Шаровой кран – как устроен и где применяется

Трубопроводные системы в рабочем состоянии не могут быть постоянно открытыми. Должна быть возможность их перекрыть как минимум в двух местах: там, где поступает вода, и в конечной точке, куда она направлена – например, в водопроводный кран. Трубопроводные коммуникации должны быть снабжены запорной арматурой, при помощи которой можно перекрыть ее любой участок, если понадобится. Одна из разновидностей такой арматуры – шаровой кран для различных сред. Он перекрывает или открывает свободное течение воды в трубопроводе. Кран назван шаровым из-за своей особенности – его запорный элемент имеет форму шара или его части.

Где применяется шаровая арматура

Шаровые краны применяются в различных областях – там, где есть трубопроводы. Например, в промышленной сфере в трубопроводных магистралях подачи топлива, химических веществ, в системах водоснабжения, пневмо- и гидропривода. В коммуникациях населенных пунктов – в центральных системах газоснабжения, водоснабжения и отопления. Бытовое назначение – перекрытие и открытие выходов трубопроводов в квартире, обустроенном в доме – отопление, водо- и газоснабжение.

Как устроен и работает шаровой кран

В состав шарового крана входит сам корпус, запорная часть (пробка) в форме шара, который закреплен на шпинделе, расположенном перпендикулярно оси потока жидкости. В шаре есть круглое отверстие, через которое движется рабочая среда. Седло и запорная пробка уплотняются синтетическим каучуком или фторопластами. Для поворота штока в нужном направлении есть рукоятка.

Чтобы полностью перекрыть трубопровод, надо сделать поворот рукоятки на 90°. Одновременно с этим шаровой затвор также делает поворот и полностью перекрывает поток воды или другой жидкости. Когда рукоятка стоит в положении «открыто», затвор поворачивается так, что осевое направление трубопровода совмещается с осью отверстия в запорном элементе, и вода без преград льется через кран.

Особенности конструкции шарового крана позволяют быстро и легко перекрыть поток воды, в отличие от вентилей и задвижек. Когда-то вентильные клапаны стояли во многих домах, чтобы вода перестала течь через кран, вентиль приходилось долго крутить. Теперь их мало где можно встретить, на смену пришли смесители с рычагом, которые установлены почти во всех квартирах.

Из чего изготавливают шаровые краны

Шаровая запорная арматура изготавливается из различных материалов.

Краны из нержавеющей стали (обычно марки 12Х18Н10Т) используют в системах, по которым перемещаются агрессивные среды, при пониженной температуре. Они отличаются долговечностью и прочностью, но стоят дорого.

Краны из углеродистой стали наиболее часто делают из марок 09Г2С и 20 (выдерживают температуру до -60°С). Не отличаются дороговизной, но характеристики прочности и долговечности на высоте. Такая сталь ржавеет, но ее хромируют или никелируют, чтобы избежать коррозии.

Краны из латуни (медный сплав с цинком) часто покупают для установки в жилых зданиях. Латунное изделие небольшого диаметра, пластично, не поддается коррозии, долго служит, но перестает быть прочным при температуре 200°С. Так как в жилье таких температур быть не может, то это незначительный недостаток, на который можно не обращать внимания.

Бронзовые сплавы (медь с алюминием, оловом, свинцом, бериллием, кремнием) по качеству похожи на латунные, но стоит сделанная из них арматура дороже. Краны из бронзы встречаются редко.

Краны из титана отличаются прочностью и легкостью. В быту не используются, так как слишком дорогие.

Краны из керамики служат долго, не ржавеют, инертны химически. Обладают износостойкостью и прочностью, но при этом хрупкие. Могут разбиться от падения или удара.

Пластиковые краны работают в трубопроводах из пластика. Сделаны из полипропилена, полиэтилена, непластифицированного ПВХ. Обладают химической инертностью, не ржавеют, достаточно прочны. Но металлические краны превосходят пластик по надежности. Их применяют в бытовой сфере в системах отопления и водоснабжения.

Чугунные краны давно уже не выпускают, встретить можно только в старых системах на предприятиях.

Пропускная способность шарового крана

Шаровые краны бывают полнопроходные и редуцированные. У первых – диаметр отверстия в шаре такой же, как диаметр трубопровода. У вторых – размер прохода в пробке меньше на один типоразмер, чем диаметр трубы.

Способ присоединения к системе

Шаровые краны крепят к системе разными способами – при помощи фланцев, муфт, штуцеров, сваркой. В стальном круглом фланце имеются отверстия, которые нужны, чтобы болтами или шпильками прикрепить кран к трубопроводу.

Муфтовые краны имеют внутреннюю резьбу, штуцерные – наружную. Соединение сваркой применяется в системах, в которых постоянно бывает высокое давление. Есть еще комбинированные способы установки, когда кран присоединен к системе с разных сторон.

