Виды соединений трубопроводной арматуры

Содержание

Виды соединений трубопроводной арматуры

Выбор трубопроводной арматуры относится к основным вопросам, которые надо решить при комплектации наружных и внутренних инженерных систем. Арматурные изделия подбирают по ряду критериев, включая рабочее давление, температура, диаметр, тип рабочей среды и т.д. Кроме этого, важный параметр арматурного оборудования — способ его присоединения к трубопроводу. От этого критерия зависит сложность монтажа, необходимое оборудование, инструменты для его выполнения, надежность трубопроводной системы, ее стоимость.

При монтаже на уже эксплуатируемую систему вид стыковки арматуры определяются конструкцией трубопровода. Если же трубопроводная сеть только проектируется, то выбор зависит от комплекса критериев. При этом важно знать основные способы присоединения, их конструктивные особенности, преимущества, недостатки. Чаще всего для монтажа используются штуцерные, резьбовые и фланцевые соединения. Кроме этого при комплектации трубопроводных сетей часто применяют приварной метод подключения арматурных устройств.

Фланцевое соединение

К наиболее распространенным видам относится фланцевое соединение арматуры. Его выполняют при помощи фланцев. Это диски или плоские кольца, на которых с заданным интервалом расположены отверстия под крепежные элементы — болты или шпильки. В центре фланца расположено отверстие. Его диаметр соответствует проходному диаметру трубопровода. Обычно применяют приварные фланцы. Один из них приваривается к концу трубы или тройника, через который арматурное устройство подключается к трубопроводу. Второй приваривается непосредственно к патрубку крана, задвижки, вентиля. Для выполнения монтажа необходимо, чтобы оси отверстий под крепежные элементы на обоих дисках совмещались.

Узел соединения состоит из следующих элементов:

  • непосредственно фланцевые пластины, которые в зависимости от условий эксплуатации изготавливаются из серого или ковкого чугуна, углеродистой, легированной или нержавеющей стали;
  • комплект крепежных элементов — болты или шпильки, гайки, шайбы;
  • уплотнительные элементы — используются прокладки из стали, паронита, фторопласта, терморасширенного графита, других материалов.

Для присоединения задвижки, вентиля, клапана или другого устройства к трубопроводу пластины на арматуре и трубе после предварительной закладки уплотнительной прокладки прикладывают друг к другу так, чтобы совместить оси монтажных отверстий. В отверстия вставляют болты или шпильки, выполняют затяжку гаек. В результате формируется устойчивое, надежное соединение, способное выдерживать значительное рабочее давление.

Помимо приварных, могут использоваться свободные фланцы. Они могут монтироваться на приварном кольце или на отбортованной трубе. Приварное кольцо используется, если материал фланца отличен от материала трубы. Часто это вариант применяют при монтаже трубопроводов из меди, алюминиевых сплавов, нержавеющей стали. Свободные фланцы бывают плоские или с буртом. Модели второго типа применяют на трубопроводах, по которым транспортируются агрессивные среды. В этом случае бурт выступает в качестве защиты фланца от неблагоприятных воздействий.

Преимущества и недостатки фланцевых соединений

Основные плюсы присоединения к трубопроводу при помощи фланцевого метода:

  • высокий уровень надежности;
  • способность выдерживать значительное рабочее давление, температуру;
  • высокая степень герметичности стыка, формируемого этим методом;
  • возможность многократного демонтажа-монтажа — удобно для замены оборудования, ремонта или обслуживания;
  • разнообразие типов конструкции фланцев для работы в разных эксплуатационных условиях.

Благодаря этим плюсам фланцевое присоединение арматуры широко применяется на металлических трубопроводах, в том числе большого диаметра, и работающих под значительным давлением. Такая арматура широко используется в промышленных трубопроводных системах, в энергетике, на магистральных трубопроводах коммунального хозяйства.

К минусам фланцевого подключения относится повышенная материалоемкость. Это увеличивает стоимость, массу, строительные размеры узла сопряжения. Кроме этого, установка фланцев отличается высокой трудоемкостью, требует от исполнителя навыков. Узлы сопряжения требуют периодической подтяжки гаек для поддержания уровня герметичности. Особенно это касается систем, в которых трубы подвергаются температурным колебаниям или вибрационным воздействиям.

Муфтовое соединение

Муфтовое присоединение арматуры к трубопроводу — один из наиболее распространенных способов монтажа. Его используют на трубопроводных системах небольшого проходного диаметра (до Ду 50), которые работают под сравнительно небольшим давлением (до 1,6 МПа). Корпус муфтовой арматуры обычно изготавливается из чугуна, а также из латуни или других сплавов цветных металлов. Принцип, что относится к муфтовой арматуре, состоит в том, что на трубу и на арматуру наносится резьба, а арматурное устройство навинчивается на трубу.

Присоединительный патрубок арматуры обычно выполняется с внутренней резьбой. Снаружи патрубок выполнен в форме шестигранника. Это позволяет навинчивать кран или клапан при помощи гаечного или разводного ключа. Обычно нарезается трубная дюймовая резьба. Применяется мелкий шаг резьбы, высота зубьев которой не зависит от диаметра трубопровода. Для ее формирования используется технология нарезки, накатки или штамповки. Герметизация стыка обеспечивается при помощи льняных прядей или ленты ФУМ (фторопластовый уплотнительный материал). Благодаря этому обеспечивается защита от протечек.

