アンモニア用途のグローブバルブ

アンモニアは、硝酸、アンモニウム塩、アミンの製造に重要な原料です。 アンモニアは室温で気体であり、加圧下で液化できます。 ステンレス鋼、アルミニウム、鉛、マグネシウム、チタンなどのほとんどの金属は、アンモニアガス、液体アンモニア、アンモニア水に対する優れた耐食性を備えています。 鋳鉄や炭素鋼は、アンモニアガスや液体アンモニアに対しても優れた耐食性を備えており、腐食速度は通常0.1mm /年未満であるため、コストの観点から、アンモニアの製造および貯蔵装置は一般に鋼でできています。

チェックバルブ、グローブバルブ、ボールバルブ、およびその他のバルブは、アンモニアおよび液体アンモニア配管システムで使用できます。 これらのバルブは、ガス圧力を安全なレベルに下げ、他のバルブを介してサービスシステムに送ります。 その中で、最も一般的に使用されるのはグローブバルブです。 アンモニアグローブバルブは一種のフォースシールバルブです。つまり、バルブが閉じているときに、圧力をディスクに加えて、シール面に漏れがないようにする必要があります。

媒体がディスクの下からバルブに入るとき、ステムとパッキンの摩擦と媒体からの圧力を克服する必要があります。 バルブを閉じる力は、バルブを開く力よりも大きいため、ステムの直径は大きくなるか、ステムが曲がります。 セルフシールアンモニアガスグローブバルブの流れは、通常、上から下に流れます。つまり、媒体はディスクの上部からバルブキャビティに流れ込みます。次に、媒体の圧力下では、バルブを閉じる力は小さく、バルブは開きます茎が大きいと、それに応じて茎の直径を小さくできます。 グローブバルブが開いているとき、ディスクの開口部の高さが公称直径の25%〜30%のとき、流量は最大に達し、バルブが完全に開いた位置に達したことを示します。 したがって、グローブバルブの全開位置は、ディスクの移動量によって決まります。 では、アンモニア用のグローブバルブの特徴は何ですか?

  • 銅は、アンモニアガスおよびアンモニア水と反応して、可溶性錯体を形成し、危険な応力腐食割れを引き起こします。 アンモニア環境では、極微量のアンモニアでも大気中の応力腐食を引き起こす可能性があります。 銅および銅合金製のバルブは、一般的にアンモニア用途には適していません。
  • アンモニアグローブバルブは、一般的なグローブバルブと比較して、オノライジングステムコーンデザインです。 そのシール面は主にバビット合金であり、バルブ本体はステンレス鋼CF8または高品質炭素鋼WCBで作られ、最大要件に使用され、アンモニア腐食に耐性があり、-40℃までの低温耐性があります。
  • フランジ接続のさねはぎ面の設計により、パイプライン圧力が変動した場合でも、信頼性の高いシーリング性能が保証されます。
  • 多層PTFE(PTFE)またはバビット合金シーリング材とPTFE +ブタノール+スプリングで作られた複合ソフトパッキン)により、バルブパッキンボックスに耐用年数の間漏れがないことが保証されます。
  • PTFEプレーンガスケット、ステンレス鋼+グラファイト巻きガスケット、ステンレス鋼+ PTFE巻きガスケットも、アンモニアバルブに推奨されます。

 

アンモニアグローブバルブのハンドホイールは、他の用途のバルブと区別するために、一般的に黄色に塗装されています。 さらに、垂直逆止弁とリフト逆止弁もアンモニア用途に利用できます。 それらのディスクは、流体の差圧と自身の重量に応じて上下し、流れに対して媒体を自動的に停止し、上流の機器を保護します。これは、水平パイプラインのほとんどのアンモニアタンクに適しています。

 

製油所プラント用緊急ブロックバルブ(EBV)