Устройство запирающего механизма

По типу конструкции шара различают:

Шар в опорах. В такой конструкции шар ставят в опоры, в которых он поворачивается. Снизу у него есть осевой выступ, который точно подходит к углублению в корпусе. Когда кран закрыт, шар имеет плотный прижим к седлам, что дает надежную герметизацию.
Плавающий шар. У него нет жесткой связи со шпинделем. При закрытии он «прилипает» к уплотнительному кольцу, обеспечивая хорошую герметизацию.

Какую запорную арматуру ставят на ввод в квартиру

Неважно, из чего сделан трубопровод в квартире или загородном доме, на ввод ставят только запорную арматуру из металла. Металл надежен, если же металлический кран сломается, то его замена не будет сложной.

Кран из какого металла ставить на водопровод

Сказать, что кран из такого-то металла лучше, нельзя. В разных системах материал, из которого сделан шаровой кран, ведет себя по-разному. Сталь может покрыться ржавчиной и солями. Краны, сделанные из нержавейки, керамики, титана попадаются редко и к тому же дорого стоят. Поэтому есть три варианта – латунь или бронза, а также пластик.

На ввод надо устанавливать латунь. Если в системе есть участки, сделанные из пластика, то на них подойдут краны из аналогичного материала. Если трубопровод сделан из сшитого полиэтилена, значит, монтаж производился с фитингами, а к ним проще подсоединить краны из металла.

Преимущества и недостатки шаровых кранов

Среди плюсов шаровых кранов можно выделить:

их компактность;
простоту и надежность конструкции;
отличную герметичность;
моментальное перекрытие потока.

Этим видом запорной арматуры легко управлять, не надо прилагать усилия для этого. Краны из металла можно использовать в системах, где постоянное высокое давление. Гидравлическое сопротивление маленькое, сравнимо с тем же показателем прямой части трубопровода.

К недостаткам можно отнести то, что применение фторопластов не позволяет использовать изделия при температуре 200°С и выше. Краны из пластика нельзя применять для труб с высоким давлением.

Как правильно выбрать шаровой кран

На практике оказывается, что выбирать для дома лучше из ассортимента латунных кранов. Они надежны, не ржавеют, служат долго, доступны по цене и есть во всех магазинах сантехники. Если труба полипропиленовая, чтобы можно было отключить участок системы, ставят арматуру из полипропилена. На вводе должны стоять только изделия из металла.

Продукцию надо покупать только с сертификатом и обязательно с чеком. Протечка системы водоснабжения совсем недешевое удовольствие. Не стоит заострять внимание только на дорогой импортной запорной арматуре. Российские производители давно уже выпускают продукцию отличного качества.

На что обратить внимание при покупке:

На кране не должно быть никаких дефектов – трещин, сколов, деформации.
Смотреть на резьбу – должно быть не менее 4 рабочих витков без вмятин.
Стенки не должны быть сильно тонкими.
Надо обязательно осмотреть внутреннюю часть крана на предмет проверки правильной работы шара и рукоятки.
В шаре должно быть отверстие, да и сам шар должен быть в наличии. Иногда встречаются нерабочие поделки, больше похожие на муляжи.

Стоит учесть и запомнить – силуминовые краны покупать категорически нельзя, потому что он может лопнуть уже в процессе монтажа. Силумин можно определить по цвету и весу – металлическая поверхность изнутри будет белой, а кран покажется слишком легким.

Лучше выбирать кран с рукояткой – он удобней, практичней и надежней. Но если кран будет устанавливаться в маленькой ванной или у стены, то надо сначала проверить, хватит ли места, чтобы повернуть рычаг, или придется покупать «бабочку».

Полезные советы по монтажу

Перед тем как устанавливать кран, резьбу нужно хорошо протереть и почистить от загрязнений. Если резьба уже старая, ее надо прогнать леркой – этот прием уберет осевшие соли и ржавчину. Затем кран надо примерить без ленты ФУМ – накрутить и запомнить, сколько получилось витков. Важно учесть, что ленту наматывают в том же направлении, в каком закручивают шаровой кран. Число витков накрутки крана минимум четыре, оно должно быть таким же, как при примерке. Сгон вкручивают так же или с другой стороны закручивают гайку.

После установки крана в систему пускают воду и смотрят, есть ли протечки. Если таковые обнаружатся, арматуру придется снять, намотать еще уплотнителя, собрать-закрутить и испытать заново.

В процессе эксплуатации кран надо обязательно открыть-закрыть минимум раз в месяц – таким образом с шара снимают солевой налет. Затвор не должен находиться в полуоткрытом виде – он износится раньше времени. Рукоятку надо держать или в открытом, или в закрытом положении.