На сьогоднішній день кульові крани набули широкого поширення в системах водопостачання. Завдяки простоті своєї конструкції вони здатні тішити господаря надійною роботою впродовж багатьох років. При цьому процес їх експлуатаціїгранично простий. За рахунок того, що запірним елементом у них є куля, процес повороту вентиля виконується без зайвих зусиль. Для цього просто потрібно повернути важіль на кут 90°. Не потрібно рахувати оберти або чекати на упор для того, щоб переконатися в повній фіксації вентиля.
Різновиди
Кульові крани поступово витісняють інші поширені види: засувні, конічні та циліндричні. Їх основою є куля, яка використовується як запірний елемент. Під час повороту контакт рухомого елемента з ущільнювачами муфти залишається незмінним. Пропускається вода завдяки тому, що всередині кулі висвердлено отвір. Використовуються такі крани в побутових системах опалення та водопостачання.
Існує декілька видівкульових кранів:
- приварний;
- поліпропіленовий;
- муфтовий;
- муфтовий повнопрохідний.
Приварні та фланцеві
Приварні вентилізакріплюються за допомогою зварювання, внаслідок чого неможливо виконати їх демонтаж. Фланцеві використовуються у трубах широкого діаметра. Під час їх встановлення ставляться додаткові прокладки для ущільнення місця стику. Завдяки високій герметичності та підтримці роботи з високим тиском вони використовуються в газопроводах та нафтопроводах. Широко їх застосування також у системі міського водопостачання.
Поліпропіленові
Поліпропіленові вентилі виготовляються з поліетилену та поліпропілену. Широко їх застосування в агресивному середовищі, де металеві елементи конструкції дуже швидко деградують. Від гарячої води вони деформуються, тому в системах опалення намагаються їх не використовувати. У побутових умовах ще використовуються вентилі, виготовлені з поліпропілену з металевим запірним елементом.
При монтажі вони одразу приварюються до пластикової труби. Виходить такий гібриднийваріант: поліпропіленовий, приварний. Їх вже можна використовувати і в системах опалення. Такі вентилі здобули широку популярність відносно недавно завдяки повсюдній установці систем опалення та водопостачання з поліпропілену.
Муфтові
Муфтові крани використовуються для вузькихтруб. Діаметр їх не перевищує 2 дюйми. Будучи компактними, вони розташовуються в різних системах водопостачання. Муфтовий кран найбільше поширений у побутових конструкціях. Для перекриття потоку води досить просто повернути ручку вентиля. У промислових установках їх виготовляють із сталі. Для домашніх потреб підходить більш економічний матеріал: латунь. Який би не був обраний варіант реалізації, ключові плюси, пов'язані з використанням кульового елемента, залишаються для них загальними:
- висока надійність;
- легкість у експлуатації;
- стійкість до іржі;
- герметичність;
- простота при встановленні.
Повнопрохідний варіант муфтового крана дозволяє уникнути вузьких місць під час проходження потоку води. Конструктивно він ширший і отвір у кулі відповідає внутрішньому діаметру труби. Коштує він дорожче та важить більше.
Конструктивно вентилі складаютьсяз наступних елементів:
Ручка виготовляється із нікелю. Виконується вона як у формі метелика, так і у вигляді довгого важеля. У другий випадок на ручку одягається додатково пластикова оболонка. Особливо вона важлива на кранах для гарячої води: виконує функцію утеплювача. Клиноподібна гайка, що фіксує штуцер, виконується зі сталі.
Сам корпус виготовляється із латуні. Він забезпечує тривалийтермін експлуатації та здатний витримувати тиск побутових систем водопостачання. Латунний корпус, на жаль, не завжди виготовляється лише зі свого металу. Нерідко трапляються домішки у дешевих екземплярів, і вони згодом можуть просто розсипатися. Зовнішня частина покривається нікелем. Тому якісні крани не завжди мають характерний для латуні жовтий колір.
Як ущільнювач використовується термостійкий тефлон. У найдорожчих моделей як матеріал може використовуватися і бутадієнова гума. Сама запірна куля піддається алмазному шліфуванню. Внутрішня частина висвердлена у формі циліндра. Саме широкий отвір у циліндрі, який можна порівняти з внутрішнім діаметром труби, забезпечує хорошу прохідність.
В одному з положень куля повертається таким чином, що її внутрішній циліндр розташовується у напрямку потоку води, становлячи практично рівну без вигинів внутрішню поверхню труби. В іншому – він повністю блокує циркуляцію води. Ізоляція забезпечується якісною стиковкою шліфованої поверхні та кільця ущільнювача.
Характеристики
При виборі крана слід звернути увагу до його ключові характеристики. Правильний вибір вплине на його тривалість експлуатації.
Прохідність
Основними елементами кульового крана є куля та труба. При цьому діаметр прохідного отвору кулі повинен відповідати діаметру труби. У відкритому стані сам кран є суцільним циліндром. Якщо звуження між патрубком і краном немає, такий вентиль називається повнопрохідним. Він має поряд переваг:
- відсутня втрата тиску води;
- тривалий термін експлуатації;
За своїми характеристиками повнопрохідний кульовий кран можна вважати найкращим. Незважаючи на це, у них є мінуси: значна вартість і маса. З метою економії коштів, прохід кульового крана може бути вже. Його роблять симетрично або звуження є лише з одного боку. Якщо конструкція асиметрична, звуження робиться у напрямку потоку води. Завдяки цьому витрата металу стає меншою. При керуванні потоком докладаються менші зусилля. Але коефіцієнт прохідності вони вже нижче.
Різьблення та тиск
Кріпляться кульові крани до труби шляхом накручування на різьблення. Вона може бути як у формі гайки (внутрішня), так і у формі болта (зовнішня). Останню правильно називати штуцером. Кран за типом різьблення так і називають: «гайка-гайка» (обидві різьблення внутрішні) або «штуцер-гайка» (одне різьблення зовнішнє, друге - внутрішнє).
Тиск роботи елементів водопровідної системи вимірюється у атмосферах. Одна атмосфера – 1 бар. На крані відповідне позначення – PN. Наприклад, PN20 - означає максимальний тиск 20 бар. Як правило, у звичайних домашніх конструкціях воно не перевищує величини 7 бар за нормальної експлуатації. Але завжди можливі навантаженнятому запірний пристрій повинен мати запас міцності. Мінімальна величина PN у кранів немає нижче 16.
Діаметр
Перетину труби та крана з точністю до міліметра не збігаються. Як правило, продавці в магазині розуміють, що має на увазі покупець, кажучи: «Мені потрібний кран для напівдюймової труби із зовнішнім різьбленням». Але щоб не сподіватися на продавця, краще точно знати, які розміри труб і діаметрів використовуються у звичайних водопровідних системах. Діаметри шарових кранів відповідають певним стандартам.
Найчастіше вдома використовуються труби ½, ¾, 1 та 1¼ дюйма. Ці розміри відповідають 15, 20, 25 та 32 мм, відповідно. Вимірюються вони за зовнішнім діаметром. Для того щоб дізнатися діаметр труби її можна поміряти штангенциркулем або визначитипобічно по довжині кола. Довжину кола потрібно поділити на 3,14. Але при цьому слід враховувати: якщо сталева труба, то на ній може бути кілька шарів фарби, що призводить до незначного потовщення. Тому такі виміри слід призвести до найближчого розміру.
На самих вентилях найчастіше пишуть, під який діаметр труби вони призначені. У повнопрохідних кранів є одна особливість: їхнє різьблення завжди відповідає діаметру труби. Це забезпечує відсутність звуження проходу, і, як наслідок, немає гідравлічних втрат. В інших кранів залежно від товщини труби діаметр може відрізнятися.