Арматура может иметь патрубки с внутренней резьбой с двух сторон. Также выпускаются модели, в которых с одной из сторон применяется патрубок с внутренней резьбой, а на другой — с наружной. Для присоединения к этому патрубку обычно используют накидную гайку.

Преимущества и характерные недостатки муфтовой резьбы

Основными плюсами арматуры с резьбой можно назвать такие достоинства:

  • простой монтаж, который не требует применения дополнительного крепежа — шпилек, болтов, гаек;
  • благодаря мелкому шагу резьбы и дополнительному уплотнению муфтовое сопряжение при следовании технологии монтажа обеспечивает высокую степень герметичности, которая сохраняется постоянно;
  • резьбовые фитинги не требуют прокручивания труб при монтаже, поскольку навинчивание выполняется с двух сторон;
  • значительный срок службы узлов муфтового соединения;
  • минимальное увеличение строительных размеров за счет особенностей конструкции муфты;
  • возможность многократной сборки-разборки, что упрощает обслуживание или ремонт системы.

Минус муфтового присоединения арматуры состоит в необходимости приложения повышенного физического усилия при навинчивании. При недостаточной квалификации исполнителя во время монтажа могут быть допущены ошибки, которые приведут к возникновению протечки из-за некачественной герметизации резьбового присоединения. Муфта не подходит для трубопроводов большого диаметра. Кроме этого, этот тип присоединения нельзя применять на тонкостенных трубах, поскольку нарезка резьбы значительно уменьшает прочность. Если на трубе отсутствует резьба, ее придется нарезать специальным инструментом. Это требует достаточной квалификации мастера.

Арматура с муфтовым присоединением к трубопроводу широко применяется в бытовых трубопроводных системах, включая сети холодного, горячего водоснабжения, отопления. Это шаровые краны, клапаны, вентили, другие виды арматурных устройств.

Штуцерное соединение

Штуцерное соединение — специальный вид, разработанный для установки запорной, запорно-регулирующей арматуры на трубопроводы малых диаметров (до Ду 5). При таких размерах использовать традиционный муфтовый способ присоединения не получается, поэтому приходится находить дополнительные технические решения. Таким решением будет установка штуцера. Особенность штуцерного соединения состоит в том, что присоединительный штуцер арматурного оборудования, на котором нарезана наружная резьба, притягивается накидной гайкой (американкой) к трубе.

Это наименее распространенный тип присоединения, который обычно служит в сферах узкой специализации. В том числе штуцерное соединение используют при монтаже лабораторных трубопроводных систем с трубами малого диаметра. Также этот способ применяют для монтажа от основной трубы отводов на контрольно-измерительные и учетные приборы, термостаты, другое дополнительное оборудование.

Преимущества и недостатки штуцерного соединения

Среди основных плюсов штуцерного способа присоединения можно назвать такие достоинства:

  • монтаж соединения без дополнительных крепежных элементов;
  • практически отсутствует увеличение строительных размеров в зоне сопряжения;
  • высокая герметичность при соблюдении технологии монтажа;
  • возможность подключения запорно-регулирующего оборудования на трубопроводы малого диаметра, для которых невозможно или нет смысла использовать другие методы.

К минусам штуцерного способа можно отнести сложность монтажа из-за малого диаметра труб и присоединительного патрубка. Кроме этого, метод нельзя использовать на трубопроводах, эксплуатируемых под высоким рабочим давлением.

Приварное соединение

Запорно-регулирующие устройства этой группы делают из разных марок углеродистой или нержавеющей стали. Она имеет патрубки под приварку с гладкой поверхностью. Диаметр патрубка соответствует диаметру трубопровода, к которому выполняется подключение. Для монтажа необходимо совместить торец патрубка с торцом конца трубы. Потом стык обваривается по всей длине окружности.

Плюсы и минусы приварного присоединения

Сварной метод отличается такими основными плюсами:

  • полная герметичность сопряжения;
  • высокая надежность, отличные параметры прочности соединения, что позволяет использовать его для монтажа на ответственных участках и на трубопроводах высокого давления;
  • выполнение монтажа без дополнительных конструктивных и крепежных элементов;
  • малая материалоемкость — нет дополнительного увеличения веса и стоимости конструкции.

Основной минус состоит в необходимости выполнения сварных работ. Это осложняет монтаж, поскольку требует привлечения сварщика и сварочного оборудования. При нарушении технологии сварки страдает прочность и герметичность шва, что приводит к аварии. Кроме этого, соединение выполняется неразъемным. Для демонтажа вентиля или крана придется его срезать, что не позволяет далее использовать устройство.

Что такое арматура трубопроводная муфтовая. Трубопроводная арматура в cистемах водоснабжения дома

Соединительные муфты для арматуры

К наиболее распространённым видам разъёмных соединений трубопроводной арматуры относятся:

  • Фланцевое;
  • Муфтовое;
  • Штуцерное.

Назначение муфтовой арматуры

Муфта резьбовая является соединительной арматурой, которую активно используют при прокладке и разводке трубопроводов, а также в строительстве. Основным назначением муфтовой арматуры является соединение элементов в торец, без изменения направления. Производители выпускают муфты из различных сплавов и полимерные.

Обратите внимание! Резьбовая муфтовая арматура используется для соединения не только металлических, но и полимерных труб.

Муфтовая арматура позволяет соединить металлические конструкции без использования сварки, клея или дополнительных крепежей. Соединение получается разборным. Для герметичности резьбовых соединений на трубопроводах используют специальную подмотку, льняную или полимерную.

