Вентиль или кран шаровый

Запорно-регулирующая арматура - обязательная составляющая любой трубной системы. В это название объединены задвижки, вентили, дисковые затворы, краны шаровые муфтовые. Их прямое предназначение - регулировать и перекрывать потоки газа, воды и других жидкостей. Вентиль шаровый - современное решение этой задачи, появился он на российском рынке около 15 лет назад. За истекший период вентиль шаровый или шаровый кран продемонстрировал прекрасные эксплуатационные качества, получившие высокую оценку потребителей и специалистов.

Схема устройства шарового вентиля

Схема устройства шарового вентиля.

Характеристика шарового крана

Шаровым называется вентиль или кран с затвором, имеющим сферическую поверхность. Основными деталями шарового вентиля являются корпус, запирающая деталь в виде шара с цилиндрическим отверстием в одном направлении, подвижный шпиндель, предназначенный для поворота запирающей детали; съемная ручка, уплотнители для шпинделя и шара. Конструкция достаточно прочна и надежна. Затвор такого вентиля в любом положении прижимается к коническому седлу, создающему проходное сечение трубопровода и герметично закрывающего в нем проход. Через сквозное отверстие в открытом положении вентиля протекает вода. Сверху в шаре имеется паз, в него вставляется конец штока. Другой конец штока через отверстия в уплотнении и корпусе выходит наружу, где к нему крепится ручка, с помощью которой осуществляется открытие и закрытие вентиля. При повороте рукоятки на 90° шар поворачивается и режим работы участка трубы меняется.

Вентили шаровые имеет широкую область применения. Они успешно используются в системах поставки тепла, газа, воды на бытовом и на более масштабном производственном уровнях. Основные параметры шаровых кранов регламентируются ГОСТом 9702-87. В качестве запорно-регулирующего клапана вентиль шаровый применяется в системах, заполненных жидкостью, в трубопроводах с диаметрами условных проходов от 10 до 300 мм при рабочих давлениях до 2500 кГ/см2 и температурах сред от -200 до +450°С .

Схема шарового крана в разрезе

Схема шарового крана в разрезе.

Первый шаровый кран изобрели еще в начале 20 века, но отсутствие качественных надежных уплотнителей резко ухудшало его герметичность, что затормозило их широкое распространение. В настоящее время в качестве уплотнителей используются фторопласты. Истирание уплотнительных оболочек шарового вентиля из фторопласта на порядок меньше, чем у резиновых прокладок вентиля клапанного, что практически исключает протечки газа, воды и других жидкостей. Устанавливает нормы герметичности затворов и классы герметичности всех типов затворов ГОСТ 9544-2005. В зависимости от соответствия заданным требованиям испытаний, запорной арматуре присваиваются классы А, В, С и D. В качестве пробного вещества для испытаний применяются воздух или вода. Особенные условия к герметичности предъявляются к кранам шаровым газовым.

Газовый трубопровод - одна из самых ответственных систем обеспечения зданий. Устранение любой возможности протечек является первоочередной задачей при поставке газа по трубам. Обладая повышенной герметичностью, кран шаровый ГШК используется в качестве запорного устройства на трубопроводах, транспортирующих как природный газ, так и жидкости, пар, сжиженные углеводороды в различных фазах. В принципе, любой шаровый кран, имеющий класс герметичности А, может работать как газовый. Кран шаровый газовый хорошо подходит для внутридомовых сетей газоснабжения низкого давления, принимаемого по стандартам 0,003 МПа. ГШК используются также для управления газовыми потоками высокого давления.

Наиболее эффективной конструкцией запорной арматуры для газа являются шаровые равнопроходные краны DN 50 - 1400, РN 8.0,10.0,12.5,16.0 МПа российского и импортного производства, которые могут быть оборудованы автоматами аварийного закрытия кранов (ААЗК). Шаровые вентили могут регулировать потоки воды, химически агрессивных сред, вязких жидкостей, пара, газов. Согласно СП 42-104-97, шаровые краны используются для наружных и внутренних газопроводов природного газа давлением до 1,2 МПа, а также паровой и жидкой фазы СУГ давлением до 1,6 МПа.

Разновидности шаровых кранов

Вентили шаровые классифицируются по различным категориям. По конструктивным решениям подразделяются на прямоточные, смесительные, угловые и проходные. По функциональным особенностям подразделяются на три основных вида: запорные, запорно-регулирующие и вентили специального назначения. Цилиндрическое отверстие в сфере соответствует условному проходу подводящего трубопровода или меньше его.

Виды форм шаровых вентилей

Виды форм шаровых вентилей: прямоточный, смесительный, угловой, проходной.

В зависимости от пропускной способности, краны, устанавливаемые на системах трубопроводов, подразделяются на 3 категории: полнопроходные, неполнопроходные и стандартные. Пропускная способность определяется отношением площади сечения отверстия в запорном шаре крана к площади сечения трубы, на которой он установлен. У полнопроходных шаровых кранов соотношение составляет 90-100%, у стандартных - 70-80%, у неполнопроходных - 40-50%. Неполнопроходные вентили устанавливают там, где не нужно большого расхода воды.

