- Види кульових кранів
- Матеріал корпусу кульового крана
- сальникові вузли
- кульовий затвор
- Конструкція кульового крана
- кріплення рукоятки
- Види кульових кранів
- Маркування на корпусі кульового крана
- Усунення несправностей кульових кранів
- Відео. Усунення несправності в кульовому крані VALTEC BASE
- Вас может зацікавити:
В. Поляков, С. Шовкопляс
Ринок водопровідної арматури пропонує широкий вибір кульових кранів для водопроводу різних типорозмірів, конструкцій і виконань. Їх ціни можуть відрізнятися в рази. Поряд з високоякісними виробами торгівля може пропонувати менш якісну арматуру практично по одній і тій же ціні. На що потрібно звертати увагу при виборі кульових кранів для внутрішньобудинкових водопровідних мереж?
Кульові крани у внутрішньобудинкових водопровідних мережах зараз практично повністю витіснили пробкові конусні крани завдяки своїй надійності і довговічності, яка на порядок вище, ніж у старих конструкцій. Головне, чим забезпечується надійність кульових кранів в якості запірної арматури в порівнянні з затворами з конусної пробкою - робоче середовище (вода) з твердими абразивними частинками пропускається в кульовому крані повз поверхонь, що ущільнюються через отвір в сферичному затворі, на прохід, а в крані з конусної пробкою -вокруг неї.
Притерта пробка конусного крана вже через кілька циклів відкривання / закривання може втратити герметичність через абразивного впливу нерозчинних механічних домішок в робочому середовищі, що омиває ущільнюючу поверхню. Крім того, пробкові крани мають значний гідравлічний опір.
Кульові ж крани (з повнопрохідний перетином, яке приблизно збігається з умовним діаметром труби Ду) у відкритому вигляді практично не чинять опору потоку. Частково прохідні кульові крани - спеціальне рішення, яке застосовується там, де потрібно навмисно обмежити потік.
Частково прохідні кульові крани розрізняють на:
- стандартнопроходной - круглий отвір в сферичному затворі такої арматури на один типорозмір менше внутрішнього діаметра трубопроводу, пропускна здатність кульового крана становить від 70 до 90% потоку;
- неполнопроходние - отвір для пропуску потоку значно менше внутрішнього діаметра труби, пропускна здатність такого кульового крана знижується до 40-70%.
Кульовий кран призначений для повного перекриття потоку, працює в режимі відкрито / закрито і не призначений для 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 регулювального вентиля).
Кульові крани були розроблені досить давно, але лише з появою надійних ущільнень набули широкої популярності і масовий попит. Ущільнення, що застосовуються у водопровідних кульових кранах, виготовляються із зносостійкого нитрил-бутадиенового синтетичного каучуку (NBR, як правило, чорного кольору) або тефлону (політетрафторетилен, фторопласт, як правило, білого або жовтуватого кольору) з термопрісадкамі і з добавками антифрикційних речовин (наприклад, графіту або дисульфіду молібдену).
Завдяки поліпшенню технології виробництва сферичних затворів і сучасних матеріалів для ущільнень було досягнуто висока надійність, знижені зусилля повороту затвора, підвищена герметичність і забезпечена довговічність кульових водопровідних кранів, що зумовило масовий попит на них і пропозиція від великого числа фірм-виробників.
Головний елемент пристрою кульового крана - рухливий і гладкий затвор сферичної форми з наскрізним круглим отвором, що служить для проходу потоку речовини, див. Рис. 1.
Рис. 1. Схема водопровідного кульового крана
Сферичний затвор (поз. 2) розташовується в центральній частині корпусу крана між сідлами (поз. 3) - двома спрофільоване кільцями ущільнювачів. Затвор, в свою чергу, закріплений на поворотному штоку (поз. 5) з ручкою-важелем (поз. 12) або двулепестковой ручкою (ручкою «батерфляй», «метелик», поз. 6).
