Краны шаровые 3/4"

Шаровые краны 3/4″: полное техническое описание, классификация и применение

Шаровой кран 3/4″ (три четверти дюйма) – это запорная арматура с номинальным диаметром DN20 (условный проход 20 мм), в которой в качестве запорного элемента используется сферическая пробка (шар) со сквозным отверстием. Управление осуществляется поворотом рукоятки на 90 градусов, что обеспечивает быстрое и надежное перекрытие или открытие потока рабочей среды. Данный типоразмер является одним из наиболее востребованных в системах отопления, водоснабжения, газоснабжения и технологических линиях малого и среднего диаметра.

Конструктивные особенности и материалы исполнения

Конструкция шарового крана 3/4″ включает несколько ключевых компонентов, от качества которых зависит его надежность и срок службы.

• Корпус: Изготавливается из латуни (LS59-1, CW617N), нержавеющей стали (AISI 304, AISI 316), реже – из углеродистой стали или термостойких полимеров (PP-R, PVDF). Латунные краны наиболее распространены в сантехнике благодаря коррозионной стойкости и хорошей обрабатываемости.
• Шар (затвор): Обычно выполняется из латуни с хромированным или никелированным покрытием для снижения трения и повышения стойкости к абразиву. В моделях для агрессивных сред используется шар из нержавеющей стали.
• Шпиндель (шток): Передает усилие от рукоятки к шару. В полнотелых кранах выполняется как единое целое с шаром. В разборных конструкциях – отдельный элемент с надежным соединением, предотвращающим вырыв. Материал – латунь или сталь.
• Уплотнительные седла: Располагаются между шаром и корпусом, обеспечивая герметичность в закрытом положении. Стандартные материалы – тефлон (PTFE), усиленный тефлон (PTFE+стекловолокно, графит), реже – фторкаучук (FKM/Viton) для высоких температур.
• Уплотнение штока: Комплект сальниковых колец (обычно из PTFE или комбинации PTFE и резины) предотвращает утечку среды по штоку.
• Рукоятка (рычаг или бабочка): Рычажная рукоятка обеспечивает быстрое управление, «бабочка» – более компактна. Материал – сталь, алюминий, пластик.

Классификация шаровых кранов 3/4″

Краны классифицируются по ряду технических и конструктивных признаков.

По типу присоединения

• Резьбовое: Наиболее распространенный тип для DN20. Бывает наружная резьба (НР, «папа», male thread) и внутренняя резьба (ВР, «мама», female thread). Стандарты резьбы: трубная цилиндрическая (G 3/4″), трубная коническая (R 3/4″), американская (NPT 3/4″).
• Комбинированное: Часто встречается исполнение «гайка-штуцер» (американка), что упрощает монтаж/демонтаж без вращения корпуса крана.
• Под приварку: Применяется в стальных трубопроводах для ответственных систем.

По конструкции корпуса

• Цельносварной (неразборный): Надежный, дешевый, но неремонтопригодный.
• Разборный (с разъемным корпусом): Корпус состоит из двух или более частей, соединенных резьбой или фланцем. Позволяет проводить обслуживание и замену уплотнений.
• С плавающим шаром: Шар не имеет жесткой связи со штоком и поджимается давлением среды к уплотнительному седлу со стороны, противоположной штоку. Стандарт для малых диаметров (до DN50).
• С шаром в опорах (шаровые краны с плавающим и вращающимся шаром): Шар жестко закреплен на оси и вращается в опорных подшипниках. Создает меньшее усилие на управление, применяется в кранах больших диаметров и высокого давления.

По степени герметичности

Согласно ГОСТ 9544-2015, краны делятся на классы:

• Класс А: Стоковая промышленная арматура, допустима незначительная протечка.
• Класс В, С: Высокие требования к герметичности, стандарт для большинства шаровых кранов.
• Класс D: Абсолютная герметичность (для особо опасных сред).

Основные технические характеристики и параметры выбора

При подборе крана 3/4″ необходимо учитывать следующие параметры:

Таблица 1. Ключевые параметры шаровых кранов 3/4″ (DN20)

Параметр	Типовые значения / Описание	Примечание
Условный диаметр (DN)	20	Фактический проход ~20-21 мм.
Номинальное давление (PN)	16, 25, 40, 63 бар	PN16 (16 бар) – стандарт для систем отопления и водоснабжения.
Рабочая температура	От -20°C до +150°C (для PTFE)	Зависит от материала уплотнений. Для высоких температур (+200°C) требуются уплотнения из графита или металлические седла.
Рабочая среда	Вода, пар, воздух, инертные газы, нефтепродукты, слабоагрессивные жидкости	Материал корпуса и уплотнений должен быть коррозионно-стойким к конкретной среде.
Коэффициент пропускной способности (Kvs)	~4.0 – 6.5 м³/ч	Важен для гидравлического расчета системы. Указывает на потери давления на полностью открытом кране.
Строительная длина	~60 – 90 мм	Зависит от производителя и типа (полнопроходной/стандартнопроходной).
Стандарт резьбы	G 3/4″, R 3/4″, NPT 3/4″	Необходимо согласовывать с резьбой на трубопроводе.