Слабкі сторони
Незважаючи на безліч позитивних якостей, у кульових кранів є свої мінуси. Вода системи водопостачання може містити різні домішки у вигляді окалини та іржі. Якщо протягом тривалого часу кран зафіксований в одному положенні, він починає забиватися шлаком. На ньому можуть навіть відкладатися навіть сольовівідкладення. Для того щоб збивати з шару нашарування, його необхідно повертати не рідше, ніж раз на квартал.
Якість крана теж не завжди вдається перевірити при покупці. Деякі екземпляри з часом починають текти. Як правило, це буває пов'язане з неякісним сальником. Його можна замінити, але гайка, що часто фіксує, провертається разом з вентилем. Крім цього, експлуатувати кран можна лише за позитивних температур. Якщо вода в крані змерзне, то сам кран може просто розірватися.
Вибір крана
Великий попит на кульові крани призвів до великої кількості підробок. На жаль, висока ціна не завжди є показником якісної роботи. Часто використовується латунь низької якості. Переконатисяв тому, що корпус виготовлений з правильного сплаву складно, якщо хромований кран . Стінки корпусу мають бути гладкими. Сколи, нерівності, тріщини – все це свідчить про низьку якість продукції. Найдешевші екземпляри можуть робити із силуміну. Такі вироби через рік можуть просто розсипатися.
Підробляють не тільки метал, з якого робиться корпус. Куля має бути виготовлена з латуні, але іноді трапляються сталеві підробки. Візуально під час огляду поверхня має бути яскравою та гладкою. До якісних кранів завжди додається сертифікат та інструкція. Якщо товар імпортний, то має бути переклад російською мовою. Коштувати дешево такі вироби не можуть. При покупці слід ретельно перевірити плавність ходу важеля. У дешевих підробках бувають екземпляри, у яких навіть важіль рухається окремо від кулі.
Перед тим, як визначитися з місцем встановлення, слід вирішити, якою буде ручка. Якщо вентиль має форму важеля, необхідно залишити достатнє місце в районі монтажу. Хід ручки має бути вільним. Кран слід обирати однаковогоіз трубою діаметру. Це дозволить уникнути надлишкового тиску гідроударів при включенні. Якщо він не повнопрохідний, на ньому має бути стрілка напряму руху потоку води. Установку слід виконувати у напрямку цієї стрілки. Після виконання робіт необхідно ретельно перевірити відсутність протікання.
Послідовністьдій під час встановлення крана на трубу наступна.
Найскладнішою дією в установці кульових кранів є накручування на різьблення. Є типова помилка: якщо зробити більше 5 оборотів, то на стику накопичуватиметься сміття. Особливо багато сміття накопичується на водопроводі гарячої води. Найменша кількість повних обертів призведе до протікання.
Кульові крани для води та газу - широка лінійка товарів, що має свої особливості, які необхідно враховувати при покупці такого виробу. Ця стаття докладно розповість вам, які види кульових кранів існують, допоможе розібратися в їхньому пристрої та ремонті та зорієнтуватися на ринку товарів сантехнічного призначення.
Які функції виконує кульовий кран для води?
Кульовим краном для води називається кран із затвором або вентиль зі сферичним запірним елементом.
Тривалий час майстри при монтажі трубопроводів застосовували вентилі та засувки як запірні елементи. Але їх використання вимагало регулярного контролю їхнього стану та постійного технічного обслуговування. Це було досить складно і коштувало дорого, крім того, класичні елементи трубопроводу були важкими та великими. Постійне зіткнення з труднощами призвело до винаходу альтернативного варіанту, більш простого та зручного в експлуатації.
На початку ХХ століття з'явився перший кульовий кран, але технології ще дозволяли зробити його надійним з погляду герметичності. Відкриття фторопластових матеріалів дозволило успішно вирішити цю проблему. Зношування ущільнювача, зробленого з фторопласту, набагато нижче, ніж у прокладок з гуми, що застосовуються у конструкції клапанного вентиля. Це практично виключає витік рідин та газів.
Які середовища проходитимуть через кран;
Якою буде температура рідини, що транспортується;
Який тиск планується усередині трубопроводу;
Який матеріал використано для труб, на які монтується кран;
Який діаметр труби, що використовується.
Відповіді на ці запитання допоможуть вам вибрати оптимальне рішення для купівлі крана для води.
Переваги кульового муфтового крана:
Невелика ціна;
Легкість;
Компактність;
Зносостійкість;
Універсальна, надійна конструкція;
Встановлюється у будь-якому положенні;
При перекриванні забезпечується герметичність;
У разі потреби швидко перекривається;
Рух потоку може йти у будь-який бік.
Мінуси застосування такого крана:
Для закриття крана вручну потрібен довгий важіль, а щоб зробити це автоматично, потрібна установка дорогого електроприводу;
Різке відкриття крана може призвести до гідравлічного удару, що є неприпустимим в окремих системах;
Є обмеження використання крана в мережі опалення (температура води не повинна перевищувати 100 °C, а тиск – 16 бар, діаметр труби повинен бути не більше 100 мм).
Що являють собою фланцеві кульові крани для води?
Фланцевий кран для води має кулястий запірний елемент, поворот якого по вертикалі відкриває отвір для руху води.
Кульові крани такого типу застосовують для трубопроводів, якими транспортують пару, нафту, воду, повітря. Зазвичай фланцеві конструкції використовують за умов, коли використання муфтових кранів обмежено через умови експлуатації (температура вище 100 °C або робочий тиск перевищує 16 бар).
Важливо стежити, щоб кран було повернуто до упора. Інакше на запірному елементі з'явиться забруднення, що спричинить порушення герметичності. Виникне необхідність ремонту чи навіть заміни всієї конструкції.
Існує кілька видів класифікацій кранів кульових фланцевих для води:
Конструктивно такі крани поділяються на:
Прямоточні;
Змішувальні;
Прохідні;
За пропускною здатністю вони бувають:
Стандартні (70-80%);
Повнопрохідні (90-100%);
Неповнопрохідні (40-50%).
Крани такого типу роблять із різних матеріалів:
Кульові крани також можуть бути із вбудованим фільтром для води та без нього.
При виборі фланцевого крана приділіть велику увагу якості комплектуючих, оскільки це забезпечує тривалий час служби та надійність в експлуатації. Ціна кульового крана не повинна бути надто низькою. Вибираючи подібний елемент, уточніть робоче середовище та допустимий температурний діапазон. У такому разі сантехнічний ремонт не принесе додаткових клопотів.
Переваги крана кульового фланцевого для води:
Великий термін експлуатації;
Надійна герметичність при перекритті потоку;
Невеликий гідравлічний опір;
Компактність;
Невеликі розміри;
Проста конструкція;
Монтується у будь-якому положенні;
Немає потреби в техобслуговуванні;
Легкість у використанні;
Крани з розбірним корпусом можна відремонтувати;
За потреби швидко перекривається вручну.
Мінуси таких кранів:
-
Довгий важіль під час ручного керування.
Розміри кульових кранів для води, типи різьблення та робочий тиск
Кульові крани для води класифікують не тільки за типом різьблення, матеріалом виготовлення, робочим тиском і середовищем. Ще одним важливим параметром є діаметр внутрішнього проходу.
Найбільш популярні конструкції, які застосовують майстри при монтажі водопроводу, мають діаметр внутрішнього проходу ½ або ¾ дюйма. У перекладі на стандартний вимір це 15, 20 або 25 мм. Набагато рідше використовують кульові крани для води з діаметром внутрішнього проходу 1 дюйм або 1?, 1? і 2 дюйми.