Для повного відкривання або закривання кульового крана потрібно в певний бік повернути затвор ручкою на 90 ° до упору.
У закритому положенні пропускне отвір в кульовому затворі розташовується перпендикулярно осі корпусу і трубопроводу. При відкриванні затвора отвір в ньому займає положення уздовж осі труби, створюючи вільний протока через корпус крана. Положення ручки відразу дозволяє зрозуміти, закритий або відкритий кран - у відкритому положенні важіль або пелюстки ручки-метелики розташовуються уздовж труби (корпусу крана) і поперек - коли потік перекритий.
Види кульових кранів
Крім відносини діаметра пропускного отвору по відношенню до діаметру 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 внутрішньої конічної або циліндричної різьбленням. Зазвичай застосовуються у внутрішньоквартирних і внутрішньобудинкових комунікаціях невеликих діаметрів (до 50 мм).
Зварні - приєднуються до труб за допомогою зварювання. Це забезпечує максимальну герметичність стиків і використовується на відповідальних і важкодоступних ділянках протяжних зовнішніх магістралей. До цього виду арматури відносять і пластикові кульові крани, в які вваривать труби з синтетичного матеріалу, наприклад, поліпропілену.
Фланцеві - монтуються на трубах з діаметром, як правило, більше 50 мм за допомогою розбірних або нерозбірних фланців. Фланцеве кріплення застосовують там, де можливий частий монтаж / демонтаж трубопровідної арматури, а також в приміщеннях, де заборонені зварювальні роботи.
Комбіновані - приєднуються до труб різними способами. Такі вироби застосовуються в системах комунікацій з різними сполуками - різьба / зварювання, фланець / зварювання і т. П., Включаючи хомути. За матеріалом корпусу крани кульові поділяються на:
Латунні - також звані металевими, вони вбудовуються в сталеві та пластикові трубопроводи.
Пластикові - вбудовуються в трубопроводи з сантехнічної пластмаси.
Силумінові - виготовляються з більш дешевого і менш якісного аналога латуні - силуміну, сплаву алюмінію з кремнієм. Такі вироби відрізняються крихкістю і вимагають обережності при монтажі. Через схильність до утворення тріщин їх рекомендується використовувати тільки в трубопроводах холодної води.
Порошкові - виготовляються з кольорових матеріалів методами порошкової металургії - спікання під тиском; схильні до розтріскування корпусу і зриву виступів різьби.
По конструкції запірного елемента кульові крани бувають:
З плаваючим кулею - в таких виробах сферична пробка не щільно з'єднана зі шпинделем і щодо нього може зміщуватися. Під дією тиску вхідного потоку, закритий затвор притискається до ущільнювача кільцю на виході, тим самим, перекриваючи кран. Така арматура використовується в трубопроводах діаметром не більше 200 мм, оскільки на лініях з великими діаметрами і тиском, затвор створює занадто високе навантаження на ущільненнях і робота крана викликає труднощі.
З кулею в опорах - в таких виробах сферична пробка має спеціальні опори. Осьової виступ (цапфа) в нижній частині кулі входить в особливу поглиблення, а сідла під дією тиску притискаються до поверхні кульового затвора. Завдяки опорам зусилля, необхідні для управління краном, значно зменшуються, що дозволяє застосовувати менш потужні привідні пристрої, ніж у випадку з кранами з плаваючим кулею. Через більш складної конструкції пристрою такого типу коштують набагато дорожче звичайних кульових кранів.