Строительные технологии с использованием соединительной муфтовой арматуры на резьбе, позволяют возводить высотные здания с меньшими затратами. Муфта позволяет соединять металлические пруты быстро, без дополнительных материальных затрат на сварщика и материалы.

Конструктивные особенности муфты

Муфта представляет собой полый металлический цилиндр, внутри которого нанесена дюймовая (трубная) резьба с мелким шагом. Корпус трубки снабжают специальными зацепами под ключ или выполняют в форме шестигранника. Термин «муфта» происходит от немецкого «mouw», что означает рукав. Для соединения не требуется дополнительных крепежей – торцы труб вставляют в муфту, как в рукав и закручивают.

Резьбу наносят таким образом, что при закручивании муфты в нее одновременно втягиваются оба соединяемых торца. Важно, чтобы резьба на торце трубы или прутка была на пол нитки меньше, чем резьба внутри муфты. При затягивании это не позволяет трубе упереться в корпус муфты.

С обеих сторон в муфте резьба правая, также и на торцах соединяемых деталей. Способ нанесения резьбы может быть любым: штамповка, накатка или нарезка леркой. При накручивании муфты запрещается увеличивать плечо ключа дополнительными насадками, поскольку чрезмерное усилие сорвет резьбу.

Обратите внимание! Соединение при помощи резьбовой муфтовой арматуры выполняется вручную. Требуемое физическое усилие прямо пропорционально диаметру трубопровода, поэтому для коммуникаций с условным проходом больше 50 мм резьбовые муфты не используют.

Соединение больших диаметров выполняют, используя фланцевые или обжимные муфты.

Муфта резьбовая для строительной арматуры имеет толщину стенки от 2 до 5 мм, длина детали от 7 до 20 см. Соединяют прутки от 12 до 50 мм в диаметре.

Трубопроводные соединительные муфты на резьбе имеют размеры согласно диаметру труб. Выпускают из чугуна, стали, нержавеющей стали, латуни, с оцинкованным покрытием.

Классификация по другим признакам

Конструкция присоединительных патрубков служит основанием для коассификации трубопроводной арматуры по типу присоединения:

  • муфтовая;
  • фланцевая;
  • цапковая (быстроразъёмное соединение);
  • штуцерная;
  • под сварку.

Кроме того, трубопроводная арматура может отличаться по способу расположения (только горизонтально/только вертикально/горизонтально и вертикально), а также, способу герметизации (сальниковая/мембранная/сильфонная/шланговая).

Внутри основных видов классификации, арматура может также подразделяться и на дополнительные (промежуточные). К примеру, к промежуточным видам классификации по функциональному предназначению относится запорно-регулирующая, смесительная, пробно-спускная, контрольно-спускная, дроссельная, и другие подвиды трубопроводной арматуры.

Понравилась статья? Расскажите друзьям

Применение муфтового соединения

Есть два направления, где применяют муфтовую арматуру на резьбе:

  1. Прокладка трубопроводов диаметром до 50 мм – муфтовая арматура предназначена для соединения труб.
  2. Строительство монолитных железобетонных сооружений – муфты используют для наращивания металлического прута в каркасе.

Строительство монолитных сооружений из бетона требует создания крепкого, цельного каркаса из металлического прута. Еще недавно каркас вязали вручную, при помощи специальной проволоки и сварки. Использование муфтовой арматуры на резьбе позволяет создать крепкий металлический каркас, который не дает бетону разрушиться. Исследования показывают, что муфтовое соединение не уступает по прочности цельному изделию.

Строительная муфтовая арматура

Механическая стыковка с использованием муфтовой арматуры упрощает контроль качества наращивания каркаса.

Работы проводят по следующей схеме:

  1. В нужном количестве закупают муфты соответствующего размера (внутренний диаметр совпадает с наружным диаметром прута).
  2. На торцах прута нарезают резьбу (чуть короче, чем в муфте).
  3. Устанавливают начальную арматуру.
  4. Накручивают муфту.
  5. Присоединяют следующий металлический прут.
  6. Соединение затягивают до крайнего положения.
  7. Работы на стандартных деталях осуществляют с использованием динамометрического ключа, что позволяет не контролировать каждое затягивание.

Сборка каркаса монолитного строения с использованием муфтовой арматуры не требует привлечения квалифицированных работников. При использовании стандартных прутов и динамометрического ключа достаточно визуального контроля качества. Удлиненная муфтовая арматура распределяет нагрузку равномерно по всему штырю, усиливая место стыка. Однотипные детали гарантируют равномерность прочности всего каркаса.

Обратите внимание! Переходные муфты позволяют соединять штыри разного диаметра.

Трубопроводная муфтовая арматура

Традиционно популярностью при монтаже трубопроводов пользуются чугунные муфты диаметром до 50 мм. Немного уступают им стальные и латунные детали. Их используют в системах, рассчитанных на эксплуатацию под давлением в 10 атм. Реже используются алюминиевые, дюралевые муфты. Изделия из фарфора, керамики и стекла имеют специальное назначение – ими соединяют трубопроводы для химически агрессивных жидкостей.