Кульового крана для води діаметром 1/2 дюйма більш ніж достатньо для водопроводу в будинку або квартирі. У цьому діаметр крана відповідає діаметру труби. Якщо в системі опалення є циркуляційний насос, треба взяти кульовий кран для води діаметром ¾ дюйма.
У будинках бувають і системи опалення із природною циркуляцією. Їх необхідно монтувати із труб та кранів більшого діаметру, не менше 40-50 мм.
Щоб дізнатися діаметр кульового крана для води, необхідно знайти маркування DN. Якщо на кульовому крані написано DN25 – це означає, що діаметр внутрішнього проходу становить 25 мм або ½ дюйма.
Різьблення на кульовому крані може бути внутрішнім або зовнішнім. На жаргоні сантехніків внутрішнє різьблення – гайка, зовнішня – штуцер. Якщо крані з обох кінців різьблення зовнішня, він називається «штуцер-штуцер», якщо з одного боку внутрішнє різьблення, з другого зовнішня, то – «гайка-штуцер» тощо.
Ще один важливий параметр, що вказується на кульовому крані – робочий тиск. Маркується воно літерами PN, одиниця виміру – атмосфера.
Маркування PN25 свідчить, що максимально допустимий тиск у системі, яку встановлять кран, становить 25 атмосфер. Практика показує, що при монтажі системи центрального опалення можна використовувати крани PN16, які також підходять для встановлення на газові та електричні котли та радіатори.
Як вибрати та купити кульові крани для води?
Розглянемо, на що звернути увагу, коли потрібно купити найкращий кульовий кран для води:
Ще до того, як вирушити за покупкою, прочитайте інформацію про кульовий кран для води в Інтернеті. Запам'ятайте чи запишіть потрібне маркування. Поцікавтеся розміром та вагою крана та уточніть на сайті виробника, як відрізнити оригінал від низькоякісної підробки.
Огляньте уважно кульовий кран, вивчіть маркування. Вся важлива інформація має бути добре видно, у тому числі дата виробництва та країна-виробник.
Поверхня крана має бути без тріщин, нерівностей та напливів. Стінки мають бути рівномірними по товщині.
Візьміть із собою магніт. Він допоможе визначити матеріал, з якого виготовлений затвор – латунь чи сталь. Вибирайте латунний кульовий кран для гарячої та холодної води. Сталеві шарові крани для води - це підробка.
Дзеркало кульового затвора має добре блищати.
Оригінальний кульовий кран складається з латунного корпусу, у підробки він із силуміну або цинку. Щоб зрозуміти, що у вас в руках, трохи пошкребіть покриття – під ним має бути світло-жовтий метал.
Не купуйте крани за низькою ціною. Надійний кульовий кран не може бути дешевим. Обов'язково візьміть чек та гарантійний талон. Підробки зазвичай йдуть без гарантії і на них не поспішають видавати чек.
Корисна порада: Зрозуміло, що на око ви не визначите матеріал, з якого зроблений кульовий кран для холодної або гарячої води. Не зрозуміти і товщину стінок без розпилювання (це ще один параметр при визначенні справжності виробу). Найбезпечніший спосіб купити якісний товар – придбати його в офіційних дистриб'юторів.
Якщо ви купили неякісний виріб, як зробити ремонт кульового крана для води?
Типові поломки кульових кранів для води:
Слабкий тиск води, що тече з крана;
Підтікає вода із змішувача;
Температура води неправильно регулюється.
Тиск води може бути знижений через засмічення в запірному елементі. Для профілактики рекомендується поставити фільтр перед змішувачем, а краще спочатку всієї системи, ще на вході в будинок.
Герметичність кульового крана для води, як правило, порушується через засмічення між запірним елементом та прокладками всередині картриджа. Для цього достатньо навіть маленької піщинки.
У разі такої поломки треба розібрати змішувач і очистити. Якщо цього не зробити, прокладка деформується і її доведеться міняти.
Труднощі з регулюванням температури води за допомогою крана з'являються, як правило, якщо один з отворів на змішувачі засмічений фрагментами прокладки або піском.
Якщо не вдається зрозуміти причину несправності, треба замінити конструкцію. Найчастіше це доводиться робити, коли було куплено найдешевший кран чи змішувач. Такі вироби виготовлені із силуміну, дешевого матеріалу з невисокою міцністю. Він може кришитися навіть при невеликому механічному навантаженні. Пам'ятайте, що скупий платить двічі.
Набагато практичніше один раз купити якісний товар, ніж міняти чи лагодити дешевий змішувач.
Щоб зробити ремонт самостійно, потрібні:
-
Комплектуючі (залежно від типу поломки).
Качконоси;
Плоскогубці;
Порожня викрутка;
Міцна тканина;
Спеціальний рідкий засіб для швидкого видалення іржі;
Силіконове мастило для сантехнічних цілей;
Торцевий шестигранний ключ;
Розвідний ключ;
Після того, як у вас під рукою виявиться все необхідне, відтворіть наступний алгоритм дій:
Перекрийте воду до крана як холодну, так і гарячу.
Викрутіть гвинт, який утримує поворотний важіль змішувача. Потім зніміть цей елемент, трохи похитуючи його з боку на бік.
Коли ви знімете важіль, побачите різьбову частину виробу. Її треба відкрутити викруткою, повертаючи за годинниковою стрілкою.
(Будьте обережні з водопровідними шлангами: їх легко пошкодити при повороті крана).
Плоскогубці видаліть купол змішувача і зніміть елемент з пластику.
У разі перебігу огляньте ущільнювальний матеріал. Він може зноситися або забитися накипом або піском. Очищайте акуратно ущільнювач, щоб уникнути його пошкодження.
Вийміть кульовий елемент із кріплення, у разі пошкодження замініть його на новий.
Демонтуйте ущільнювачі, що фіксують поворотну частину. Це легко зробити плоскою викруткою із тонким жалом.
Пошкоджені або промінки, що змінили форму, потрібно замінити на нові.
Огляньте та обмацайте пружини, при втраті пружності замініть їх.
Це типова схема ремонту шарового крана для води на кухонній мийці або у ванній. Збирайте у зворотному порядку. На всі ущільнювачі нанесіть відповідне мастило тонким шаром.
Дізнайтеся, чим покритий ваш змішувач, оскільки виробники можуть використовувати різні склади. Застосування іншого мастила знову призведе до несправності крана.
Виконуйте ремонт кульового крана для води уважно, оглядаючи кожну частину конструкції.
Особливу увагу зверніть на наявність сторонніх частинок у поворотній частині та на прокладках.
Після завершення складання перевірте герметичність з'єднань і випробувайте кран, увімкнувши воду. Якщо немає протікання, температура добре регулюється, тиск води в нормі, значить ремонт проведено якісно.
Однак можна діяти інакше і відразу купити якісний виріб. Наприклад, як популярний бренд можна навести фірму AQUALINK, яка продає різні конструкції для сантехніки та має широкий асортимент кульових кранів для холодної та гарячої води. Крім того, у каталозі передбачені різні комплектуючі. Використання продукції від одного виробника дозволяє досягти надійності та працездатності всієї системи.
Придбання подібних товарів - справа не проста, оскільки часто доводиться досліджувати безліч магазинів, сумніваючись, на якому товарі зупинити вибір.
Як альтернативу подібним пошукам можна порекомендувати звернутися до компанії «СантехСтандарт», що спеціалізується на продажу сантехнічних товарів. В асортименті лише та продукція, яка була схвалена найкращими фахівцями.