В зависимости от назначения и диаметра трубопроводов, а также среды эксплуатации, краны изготавливают из чугуна, латуни, бронзы, стали, титана, полиэтилена. Шаровые вентили из латуни компактны, удобны и эстетичны, потому получили заслуженное признание у потребителей и представлены в широком ассортименте на рынке. Устанавливаются они в основном на внутридомовых водопроводных и тепловых сетях. Но не всю продукцию, попадающую на рынки, можно признать качественной.

Самой качественной запорной арматурой для внутридомовых разводок признана продукция итальянских фирм. Качество польских, турецких и китайских фирм значительно ниже. Вентили, произведенные в Италии, выполняются, как правило, методом горячего прессования, что обеспечивает однородность структуры изделия, следовательно, повышает его надежность. Китайские и турецкие изделия обычно выполняются методом литья. Точность исполнения, а также качество уплотнителей, обеспечивающих герметичность вентилей, в изделиях итальянских фирм значительно выше.

Виды материалов для шаровых кранов

Виды материалов для шаровых кранов: (чугун, латунь, бронза, сталь, титан, полиэтилен).

Из латуни и бронзы обычно применяется запорно-регулирующая арматура с номинальным проходом DN менее 50 мм для трубопроводов, в том числе и газовых низкого давления при температуре ниже 150°С.

Но более дорогие и надежные изготовляют из нержавеющей стали. Для трубопроводов, работающих в условиях ударной нагрузки, нормативы рекомендуют использовать запорную арматуру из чугуна.

Схема полиэтиленового шарового крана

Схема полиэтиленового шарового крана.

Широкое распространение в последнее время получили полиэтиленовые краны. Полиэтиленовый газовый кран не имеет в своем составе металлических частей. Он значительно легче аналогичных металлических изделий, прост и надежен в обращении, к тому же можно хорошо охарактеризовать его прочность и устойчивость к механическим воздействиям. Кран шаровой газовый является экономически выгодным вариантом для большинства видов трубопроводов. Использование полиэтиленовых затворных клапанов на газопроводах упрощает обслуживание сетей. Монтаж полиэтиленовых кранов производится методом стыковой сварки или оснащается муфтами с закладными нагревателями. Таким образом производится быстрая и надежная сварка.

В соответствии с ГОСТ 4666-75, вся запорная арматура должна иметь отличительную окраску. Корпус и крышки окрашиваются в цвет, соответствующий определенному металлу. Чугунные изделия окрашиваются в черный цвет, из стали углеродистой - в серый, из стали коррозионностойкой - в голубой; из стали легированной - в синий.

Деталями крепления запорного вентиля к трубопроводу служат сварные соединения, фланцы, муфты и цапки. Для труб с условным проходом до 4—45 мм целесообразно применять муфтовое крепление шарового крана. Краны шаровые фланцевые используются для установки в трубы диаметром более 45-50 мм. Фланцевые соединения шарового крана с трубой выдерживают значительные нагрузки. Они обладают высокой герметичностью благодаря использованию современных уплотнительных прокладок.

Согласно требованиям ГОСТ Р 52760-2007, маркировка запорно-регулирующей арматуры должна быть выполнена на корпусе или на фирменной табличке, надежно прикрепленной к изделию.

Маркировка изделия должна содержать следующие сведения:

номинальный диаметр DN (условный проход), номинальное давление PN, материал корпуса, товарный знак изготовителя; стрелку, указывающую направление потока жидкой или воздушной среды; максимальную температуру или диапазон допустимых температур, рабочее или расчетное давление, год изготовления продукции.

Краткое пояснение значений отдельных терминов

В соответствии с ГОСТ 28338-89, номинальный диаметр DN - параметр, применяемый для трубопроводных систем для характеристики соединяемых элементов. Указывается без единиц обозначения и примерно равен внутреннему диаметру присоединяемых труб, измеренному в миллиметрах. Исключение составляют пластиковые трубы, у которых за номинальный принимается наружный диаметр. Согласно указаниям ГОСТ 26349-84, номинальное давление PN - это постоянное внутреннее избыточное давление среды, которое трубы и соединительные детали могут выдерживать в течение всего срока эксплуатации (50 лет) при температуре воды 20 °С.

Основными достоинствами современных шаровых кранов являются: высокая герметичность, небольшие габариты, высокая износостойкость шара, простота конструкции, скорость изменения режима работы (перекрывание потоков газа и воды), низкие эксплуатационные затраты, низкая аварийность, простота управления - поворот ручки на 90°.

Конструкция корпуса обеспечивает этому элементу арматуры простоту использования даже в том случае, когда он установлен в практически недоступном месте. Широкий ассортимент кранов шаровых, представленный на современном рынке, позволяет выбрать те, которые наилучшим образом подходят для решения поставленных задач.

Похожие статьи:
×
Top