В недавнем прошлом в качестве запорной арматуры были в ходу вентили и задвижки. Они обладают значительными недостатками по сравнению с шаровым краном, поэтому сейчас все большее распространение получает шаровая запорная арматура. Эта арматура используется для перекрытия, как тяжелых нефтяных потоков, так и легких газовых, при самых различных проходных диаметрах.
Принцип шарового запирания потока очень прост. Стальной шар с цилиндрическим отверстием в горизонтальной плоскости, поворачивается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр шара, и место крепления поворотной рукоятки к шару. Таким образом, в открытом положении цилиндрическое отверстие внутри стального шара совпадает с направлением потока, а в закрытом поворачивается под угол 90 градусов к этому направлению, что обеспечивает перекрытие потока. В открытом положении шаровый кран оказывает потоку такое – же гидравлическое сопротивление, как и сама труба, что выгодно отличает его от классических задвижек и вентилей, оказывающих куда более значительное сопротивление. Прорыву перекрываемой среды между самим шаром и седлом, в котором он поворачивается, препятствует прокладка из полимерных материалов, повторяющая по форме поверхность шара. Кстати, несмотря на то, что конструктивно идея шарового крана была сформулирована довольно давно, практическую реализацию она смогла получить, только, с появлением подходящих материалов, которые могли служить для ее воплощения.
В настоящее время, прокладки для шаровых кранов изготавливается в основном из фторопластов или синтетических каучуков. Они обеспечивают шаровому крану высокую герметичность и облегчают скольжение шара при открывании или закрывании. На больших диаметрах промышленных трубопроводов, поворот шара осуществляется электрическим приводом. Следует помнить, что шаровые устройства – это именно запорная арматура, а не регулирующая. Рядом нормативных документов введен прямой запрет на регулирование потока с помощью шаровой арматуры. Это объясняется быстрой деградацией стального зеркала шара и пластиковых прокладок под воздействием потока, при неполном повороте шара. Тем более что например теплоноситель систем отопления имеет большое содержание мелкодисперсных частиц, оказывающих абразивное действие на не полностью закрытый шар. В практической области протечки шаровых кранов не редкость, особенно в индивидуальном использовании, когда потребитель повсеместно использует их для регулирования теплообмена радиаторов отопления.