Классификация по функциональному назначению

В зависимости от возложенных на неё функций, трубопроводная арматура разделяется на такие виды:

  1. ЗАПОРНАЯ — для перекрытия потока. Наиболее распространённый вид трубопроводной арматуры. Запорная арматура обеспечивает полное перекрытие, и имеет два состояния: открытое и закрытое. Не предназначена для регулирования потока рабочей среды;
  2. РЕГУЛИРУЮЩАЯ — в отличие от запорной трубопроводной арматуры, регулирующая не должна полностью перекрывать поток рабочей среды, а предназначена для регулирования её параметров с помощью изменения расхода;
  3. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ — используется для распределения потока по двум или нескольким направлениям (например, трёхходовой кран);
  4. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ — предназначена для предотвращения аварийного изменения какого-либо из параметров рабочей среды (например, предохранительный клапан парового котла);
  5. ЗАЩИТНАЯ — для защиты оборудования от аварийного изменения какого-либо из параметров рабочей среды. От предохранительной арматуры отличается тем, что не меняет состояние рабочей среды, а перекрывает её доступ к определённой части системы;
  6. ФАЗОРАЗДЕЛИТЕЛЬНАЯ — автоматически разделяет фазы рабочей среды (вода и пар; вода и воздух; вода и масло).

Что это такое?

Соединительная арматура трубопроводов бывает нескольких видов, некоторые из них монтируются методом сварки, другие фиксируются штуцером, пластиковые изделия спаиваются. Но самой распространенной уже многие десятилетия остается конструкция с резьбой. Такая муфта, уголок, тройник или запорный клапан оснащены патрубками с внутренней резьбой, которые просто накручиваются на конец трубы.

Муфтовое соединение арматуры получается надежным. Его герметичность осуществляется путем наматывания на витки резьбы льняной пакли, фторопластового уплотнительного материала или специальной вязкой смазки.

Существуют ПВХ муфты, присоединение которых осуществляется не только резьбовым способом, но и методом опрессовывания.

Особенности и назначение

Муфтовая арматура предназначена для соединения частей труб из разного материала в случае замены участка магистрали, установки дополнительного фитинга, разветвления системы или ее поворота, в некоторых случаях для монтажа глухого конца с возможностью продления трубопровода в дальнейшем.

Особенностью этого элемента является его универсальность. Изделие можно применять в системах из металлических, металлопластиковых и пластиковых труб. Независимо от материала, обеспечивается максимальная герметичность и долговечность стыка.

Муфты выпускаются в различных конфигурациях и размерах, что позволяет подобрать наиболее подходящий вариант в каждом отдельном случае. При этом монтаж производится быстро и без использования специального инструмента (кроме случаев, когда нужно на трубе нарезать резьбу).

Используются муфтовые фитинги в быту, газовой и нефтяной промышленности, при прокладке магистралей холодного и горячего водоснабжения, для монтажа теплотрасс.

Принцип действия и конструкция

Муфтовая арматура представляет собой отрезок трубы с присоединительными патрубками с обеих сторон, оснащенных внутренней резьбой (в случае с металлическими изделиями) или уплотнительной резиновой прокладкой (в пластиковых деталях).

Дюймовая резьба на муфтах формируются методом накатки, нарезки или штамповки. При этом благодаря мелкому шагу, высота зубьев никак не влияет на диаметр трубопровода. Для обеспечения быстрого накручивания изделия с внешней стороны концы образуют шестигранник под ключи. Кроме этого инструмента больше ничего не понадобится.

Конструкция муфты-американки исключает необходимость вращения всей детали. Патрубки в ней заменены накидными гайками. Для герметичности изделие оснащается прочно закрепленной прокладкой в виде кольца на наружной поверхности корпуса.

ПВХ муфты используются при прокладке канализации, водопроводов, организации полива и т.д. Они могут быть как резьбовые, так и оснащенные резиновым уплотнителем для плотного соединения с наружной поверхностью трубы.

Арматура под приварку

К приварке арматуры прибегают, когда надежность и герметичность других видов соединений признается неудовлетворительной. Особенно востребована сварка при устройстве трубопроводных систем, в которых рабочей средой являются токсичные, ядовитые или радиоактивные жидкости и газы. В этом случае сварочное соединение, при правильном исполнении обеспечивающее 100-процентнуюгерметичность, может оказаться оптимальным, а зачастую и единственно приемлемым решением. Важно только, чтобы такой участок системы не нуждался в частом демонтаже оборудования, выполнение которого всякий раз будет приводить к полному разрушению сварных соединений.

Благодаря сварке, объединяющей фрагменты трубопроводной системы в единое целое, удается обеспечить гармонию, или, говоря техническим языком, структурное соответствие между всеми ее элементами ─ трубами и трубопроводной арматурой. Главное, чтобы из-за различий механических свойств сварного соединения и других составляющих трубопроводной системы оно не стало ее слабым звеном.

Присоединительные концы арматуры подготавливают под приварку, выравнивая и зашлифовывая поверхность свариваемых фрагментов, снимая требуемые фаски.

Сварные соединения могут быть выполнены в раструб и встык. В первом случае сварочный шов располагается на внешней стороне трубы. Такой вариант обычно используется для стальной арматуры сравнительно небольшого диаметра, монтируемой в трубопроводах, работающих при высоком давлении и температуре рабочей среды.

Во втором случае соединение может дополняться подкладным кольцом, исключающим перекос соединяемых деталей. Именно такие, отличающиеся надежностью и абсолютной герметичностью соединения используются при монтаже трубопроводных систем опасных производственных объектов, например, энергоблоков атомных электростанций.

Важными достоинствами сварных соединений, особенно по сравнению с фланцевыми, являются минимальный вес, компактность и экономия пространства.

