Что лучше — задвижка или шаровый кран

При монтаже и комплектации трубопроводов перед владельцами объектов часто возникает выбор, что использовать — задвижки или шаровые краны. Оба типа устройств относятся к наиболее популярным видам запорной арматуры. Они применяются в трубопроводных системах разного назначения — от коммунальных инженерных сетей до промышленных технологических трубопроводов. При этом между ними есть существенная разница в конструкции и особенностях эксплуатации, которую нужно учитывать при выборе арматуры.

Чем задвижка отличается от шарового крана

Главное, чем отличается задвижка от шарового крана, — это конструкция запирающего элемента, принципом его действия. Этим параметром определяются характерные плюсы и минусы устройств обоих типов.

У задвижки классической конструкции запирающий элемент изготовлен в форме клина. В закрытом состоянии клин плотно прижат к поверхностям уплотнения седел корпуса. При открывании или закрывании потока рабочей среды он совершает поступательные движения внутри корпуса. Для открывания проходного диаметра запирающий элемент поднимается, для закрывания — опускается. Клин приводится от резьбовой пары, которая состоит из шпинделя и ходовой гайки. Этот механизм передает запирающему элементу поступательное движение вверх или вниз при вращении шпинделя вручную с помощью маховика, через редуктор, посредством электропривода, гидравлического или пневматического привода.

Шаровый кран имеет запирающий элемент, выполненный в форме шара со сквозным отверстием. Диаметр отверстия может быть равен условному диаметру трубопровода (для полнопроходных моделей) или быть меньше его (для неполнопроходных моделей). Шар расположен в седле из полимерного композиционного материала и в большинстве случаев приводится от ручки. Модели большого условного диаметра, рассчитанные на эксплуатацию при значительном рабочем давлении, могут оснащаться электроприводом. При повороте руки в положение «открыто» шар поворачивается так, что его отверстие располагается по оси трубопровода. В результате полностью открывается проходной диаметр. При переводе ручки в положение «закрыто» отверстие шара располагается поперек оси трубопровода. В результате перекрывается поток рабочей среды.

Плюсы и минусы задвижек

Задвижки получили широкое применение для оснащения трубопроводов разного типа благодаря таким основным плюсам:
• малый уровень гидродинамического сопротивления, который минимизирует потерю давления на арматуре;
• возможность применения на трубопроводах, транспортирующих агрессивные вещества при исполнении из нержавеющей или легированной стали;
• высокий уровень герметичности, в том числе выпускаются задвижки с классом герметичности A;
• уменьшение износа запирающего элемента, который в открытом состоянии поднят над потоком и не контактирует с рабочей средой, не подвергаясь воздействию абразивных частиц;
• возможность эксплуатации при рабочем давлении до 16 атмосфер для чугунных моделей и до 250 атмосфер для стальных задвижек;
• высокая температурная стойкость — рабочая температура среды для стальных задвижек может достигать 565 °C;
• большой ряд типоразмеров, что позволяет использовать арматуру на трубопроводах любого диаметра;
• возможность работы с загрязненными рабочими средами.
При этом конструкция задвижки обуславливает ряд минусов по сравнению с шаровыми кранами. Это более массивная и крупногабаритная арматура, что требует больше места для монтажа. Для открытия и закрытия задвижки вручную требуется сделать несколько оборотов маховика, что делает менее удобным управление арматурой. В открытом состоянии между клином и седлом могут попадать твердые частицы, что снижает герметичность перекрытия потока.
Не допускается использование задвижки в качестве регулирующего устройства. Кроме этого, нельзя оставлять ее с неплотно закрытым или не полностью открытым затвором. В этом случае происходит быстрый износ и потеря герметичности.
К недостаткам также относится постоянная нагрузка на сальниковое уплотнение. При частых перемещениях шпинделя это может приводить к образованию протечек.

Плюсы и минусы шарового крана

Шаровый кран — более современный тип запорной арматуры. Он обладает рядом важных преимуществ, к которым относятся такие параметры:
• удобное управление, возможность быстрого перекрытия потока — открывание-закрывание крана производится за пол оборота ручки;
• широкий диапазон рабочих температур — от -40℃ до +200℃;
• полная герметичность перекрытия потока рабочей среды благодаря особенностям конструкции арматуры;
• высокая степень герметичности по штоку;
• минимальный уровень гидродинамического сопротивления — практически отсутствуют потери потока в полнопроходных моделях;
• простая установка;
• надежная конструкция с минимальным износом, что обеспечивает значительную долговечность;
• отсутствие дополнительной нагрузки на сальник штока и его контакта с рабочей средой.

Свои минусы есть и у шаровых кранов. Они уступают традиционным задвижкам по уровню максимального рабочего давления. Если механизм шарового крана долго не поворачивать, его эксплуатация может быть затруднена из-за солевых отложений. Поэтому рекомендуется проворачивать ручку в крайние положение не реже одного раза в два месяца. Кроме этого, шар постоянно находится в контакте с рабочей средой. Поэтому ее повышенная загрязненность абразивными частицами может вызывать ускоренный износ запирающего элемента. В результате кран теряет герметичность.

Когда стоит использовать задвижку, а когда шаровой кран

Шаровые краны — более удобный и эффективный вид запорной арматуры для большинства случаев. Их используют в трубопроводных сетях давлением до 16 МПа. В том числе в зависимости от материала корпусных деталей краны можно использовать в сетях, перекачивающих агрессивные жидкости или газообразные среды.
Задвижки лучше подойдут в трубопроводных системах высокого давления и большого диаметра. Кроме этого, они предпочтительней для магистральных трубопроводов, в которых необходимо поддерживать высокую скорость перемещения рабочей среды.