З додатковими функціями - наприклад, для стравлювання повітря, з дренажем, з фільтром, з 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 кращим матеріалом визнана латунь, а не цинково-алюмінієвий сплав (ЦАМ), запропонований деякими недобросовісними виробниками. Сплав ЦАМ містить порядку 96-98% цинку, 2-3% алюмінію і до 1% міді і значно легше латуні (питома вага ЦАМ - 6,7 г / см3, а у латуні 8,4 ÷ 8,7 г / см3) . Цинково-алюмінієві вироби широко застосовують в автомобільній промисловості (карбюратори, арматура для масло-і бензопроводу), але використовувати їх для водопроводів не можна. Кран з ЦАМ в домовому водопроводі просто розсиплеться через рік-два на шматки (рис. 2). Причина цього досить проста - цинк насправді кородує в воді найпершим з інших металів у виробі. Для масла і вуглеводневих рідин ЦАМ має достатню корозійну стійкість, а в воді - немає, цинк захищає інші метали від корозії, з'єднуючись з водою першим.
Рис. 2. Кран з цинково-алюмінієвого сплаву (ЦАМ) через 2 роки експлуатації
Відрізнити, зроблений кран з латуні або з ЦАМ можна за вагою: кран з ЦАМ помітно легше. Але порівнювати по вазі конструктивно подібні крани треба без ручок - недобросовісні виробники часто «компенсують» недолік ваги застосуванням більш потужного важеля (ручки) з фарбованого чорного металу.
Латунь має характерну жовтизну. Якщо шкіркою або надфілем злегка зняти гальванопокриття на корпусі крана, то можна побачити, латунь чи це. Колір ЦАМ - сріблястий, не змінний при окисленні. Найбезпечніше купувати кран, у якого природний колір латуні видно на якій-небудь ділянці без гальванопокриття, (рис. 3).
Рис. 3. Природний колір латуні видно на різьбовому патрубку крана Valtec Base
Якісні латунні кульові крани зазвичай виготовляють методом гарячого об'ємного пресування з свинцовоутримуюча латуні марки CW617N по EN 12165, схожою за складом на латунь марки ЛС59-2 по ГОСТ 15527. Це спосіб краще відцентрового лиття під тиском, так як гарячепресованих деталі набагато міцніше литих. Латунні деталі кранів з прутка (кульовий затвор, шток, сальниковая гайка), як правило, робляться з латуні марки CW614N (ЛЗ 58-3), див. Таблицю 1. Крани з корпусами з нержавіючої сталі застосовуються в харчовій промисловості і надмірно дороги для водопровідної арматури.
Таблиця 1. Склад латуні для водопровідних кульових кранів 
сальникові вузли
Сальникова вузол кульового крана забезпечує його герметичність по відношенню до зовнішнього середовища. Конструктивні рішення цих вузлів можуть бути різними (таблиця 2) і багато в чому саме вони визначають експлуатаційні властивості крана.
Таблиця 2. Поширені конструкції сальникових вузлів кульових кранів 
Найнадійнішою і практичною на сьогодні день визнана конструкція з притискної гайкою із зовнішнім різьбленням, см. Поз. 7, таблиця 2, вона застосовується, зокрема, в крані Valtec Base.
При виборі крана слід враховувати, що кульові крани з неремонтоздатність 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 кран ремонтопрігодним, але з іншого боку, є небезпека вибивання штока тиском робочого середовища. Сальникова гайка може не втримати шток від видавлювання - незаконтренное різьбове з'єднання під дією поздовжньої сили в умовах знакозмінних навантажень і вібрації прагне до розкручування навіть при самогальмуючою різьбі.
При вібрації сила тертя в різьбі істотно слабшає, що веде до мимовільного розкручування. Така ж проблема виникає в накидних гайках обтискних фітингів. Саме тому їх потрібно було час від часу докручувати.
Сила тиску робочого середовища прагне виштовхнути шток кульового крана з сальникового патрубка. Якщо шток вставлений зсередини - цю виштовхуючу силу сприймає буртик штока, що спирається на корпус крана (рис. 4; поз. 5, 7 табл. 2).