Каталог надає виключно товари, які гарантовано підходять один до одного.
Фахівці компанії "СантехСтандарт" готові допомогти вибрати сантехніку як приватним особам, так і компаніям. Вам потрібно лише звернутися за телефонами:
В. Поляков, С. Шовкопляс
Ринок водопровідної арматури пропонує широкий вибір кульових кранів для водопроводу різних типорозмірів, конструкцій та виконань. Їхні ціни можуть відрізнятися в рази. Поряд з високоякісними виробами торгівля може пропонувати менш якісну арматуру практично за тією самою ціною. На що слід звертати увагу при виборі кульових кранів для внутрішньобудинкових водопровідних мереж?
Кульові крани у внутрішньобудинкових водопровідних мережах зараз практично повністю витіснили коркові конусні крани завдяки своїй надійності та довговічності, яка на порядок вища, ніж у старих конструкцій. Головне, чим забезпечується надійність кульових кранів як запірну арматуру в порівнянні з затворами з конусною пробкою - робоче середовище (вода) з твердими абразивними частинками пропускається в кульовому крані повз ущільнюваних поверхонь через отвір у сферичному затворі, на прохід, а в крані з конусною -Навколо неї.
Притерта пробка конусного крана вже через кілька циклів відкривання/закривання може втратити герметичність через абразивну дію нерозчинних механічних домішок у робочому середовищі, що омиває поверхню, що ущільнює. Крім того, коркові крани мають значний гідравлічний опір.
Кульові ж крани (з повнопрохіднимперетином, який приблизно збігається з умовним діаметром труби Ду) у відкритому вигляді практично не чинить опору потоку. Частково прохідні кульові крани – спеціальне рішення, яке застосовується там, де потрібно навмисно обмежити потік.
Частково прохідні кульові крани розрізняють на:
- стандартнопрохідні - круглий отвір у сферичному затворі такої арматури на один типорозмір менше внутрішнього діаметра трубопроводу, пропускна здатність кульового крана становить від 70 до 90% потоку;
- неповнопрохідні - отвір для пропуску потоку значно менший від внутрішнього діаметра труби, пропускна здатність такого кульового крана знижується до 40-70%.
Кульовий кран призначений для повного перекривання потоку, працює в режимі відкрито/закрито та не призначенийдля дроселювання потоку! Більш того, виробники кульових кранів знімають їх з гарантії, якщо у несправного крана виявляються ознаки того, що він використовувався для часткового перекривання потоку (як регулювальний вентиль).
Кульові крани були розроблені досить давно, але лише з появою надійних ущільнень набули широкої популярності та масового попиту. Ущільнення, що застосовуються у водопровідних кульових кранах, виготовляються із зносостійкого нітрил-бутадієнового синтетичного каучуку (NBR, як правило, чорного кольору) або тефлону (політетрафторетилен, фторопласт, як правило, білого або жовтуватого кольору) з термоприсадками графіту або дисульфіду молібдену).
Завдяки покращенню технології виробництва сферичних затворів та сучасним матеріалам для ущільнень було досягнуто високої надійності, знижено зусиль повороту затвора, підвищено герметичність та забезпечено довговічність кульових водопровідних кранів, що зумовило масовий попит на них та пропозицію від великої кількості фірм-виробників.
Головний елемент пристрою кульового крана - рухомий та гладкий затвор сферичної форми з наскрізним круглим отвором, що служить для проходу потоку речовини, див. рис. 1.
Мал. 1. Схема водопровідного кульового крана
Сферичний затвор (поз. 2) розташовується у центральній частині корпусу крана між сідлами (поз. 3) - двома спрофільованими кільцями ущільнювачів. Затвор, у свою чергу, закріплений на поворотному штоку (поз. 5) з ручкою-важелем (поз. 12) або двопелюстковою ручкою (ручкою «батерфляй», «метелик», поз. 6).
Для повного відкривання або закривання шарового крана потрібно в певний бік повернути затвор ручкою на 90° до упору.
У закритому положенні пропускний отвір у кульовому затворі розташовується перпендикулярно до осі корпусу і трубопроводу. При відкриванні затвора отвір у ньому займає положення вздовж осі труби, створюючи вільну протоку через корпус крана. Положення ручки відразу дозволяє зрозуміти, закритий або відкритий кран - у відкритому положенні важіль або пелюстки ручки-метелика розташовуються вздовж труби (корпуса крана) і поперек - коли потік перекритий.
Види кульових кранів
Крім відношення діаметра пропускного отвору по відношенню до діаметра умовного проходу Ду трубопроводу кульові крани (умовно) поділяють за різними ознаками.
За способом кріплення до труби кульові водопровідні крани ділять на:
Муфтові- приєднуються до труб внутрішнім конічним або циліндричним різьбленням. Зазвичай застосовуються у внутрішньоквартирних та внутрішньобудинкових комунікаціях невеликих діаметрів (до 50 мм).
Зварені- приєднуються до труб за допомогою зварювання. Це забезпечує максимальну герметичність стиків і використовується на відповідальних та важкодоступних ділянках протяжних зовнішніх магістралей. До цього виду арматури відносять і пластикові кульові крани, в які вварюються труби із синтетичного матеріалу, наприклад, поліпропілену.
Фланцеві- монтуються на трубах з діаметром, як правило, понад 50 мм за допомогою розбірних чи нерозбірних фланців. Фланцеве кріплення застосовують там, де можливий частий монтаж/демонтаж трубопровідної арматури, а також у приміщеннях, де заборонені зварювальні роботи.
Комбіновані- приєднуються до труб різними способами. Такі вироби застосовуються в системах комунікацій з різними сполуками - різьблення/зварювання, фланець/зварювання тощо, включаючи хомути. За матеріалом корпусу крани кульові поділяються на:
Латунні- також звані металевими, вони вбудовуються в сталеві та пластикові трубопроводи.
Пластикові- Вбудовуються в трубопроводи із сантехнічної пластмаси.
Силумінові- виготовляються з дешевшого та менш якісного аналога латуні - силуміну, сплаву алюмінію з кремнієм. Такі вироби відрізняються крихкістю та потребують обережності при монтажі. Через схильність до утворення тріщин їх рекомендується використовувати лише у трубопроводах холодної води.
Порошкові- виготовляються із кольорових матеріалів методами порошкової металургії - спікання під тиском; схильні до розтріскування корпусу та зриву ниток різьблення.
За конструкцією запірного елемента кульові крани бувають:
З плаваючою кулею- у таких виробах сферичний корок не щільно з'єднаний зі шпинделем і щодо нього може зміщуватися. Під дією тиску вхідного потоку, закритий затвор притискається до кільця ущільнювача на виході, тим самим, перекриваючи кран. Така арматура використовується в трубопроводах діаметром не більше 200 мм, оскільки на лініях з великими діаметрами та тиском, затвор створює надто високе навантаження на ущільненнях і робота крана не може.
З кулею в опорах- у таких виробах сферичний затор має спеціальні опори. Осьовий виступ (цапфа) у нижній частині кулі входить у особливе поглиблення, а сідла під впливом тиску притискаються до поверхні кульового затвора. Завдяки опорам зусилля, необхідні для керування краном, значно зменшуються, що дозволяє застосовувати менш потужні приводні пристрої, ніж у випадку з кранами з плаваючою кулею. Через складнішу конструкцію пристрою такого типу коштують набагато дорожче звичайних кульових кранів.
З додатковими функціями- наприклад, для стравлювання повітря, з дренажем, з фільтром, регулятором і т.д.