Плюсы и минусы

Самое главное преимущество муфтовой арматуры — простота в использовании без необходимости применения сложного инструмента. Все, что нужно, входит в корпус изделия. Важным является и то, что соединения реализуются герметично и прочно. Стык способен выдерживать механические нагрузки и высокие температуры.

Фитинги с резьбой не требуют прокручивания труб, так как витки расположены таким образом, что навинчивание происходит одновременно с обеих сторон. Это важно, когда магистраль модифицируют.

Любой тип муфт обладает высокими эксплуатационными характеристиками, позволяющими их использовать на протяжении нескольких десятков лет.

К недостаткам можно отнести тот факт, что при накручивании гайки приходится прикладывать физические усилия, поэтому такая арматура не имеет больших диаметров. При прокладывании крупных магистралей лучше использовать фланцевый метод. Кроме того, не рекомендуется применять резьбу на тонкостенных трубах, так как это существенно уменьшает их прочность.

Особенности применения

Наиболее широкое применение муфтовые фитинги получили при модификации уже установленных систем трубопроводов. Это включает создание ответвлений, поворотов, установку функциональных элементов в виде крана, задвижки или стопора.

Востребовано оснащение такого разборного стыка в местах, где постоянно осуществляется замена или реконструкция магистрали, установленных на ней агрегатов и приборов. Это позволяет в любой момент провести отключение без демонтажа труб.

Наиболее рекомендуемый диаметр трубопровода — не более 40 мм на участках с открытым доступом. При прокладывании подземных магистралей лучше применить арматуру, которая приваривается или фиксируется фланцами.

Технология монтажа

Установка муфт различного типа во время монтажа трубопровода имеет несколько схожих особенностей:

  1. Края трубы, к которой будет стыковаться фитинг, необходимо отрезать строго перпендикулярно к оси, чтобы обеспечить плотное примыкание поверхностей друг к другу.
  2. Для монтажа необходимы только разводной ключ, средства дополнительной герметизации и подходящие по диаметру комплектующие.

Резьбовой способ присоединения арматуры подразумевает наличие на трубе ответной резьбы. Если таковой нет, придется воспользоваться метчиком и плашкой. Затем вся конструкция стыкуется и осуществляется накручивание муфты на обе трубы одновременно.

Американку устанавливают в такой последовательности: на трубу надевают обжимную гайку и уплотнительное кольцо, затем заводят ее край в штуцер и затягивают конструкцию гаечным ключом. В конце оба шестигранника одновременно прокручивают для прочности соединения.

Пресс-муфты устанавливают по-другому: обрезанную перпендикулярно трубу заводят в гильзу и запрессовывают.

Классификация по принципу управления

В зависимости от вида управления и принципа действия трубопроводная арматура бывает управляемая или автономная.

УПРАВЛЯЕМАЯ для перемещения рабочего органа требует внешнего воздействия. В зависимости от характера этого воздействия, управляемая трубопроводная арматура может быть:

  • С ручным приводом;
  • С механическим приводом;
  • С дистанционно расположенным приводом.

Механический привод может приводиться в действие пневматикой, гидравликой или электромотором. Дистанционный привод подразумевает наличие механической передачи, передающей управляющее усилие от источника силового воздействия до арматуры.

АВТОНОМНАЯ (автоматически действующая) арматура управляется без каких-либо внешних воздействий, самим потоком рабочей среды. К автономной арматуре относятся обратные клапаны, конденсатоотводчики, регуляторы давления, и др.

Как выбрать правильный шаровый муфтовый кран и установить его своими руками?

Здравствуйте, уважаемый читатель! Пожалуй, каждому из нас приходилось пользоваться в быту таким устройством, как кран шаровый муфтовый. Его можно встретить повсюду: в домашних сетях горячего и холодного водоснабжения, дачной системе полива, отопительных и газовых коммуникациях. Рассмотрим в сегодняшней статье что это такое и как он устроен, разновидности конструкций, как выбрать нужное устройство и как установить его своими руками.

Что это такое и для чего он нужен

Шаровой муфтовый кран — это один из видов трубопроводной арматуры, затвор которого имеет шаровидную форму.

Муфтовым называется потому, что его корпус исполнен в виде муфты, с помощью резьбовых соединений которой агрегат подключается к коммуникациям или накопительным емкостям для воды. Используют шаровую муфтовую арматуру для быстрого открытия или перекрытия потока в конце или другом месте трубопровода.

Краны шаровые, муфтовые, фланцевые

Шаровые краны — запорное устройство, используемое на трубопроводах. Добавим, что, пожалуй, это — самое популярное и распространенное во всем мире запорное устройство, используемое для перекрытия потока рабочей среды на трубопроводах. Практически любая отрасль промышленности, а также ЖКХ используют это надежное и доступное по стоимости оборудование. Шаровые краны покупают и для Северного потока, и для коттеджной застройки.