Коли шток вставлений зовні, що виштовхує силу сприймає різьблення сальниковой гайки (рис. 5). Вібрації крана і знакозмінні температурні навантаження призводять до мимовільного відкручування сальниковой гайки і появи течі. При відсутності належного контролю гайка може частково вийти з нарізного зачеплення. В цьому випадку при найменшому стрибку тиску частина різьблення, що залишилася в зачепленні, буде зім'ята і шток буде вибитий з крана.
Найбільш невдалий варіант сальникового вузла - якщо опорний буртик штока зміщений вгору і притискається сальниковой гайкою (рис. 6). У цьому випадку, за задумом конструкторів, сальниковая гайка одночасно виконує функцію обмежувача ходу штока і притискного елемента в ущільненні.
Крім можливого вибивання штока тиском, в даній конструкції додається небезпека повного заклинювання кулі штоком. Це може статися при перетискання ущільнення сальникової гайкою.
кульовий затвор
У більшості латунних кульових кранів для внутрішньобудинкових водопроводів затвор являє собою кулю (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 звичайним 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 в псевдокуб, проточуючи ще і його бічні сторони (рис. 7 В). Це рішення може бути застосовано для кранів, які рідко використовуються для відкривання / закривання потоку, оскільки кромки бічних проточек при частому повороті затвора можуть деформувати або пошкодити кільця сідельних кілець, що істотно скоротить термін служби крана.
Для боротьби з горезвісною «сальмонелою» і усунення застійної зони в нижній глухий 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 в цьому випадку Сальникова вузол при відкритому крані може піддаватися впливу гідравлічних ударів без їх ослаблення.
Рис. 7. Перетини кульових затворів
Для ущільнень кульових кранів застосовується тефлон, він майже повністю витіснив інші матеріали. Тефлон - досить дорогий матеріал, тому на ньому намагаються заощадити. Товщина тефлоновим кілець в сідлах крана може бути настільки мала, що при підвищенні температури тефлон з кільця перетвориться в якусь хвилеподібну структуру, нездатну виконувати функцію ущільнення.
Ущільнель з тефлону дешевих марок відрізняє зернистість і шорсткість, що помітно візуально. Такий тефлон після тривалого періоду, так як може фарбували крайками кульового затвора.
Тефлонові сідельні кільця попередньо обтиснуті. Робоча кромка кільця при цьому деформується, приймаючи сферичну форму. У зв'язку з цим, кульовий кран повинен відкриватися і закриватися з деяким зусиллям. Якщо кран відкривається абсолютно вільно, це свідчить або про недостатній зусиллі попереднього обтиску, або про те, що під сідельні кільця встановлені «демпфери» з еластомеру. Еластомери мають меншу температурну стійкість і довговічність порівняно з тефлоном, т. К. Еластомер згодом зменшує попереднє стиснуті, його матеріал «релаксує» і згодом втрачає свої уплотняющие властивості.
Кульовий затвор постійно знаходиться під впливом потоку робочого середовища, в якій можуть бути присутніми нерозчинні абразивні частинки, «бомбардують» поверхню затвора. Тому важливо, щоб зовнішня поверхня затвора мала високу твердість. Особливо страждає кульовий затвор, якщо його використовують для регулювання потоку і встановлюють в проміжному положенні (рис. 8).
Рис. 8. Кульовий затвор крана після року інтенсивної експлуатації
Для зниження абразивного зносу поверхню затвора, як правило, має поліроване тверде гальванопокриття з хрому. Хром наноситься на мідну або 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 подслоя (мідь або нікель) і таким чином виходить міцне монолітне покриття.
Останнім часом з'явилися кульові крани з тефлоновим покриттям кульового затвора. Тефлонове покриття призначене в основному для зменшення тертя при повороті затвора. Навіть короткочасна експлуатація цих кранів виявляє вкрай низьку стійкість такого покриття через недостатню твердості тефлону в умовах потоку робочого середовища з механічними включеннями. Часто для затвора використовується не коррозионностойкая латунь, а чорний метал. Це можна перевірити викруткою з магнітним наконечником. Якісний сферичний затвор повинен бути відмінно відполірований і бути дзеркально-блискучим, а не матовим.