Матеріал корпусу кульового крана
Найголовніше, на що слід звернути увагу при придбанні кульового крана для водопроводу – це матеріал корпусу. Для внутрішньобудинкового водопроводу найкращим матеріалом визнано латунь, а не цинково-алюмінієвий сплав (ЦАМ), який пропонують деякі недобросовісні виробники. Сплав ЦАМ містить близько 96-98% цинку, 2-3% алюмінію і до 1% міді і значно легше латуні (питома вага ЦАМ - 6,7 г/см 3 а у латуні 8,4÷8,7 г/см 3). Цинково-алюмінієві вироби широко застосовують у автомобільній промисловості (карбюратори, арматура для масло- та бензопроводів), але використовувати їх для водопроводів не можна. Кран із ЦАМ у будинковому водопроводі просто розсиплеться через рік-два на шматки (рис. 2). Причина цього досить проста – цинк насправді корродує у воді найпершим з інших металів у виробі. Для олії та вуглеводневих рідин ЦАМ має достатню корозійну стійкість, а у воді – ні, цинк захищає інші метали від корозії, з'єднуючись із водою першим.
Мал. 2. Кран із цинково-алюмінієвого сплаву (ЦАМ) через 2 роки експлуатації
Відрізнити, чи зроблений кран із латуні або з ЦАМ можна за вагою: кран із ЦАМ помітно легше. Але порівнювати за вагою конструктивно подібні крани треба без ручок - недобросовісні виробники часто «компенсують» нестачу ваги застосуванням масивнішого важеля (ручки) з фарбованого чорного металу.
Латунь має характерну жовтизну. Якщо шкіркою або надфілем злегка зняти гальванопокриття на корпусі крана, то можна побачити, чи це латунь. Колір ЦАМ - сріблястий, що не змінюється при окисленні. Найбезпечніше купувати кран, у якого природний колір латуні видно на якійсь ділянці без гальванопокриття, (рис. 3).
Мал. 3. Природний колір латуні видно на різьбовому патрубку 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. Латунні деталі кранів з прутка (кульовий затвор, шток, сальникова гайка), як правило, виготовляються з латуні марки CW614N (ЛЗ 58-3), див. арматури.
Таблиця 1. Склад латуні для водопровідних кульових кранів 
Сальникові вузли
Сальниковий вузол кульового крана забезпечує його герметичність по відношенню до зовнішнього середовища. Конструктивні рішення цих вузлів можуть бути різними (таблиця 2) та багато в чому саме вони визначають експлуатаційні властивості крана.
Таблиця 2. Поширені конструкції сальникових вузлів кульових кранів 
Найнадійнішою і практичною на сьогоднішній день визнана конструкція з притискною гайкою із зовнішнім різьбленням, див. 7, таблиця 2, вона застосовується, зокрема, у крані Valtec Base.
При виборі крана слід враховувати, що кульові крани з неремонтопридатними сальниковими вузлами прослужать до першої протікання по штоку, після чого весь кран підлягає заміні.
У крана, в якому шток вставлений зовні, а не зсередини корпусу тиск може вибити цей шток. З одного боку, таке рішення робить ремонтопридатним кран, але з іншого боку, є небезпека вибивання штока тиском робочого середовища. Сальникова гайка може не втримати шток від видавлювання - незаконтрене різьбове з'єднання під дією поздовжньої сили в умовах знакозмінних навантажень і вібрації прагне розкручування навіть при різьбленні, що самогальмує.
При вібрації сила тертя в різьбленні значно слабшає, що веде до мимовільного розкручування. Така ж проблема виникає у накидних гайках обтискних фітингів. Саме тому їх потрібно час від часу докручувати.
Сила тиску робочого середовища прагне виштовхнути шток кульового крана із сальникового патрубка. Якщо шток вставлений зсередини - цю силу, що виштовхує, сприймає буртик штока, що спирається на корпус крана (рис. 4; поз. 5, 7 табл. 2).
Коли шток вставлений зовні, силу, що виштовхує, сприймає різьблення сальникової гайки (рис. 5). Вібрації крана та знакозмінні температурні навантаження призводять до мимовільного відкручування сальникової гайки та появи течі. За відсутності належного контролю, гайка може частково вийти з різьбового зачеплення. У цьому випадку при найменшому стрибку тиску частина різьблення, що залишилася в зачепленні, буде зім'ята і шток вибитий з крана.
Найневдаліший варіант сальникового вузла - якщо опорний буртик штока зміщений нагору і притискається сальниковою гайкою (рис. 6). В цьому випадку, за задумом конструкторів, гайка сальника одночасно виконує функцію обмежувача ходу штока і притискного елемента в ущільненні.
Крім можливого вибивання штока тиском, даної конструкції додається небезпека повного заклинювання кулі штоком. Це може статися при перетисканні ущільнення гайкою сальнику.
Кульовий затвор
У більшості латунних кульових кранів для внутрішньобудинкових водопроводів затвор є кулею (рис. 7 А). Іноді знизу затвора виконують кругову проточку (рис. 7. б). При цьому під затвором утворюється відстійник, де неминуче буде накопичуватися шлам. Якщо в крані зі звичайною кулею відстань від поверхні затвора до стінки корпусу скрізь приблизно однакова, то в кулі з проточкою з'являється зона малих швидкостей потоку, що призводить до осадження нерозчинних частинок.
Іноді кулю обточують у псевдокуб, проточуючи ще й його бічні сторони (рис. 7). Це рішення застосовується для кранів, які рідко використовуються для відкривання/закривання потоку, оскільки кромки бічних проток при частому повороті затвора можуть деформувати або пошкодити кільця сідельних кілець, що істотно скоротить термін служби крана.
Для боротьби з горезвісною «сальмонелою» та усунення застійної зони в нижній глухій проточці, як показано на рис. 7 Б виробники останнім часом стали випускати крани з наскрізним отвором в нижній частині кульового затвора (рис. 7 Г). Однак у цьому випадку сальниковий вузол при відкритому крані може зазнавати впливу гідравлічних ударів без їх ослаблення.
Мал. 7. Перетин кульових затворів
Для ущільнень кульових кранів застосовується тефлон, майже повністю витіснив інші матеріали. Тефлон – досить дорогий матеріал, тому на ньому намагаються заощадити. Товщина тефлонових кілець у сідлах крана може бути настільки мала, що при підвищенні температури тефлон з кільця перетвориться на хвилеподібну структуру, не здатну виконувати функцію ущільнення.
Ущільнювальні елементи з тефлону дешевих марок відрізняє зернистість та шорсткість, що помітно візуально. Такий тефлон прослужить недовго, тому що може фарбувати краями кульового затвора.
Тефлонові сідельні кільця попередньо обтиснуті. Робоча кромка кільця у своїй деформується, приймаючи сферичну форму. У зв'язку з цим кульовий кран повинен відкриватися і закриватися з деяким зусиллям. Якщо кран відкривається вільно, це свідчить або про недостатнє зусилля попереднього обтиснення, або про те, що під сідельні кільця встановлені «демпфери» з еластомеру. Еластоміри мають меншу температурну стійкість і довговічність порівняно з тефлоном, тому що еластомер згодом зменшує попереднє підтиснення, його матеріал «релаксує» і згодом втрачає свої властивості, що ущільнюють.
Кульовий затвор постійно перебуває під впливом потоку робочого середовища, в якому можуть бути присутніми нерозчинні абразивні частинки, що «бомбардують» поверхню затвора. Тому важливо, щоб зовнішня поверхня затвора мала високу твердість. Особливо страждає кульовий затвор, якщо його використовують для регулювання потоку та встановлюють у проміжному положенні (рис. 8).
