«Дешевые Краны» Или Еще Раз О Войне Шаровых Кранов Против Вентилей И Задвижек

Краны с шаровыми пробками – относительно новый и прогрессивный вид арматуры, которому не более полсотни лет. После появления на рынке их конструкция постоянно совершенствовалась, что  способствовало применению шаровых кранов фактически во всех производствах, вытесняя традиционные клиновые задвижки и клапана. Особенно бурный рост производства шаровых кранов в мире пришлось на начало 80-х  годов, что связано с началом широкого использования при механической обработке станков с ЧПУ и появлением среди уплотнительных материалов фторопласта и полиуретана. К преимуществам шаровых кранов часто относят:

1)  высокую герметичность,

2)  минимальный износ шара,

3)  простоту конструкции,

4)  высокое быстродействие,

5)  удобный монтаж и эксплуатацию,

6)  низкую стоимость обслуживание при работе,

7)  длительный срок безаварийной работы.

8)  малое гидравлическое сопротивление,

9) отсутствие застойных зон,

Насколько эти качества соответствуют действительности? Рассмотрим по подробнее:

1) Высокая герметичность. В современной  конструкции крана типа «пробка на опорах» герметичность достигается постоянным  прижатием поверхности уплотнения седла к поверхности  шара при помощи пружин. Пружины необходимы для предварительной герметизация запорного органа при низких давлениях, когда эффект «самоуплотнения седла» еще не работает. При повороте шаровой пробки крана, уплотнения  седел скользят по сферической поверхности. Чтобы они  не вышли из строя, и сохранилась, выше указанная, высокая герметичности крана, производится  трудоемкий процесс изготовления сферы, заключающийся в  получения правильной формы и высокой чистоты поверхности  шара, покрытии ее износостойкими и коррозионностойкими материалами. Все это в итоге увеличивает стоимость шаровых кранов.

2) Минимальный износ шара. Поверхность шаровой пробки имеет твердое покрытие, поэтому в данном случае речь должна идти о мягком уплотнении, которое находясь постоянно под нагрузкой пружин, трется о поверхность пробки и имеет сильный износ. Это приводит к сокращению срока эксплуатации крана.

3) Простота конструкции. Шаровые краны с плавающей пробкой действительно конструктивно просты и справедливо вытеснили вентиля в категории арматуры небольших проходов, однако они требуют больших усилий при управлении и, с увеличением прохода идет усложнение и удорожание необходимого для управления привода. Краны с пробкой на опорах, являются  наиболее компактным видом арматуры в своем классе, но  по сложности конструкции находятся на уровне шиберных задвижек.

 4) Высокое быстродействие. Действительно все краны, и не только шаровые, требуют для открытия поворот на угол 90 град. Это выгодно отличает их от других видов арматуры.

5) Удобный монтаж и эксплуатация. Что касается монтажа, то он ничем не отличается от монтажа других видов арматуры. Удобство эксплуатации кранов заключается в отсутствии в их  конструкции в уплотнении шпинделя сальниковых набивок. Сальник  требует периодического поджатия, но он тем самым и  позволяет восстановить герметичность шпинделя при минимальных затратах времени. У крана в этом случае необходима разборка и замена манжеты или уплотнительного кольца. Здесь уместно вспомнить о группе задвижек с не выдвижным шпинделем, уплотнение, которых аналогично уплотнению шпинделя шарового крана.

6) Низкая стоимость обслуживания при работе. Любая арматура в процессе эксплуатации требует внимания и проведения плановых профилактических работ. Здесь речь, по видимому, опять идет о сальниковой набивке.

7) Длительный срок безаварийной работы. Описанные в п.1 особенности конструкции шарового  крана - постоянное  прижатие поверхности уплотнения седла к поверхности  шара, приводит к тому, что срок службы значительно сокращается. Поверхность шаровой пробки у крана, который длительное время находится в положении «закрыто», «зарастает» содержащимися в транспортируемой среде твердыми  включениями, и все это вынуждено «сдирать» уплотнение седла при каждом повороте пробки. Многие фирмы для решения этой проблемы устанавливают дополнительные скребки, которые также изнашиваются и не решают проблему до конца. Как выход, при не обратимом износе  уплотнений седел, в конструкцию шарового крана ввели возможность подачи уплотнительной смазки при помощи шприцев высокого давления. Однако на практике, смазку, возможно, подать один раз, затем она коксуется и забивает каналы, делая их не пригодными для дальнейшего использования.

8) Малое гидравлическое сопротивление. Краны, как и задвижки, имеют минимальное гидравлическое сопротивление, в отличие от вентилей.

9) Отсутствие застойных зон. При повороте крана  в область между корпусом и пробкой неизбежно попадает рабочая среда, однако это не отражается на работоспособности кранов, в отличие от шиберных задвижек, где отложение твердых включений препятствует перемещению шибера. 

Производители кранов, рекламируя свою продукцию, среди проблем, возникающих  при эксплуатации задвижек, часто упоминают:  необходимость ежегодной ревизии для набивки сальников, более длительное время необходимое для перекрытия трубопровода в аварийной ситуации, трудоемкость в притирке уплотнительных колец, недостаточный срок безаварийной работы, большие габариты и вес, трудоемкий ремонт.  Все выше перечисленное  сводят к  высокой стоимости обслуживания задвижек и сложности их ремонта. Здесь необходимо упомянуть, что ремонт крана, особенно пробки невозможен вне условий завода изготовителя, поэтому-то их часто и делают цельносварными – то есть неремонтопригодными. Проще выбросить,  чем отремонтировать.

Несмотря на возросшее число изготовителей шаровой арматуры, агрессивную рекламу, заказчик упорно покупает задвижки, обеспечивая «хлеб с маслом» для множества не очень богатых предприятий. Главное причина - задвижки имеют относительно более низкую цену по сравнению с другими видами арматуры, кроме этого их применение незаменимо для температур рабочей среды свыше 200 С.

Анализируя выше сказанное, следует вывод, что, не умаляя очевидных преимуществ,  главным недостатком шаровых кранов является высокая стоимость. И действительно, в вентилях и задвижках уплотнительные поверхности имеют ограниченную площадь в виде кольца, и только в шаровом кране она увеличилась до всей поверхности шаровой пробки, хотя контакт  седла с пробкой  при положении крана «закрыто» идет по той же, что и у задвижек ограниченной площади в виде кольца. Потребитель вынужден «проплатить» из своего кармана в шаровом кране  такую роскошь, как «проезд» уплотнений седел по качественной поверхности шаровой пробки, понимая при этом, что это не только не улучшает герметичность крана, а наоборот сокращает срок его эксплуатации. Поэтому необходимо задуматься, а стоит ли за это платить? Может конструкторам и изобретателям необходимо, изменить конструкцию крана таким образом, чтобы шаровой кран новой конструкции сохранил все свои преимущества, но был по цене соизмерим со стоимостью задвижек.