов. Его конструкция очень простая, благодаря чему процесс монтажа и использования осуществляется легко. Благодаря широкому разнообразию этой продукции удается выбрать подходящий вариант для установки определенного изделия и при конкретных условиях эксплуатации.

Шаровые краны предназначены для герметизации полости труб при газонефтеводопроявлениях и открытых фонтанов. При вскрытии коллекторов в скважинах с возможным ГНВП на устье необходимо иметь два шаровых крана. Один шаровой кран устанавливается между рабочей трубой и её предохранительным переводником, второй является запасным.

При вскрытии газовых пластов с аномально высоким давлением, сероводородсодержащих горизонтов на буровой должно быть три крана. Один шаровой кран устанавливается между рабочей трубой и вертлюгом, второй – между трубой и предохранительным переводником, третий – запасной.

Все шаровые краны должны находится в открытом состоянии, окрашены в красный цвет и иметь присоединительные размеры, соответствующие колонне труб, спущенных в скважину.

Промышленностью выпускаются шаровые краны с шифрами КШ; КШН; КШВ; КШВН; КШЦ и др.

Конструкция крана шарового цапфового КШЦ – 178 представлена на рис. 26. Кран шаровой состоит из корпуса 2, внутри которого размещены два стакана: верхний 4 и нижний 8. В стаканах устанавливаются две тарельчатые пружины 7 и два седла 1. Между двух сёдел зажимается непосредственно сам шар 3. Шар имеет сквозное цилиндрическое отверстие и две проточки – "полочки" образующие цапфы, которые входят в отверстия, выполненные на стыке двух стаканов. Одна из цапф имеет паз, который входит в кулачковое зацепление с муфтой 6 (узел управления шаром). Другая цапфа входит в контакт с сегментом, установленным в отверстии стакана и ограничивающим поворот шара только до 90 0 . Для поворота шара на "открытие" или "закрытие" заводом поставляется специальный ключ 16 для управления шаром. Вставив ключ в квадратное (или шестигранное) отверстие 14, чтобы закрыть шаровой кран необходимо повернуть ключ на 90 0 по часовой стрелке. Для открытия проходного канала крана ключ поворачивается "влево" против часовой стрелки на 90 0 . Усилие на ключе, при поворачивании шара, регулируется прижимной гайкой 5 и должно составлять 15 – 20 кгс·м. Ключ управления шаром должен находится на видном, легкодоступном месте. Каждый член бригады должен знать местонахождение специального ключа для шарового крана.

Каждый шаровой кран должен иметь технический паспорт завода – изготовителя, Акт опрессовки на рабочее давление, которое проводится не реже одного раза в 6 месяцев и Акт о проведении дефектоскопии не реже одного раза в 12 месяцев.

Обслуживание шарового крана состоит в том, чтобы не реже одного раза в неделю проверять легкость "открытия – закрытия" шарового запорного узла с усилием на ключе 15 – 20 кгс·м, а также вести учёт времени нахождения шарового крана в компоновке колонны при бурении и промывки. При наработке часов шарового крана близкого к моторесурсу (согласно технического паспорта) шаровой кран передают службе главного механика, получая взамен новый шаровой кран. Шаровые краны, бывшие в работе при ликвидации ГНВП, также сдают на ревизию.

Чтобы открыть шаровой кран, находящийся под давлением, рекомендуется после монтажа нагнетательной линии с насосным агрегатом ступенчато поднимать давление над шаром, каждый раз на 25 кгс / см 2 и проворачивать шаровой запорный механизм специальным ключом на "открытие".

Чтобы упростить процедуру по открытию шарового крана находящегося под давлением, Волгоградский завод буровой техники выпустил опытную партию шаровых кранов с системы выравнивания давлений над и под шаровым запорным механизмом. Система выравнивания давлений была выполнена в виде миниатюрного перепускного клапана, установленного в корпусе шарового крана, который каналами в корпусе сообщал полость под шаром с полостью над шаром. Поворотом ключа перепускной клапан "открывался", полости сообщались, давление выравнивалось, и шаровой запорный механизм легко открывался с усилием 15 – 20 кгс·м. Однако, в промысловых условиях, система выравнивания давления не функционировала, так как перепускные каналы диаметрами 3 мм (ограничение толщиной стенок корпуса шарового крана), очень быстро "забивались" буровым раствором.

Долгое время в качестве запорной арматуры в трубопроводах использовалисьвентили изадвижки. При их эксплуатации необходим был постоянный контроль состояния и техобслуживания. Однако проводить такой контроль было нелегко и затратно: традиционная трубопроводная арматура являлась крупногабаритной и тяжелой. Регулярно возникающие с ней проблемы настойчиво требовали создать легкую, удобную, надежную альтернативу. Таким устройством оказался шаровый кран: фланцевый, с резьбовым присоединением к трубе, под приварку и т. д.. Что такоешаровый кран? Это устройство, имеющее запирающий элемент в виде шара, который перекрывает поток в трубопроводе или пропускает его. Сегодня шаровые краны используют при обустройстве магистральных трубопроводов, транспортирующих природный газ, нефть, а также в коммунальном хозяйстве (это касается как газоснабжения и отопления, так и систем водоснабжения-канализации).

Какие достоинства у шаровых кранов?

Шаровый кран, в отличие от своих предшественников, имеет массу плюсов. Основные из них - невысокая стоимость, меньшее гидравлическое сопротивление, высокая герметичность, небольшие размеры. Кран легок в установке, надежный и долговечный в эксплуатации, легко открывается и закрывается благодаря инновационным уплотнениям. Он компактен, а контролировать положение затвора в нем можно визуально. Кроме того, шаровый кран (фланцевый, муфтовый или любой другой) можно быстро и просто отремонтировать без демонтажа благодаря разборному корпусу.

Виды шаровых кранов

Состоит шаровый кран из неподвижного корпуса и вращающегося затвора (шара). По типу присоединения устройство может быть фланцевым, штуцерным, муфтовым, комбинированным и приварным. Эту арматуру также делят на полнопроходную и стандартно проходную. По форме она бывает круглой, прямоугольной, трапецеидальной и овальной. Кроме того, шаровые краны отличаются по типу рабочей среды (газовый кран, кран для воды и т. д.) и исполнению корпуса (стальные, латунные). Что касается герметизации запора, то тут шаровые краны делятся на две категории: с шаром на опорах и плавающим. Одним из наиболее часто используемых видов арматуры сегодня является шаровый кран фланцевый. Его применяют при строении кораблей, в нефтяной, пищевой и многих других отраслях промышленности. Рабочей средой в трубах при использовании фланцевого шарового крана могут быть газо- и нефтепродукты, различные жидкости.