Мал. 8. Кульовий затвор крана після року інтенсивної експлуатації
Для зниження абразивного зношування поверхня затвора, як правило, має поліроване тверде гальванопокриття з хрому. Хром наноситься на мідну чи нікелеву підкладку. Її відсутність різко знижує термін служби крана. При гальванізації хром осідає у вигляді «острівців», між якими є сітка мікротріщин. При експлуатації ці мікротріщини заповнюються продуктами корозії підшару (мідь або нікель) і таким чином виходить монолітне міцне покриття.
Останнім часом з'явилися кульові крани з покриттям тефлоновим кульового затвора. Тефлонове покриття призначене переважно для зменшення тертя при повороті затвора. Навіть короткочасна експлуатація цих кранів виявляє вкрай низьку стійкість такого покриття через недостатню твердість тефлону в умовах потоку робочого середовища з механічними включеннями. Часто для затвора використовується не латунь корозійностійка, а чорний метал. Це можна перевірити викруткою із магнітним наконечником. Якісний сферичний затвор повинен бути відмінно відполірований і бути дзеркально-блискучим, а не матовим.
Конструкція кульового крана
Незважаючи на простоту, кульовий кран має ряд конструктивних особливостей.
Мал. 9. Поздовжнє розпилення корпусу кульового крана
На рис. 9 видно наступні елементи конструкції корпусу:
а- різьблення, що з'єднує корпус крана з різьбовою напівмуфтою, повинно мати не менше трьох ниток. Як правило, це метричне різьблення з кроком 1,25 мм;
b- Довжину приєднувального трубного різьблення для кранів з гарячепресованої латуні допускається зменшувати на 10%. Зокрема, для кранів з номінальним діаметром 1/2" розмір "b" повинен становити не менше ніж 11 мм;
з- мінімальна ширина буртика, що обмежує трубу, що приєднується в муфтовому патрубку крана при загвинчуванні;
d- мінімальна товщина стінки корпусу для заявленого номінального тиску (PN) у литих кранів «d» повинна бути приблизно втричі більше
порівняно з кранами із гарячепресованими корпусами.
Мал. 10. Регулювання потоку кульовим краном
Регулювання потоку кульовим краном не допускається, оскільки крім активного зносу поверхні, що ущільнює (див. рис. 8) кульові крани мають дуже тонку стінку корпусу. Вона здатна витримати заявлені в паспорті тиску і температуру, але, при спробах використовувати кульовий кран як регулюючий орган, стінка не в змозі протистояти тривалому впливу кавітації потоку дроселювання і руйнуванню стінок корпусу абразивними частинками (рис. 10) в напірній зоні.
Кріплення рукояті
Навіть така незначна особливість, як спосіб кріплення рукояті кульового крана, може позначитися на його довговічності та безпечній експлуатації.
Мал. 11. Вузли кріплення рукоятки кульового крана
На рис. 11 представлені найпоширеніші конструктивні рішення цього вузла. Найнадійнішим вважається кріплення з гайкою, що самоконтрится (рис. 11 В). Інтегроване в гайку поліетиленове кільце з внутрішнім діаметром, меншим, ніж діаметр штока, запобігає мимовільному відкручування гайки через змінні зусилля і вібрації трубопроводу. Кріплення рукояті звичайною гайкою (мал. 11 Б) вимагає обслуговування: іноді гайку доводиться підтягувати. Слабка затяжка гайки перетворює ручку на важіль, яким можна зламати шток. Найменш вдалим є вузол, у якому рукоять кріпиться гвинтом (рис. 11 А). Внутрішнє поздовжнє різьблення в штоку значно його послаблює, тому що її живий переріз (по западинах різьблення) надзвичайно мало (мал. 12).
Мал. 12. Злам штока з внутрішнього різьблення
Види кульових кранів
Компанії, що виробляють кульові крани для внутрішньобудинкових водопровідних інженерних систем, зазвичай пропонують крани кількох серій кранів різних типорозмірів, кожна з яких рекомендована для певних умов експлуатації. У таблиці 3 наводиться перелік типів кульових кранів VALTEC, які багато років успішно експлуатуються нашій країні.
Таблиця 3. Серії кульових кранів виробництва VALTEC 
Маркування на корпусі кульового крана
На зовнішніх сторонах корпусу шарового крана виробники обов'язково наносять ряд позначень (див. рис. 13). Усі маркувальні символи мають бути максимально чіткими. Розпливчастість та нечіткість позначень може свідчити про зношеність форм або про те, що перед покупцем - дешева підробка.
Мал. 13. Маркування на корпусі кульових кранів
На кульовому крані зазвичай вказуються:
Емблема (торговельний знак, тавро) компанії-виробника – обов'язковий атрибут якісного виробу.
DN- номінальний діаметр, який може бути вказаний у міліметрах (15, 20, 25, 32, 40 та 50 мм), або в дюймах (наприклад, ½, ¾, 1, 1 ¼, 1 ½ і 2”).
PN- Робочий тиск у барах. Залежно від діаметра та конструктивних особливостей конкретного виробу, це значення може бути в межах від 15 до 40 бар.
Матеріал корпуса- марка латуні за EN.
Дата виробництва виробу - 04/11.
Усунення несправностей кульових кранів
Незважаючи на простоту конструкції та тривалий ресурс, запірна арматура кульового типу може зламатися. У певний момент кульові крани можуть перестати герметично перекривати воду або повертаються з великими труднощами. Це перші ознаки зносу таких виробів, тривалість експлуатації яких часто зменшується через жорсткість води, яка до того ж містить механічні забруднення та абразивні частинки.
Відео. Усунення несправності у кульовому крані VALTEC BASE
З часом солі відкладаються на внутрішніх частинах виробу, у тому числі - і на запірній сфері, і вона при повороті починає дряпати кільця, що ущільнюють. Згодом вся поверхня сфери затвора буде поступово покриватися нальотом, контамінанти можуть впроваджуватися в поверхню ущільнювача, які потім дряпають сферичну поверхню затвора. Внаслідок цих двох процесів герметичність крана може порушитися. Чому кульовий кран не придатний для регулювання потоків і повинен експлуатуватися повністю відкритому/закритому положенні, описано вище.
Процес осадження солей жорсткості на поверхню затвора швидше протікає у трубопроводах систем гарячого водопостачання та опалення. Особливо – у централізованих міських мережах, де якість теплоносія зазвичай залишає бажати кращого. Під час монтажу перед кранами рекомендується встановлювати фільтр грубої очистки води. Це трохи захистить запірний елемент від зносу дрібними частинками іржі.
Захистити кульові крани від нальоту можна лише шляхом якісної водопідготовки. Як профілактика, раз на квартал, а краще - раз на місяць, кульовий кран потрібно кілька разів провертати з одного крайнього положення в інше, ніж зняти відкладення.
Якщо кульовий кран раптово перестав працювати взагалі, то справа може бути не у внутрішніх несправностях, а в поломці його ручки (важеля) та зношування її посадкового отвору. Щоб переконатися в справності самого крана потрібно відкрутити гвинт кріплення, зняти рукоять і спробувати провернути шток виробу розвідним ключем або плоскогубцями. Якщо шток заблокований, арматурний елемент треба замінити.
Якщо при повороті ручки в положення «закрито» вода продовжує надходити, то найімовірніше відбулося налипання солей на сферу затвора. Такий кран слід замінити. Для відновлення часткового функціонування потрібно кілька разів повернути ручку в крайні положення, якщо необхідно - з використанням інструменту, дотримуючись обережності, щоб не зламати виріб.