Конструкція кульового крана
Незважаючи на гадану простоту, кульовий кран має ряд конструктивних особливостей.
Рис. 9. Поздовжній розпил корпусу кульового крана
На рис. 9 видно наступні елементи конструкції корпусу:
а - Різьблення, что з'єднує корпус крана з різьбовій напівмуфтою, винна мати НЕ менше трьох ниток. Як правило, це метричну різьба з кроком 1,25 мм;
b - довжину приєднувальних трубного різьблення для кранів з гарячепресованих латуні може бути зменшена на 10%. Зокрема, для кранів з номінальним діаметром 1/2 "розмір« b »повинен становити не менше 11 мм;
с - мінімальна ширина буртика, що обмежує приєднувану трубу в муфтовий патрубку крана при закручуванні;
d - мінімальна товщина стінки корпусу для заявленого номінального тиску (PN) у литих кранів «d» повинна бути приблизно втричі більше за
порівняно з кранами з гарячепресованих корпусами.
Рис. 10. Регулювання потоку кульовим краном
Регулювання потоку кульовим краном не допускається, оскільки крім активного зносу ущільнюючої поверхні (див. Рис. 8) кульові крани мають досить тонку стінку корпусу. Вона здатна витримати заявлені в паспорті тиску і температуру, але, при спробах використовувати кульової кран в якості регулюючого органу, стінка не в змозі протистояти тривалому впливу кавітації дросселірованного потоку і руйнування стінок корпусу абразивними частинками (рис. 10) в напірної зоні.
кріплення рукоятки
Навіть така незначна особливість, як спосіб кріплення рукояті кульового крана, може позначитися на його довговічності та безпечної експлуатації.
Рис. 11. Вузли кріплення рукоятки кульового крана
На рис. 11 представлені найбільш поширені конструктивні рішення цього вузла. Найнадійнішим вважається кріплення з самоконтрящейся гайкою (рис. 11 В). Інтегроване в гайку поліетиленове кільце з внутрішнім діаметром, меншим, ніж діаметра штока, запобігає мимовільному відкручування гайки через змінних зусиль і вібрації трубопроводу. Кріплення рукоятки звичайної гайкою (рис. 11 Б) вимагає обслуговування: час від часу гайку доводиться підтягувати. Слабка затягування гайки перетворює рукоять в важіль, яким можна зламати шток. Найменш вдалим є вузол, в якому рукоять кріпиться гвинтом (мал. 11 А). Внутрішня поздовжня різьблення в штоку значно його послаблює, т. К. Її живий перетин (по западинах різьблення) надзвичайно мало (рис. 12).
Рис. 12. Злам штока по внутрішній різьбі
Види кульових кранів
Компанії, що виробляють кульові крани для внутрішньобудинкових водопровідних інженерних систем, зазвичай пропонують крани декількох серій кранів різних типорозмірів, кожна з яких рекомендована для строго визначених умов експлуатації. У таблиці 3 наводиться перелік типів кульових кранів VALTEC, які протягом багатьох років успішно експлуатуються в нашій країні.
Таблиця 3. Серії кульових кранів виробництва VALTEC 
Маркування на корпусі кульового крана
На зовнішніх сторонах корпусу кульового крана виробники обов'язково наносять ряд позначень (див. Рис. 13). Всі маркувальні символи повинні бути максимально чіткими. Розпливчастість і нечіткість позначень може свідчити про зношеність форм або про те, що перед покупцем - дешева підробка.
Рис. 13. Маркування на корпусі кульових кранів
На кульовому крані зазвичай вказуються:
Емблема (торговий знак, клеймо) компанії-виробника - обов'язковий атрибут якісного виробу.