Полнопроходные и стандартнопроходные краны

• Полнопроходной (Full Bore, FB): Диаметр отверстия в шаре равен или практически равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода (проход ~20-21 мм). Минимальные гидравлические потери. Применяется там, где важен минимальный перепад давления.
• Стандартнопроходной (Reduced Bore, RB): Диаметр отверстия в шаре на один типоразмер меньше условного прохода крана (проход ~15 мм для DN20). Создает большее сопротивление потоку, но дешевле и компактнее. Широко применяется в системах, где падение давления не критично.

Области применения в энергетике и смежных отраслях

Шаровые краны 3/4″ находят применение в следующих системах:

• Системы водяного отопления: Установка на ответвлениях к радиаторам, на байпасах, для отсечения котлового оборудования, дренажные линии.
• Холодное и горячее водоснабжение: Запорная арматура на вводах, подводках к сантехническим приборам, коллекторах.
• Пневматические системы: Управление подачей сжатого воздуха к инструментам, приводам, системам контроля.
• Топливные системы: Подключение и отсечение магистралей подачи жидкого и газообразного топлива (газ, дизель) к горелочным устройствам малой мощности.
• Технологические линии: В качестве вспомогательной арматуры для пробоотбора, дренажа, обводных линий (байпас) на приборах учета и регулирующей арматуре.
• Системы полива и орошения.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Правильный монтаж – залог долговечности крана. Необходимо соблюдать следующие правила:

• Перед монтажом убедиться в чистоте трубопровода от окалины и мусора.
• Резьбовое соединение уплотнять только по наружной резьбе, используя ленту ФУМ, нить Tangit Unilok или аналоги. Избегать попадания уплотнительного материала в проточную часть.
• Затяжку производить динамометрическим ключом с усилием, рекомендованным производителем. Перетяжка приводит к деформации корпуса и заклиниванию шара.
• Кран должен быть установлен в удобном для управления положении. Не использовать рукоятку как рычаг для дополнительной затяжки.
• При эксплуатации кран должен быть либо полностью открыт, либо полностью закрыт. Работа в промежуточном положении для регулирования расхода не рекомендуется для стандартных шаровых кранов (вызывает кавитационный износ седла и шара). Для регулировки следует применять специальные шаровые регулирующие краны или вентили.
• Обслуживание, как правило, сводится к периодической проверке на герметичность. В разборных конструкциях при появлении протечки по штоку возможна подтяжка сальникового узла или замена уплотнительных колец.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кран 3/4″ от крана DN20?

Это, по сути, одно и то же. DN20 – это стандартизированное обозначение условного прохода (20 мм), а 3/4″ – это размер резьбы в дюймах, которая чаще всего соответствует этому условному проходу. Точное соответствие: DN20 ≈ G 3/4″.

Можно ли использовать шаровой кран для регулирования потока?

Нет, стандартные шаровые краны предназначены исключительно для запорных функций (открыто/закрыто). Длительная работа в частично открытом положении приводит к эрозионному износу поверхности шара, повреждению уплотнительных седла и потере герметичности. Для регулировки потока применяются шаровые краны со специальным профилем прохода (V-образный) или классические регулирующие вентили.

Что означает маркировка на корпусе крана (PN16, WOG, CWP)?

• PN16: Номинальное давление 16 бар (≈ 16 атм) при температуре рабочей среды 20°C.
• WOG: Устаревшая, но встречающаяся маркировка: Water, Oil, Gas – указывает на допустимость применения для воды, масла и газа при температуре до 100°F (38°C). Не определяет числовое значение давления.
• CWP: Cold Working Pressure – рабочее давление на холодной воде. Например, CWP 600 WOG 200 означает давление 600 psi на холодной воде и 200 psi на воде, масле и газе при 100°F.

Почему кран начал туго поворачиваться?

Возможные причины: образование известковых или других отложений на поверхности шара (в системах с неочищенной водой), износ или набухание уплотнений, механические повреждения, отсутствие смазки в кранах со смазочным каналом, перетяжка при монтаже. Требуется диагностика и, возможно, замена.

Как правильно выбрать материал корпуса: латунь или нержавеющая сталь?

Латунь (деформируемая, CW617N) – оптимальна для большинства бытовых и коммерческих систем с водой, воздухом, газом. Нержавеющая сталь (AISI 304, 316) необходима для работы с агрессивными средами (кислоты, щелочи, морская вода), в пищевой промышленности или при высоких требованиях к механической прочности и пожаробезопасности.

Что такое «американка» в контексте шаровых кранов?

«Американка» – это тип комбинированного соединения, состоящего из накидной гайки и ответного штуцера с конусным или плоским уплотнением. Кран 3/4″ с американкой позволяет быстро и удобно соединять его с трубопроводом без необходимости вращать сам корпус крана, что упрощает монтаж в стесненных условиях.

Заключение

Шаровой кран 3/4″ (DN20) представляет собой высокоэффективное и надежное запорное устройство, технические характеристики которого должны быть тщательно подобраны под конкретные условия эксплуатации: рабочую среду, давление, температуру и требования к гидравлике. Правильный выбор по материалу корпуса, типу прохода, конструкции и классу герметичности, а также корректный монтаж и эксплуатация в качестве запорной (а не регулирующей) арматуры являются залогом его длительной и безотказной работы в системах тепло-, водо- и газоснабжения, а также на различных технологических объектах.