緊急遮断弁は、緊急遮断弁(ESDV)または緊急遮断弁(EIV)とも呼ばれます。 API RP 553、制御および安全計装システム用の精製バルブおよびアクセサリの仕様では、緊急ブロックバルブを次のように定義しています。「緊急ブロックバルブは、危険なインシデントを制御するように設計されています。 これらは緊急遮断用のバルブであり、可燃性または有毒物質の制御されない放出を停止するように設計されています。 可燃性液体を取り扱う火災ゾーン内のバルブは、すべて火災安全である必要があります。

一般的に、 金属製ボールバルブ、ゲートバルブ、バタフライバルブは、遮断または分離するためのEBVとして使用できます。 通常、入口圧力源とレギュレーターの間に設置されます。 保護されたシステムの圧力が指定された値に達すると、バルブはすぐに閉じられ、遮断され、または隔離され、火災、漏れ、その他の事故の発生を回避します。 ガス、天然ガス、液化石油ガスなどの可燃性ガスの貯蔵、輸送などに最適です。

緊急ブロックバルブは、液化炭化水素球形タンクの入口と出口のパイプラインに取り付けられています。 API 2510「液化石油ガス(LPG)施設の設計と建設」では、液化炭化水素パイプラインのブロックバルブをタンク本体にできるだけ近づけ、操作とメンテナンスを容易にするためにタンク壁パイプ出口フランジに近づけることが望ましいと規定しています。 。 38m³(10,000ガロン)の液化炭化水素タンクが15分間燃焼すると、タンクの最高液面より下のパイプラインにあるすべてのブロックバルブが自動的に閉じるか、リモートで操作できる必要があります。 ブロックバルブ制御システムは、防火で手動で操作する必要があります。 API RP2001「石油精製所の防火」では、「緊急ブロックバルブは、大量の可燃性液体を含むコンテナの液面より下のノズルに設置する必要があります。

API RP553は、コンプレッサー、ポンプ、加熱炉、コンテナーなどの緊急ブロックバルブを設定する基本原則を指定します。これは、機器の容量、媒体、温度、およびポンプの出力と容量のサイズに密接に関連しています。 要件と設計ケースに応じて、緊急遮断弁EBVは、高火災危険装置に隣接する出口(または入口)ラインに設置し、可燃性または有毒物質の放出を防ぐために完全に隔離する必要があります。 非常用ブロックバルブは、通常、高火力設備および消防区域に必要です。

 

高火力機器には以下が含まれます:

7.571m(2,000ガロン)を超えるコンテナ。

15.5 m(4ガロン)を超えるLPG貯蔵タンク。

可燃性液体の内部温度が315℃を超える、または自然燃焼を超える容器または熱交換器。

炭化水素などの可燃性液体の輸送能力は45 m / hを超えます。

可燃性ガス圧縮機の出力は150 kWを超えます。

可燃性液体が炉管を通して加熱される加熱炉。

内部圧力が3.45mpaを超え、モードは発熱炭化水素反応器です。

火災ゾーン:

高火災危険設備から水平9 mまたは垂直12 m以内のエリア。

可燃性媒体等を入れた球形タンクから9m以内

高圧自己締め付けフランジ(Grayloc Flange)とは何ですか?

高圧自己締め付けフランジは、高圧(1500CL-4500CL)、高温、高腐食性プロセス用のクランプ式コネクタです。 再利用可能な金属リングの伸縮性で密閉されています。 ユニバーサルフランジよりも軽量ですが、シール効果が高く、重量とスペース、メンテナンスの時間とコストを節約できます。 それは、石油化学、石油およびガスの開発、工業用ガス生産、石油精製、食品加工、化学工業、環境工学、鉱物および原子力、航空宇宙、造船、合成燃料処理、石炭酸化および液化および他の分野で広く使用されています。 GRAYLOCコネクタは、重要なサービス配管および容器接続の生産標準として認識されています。