DN - номінальний діаметр, який може бути вказаний в міліметрах (15, 20, 25, 32, 40 і 50 мм), або в дюймах (наприклад, ½, ¾, 1, 1 ¼, 1 ½ і 2 ").
PN - робочий тиск в барах. Залежно від діаметра і конструктивних особливостей конкретного виробу, це значення може перебувати в межах від 15 до 40 бар.
Матеріал корпусу - марка латуні по EN.
Дата виробництва вироби - 04/11.
Усунення несправностей кульових кранів
Незважаючи на простоту конструкції і 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 жорсткості води, до того ж містить механічні забруднення і абразивні частки.
Відео. Усунення несправності в кульовому крані VALTEC BASE
З плином часу солі відкладаються на внутрішніх частинах вироби, в тому числі - і на запірної сфері, і вона при повороті починає дряпати уплотняющие кільця. Згодом вся поверхня затвора сфери буде поступово покриватися нальотом, контаминанти можуть впроваджуватися в поверхню ущільнювача, які потім дряпають сферичну поверхню затвора. В результаті цих двох процесів герметичність крана може порушитися. Чому кульової кран не придатний для регулювання потоків і повинен експлуатуватися в повністю відкритому / закритому положенні, описано вище.
Процес осадження солей жорсткості на поверхню затвора швидше протікає в трубопроводах систем гарячого водопостачання та опалення. Особливо - в централізованих міських мережах, де якість теплоносія зазвичай залишає бажати кращого. В процесі монтажу перед кранами рекомендується встановлювати фільтр грубої очистки води. Це кілька захистить запірний елемент від зносу дрібними частинками іржі.
Захистити кульові крани від нальоту можна тільки шляхом якісної водопідготовки. В якості профілактики, раз в квартал, а краще - раз на місяць, кульовий кран потрібно кілька разів провертати з одного крайнього положення в інше, ніж зняти відкладення.
Якщо кульової кран раптово перестав працювати взагалі, то справа може бути не у внутрішніх несправності, а в поломці його ручки (важеля) і зносу її посадкового отвору. Щоб переконатися в справності самого крана потрібно відкрутити кріпильний гвинт, зняти рукоять і спробувати провернути шток вироби розвідним ключем або плоскогубцями. Якщо шток заблокований, то арматурний елемент треба замінити.
Якщо при повороті ручки в положення «закрито» вода продовжує надходити, то найімовірніше сталося налипання солей на затворну сферу. Такий кран потрібно 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, то 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 з сальникової гайкою. Для цього її потрібно підтягнути, попередньо знявши ручку вироби. Якщо кран не забезпечений сальниковой гайкою, його доведеться міняти на новий цілком. Крім того, текти може виникнути і через появу тріщини в корпусі або по різьбовій муфті. Такі несправності характерні для дешевих виробів з досить крихкого силуміну - згодом мікротріщини, утворені при монтажі і затягуванні різьблення, розростаються. Очевидно, що такий кран потрібно замінити якнайшвидше.
В цілому ж кульові крани - надійні і довговічні вироби для водопровідних внутрішньобудинкових систем. Це явно не той пристрій, на якому можна заощадити - наслідки від того, що кран, що відтинає магістраль, несподівано перестане справно функціонувати, очевидно, будуть дорожче різниці в ціні між якісним виробом і дешевою підробкою. Вибравши кран від виробника з перевіреною репутацією, слід застосувати його точно за призначенням і дотримати рекомендації по експлуатації та монтажу. В такому випадку кульовий кран прослужить довгий час без поломок і несподіванок.
Більше важлівіх статей и новин в Telegram-каналі AW-Therm . Підпісуйтесь!
Вас может зацікавити:
Вам такоже может сподобатися
Замовлення Було Відправлено, з Вами зв'яжеться наш менеджер.
На що потрібно звертати увагу при виборі кульових кранів для внутрішньобудинкових водопровідних мереж?