Якщо кульовий кран потік по штоку, надходити в цій ситуації потрібно в залежності від конструкції сальникового вузла (див. табл. 2). Гумові кільця ущільнювачів з часом втрачають свої герметизуючі властивості, втрачають еластичність, внаслідок чого можливе протікання. Виправити цю неполадку можна тільки на кульових кранах із гайкою сальнику. Для цього її потрібно підтягнути, заздалегідь знявши ручку виробу. Якщо кран не має сальникової гайки, його доведеться міняти на новий цілком. Крім того, текти можуть виникнути і через появу тріщини в корпусі або по різьбовій муфті. Такі несправності характерні для дешевих виробів із досить крихкого силуміну - з часом мікротріщини, утворені під час монтажу та затягування різьблення, розростаються. Очевидно, що такий кран потрібно замінити якнайшвидше.
Загалом кульові крани - надійні та довговічні вироби для водопровідних внутрішньобудинкових систем. Це явно не той пристрій, на якому можна заощадити - наслідки від того, що кран, що відсікає магістраль, несподівано перестане справно функціонувати, очевидно, будуть дорожчі від різниці в ціні між якісним виробом і дешевою підробкою. Вибравши кран від виробника з перевіреною репутацією, слід застосувати його точно за призначенням та дотриматися рекомендацій з експлуатації та монтажу. У такому разі кульовий кран прослужить довгий час без поломок та несподіванок.
Читайте статті та новини у Telegram-каналі AW-Therm. Підписуйтесь на YouTube-канал.
Переглядів: 13 465Кран із кульовим типом затвора добре відомий нашим предкам, проте широкого поширення цей елемент отримав нещодавно. Раніше кульовий кран втратив свою актуальність через недоробки у конструкції та застосуванні неякісних матеріалів, зараз же, застосовуючи сучасні матеріали (каучук, фторопласт) конструктори позбулися старих проблем. Ці матеріали використовуються як ущільнювачі, які забезпечують надійність у герметизації швів і мають високий термін служби. Застосовуючи якісні мастильні розчини, не відбувається сильного тертя деталей, тому використовувати кульовий кран досить легко та зручно.
П'ять видів кульових кранів
Існує п'ять видів кульових кранів. Вони діляться:
Ціліснозварні
Ціліснозварні кульові крани недорогі, надійні і не вимагають складного технічного догляду. Вони найчастіше використовуються в котельнях та теплових мережах.
Розбірні
Розбірні крани стягнуті спеціальними болтами. Усередині крана знаходяться ущільнювачі, за рахунок чого створюється повна герметичність. При необхідності його можна розібрати та відремонтувати. Ці крани дорогі за вартістю і найчастіше використовуються на промислових об'єктах.
Повнопрохідні
Повнопрохідний кульовий кран складається із затвора у вигляді сталевої кулі з круглим отвором у середині (для проходження потоку води). Діаметр отвору затвора залежить від внутрішнього діаметра труби.
З плаваючою кулею
У цьому виді крана затвор, що регулює і замикає, йде у вигляді кулі. Якщо повернути шар на 90 градусів, можна повністю перекрити потік. Такі крани широко використовуються в системах міського газопостачання та водопостачання.
З фіксованою кулею
У цього виду крана затвор теж є сферичним. На відміну від описаного вище крана, у цього затвор жорстко закріплений на осі валу і не переміщається в корпусі.
Відкриваючи кульовий кран, можна забути про втрату води. Як результат, труби у запірному механізмі не зношуються. Такі крани практично повністю замінили існуючі крани у побутовому житті. Встановлення або ремонт кульового крана можна робити самостійно, головне знати, як він працює і з чого складається.
Також існує три типи кульових кранів залежно від пропускної особливості. Серед них: повнопрохідний кран із пропускною здатністю 90-100%, стандартний кран із пропуском 70-80% та неповнопрохідний кран із пропуском 40-50% води.
Вони виготовляються з нержавіючої сталі, латуні та високоміцного пластику. Матеріал латунь має добрий опір до перепадів температур, тим самим протидіє виникненню іржі. Матеріал пластик має меншу міцність, тому він сприйнятливий до високих температур. Використовуючи кран для гарячої води та опалювальних систем, вибирайте пристрій із латуні. Робота таких кранів не втрачає герметичності протягом 50 чи 60 циклів. Використовуючи кран для газу або холодної води, краще вибирати матеріал з пластику.
Рідкісний трубопровід обходиться сьогодні без кульових кранів. Винайдені вони були ще в середині минулого століття, але перші моделі зізнання не отримали через погану герметичність. Нові ущільнюючі матеріали дали другий шанс конструкції з кулястим затвором.
В останнє десятиліття продаж кульових кранів переживає бум. Так само, як і патентування нових і нових модифікацій для різних умов. Виробники підробок теж пожвавилися, тому купити добротний кульовий кран стає все складніше.
Помилки при виборі коштують дорого. У кращому випадку виріб розпадається в руках відразу під час монтажу. Але іноді в гонитві за нагальній економією беруть арматуру, не враховуючи тиск у системі, а потім розплачуються за затоплення житла. Або ставлять під загрозу життя та здоров'я, не звертаючи уваги на спеціалізацію крана для водо- та газопроводу. Тому перед покупкою варто отримати уявлення про призначення та влаштування кульових кранів, а також про рекомендації щодо вибору. У цьому вам допоможе наша стаття – огляд кульових кранів.
Що таке кульовий кран
ГОСТ визначає кульові крани як вид запірної та регулюючої арматури. Від інших типів арматури їх відрізняє головна деталь - замикаючий елемент у вигляді відшліфованої та відполірованої кулі. Куля ця не цілісна, а з вирізом, через який і тече робоче середовище.
Найчастіше питання: чи можна використовувати кульовий кран замість вентиля, тобто для плавного регулювання потоку? У більшості випадків відповідь буде негативною. Просто тому, що запірні модифікації кранів найпоширеніші. Для такої арматури допускаються два стани: повністю відкрито та повністю закрито. Не робіть поширеної помилки, залишаючи запірний кран у проміжному стані. Інакше він швидко прийде в непридатність.
Якщо потрібне плавне регулювання, то доведеться купити більш дорогі моделі із хитромудрими вирізами та спеціальними пластинами всередині кулі. Вони добре справляються з тонким налаштуванням, балансуванням потоку. Але в побуті рідко потрібна надвисока точність і широкий діапазон регулювання, тому для цієї мети частіше купують звичні вентилі.
Області застосування
Перші запатентовані шарові крани використовувалися в паливній системі літаків. Зараз складно знайти сфери, де б вони не знайшли застосування.
Без такої арматури не обходяться ані пневмогідросистеми ракет, ані підключення до труб у санвузлі. Вони стали необхідністю в системах опалення, водопостачання та вентиляції громадських та житлових будівель. Їх віддають перевагу замість вентилів і засувок при заміні радіаторів підключенні бойлерів, установці витратомірів. Великих габаритів конструкції з черв'ячними передачами застосовують у нафтовій, газовій та хімічній промисловості. Розроблено спеціальні інженерні рішення для того, щоб механізм не руйнувався при транспортуванні агресивних середовищ, олій та харчових рідин, каналізації стоків.
Які у кульового крана сильні сторони та обмеження
Популярність кульових кранів обумовлена такими перевагами:
- Невеликі розміри (у побутових моделей), естетичність. Їх можна монтувати будь-якою стороною в обмеженому просторі (рукоятка у формі метелика краще, якщо важлива компактність арматури).