高圧自己締め付けフランジは、セグメントクランプ、突合せ溶接ハブ、シーリングリング、ボルトで構成されています。 従来のソフトシーリングフランジ、つまりシールを達成するためのガスケットの塑性変形と比較して、高圧自己締め付けフランジは、シールリングのハブ(Tアーム)の弾性変形に依存します。つまり、金属同士のシール。 ジョイント、クランプ、およびシーリングリングの組み合わせにより、ジョイントの強度がパイプベースの材料の強度よりもはるかに大きくなります。 押されると、シーリングエレメントは外部接続によって加えられる力だけでなく、媒体自体の圧力によってもシールされます。 中圧が高いほど、シール要素に加えられる圧縮力が大きくなります。

金属シールリング:シールリングは高圧自己締付けフランジのコア部分であり、その断面はほぼ「T」字型です。 シールリングはXNUMX組のハブの端面でクランプされ、ベースチューブと全体を形成します。これにより、接続部品の強度が大幅に向上します。 「T」字型セクションのXNUMXつのアーム、つまりシーリングリップは、ソケットとのシーリング領域の内部円錐面を生成します。これは、外力の作用下で(降伏限界内で)自由に伸びてシーリングを形成します。

ハブ:XNUMXつのハブジョイントがクランプされた後、シーリングリングに力がかかり、シーリングリップがハブの内側のシール面から外れます。 このような逸脱した弾性により、ハブ内部のシール面の荷重がシールリングのリップに戻り、自己強化型弾性シールが形成されます。

クランプ:クランプは360°方向に自由に調整でき、簡単に設置できます。

球面フェーシングナット/ボルト:一般的に、各セットの高圧自動締め付けフランジは、全体の強度を達成するためにXNUMXセットの高圧球面ボルトのみを必要とします。

 

高圧自己締め付けフランジの特徴

  • 良好な引張強度:ほとんどの場合、接続部の高圧自己締め付けフランジは、パイプ自体よりも引張荷重に耐えることができます。 破壊試験は、引張荷重下でのパイプの破損後、漏れがなく、フランジが無傷であることを証明しています。
  • 優れた耐食性:異なるフランジ材料は、異なる環境の特別な腐食保護要件を満たすことができます。
  • 良好な曲げ抵抗:多くのテストで、大きな曲げ荷重がかかったときにこのフランジが漏れたり緩んだりしないことが示されています。 実際のテストでは、DN15高圧自己締め付けフランジがパイプラインで多くの冷間曲げを受けており、その接合部に漏れがなく、緩んでいないことが示されています。
  • 優れた耐圧縮性:高圧自己締め付けフランジは、通常のパイプラインで過負荷圧縮に耐えられません。 より高い圧縮荷重でのフランジの最大荷重は、パイプの最大強度によって決まります。
  • 優れた耐衝撃性:小型でコンパクトな構造で、従来の高圧フランジでは耐えられない衝撃に耐えることができます。 金属間シールは、耐衝撃性を大幅に向上させます。

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バルブを通る一般的な媒体の流量

バルブの流量と流量は、主にバルブのサイズ、構造、圧力、温度、中濃度、抵抗、その他の要因に依存します。 流量と流量は相互に依存しており、一定流量値の条件下では、流量が増加すると、バルブポートの面積が小さくなり、媒体の抵抗が大きくなるため、バルブが損傷しやすくなります。 大流量は、可燃性および爆発性の媒体に静電気を発生させます。 ただし、流量が少ないと生産効率が低くなります。 油などの大きな爆発性媒体の濃度に応じて、低流量(0.1〜2 m / s)を選択することをお勧めします。

バルブrでの流量制御の目的は主に、臨界温度と圧力、密度、媒体の物理的特性に依存する静電気の発生を防ぐことです。 一般に、バルブの流量と流量がわかれば、バルブの公称サイズを計算できます。 バルブサイズは同じ構造で、流体抵抗は同じではありません。 同じ条件下で、バルブの抵抗係数が大きいほど、バルブを通る流量が多くなり、流量が少なくなります。 抗力係数が小さいほど、バルブを通過する流量は少なくなります。 参考のために、バルブを通過する一般的な媒体の流量を示します。