Среди других запорных устройств шаровые краны наиболее универсальные и простые по конструкции. По типу присоединения к трубопроводу шаровые краны бывают штуцерные, муфтовые, приварные и фланцевые, причем принцип работы у всех одинаков. Практически любой кран шаровой муфтовый или фланцевый может быть использован на трубопроводах с жидкой или газообразной рабочей средой даже в системах, по которым транспортируются самосвязывающиеся жидкости и газ. Конструктивно шаровой кран большого диаметра представляет собой корпус из 2-х сваренных между собой штампованных полусфер и затвора в виде шара, по оси которого выполнено отверстие для прохода рабочей среды. Поворот пробки шарового крана на 90o обеспечивается посредством редуктора, электро- или гидропривода. Диаметр отверстия в затворе, как правило, равен внутреннему диаметру трубопровода, на котором кран установлен. Благодаря этому проход рабочей среды через затвор сопряжен с минимальными гидравлическими потерями, что обуславливает активное использование шаровых кранов на магистральных трубопроводах. В зависимости от способа присоединения к трубопроводу шаровые краны выпускаются нескольких типов: фланцевые, приварные и муфтовые. В промышленном исполнении чаще всего используются краны шаровые приварного присоединения. Для максимальной устойчивости к той или иной рабочей среде при изготовлении крана используется соответствующая марка нержавеющей конструкционной стали: углеродистая, легированная, криогенная и другие. Конструктивная простота крана обуславливает предельную надежность при интенсивной эксплуатации, срок которой производители устанавливают до 30 лет и более. Существуют различные модификации шаровых кранов, разработанные для использования в различных средах, в том числе и с агрессивных, функционирования в различных климатических условиях и режимах работы, в подземном и надземном положении. Для этого используют разные материалы для изготовления корпуса и затвора, оборудуют кран механизмом управления, которое при необходимости быстро перекроет поток, вне зависимости от диаметра трубопровода. Существуют многофункциональные шаровые краны. Более популярны краны , имеющие съемную конструкцию, что позволяет их ремонтировать и восстанавливать. Шаровые краны различаются по управлению — с рукояткой и редуктором. Ручное управление считается наиболее надежным, поскольку оно простое и не зависит от сторонних факторов, поэтому такие краны шаровые газовые устанавливают на тех участках трубопроводов, где необходимо быстрое перекрытие рабочей среды. Краны, оснащенные редуктором, чаще используются в системах с жидкой рабочей средой, потому что механизм редуктора обеспечивает плавное перекрытие трубопровода и тем самым предохраняет систему от гидроудара.

Изготовитель: Пензтяжпромарматура (ПТПА)

Из каких материалов изготавливают

Наиболее востребованы латунные краны для воды. Они не ржавеют, долг служат, могут сочетаться с другими металлами.

Устройства из нержавеющей стали подходят по своим характеристикам для любых рабочих сред и условий, но по цене будут отличаться в более высокую сторону.

Бронзовые модели также прочны, устойчивы к коррозии, но значительно дороже. Из бронзы производят наиболее ответственные узлы.

Изделия из стали, покрытые хромом или никелем. Менее долговечны, но они на порядок дешевле.

Технология установки

Шаровые муфтовые краны устанавливаются просто благодаря муфтовому корпусу и малому количеству деталей.

Арматура продается уже в собранном виде и ее достаточно просто соединить с патрубками трубопровода, однако для обеспечения бесперебойной работы нужно строго соблюдать технологию монтажа:

  • До начала монтажа прекращают подачу рабочей среды в трубопровод, сливают остатки из ремонтируемой ветки, очищают рабочее пространство и убирают посторонние предметы.
  • Перед подсоединением крана к трубопроводу тщательно проверяют целостность патрубков, очищают их от мусора и грязи, просушивают и обезжиривают.
  • Располагают кран так, чтобы не было перекосов, изменения формы патрубков, в противном случае может произойти повреждение соединяемых элементов, срыв резьбы, нарушение герметичности.
  • Для усиления узла резьбу покрывают тонким слоем герметика.
  • После окончания монтажа проводят пробный пуск рабочей среды и проверяют герметичность соединения, смазав место стыка мыльным раствором. Если образуются пузыри, соединение не герметично, необходимо снова перекрыть трубопровод, выкрутить кран и выполнить монтаж заново, начав с очистки патрубков.

Преимущества и недостатки

Рассмотрим плюсы и минусы муфтовых кранов.

Их просто подключать к трубопроводу: достаточно разводного ключа и немного умения пользоваться им.

Это достоинство, а также быстрый и простой способ управления, дают возможность ставить арматуру на отдельные ответвления к сантехнике, приборам отопления, газовым веткам.

Они не подходят для труб большого диаметра.

Имеют ограничения по рабочей температуре (до + 180).

Классификация моделей

Муфтовые шаровые изделия делят на несколько разновидностей, в зависимости от их параметров. Есть классификация по типу резьбы. Такой разъем может быть входным или выходным. В соответствии с этим показателем выделяют краны типа:

  1. «Внутренняя-внутреняя». Обе муфты в таком механизме оснащаются внутренней входной резьбой, что позволяет их применять при установке насосных станций.
  2. «Внутренняя-наружная». Входная резьба изнутри присутствует на одной стороне крана, тогда как на противоположной имеется исходное наружное. В ней на дополнительной основе имеется накидная гайка.
  3. «Наружная-наружная». Исходная резьба наружного типа нанесена на муфты по обе стороны крана.

Другим важным показателем является пропускная способность. Имеется в виду способность проводить воду по гидравлической системе с постоянной скоростью потока или с некоторым понижением. Это свойство может быть различным, в зависимости от диаметра отверстия в пробке.