- Надійністю та герметичністю конструкції з мінімумом деталей, де можлива поява протікання.
- Мінімальними гідравлічними втратами. У місці установки не утворюється застій робочого середовища, завихрення; втрати енергії за рахунок збільшення сили тертя тут значно менше (порівняно з іншими видами запірної та регулюючої арматури).
До недоліківкульового крана відносять можливість гідравлічних ударів при різких відкриваннях і закриваннях, температурні обмеження (ущільнювачі полімерів можуть зруйнуватися при температурах вище 100 0 С). Часта причина поломок кранів побутового призначення – брудна вода з твердими частинками. Пісок, окалина, сольові відкладення призводять до протікання. Уникнути цього допоможе періодичне відкривання та закривання пристрою (раз на 1-2 місяці). Системи із неякісною водою рекомендується оснастити фільтрами.
Більшість проблем спричинена не «слабкістю» самого крана, а помилками споживачів. Серед найчастіших: покупка контрафактного пристрою, недотримання правил експлуатації та монтажу.
Особливості конструкції
Мал. 1. Прохідний кульовий кран у розрізі.
Деталі конструкції шарових кранів варіюють залежно від сфери їх застосування. Наприклад, на трубах з діаметром понад 30 см ставляться моделі з редукторами, а крани для високоточного регулювання оснащуються вимірювальними приладами. Пристрої з кількістю патрубків більше 2-х, з T-подібними або L-подібними портами дозволяють змішувати і перенаправляти потоки. Але в побуті частіше використовують кран із двома відводами (рис.1).
Мал. 2. Затворна пробка запірного кульового крана.
Розглянемо важливий пристрій такого кульового крана.
Головний елемент крана – добре відшліфований куля: сферичний затвор/затворна пробка з наскрізним циліндричним отвором.
Діаметр отвору збігається з діаметром труби або трохи менше. Залежно від цього параметра крани діляться на повнопрохідні та неповнопрохідні/редуковані. Перші дорожчі (іноді майже вдвічі) і використовуються, коли важливо мінімізувати гідравлічні втрати. У других пропускна здатність нижча на 20-50% (залежно від модифікації). Це уповільнює струм середовища, збільшує ризик ерозії, знижує довговічність. Зате вони дешевші і компактніші, тому їх найчастіше вибирають для домашнього використання.
У кранів з функцією регулювання форм кулі та отвори складніша конструкція (рис 3).
Мал. 3. Затворна пробка регулюючого шарового крана.
Матеріал кулі – сталь або латунь з антикорозійним напиленням (нікель, хром).
Є у продажу та моделі з поліпропілену для встановлення на пластикові трубопроводи. Враховуйте, що вони менш міцні, ніж металеві, і не підходять для транспортування гарячих середовищ (понад 60 0 С).
У більшості кранів ставляться фторопластові елементи ущільнювача. Цей матеріал розрахований на експлуатацію в діапазоні температур від -10 0 С до +150 0 С. Для складніших температурних умов частіше вибирають конструкції з твердими ущільненнями з металу. Але вони характеризуються меншою герметичністю.
Шпиндель – деталь, яка передає зусилля від рукоятки до кулі. У сучасних моделях при складанні його встановлюють зсередини корпусу: це знижує ризик вибивання при стрибках тиску.
Керувати положенням затвора можна рукояткою (у формі важеля, метелика або колеса), яка зверху утримується гайкою, що самоблокується.
До речі, за кольором ручки можна швидко визначити призначення крана (рис. 4). Якщо колір жовтий – це арматура для газопроводу. Іншими кольорами зазвичай маркують крани для систем опалення та водопостачання.
Мал. 4. Колір ручок кульових кранів різного призначення.
Коли потрібне дистанційне керування, вибираються варіанти з пневмо- та електроприводами (рис. 5).
Мал. 5. Крани із приводами.
Корпускрана виготовляють із сталі, латуні, чавуну чи пластику. Для промислового використання частіше замовляють моделі у сталевому корпусі, а для побутових систем – латунні.
Залежно від способу з'єднання з трубопровідною лінією крани поділяються на муфтові, фланцеві та приварні (рис 6).
Мал. 6. Різновиди крана за типом з'єднання (муфтовий, фланцевий, зварний).
Муфтове з'єднання характерне для систем із діаметром труби до 45 мм. Якщо потрібно поставити запірну арматуру на домашній радіатор, то розумним рішенням буде муфтовий кран із зовнішнім або внутрішнім різьбленням.
Фланцеві з'єднання витримують величезні навантаження. Такі крани ставляться на системи із трубою понад 50 мм у діаметрі.
Для кріплення приварного крана потрібно зварювальний апарат. Це з'єднання вважається найміцнішим і застосовується у промислових трубопроводах з великим діаметром.
Які кульові крани вибрати
Основні критерії вибору кульового крана:
- Діаметр/умовний прохід (Ду чи DN). Ця характеристика вказується на корпусі виробу. Діаметр найбільш популярних у Росії кранів – від 15 до 50 мм.
- Тип приєднання. Якщо обладнується домашня система, зазвичай беруть моделі з муфтовим з'єднанням. Для швидкого монтажу зручна модифікація з накидною гайкою (американка).
- Максимальний робочий тиск (ПН). Цей параметр також наноситься на корпус. Для систем водопостачання вдома частіше купують крани, розраховані на тиск до 16 атмосфер (16PN). У системи опалення рекомендують ставити крани із запасом по робочому тиску (наприклад, 40PN). Матеріал корпусу крана в системах з гарячим теплоносієм (від 1000С) швидше руйнується (особливо якщо куплений недорогий латуневий пристрій без захисного покриття).
- Матеріал корпусу, товщина стін. Більшість систем непромислового типу підійдуть крани з латунним корпусом. Найбільш надійні виготовляються з гарячепресованої латуні CW617N. Визначити матеріал (латунь чи залізо) допоможе магніт: не повинен притягуватися. Бюджетне рішення – недорогі кульові крани із силуміну, сплаву алюмінію із кремнієм. Такі вироби легші за латунні аналоги. Матеріал сподобався кустарним китайським виробникам, оскільки не вимагає дорогого обладнання для обробки. Незважаючи на низькі ціни на кульові крани із силуміну, купувати їх не рекомендується через крихкість матеріалу. У недорогих виробах економлять і на матеріалі корпусу: стінки у них значно тонші.
- Якість поверхні затвора та складання. Розбирати кран прямо в магазині проблематично, але можна провести візуальний огляд сфери. Вона має бути відполірованою, без подряпин. Ущільнювальні деталі мають бути тефлонові, а не гумові. Повертаючи ручку, переконайтеся, що куля повністю перекриває прохід. Ручка має сидіти щільно, без люфту.
- Дата виготовлення. Якщо кран лежав складі понад 5 років, то велика ймовірність, що ущільнювальні елементи змінили свої характеристики. Тому дивіться не лише термін гарантії, а й дату виготовлення.
- Торгова марка. У промисловості добре зарекомендували себе крани вітчизняного виробництва (наприклад, АДЛ, БАЗ). Продукція для галузей нафто- та газовидобутку, що відповідає ГОСТ та міжнародним сертифікатам, успішно конкурує із західними марками. Найдорожчі, але добротні крани випускаються під німецькими, іспанськими та італійськими брендами. Головне, щоб під краном з маркуванням VALTEC, BUGATTI або DANFOSS не ховалася підробка.
Купувати кульовий кран краще не на ринку, а у спеціалізованому магазині, що надає гарантію якості.