M タイプ の賃貸条件 流速、m / s
Steam 飽和蒸気 DN> 200 30〜40
DN = 200〜100 25〜35
DN <100 15〜30
過熱蒸気 DN> 200 40〜60
DN = 200〜100 30〜50
DN <100 20〜40
低圧蒸気 P <1.0(絶対圧) 15〜20
中圧蒸気 P = 1.0〜4.0 20〜40
高圧蒸気 P = 4.0〜12.0 40〜60
ガス 圧縮ガス(ゲージ圧) 5〜10
P≦0.3 8〜12
Ρ= 0.3〜0.6 10〜20
Ρ= 0.6〜1.0 10〜15
Ρ= 1.0〜2.0 8〜12
Ρ= 2.0〜3.0 3〜6
Ρ= 3.0〜30.0 0.5〜3
酸素(ゲージ圧) Ρ= 0〜0.05 5〜10
Ρ= 0.05〜0.6 7〜8
Ρ= 0.6〜1.0 4〜6
Ρ= 1.0〜2.0 4〜5
Ρ= 2.0〜3.0 3〜4
石炭ガス   2.5〜15
モンドガス(ゲージ圧) Ρ= 0.1〜0.15 10〜15
天然ガス   30
窒素ガス(絶対圧) 真空/Ρ= 5〜10 15〜25
アンモニアガス(ゲージ圧) Ρ<0.3 8〜15
Ρ<0.6 10〜20
ρ≦2 3〜8
その他の媒体 アセチレンガス P <0.01 3〜4
P <0.15 4〜8
P <2.5 5
塩化 ガス 10〜25
液体 1.6
 水素化塩素 ガス 20
液体 1.5
液体アンモニア(ゲージ圧) 0.05〜0.3
ρ≦0.6 0.3〜0.8
ρ≦2.0 0.8〜1.5
水酸化ナトリウム(濃度) 0〜30% 2
30%〜50% 1.5
50%〜73% 1.2
硫酸 88%〜100% 1.2
塩酸 / 1.5
 

低粘度水(ゲージ圧) Ρ= 0.1〜0.3 0.5〜2
ρ≦1.0 0.5〜3
ρ≦8.0 2〜3
Ρ≤20〜30 2〜3.5
水を循環させる暖房ネットワーク 0.3〜1
凝縮水 セルフフロー 0.2〜0.5
海水、弱アルカリ性水 Ρ<0.6 1.5〜2.5

 

バルブの流動抵抗係数と圧力損失

バルブ抵抗と圧力損失は異なりますが、それらは密接に関連しているため、それらの関係を理解するには、まず抵抗係数と圧力損失係数を理解する必要があります。 流動抵抗係数は、さまざまな流動構造、バルブの開度、中程度の流量に依存し、可変値です。 一般的に言って、一定の開度でのバルブの固定構造は固定された流量係数です。流量係数に従ってバルブの入口と出口の圧力を計算できます。これは圧力損失です。

流量係数(流量係数)は、バルブの流量を測定するための重要な指標です。 バルブを介して単位圧力あたりの流体が失われたときの流量を表します。 値が高いほど、流体がバルブを通過するときの圧力損失が小さくなります。 ほとんどのバルブメーカーは、設計および使用のための製品仕様に、異なる圧力クラス、タイプ、および公称サイズのバルブの流量係数値を含めています。 流量係数の値は、バルブのサイズ、形状、構造によって異なります。 さらに、バルブの流量係数はバルブの開度にも影響されます。 さまざまな単位によると、流量係数にはいくつかの異なるコードと定量値があり、その中で最も一般的なものは次のとおりです。

 