В соответствии с пропускной способностью, выделяют краны:

Рекомендации по выбору

  1. Полнопроходные. Особенностью такой модели является полное соответствие проходного отверстия свойством трубы, на которую устанавливают запорную арматуру. Уменьшение потока жидкости находится в пределах от 1 до 10%. Бытовое водоснабжение является сферой применения таких моделей.
  2. Редуцированные. Сечение проходного отверстия здесь меньше по сравнению с магистралью. Снижение водного потока составляет здесь 10−30%. Установка таких деталей осуществляется в областях, где редукция потока является незначительной. Монтаж редуцированных модификации возможен, если требуется небольшое снижение по ряду причин.
  3. Непроходные. У таких деталей проходное отверстие немного меньше по диаметру, нежели ключевая магистраль. Движение водного потока здесь варьируется от 30 до 60%. Если необходимо уменьшить поток, можно прибегнуть к использованию таких деталей. В большинстве случаев их задействуют в промышленных целях.

В соответствии с конструкцией запирающего механизма выделяют 2 варианта муфтовых кранов: плавающий шар и шар в опоре. В первом случае основные элементы, такие как шпиндель и пробка, могут свободно двигаться относительно друг друга. Сжатие затвора уплотнительным кольцом происходит после нагнетания давления. Это провоцирует блокировку потока.

Запорная арматура такого типа используется в гидравлических системах, где присутствует труба с сечением не более 200 мм. Из-за незначительного воздействия шара на уплотнители давление не увеличивается. В случае со вторым типом изделий для поддержания запорной сферы используются особые опоры. Цапфа в шаре играет в опоре роль осевого выступа и имеет небольшое углубление в нижней области. Под воздействием давления седло оказывается прижатым к полированной плоскости.

Эта конструкция надежна и легка в управлении. Такие особенности с легкостью компенсируют внушительную стоимость деталей. Тип управления тоже играет важную роль при классификации муфтовых изделий. В соответствии с этим показателем выделяют краны:

Разновидности кранов

  1. Консольные. У них присутствует ручка, что делает модели простыми и легкими в обращении. Использование таких кранов дает возможность быстро перекрыть поток. Пользоваться ими просто. Эти изделия находят применение в гражданском секторе.
  2. Вентильные. Они идеально подходят для быстрой регуляции водного потока. Эти изделия можно задействовать при обустройстве отопительной системы для более плавной подачи воды.
  3. Автоматические. Они находят применение в промышленности там, где производство является автоматизированным.

Хорошие характеристики имеются у полноправных модификаций, моделей «американка», спускных изделий.

Виды и конструкции

Муфтовые шаровые устройства имеют свои различия, определяемые условиями эксплуатации и техническими параметрами.

По типу резьбовых разъемов

Согласно специфике монтажа, изделия выпускают с разными комбинациями соединений резьбой:

  • В-В – внутренняя-внутренняя, обе стороны муфты имеют входную резьбу;
  • В-Н – внутренняя-наружная, на одном из краев фитинга нарезана наружная резьба, дополняемая, как правило, накидной гайкой;
  • Н-Н – наружная-наружная, с двух сторон корпуса нарезана наружная резьба.

По пропускной способности

Различают полнопроходной и стандартнопроходной типы.

В первом диаметр запорного отверстия равен сечению проходной трубы. Проходимость у таких изделий допускается ГОСТом не ниже 95%.

В неполнопроходном устройстве диаметр выходного патрубка делают меньшим по сравнению с размером трубопровода, проходимость его может снижаться до 70%. При этом такие краны значительно легче, а из-за снижения металлоемкости и дешевле, порой в 1,5-2 раза.

По устройству запирающего механизма

Запирающий механизм бывает двух видов:

  • плавающая сфера, без жесткого соединения со штоком, под давлением потока придавливается к седлам и перекрывает проход. Этот вид используют в небольших фитингах с сечением менее 100 мм;
  • сфера на опорах, в которых она крутится, при этом сёдла под воздействием напора прижимаются к её поверхности. Характерно для затворов крупных диаметров.

По типу управления

Управление затворным механизмом осуществляют:

  • рычагом, закрепленным на штоке гайкой, которая служит также для регулирования. Такие устройства монтируют на конечных либо основных участках сети;
  • рукояткой типа «бабочка». Позволяет устанавливать фитинг в местах с ограниченным пространством возле стен.

Виды муфтовых шаровых кранов

Этот тип запорно-регулирующей арматуры подразделяется на виды по строению корпуса, возможностям регулировки, способу соединения, пропускной способности регулирующего механизма, строению управляющего механизма и материалу изготовления деталей.

По строению корпуса выделяют следующие виды кранов:

  • моноблочные – корпус цельной;
  • двухсоставные – корпус состоит из двух частей: большая центральная часть, в которой расположены рабочие детали крана, цельнолитая или кованая с одним соединительным патрубком, малая – второй соединительный патрубок;
  • трехсоставные – корпус состоит из центральной части и двух присоединяемых патрубков.

По возможностям регулировки:

  • запирающие – есть только положения “открыто” и “закрыто”,
  • регулирующие – есть возможность менять напор рабочей среды, плавно изменяя положение шара,
  • трехходовые – корпус выполнен в виде тройника, а отверстия в шаре расположены таким образом, что можно изменять направление потока, пуская его в разные ветки трубопровода или смешивая потоки двух рабочих сред.

Рекомендуем ознакомиться: Виды и типы современной трубопроводной арматуры

виды кранов

По способу соединения:

  • резьбовые – кран вкручивается в патрубок трубопровода (внешнее резьбовое соединение) или навинчивается на него (внутреннее резьбовое соединение);
  • обжимные – на патрубках имеется резьба, но для соединения необходима обжимная гайка.

