Система подачи воды и тепла в доме представляет собой сложную сеть трубопроводов. Успешное ее функционирование зависит от прочности материала отрезков трубы, качества сборки и надежности запорных элементов шаровой арматуры.
Какие задачи выполняет шаровой кран
Шаровые краны выполняют функцию запора и регулировки потока воды, топлива, воздуха или газа в трубопроводе. Применяются в коммунальных сетях и нефтегазовой отрасли. Название «шаровой» получено от формы запирающей пробки.
Устройство арматуры представляет собой простую конструкцию:
- корпус, напоминающий кусок трубы;
- поворотный рычаг (привод), закрепленный гайкой;
- затворный элемент в форме сферы;
- управляющий шток;
- прокладка.
Базовый набор составных частей запорника может быть дополнен другими элементами — это зависит от модификации детали.
Виды конструкций
Существует несколько разновидностей шаровой арматуры. Детали отличаются местом расположения, пропускной способностью, видами корпуса, типами присоединения, видами управления.
В зависимости от места расположения в трубе, шаровые краны делятся на две категории: запорные и регулирующие (смесители). Первые закрывают или изменяют направление потока на конце трубопровода. Виды таких элементов:
- проходной крепится на прямой трубе;
- угловой – на отрезке трубопровода, повернутым под углом;
- трехходовой шаровой кран распределяет поток двух направлений.
Смесители расположены между кусками трубы для смешивания частей потока, например, холодной и горячей воды.
С учетом пропускной способности, определяемой диаметром выходного отверстия затворного элемента, арматура делится на два типа:
- редуцированные или стандартнопроходные запорники с диаметром выходного отверстия сферы меньше диаметра трубы;
- в полнопроходном варианте размер выходного отверстия совпадает с диаметром трубопровода.
Шаровые краны различаются по типу присоединения к трубопроводу:
- фланцевые шаровые элементы крепятся с помощью соединительных колец – фланцев;
- резьбовые краны оснащены внутренней или наружной резьбой;
- комбинированные элементы с двумя видами резьбы: с одной стороны — внутренней, с другой – наружной;
- приварные (паечные) шаровые детали крепятся к трубе с помощью сварки.
Шаровую арматуру фланцевого, резьбового и комбинированного типа легко раскрутить и отремонтировать. Эти детали располагают в открытом доступе, поскольку требуются периодические осмотры на предмет появления сырости в местах соединений.
В капитальном строительстве предпочтение отдается паечным элементам из-за надежности сварочных швов и долговечности эксплуатации. Приварной кран не обслуживается. Это главное преимущество для использования такого вида арматуры в закрытых и труднодоступных местах.
Выбор привода управления обусловлен диаметром трубы и количеством усилий, необходимых для поворота. Ручной привод (рычаг, бабочка) используется при диаметре трубы до 50 мм. Такие поворотные механизмы встречаются на сливных шлангах сантехники и радиаторах отопления. Начиная с диаметра размером 100 мм и более, применяется редуктор. Для поворота такого винта потребуется усилие.
В промышленности, водоснабжении и вентиляции помещений используют электрические двигатели для управления поворотными механизмами на расстоянии. Пневмопривод автоматически запирает шаровой элемент при появлении в потоке уровня давления заданного количества атмосфер. Подобные типы управления потоком востребованы при передаче газовых продуктов.
Для управления потоком горючих жидкостей и топлива используют шары с гидроприводом, действующим по аналогичному принципу.
Рекомендации для правильного выбора изделия
Правильный выбор запорной арматуры является залогом безопасной эксплуатации. Технические характеристики шаровых кранов определены государственным стандартом (ГОСТ 21345-2005) и включают в себя:
- размер пропускного диаметра;
- величину номинального и рабочего давления;
- стрелку направления движения потока;
- допустимое значение температуры.
Главным параметром подбора шарового элемента к трубе является пропускной (внутренний, условный) диаметр. Эта характеристика наносится на корпус изделия, измеряется в миллиметрах с эквивалентом в дюймах. Диаметр обозначается условной маркировкой ДУ (российский вариант) или DN (международный стандарт).
При монтаже отопления, оснащенного циркуляционным насосом, используется приварная шаровая арматура диаметром до 25 мм или 1 дюйм. Как правило, такая схема применяется при строительстве коттеджа или частного дома. В многоквартирных новостройках предусмотрены трубопроводы большего диаметра: Ду 50 мм или 2 дюйма.
Для герметичности трубы в течение срока эксплуатации необходимо соблюдать рекомендованные производителем показатели температуры и давления приварного запорника. Эти цифры также указаны в маркировке на корпусе изделия.
Распространенные металлы, из которых изготовлены шаровые краны под сварку:
- латунь;
- сталь;
- нержавейка.
Краны из латуни используются для установки на металлических и пластиковых трубах внутри дома. Их цена оправдана длительным сроком службы и способна выдерживать перепады температур от – 50 до 150 градусов.
Существует опасность вместо латуни купить сплав цинка, подверженный коррозии. Его нельзя использовать для водопровода. Отличить подделку можно по весу: латунь тяжелее. Хитрецы искусственно утяжеляют изделие, пряча дешевый металл в поворотном рычаге.
Стальные приспособления выгодны по цене и привлекательны по внешнему виду, прочны и устойчивы к механическому давлению. Недостатком считается подверженность чистой стали коррозии, как следствие – сокращение срока службы. При температуре ниже – 50 градусов эксплуатировать кран не рекомендуется.
У арматуры из нержавеющей стали больше преимуществ по сравнению с другими материалами. В состав металла входит титан и углеродистая сталь. Это делает шаровой кран устойчивым к коррозии и способным переносить большие перепады температуры ниже – 50 градусов и выше 500 градусов. Нержавеющий приварной кран применяется для воды, газа и нефтепродуктов.
Выбирая шаровый кран для долгосрочной эксплуатации, необходимо узнать репутацию производителя. Авторитетом у специалистов пользуются, так называемые, «броеные» механизмы из нержавейки. Они функциональны, износоустойчивы, удобны, просты в установке и использовании.
Особенности установки приварного шарового крана
Работу по установке крана доверяют профессиональному сварщику. Перед монтажом шарового запорника методом ручной дуговой сварки нужно:
- проверить изделие на наличие трещин, повреждений, загрязнений;
- снять заглушки;
- открутить ручку.
После подготовки выполнить точечную припайку крана к трубе по диаметру. Особенности приваривания шаровика зависят от типа расположения детали: горизонтального или вертикального. Если кран будет закреплен вертикально, при выполнении верхнего сварочного шва он должен быть полностью открыт. Чтобы заварить нижний шов, кран наоборот нужно закрыть. Причем в это время в кране должна быть вода.
При сварке горизонтально расположенного крана, он должен быть открыт для защиты от попадания искр и частиц сгоревшего металла.
Рекомендации по эксплуатации
Срок эксплуатации приварного запорного элемента определяется производителем, зависит от профессиональной установки и соблюдения простых правил.
Чтобы кран прослужил долго и исправно, необходимо:
- не увеличивать температурный режим потока, заявленный производителем;
- не превышать уровень давления в системе, рекомендованный инструкцией на конкретный вид изделия;
- проводить цикл полного открытия и закрытия шарового элемента не реже одного раза в полугодие, чтобы он не прикипел.
Соблюдение рекомендаций обеспечит уверенность в стабильной работе арматуры. Отсутствие протечек в местах крепления приварного шарового элемента гарантирует безопасность трубопровода.