  • 流量係数Cv:1°c(15.6°f)でバルブを水が流れるときの60 psi圧力降下での流量。
  • 流量係数Kv:5℃から40℃の間の水流がバルブを介して1barの圧力降下を生成するときの体積流量。

Cv = 1.167Kv

各バルブのCv値は、固体流の断面積によって決まります。

バルブ抵抗係数は、バルブの流体抵抗損失による流体を指し、バルブの前後の圧力降下(差圧△P)によって示されます。 バルブ抵抗係数は、バルブのサイズ、キャビティの構造と形状に依存し、さらにディスク、シート構造に依存します。 バルブボディチャンバー内の各要素は、抵抗を生成するコンポーネント(流体の回転、拡張、収縮、戻りなど)のシステムと見なすことができます。 したがって、バルブの圧力損失は、バルブコンポーネントの圧力損失の合計にほぼ等しくなります。 一般に、次の状況ではバルブ抵抗係数が増加する可能性があります。

  • バルブポートが急拡大。 ポートが急に大きくなると、渦流の形成、流体の攪拌・加熱などで流体部分の速度が消費されます。
  • バルブポートの段階的な拡張:拡張角度が40°未満の場合、徐々に拡張する丸管の抵抗係数は、急激な拡張の場合よりも小さくなりますが、拡張角度が50°を超える場合、抵抗係数急激な拡大と比較して15%〜20%増加します。
  • バルブポートが急に狭まる。
  • バルブポートはスムーズで、ターンやコーナーターンも可能です。
  • バルブポートの対称テーパー接続。

 

一般に、フルボアのボールバルブとゲートバルブは、配管システムとほぼ同じで、回転と減速がないため、流体抵抗が最も少なく、最も優れた流量容量を提供するバルブタイプです。

 

自己作動レギュレータVSリリーフバルブ

リリーフバルブと自動レギュレータの両方が、媒体自体の圧力によって調整されます。 の 安全弁 比較的安定した圧力に対応するスプリングとバルブコアの圧力領域によって制御され、バルブヘッドシリンダーにパイロット圧力パイプを設置することに基づいて、バルブ圧力の前後を正確に調整できます。自己制御レギュレータ。 自己作動レギュレータとリリーフバルブに違いはありますか?

  1. 別の目的。 リリーフバルブは減圧用であるのに対し、自動操作レギュレーターは調整を目的としています。 自己制御レギュレータは主に圧力の安定性を維持するためのものであり、 減圧弁 主に圧力を安全な値に下げることです。
  2. 減圧弁は手動で圧力に調整できます。 バルブ前の圧力が大きく変化する場合は、頻繁な調整が必要です。 自己制御バルブは、設定された目標値に従って自動で調整され、圧力は調整後に一定にすることができます。 バルブの前後の圧力が同時に変化した場合、リリーフバルブは自動的に固定圧力に調整できませんが、自動レギュレーターは背圧またはバルブが安定する前の圧力を自動的に維持できます。
  3. 自動調整弁は、弁の前後の圧力を調整できるだけでなく、差圧、温度、液面、流量などを制御することもできます。リリーフ弁は、弁の後にのみ圧力を下げることができます。単一の機能です。
  4. リリーフバルブの調整精度は高く、通常は0.5で、自動調整器は通常8〜10%です。
  5. 別のアプリケーション。 自己制御レギュレータは、石油、化学産業、その他の産業で広く使用されています。 リリーフバルブは、主に給水、消火、暖房、セントラルエアコンシステムで使用されます。

一般的に言えば、自動レギュレーターは主にDN80以下のパイプラインで使用され、空気圧調整バルブはパイプ径に対して大きくなります。 リリーフバルブは、漏れやすいため、固定バルブセットを装備する必要があります。つまり、制御バルブの両端にメンテナンスとデバッグのためにグローブバルブと接続バルブが設置され、リリーフバルブと圧力ゲージが設置されます。減圧後設定してください。