По пропускной способности:

  • полнопроходные – размеры проходного отверстия шарового механизма совпадают с внутренним сечением корпуса, что позволяет пропускать рабочую среду в полном объеме;
  • стандартнопроходные – отверстие в шаре меньше внутреннего сечения корпуса, пропускная способность крана меньше, чем в трубопроводе.

По строению управляющего механизма:

  • вентильный – оснащен вентилем-бабочкой;
  • рычажный – имеет ручку или рычаг.

По материалу изготовления:

  • стальной,
  • латунный хромированный,
  • бронзовый
  • цинково-алюминиевый,
  • чугунный,
  • полимерный.

кран шаровой муфтовой

Советы по выбору

Основными критериями выбора являются:

  • способность устройства работать в данной среде трубопровода;
  • соответствие диаметра затвора сечению трубопроводной системы;
  • рабочее давление выбранного крана должно превосходить номинальное давление в сети;
  • температура, на которую рассчитана стабильная работа устройства.

Обращайте внимание на маркировку изделий, покупайте товар в специализированных магазинах, получающих продукцию у надежных поставщиков.

Как выбрать шаровой муфтовый кран

Приобретая запорно-регулирующую арматуру, необходимо учитывать особенности трубопровода, на который она будет установлена, и характеристики транспортируемой среды:

  • Внутреннее сечение крана и его соединительных патрубков должны соответствовать диаметру труб в точке подключения.
  • Резьба на кране должна располагаться так, чтобы для соединения с трубой не требовались дополнительные фитинги: если на обоих концах трубы резьба внешняя, кран выбирают с внутренней, и наоборот, а если на концах трубы резьба расположена по-разному, то арматуру выбирают с внутренней резьбой на одном патрубке и внешней на другом.

Обратите внимание! Надежное соединение крана с трубой может обеспечить только резьба в 5 (для водопровода) или 7 витков (для газопровода). Более короткая резьба может не выдержать механического воздействия или внезапного повышения давления.

  • Арматура выбирается того же назначения, что и трубопровод, обычно назначение кранов указывается в сопровождающей документации.
  • Пределы эксплуатации крана – рабочие температура и давление – также должны быть не меньше, чем эти же показатели рабочей среды, причем лучше взять изделие с чуть большим диапазоном – это спасет в случае аварии.
  • Чем выше давление в трубопроводе, тем меньше должны отличаться размеры внутреннего сечения трубы и шарового механизма, если позволяют средства, следует отдать предпочтение более дорогим и безопасным полнопроходным моделям.
  • Материал изготовления крана должен соответствовать назначению: для дачного водопровода достаточно даже цинково-алюминиевой арматуры, для часто используемых бытовых систем водоснабжения лучше подобрать стальной или латунный. Стальные краны также используются в промышленных высокотемпературных сетях, пластиковые – устанавливаются на транспортирующих агрессивные вещества трубопроводах, а бронзовые чаще всего имеют декоративное назначение.

Обратите внимание! Визуально определить назначение крана можно по цветовой маркировке управляющего вентиля или рычага. Синий цвет означает, что арматура подходит только для сети холодного водоснабжения, красный – подходит для транспортировки горячей воды в сети водоснабжения и отопления, желтый или черный – для газопроводов.

Чем больше рычаг, тем проще регулировать поток, поэтому предпочтительнее использовать рычажные краны. Однако если пространство вокруг узла трубопровода ограничено или усложнен доступ к запирающей арматуре, лучше выбрать вентильный кран, который можно повернуть даже в стесненных условиях.

Рекомендуем ознакомиться: Как сделать короб для труб отопления своими руками?

Правила монтажа и эксплуатации крана

Перед монтажом и эксплуатацией изделия необходимо изучить прилагаемую к нему документацию, правила техники безопасности.

Класс герметичности большинства устройств рассматриваемого нами типа не соответствует высшему значению «А», поэтому для лучшей герметизации намотка уплотнителя на резьбу обязательна.

Условия обслуживания зависят от состояния и качества содержимого трубопровода. Специального обслуживания не проводится, но раз в год оборудование необходимо осматривать.

Операцию открытия и закрытия рукояткой следует производить не менее одного раза в неделю, чтобы предотвратить залипание шара.

Необходимые инструменты и материалы

Из инструментов понадобится разводной ключ. В случае необходимости потребуется резьборез.

Нужен будет сам кран, уплотнительный материал: фум-лента или льняная пакля, сантехническая паста. При подключении к пластику – переходной фитинг.

Ход работ

  1. Осматривают устройство на предмет наличия дефектов, если таковые обнаружены, изделие меняют.
  2. Определяют, в каком пространственном положении можно устанавливать кран, какой стороной он должен быть обращен к направлению потока среды.
  3. Начиная с торца на резьбу трубы наматывают фум ленту или паклю, скрученную в тонкий жгут.
  4. Накручивают устройство рукой, а затем завершают разводным ключом.

Частые ошибки и проблемы при установке

Слабый напор воды, причиной которого может быть засорение запорного механизма. Необходимо тщательно проверять шар перед установкой на предмет его чистоты и отсутствия мелких частиц.

Монтаж крана не основной частью корпуса по отношению к направлению потока. Со временем возможно разрушение устройства под давлением среды. Во избежание этого, следите за стрелкой на корпусе, которая нередко показывает направление монтажа.

Источник https://idraopt.ru/vidyi-soedinenij-truboprovodnoj-armaturyi

Источник https://fabrika177.ru/drugoe/mufty-dlya-soedineniya-armatury.html

Источник https://rkc-parus.ru/aksessuary/krany-sharovye-muftovye.html