ЛКМ Утепление Окна и двери Технологии Техника | Рынок Аналитика Новости компаний



Среда, 27 июля 2016 13:20

Латунные шаровые краны: конструкции шаровых затворов

Поскольку латунные шаровые краны, практически, вытеснили огромные и уродливые чугунные краны недалекого прошлого, соответственно, на рынке их – великое множество. 

Поэтому, и нужно разбираться, прежде, чем вкладывать деньги, – какие именно краны будут полностью отвечать современным требованиям. В предыдущих публикациях мы рассмотрели, из какого материала, - из латуни какого качества должны быть «правильные» шаровые краны, а также изучили конструкции сальников. А сегодня речь пойдет о разновидностях шаровых затворов.

Какие бывают шаровые затворы

В большинстве внутридомовых латунных шаровых кранов, шаровой затвор представляет собой действительно шар. Это хорошо видно на рисунке в начале этой статьи (позиция «А»).

Однако, ряд производителей для экономии материала делают снизу затвора круговую проточку (позиция – «Б») рис.9Б). При этом, в нижней части крана создается «отстойник», куда неизбежно будет скапливаться шлам рабочей среды. Если в кране с обычным шаром, расстояние от поверхности затвора до стенки корпуса везде примерно одинаковое, то в шаре с проточкой появляется зона малых скоростей потока, что и приведет к осаждению нерастворимых частиц.

Самые экономные фирмы превращают шар в квадрат, протачивая еще и его боковые стороны (позиция – «В»). Последнее решение видится весьма неоднозначным, поскольку воздействие краёв боковых проточек на седельные кольца существенно сокращают срок службы уплотнителя. 

Под флагом борьбы с пресловутой «сальмонеллой», западные производители, в последнее время, стали выпускать краны со сквозным отверстием в нижней части шарового затвора (позиция – «Г»). Как это должно повлиять на жуткую бактерию пока непонятно, но то, что в этом случае сальниковый узел при открытом кране будет испытывать все «прелести» гидравлических ударов – можно утверждать точно.

Какие бывают уплотнения в шаровых кранах

В качестве седельных уплотнений большинства внутридомовых шаровых кранов используется  Тефлон (политетрафторэтилен, фторопласт,PTFE), имеющий упрощенную химическую формулу (CF2-CF2)n. Открытый в 30-е годы прошлого века в компании «DuPont» (Рой Планкетт ), этот материал оказался необыкновенно скользким и термостойким. Первое время тефлон применялся только в военной и космической отраслях, однако, по мере открытия новых технологий получения, он широко внедрился и в остальные сферы.

Изделия из тефлона получаются путем спекания и полимеризации тетрафторэтиленового порошка при температуре порядка 80С и давлении до 100 атмосфер. Решающее влияние на физически, химические и механические характеристики тефлона оказывают добавляемые в него присадки. Прочность, твердость, пластичность, электропроводность, антифрикционность, термостойкость, химическая стойкость – этими и множеством других свойств можно варьировать в тефлоне, если использовать различные комбинации добавок, как показано в таблицы ниже.

Как идеальный материал для сальниковых уплотнений шаровых кранов тефлон почти полностью вытеснил остальные материалы. Однако, рынок есть рынок, и в погоне за снижением себестоимости, отдельные производители находят различные лазейки, чтобы сэкономить на достаточно дорогостоящем, но качественном тефлоне.

Толщина тефлоновых колец в седлах крана может быть настолько мала, что при повышении температуры тефлон из кольца превратится в какую-то волнообразную фигуру, совершенно  не способную выполнять свою уплотняющую функцию.

Чаще всего, встречаются уплотнительные элементы из тефлона дешевых марок. Их отличает заметная невооруженным глазом зернистость и шероховатость. Обладая слабыми антифрикционными свойствами и весьма низкой прочностью, такой тефлон служит недолго, так как выкрашивается под воздействием кромок шарового затвора.

Следует отметить, что тефлоновые седельные кольца при сборке должны получить строго определенное усилие предварительного обжатия. Рабочая кромка кольца при этом деформируется, принимая сферическую форму. В связи с этим, шаровой кран должен открываться и закрываться с приложением некоторого усилия.

Если кран открывается совершенно свободно, это свидетельствует либо о недостаточном усилии предварительного обжатия, либо о том, что под седельные кольца установлены «демпферы» из эластомера. Такое решение резко снижает температурную стойкость и долговечность крана, т.к. эластомер с начальным весьма высоким напряжением резко теряет свои эксплуатационные свойства с течением времени.

 Шаровой затвор постоянно находится под воздействием потока рабочей среды, в которой могут присутствовать нерастворимые абразивные частицы, «бомбардирующие» поверхность затвора, как это показано на фото, на котором изображен шаровой затвор крана после года интенсивной эксплуатации

Для снижения такого воздействия поверхность затвора, как правило, имеет гальванопокрытие из хрома. Хром гораздо тверже никеля и прекрасно противостоит шламовым «атакам». Однако, есть следующая тонкость: хром не может наноситься непосредственно на латунь шара, под ним должна присутствовать медная или никелевая подложка. Её отсутствие резко снижает срок службы крана. 

При гальванизации, хром, в силу своей большой твердости, осаждается островками, между которыми находится сеть микротрещин. В условиях электролита, эти микротрещины заполняются продуктами коррозии слоя подложки (это медь или никель). Таким образом, получается монолитное прочное покрытие. При отсутствии подложки микротрещины остаются незаполненными, а защитное покрытие становится неполноценным. 

В последнее время появились шаровые краны, имеющие тефлоновое покрытие шарового затвора. Даже кратковременная пробная эксплуатация таких кранов, выявляет крайне низкую стойкость такого покрытия, в условиях потока рабочей среды с механическими включениями, т.е с некачественной водой. На фото изображен шаровой затвор с тефлоновым покрытием

В следующей статье мы рассмотрим, что представляют собой другие ответственные элементы конструкции шаровых кранов.

 

Материал для публикаций предоставлен компанией Valtec S.r.l

Прочитано 2186 раз

Подпишитесь на новости строительства:

 

 

Выбор редакции: