Шаровые краны устанавливаются на трубы отопления или водоснабжения для осуществления подачи/перекрытия воды. Ручные и моторизированные шаровые вентили широко применяются в различных промышленных установках, уличных водопроводах и системах полива. В быту такие конструкций регулируют напор воды в кухонных и ванных смесителях.

По конструктивным особенностям выделяют два вида шаровых кранов: цельносварные и разборные. Первые, как легко догадаться, ремонту не подлежат и в случае неисправности меняются полностью. Проблемы с разборными конструкциями можно устранить, зная устройство корпуса, особенности функционирования механизма и последовательность его разборки.


Рассмотрим принцип работы, устройство и ремонт шарового крана подробнее.

Общее устройство и основной принцип работы шаровых кранов

Корпус крана с шаровым механизмом состоит из камеры, входного и выходного патрубков (часто один из них отливается вместе с камерой).

В камере оборудовано седло клапана – оно представляет собой прокладку, изготовленную чаще всего из металла (нержавеющей стали), реже – из резины или фторопласта. В центре камеры размещен шар со сквозным отверстием, закрепленный на вертикальной оси (штоке), вокруг которой он может поворачиваться.


Устройство шарового крана


Запорные шаровые краны имеют одно отверстие, регулирующие, смесительные и перенаправляющие – несколько.

Все конструкции с шаровым механизмом действуют по следующему принципу. В закрытом состоянии шар перекрывает седло клапана, поэтому поток среды полностью отсекается. По мере поворота шара на оси сквозное окно начинает совмещаться с просветом патрубка, и вода (газ) проходит через клапан. При повороте на 90 происходит полное совмещение – поток становится максимальным.

В запорном вентиле вертикальный шток жестко закреплен в опорах выше и ниже шара, который вращается только в одной плоскости. При прохождении через корпус на штоке предусмотрено уплотнительное кольцо.

Разновидности кранов

Шаровые краны классифицируются по различным параметрам.

В зависимости от областей применения существуют запорные, трехходовые краны и смесители.


Запорные устанавливаются в разрыв трубопровода и служат для перекрытия или регулировки напора.

Трехходовые краны применяются в отопительных системах, они предназначены перенаправления потока воды в разные контуры с целью поддержания заданной температуры теплоносителя. Такие конструкции используются также в установках водоподготовки и фильтрации. Смесители относятся к бытовому оборудованию: монтируются на кухнях и в ванных комнатах для получения потока воды требуемой температуры и напора.

По величине просвета окна шара по отношению к сечению трубопровода различают полнопроходные и редуцированные краны. Сечение окна первых равно сечению трубопровода, поэтому их клапан не оказывает дополнительного гидравлического сопротивления потоку.

Сечение выходного окна редуцированных кранов меньше сечения трубы на 1-2 типоразмера. Такие устройства позволяют быстро перекрыть поток без риска гидроудара.


Фланцевый шаровый кран


По способу подключения к магистральной трубе выделяют резьбовые, ниппельные, сварные и фланцевые краны. Входной и выходной патрубок резьбовых имеют внутреннюю или наружную резьбу. Это самый популярный тип присоединения для бытовых систем, так как он дает возможность быстрого и удобного монтажа.

Ниппельные конструкции подключаются к гибким шлангам. Они используются в садовых водопроводах и временных схемах.

Патрубки сварных кранов представляют собой отрезки металлических или пластиковых труб. Их сварное соединение с трубопроводом обеспечивает высокую прочность, герметичность и долговечность систем.

Однако при ремонте и замене узлов создает немалые трудности.

Фланцевые краны оборудованы патрубками с фланцами, которые болтами крепятся к соответствующим элементам на трубах.

По конструкции корпуса, как уже говорилось выше, шаровые краны подразделяются на цельные и разборные. Цельносварные или литые корпусы долговечны и герметичны, однако непригодны для ремонта.

Детали разборных агрегатов соединены резьбой или болтами, такие краны легко разбираются для обслуживания и ремонта.

Неисправности и их причины

Перечислим основные неисправности шаровых кранов, их причины и пути устранения.


Механические повреждения на корпусе и шаре крана


Если на корпусе и шаре крана обнаружены трещины или другие механические повреждения, детали придется менять, ремонт в данном случае невозможен.

Для временного (!) устранения проблем можно воспользоваться холодной сваркой.

Чтобы продлить ресурс шарового крана и предотвратить повреждение деталей, производители применяют различные способы обработки металла. Наиболее часто используется метод горячего хромирования. Он позволяет сделать поверхности более прочными, в определенной мере защитить их от коррозии и, тем самым, снизить износ.

В некоторых случаях проведение горячего хромирования неоправданно из-за сложности и высокой энергозатратности процедуры. На помощь приходят альтернативные методы обработки шаров и седел – например, с помощью покрытий на основе твердых смазочных частиц и полимерного связующего веществ.

Их главная функция – максимальное снижение трения между шаром и седлами, которое позволяет прилагать в несколько раз меньше усилий для открытия или закрытия крана.

В России антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП) выпускаются под брендом MODENGY. На элементах шаровых кранов применяется АТСП MODENGY 1005. 

Нанесение данного покрытия, в отличие от горячего хромирования, требует намного меньше трудозатрат и финансовых вложений. При этом готовый защитный слой не менее, а в некоторых случаях и более эффективен, чем традиционное металлическое напыление.

MODENGY 1005 обладает не только антифрикционными, но и антикоррозионными свойствами, обеспечивая защиту шаров и седел от коррозии на срок до 10 лет.


Шар и седла крана до и после обработки покрытием MODENGY


Протечки


Основные причины появления протечек:

  • Нарушение герметичности уплотнителей шара при долговременной эксплуатации крана
  • Попадание мелких частиц в поворотный механизм шара, в результате чего уплотнительная резинка начинает прилегать неплотно (см. пункт выше) или быстро изнашивается
  • Повреждение самого шара из-за некачественных конструкционных материалов или загрязнения абразивами

Герметичность конструкции и более плотное прилегание шара к седлам обеспечивается усиленной докруткой соединения по резьбе.

При засоре кран разбирается и промывается, внутренние детали и фильтр тщательно очищаются. На трубу нередко устанавливается дополнительная сетка – она удерживает мелкие песчинки и кусочки ржавчины во избежание очередной поломки.

Протечка воды в месте соединения штока и корпуса крана свидетельствует об износе уплотнителя и шайбы – их следует заменить.


Утечка по штоку шарового крана


Трудности при открывании/закрывании вентиля подачи воды


Поворот вентиля с большими усилиями (или его полное заклинивание) свидетельствует о поломке или засоре поворотного механизма затвора. В этом случае его необходимо разобрать: сняв предварительно ручку затвора. Все прилегающие детали следует открутить, прочистить и, при необходимости, заменить на новые.


Снижение напора воды


Причиной этой проблемы может стать засор очистительной сетки. Необходимо, разобрав кран, промыть или заменить ее.