Archiwum za rok: #!30czw., 14 lis 2019 08:34:03 +0000p0330#30czw., 14 lis 2019 08:34:03 +0000p-8+00:003030+00:00x30 14:30-30czw., 14 lis 201 9 08:34:03 +0000p8+00:003030+00:00x302019czw., 14 lis 2019 08:34:03 +00003483411amczwartek=1168#!30czw., 14 lis 2019 08:34:03 +0000p+00:0011# 2019#!30czw., 14 listopada 2019 08 : 34: 03 +0000p0330#/30czw., 14 Lis 2019 08:34:03 +0000p-8 +00: 003030 +00: 00x30#! 30czw., 14 LIS 2019 08:34:03 +0000p +00: 00111ttp5t

Zawór jest rodzajem urządzenia służącego do sterowania, zmiany lub zatrzymywania ruchomych elementów kierunku przepływu, ciśnienia i tłoczenia w systemie rurociągów. Korpus zaworu jest główną częścią zaworu. Jest wytwarzany w różnych procesach produkcyjnych w zależności od klasy ciśnienia, takich jak odlewanie, kucie itp. Korpus zaworu pod niskim ciśnieniem jest zwykle odlewany, natomiast korpus zaworu pod średnim i wysokim ciśnieniem jest wytwarzany w procesie kucia.

Materiały na korpus zaworu
Powszechnie stosowanymi materiałami korpusu zaworu są: żeliwo, stal kuta, stal węglowa, stal nierdzewna, stop na bazie niklu, miedź, tytan, plastik itp.

Stal węglowa
W przemyśle naftowym i gazowym najczęściej stosowanym materiałem na korpus zaworu jest ASTM A216 (do odlewania) i ASTM A105 (kucie). Do pracy w niskich temperaturach stosuje się ASTM A352 LCB/LCB dla odlewów i ASTM A350 LF2/LF3 dla korpusów kutych.

Stal nierdzewna
Gdy są większe wymagania dotyczące temperatury, ciśnienia lub wzrostu korozji, konieczne stają się korpusy ze stali nierdzewnej: ASTM A351 CF8 (SS304) i CF8M (SS316) dla urządzeń odlewanych oraz różne ASTM A182 F304, F316, F321, F347 dla typów kutych . Do specjalnych zastosowań na korpusy zaworów stosuje się specjalne gatunki materiałów, takie jak stale duplex i super (F51, F53, F55) oraz stopy niklu (Monel, Inconel, Incoloy, Hastelloy).

Nieżelazne
W przypadku bardziej rygorystycznych zastosowań do produkcji nadwozi można zastosować materiały lub stopy nieżelazne, takie jak aluminium, miedź, stopy tytanu i inne tworzywa sztuczne oraz stopy łączące materiały ceramiczne.

Połączenia końcowe korpusu zaworu
Korpus zaworu można łączyć z innymi urządzeniami mechanicznymi i rurami na różne sposoby. Główne typy końcówek to kołnierzowe i spawane doczołowo (dla urządzeń powyżej 2 cali) oraz spawane gniazdowo lub gwintowane/śrubowane (NPT lub BSP) dla urządzeń o małej średnicy.

Zawór końcowy z kołnierzem
Końcówki kołnierzowe są najczęściej stosowaną formą połączenia pomiędzy zaworami a rurociągami lub urządzeniami. Jest to rozłączne połączenie z kołnierzem, uszczelką, śrubami dwustronnymi i nakrętkami, tworzące grupę konstrukcji uszczelniającej.

Zgodnie ze specyfikacją ASME B16.5, połączenie kołnierzowe można zastosować do różnych zaworów o większej średnicy i zaworów o ciśnieniu nominalnym, ale istnieją pewne ograniczenia dotyczące temperatury użytkowania w warunkach wysokiej temperatury ze względu na łatwe śruby łączące kołnierza do zjawiska pełzania i powodować wycieki, ogólnie rzecz biorąc, połączenie kołnierzowe zaleca się stosować w temperaturze ≤350 ℃.

Powierzchnia kołnierza może być podwyższona (RF), płaska (FF), z połączeniem pierścieniowym, na pióro i wpust, z gwintem zewnętrznym i wewnętrznym oraz może być wykończona w dowolnym z dostępnych wariantów (prosto, ząbkowana lub gładka).

Zawór końcówek spawalniczych
Połączenie spawane pomiędzy zaworem a rurociągiem może być połączeniem doczołowym (BW) i połączeniem kielichowym (SW) stosowanym w rurociągach wysokociśnieniowych (spoina kielichowa dla mniejszych rozmiarów, poniżej 2 cali i spawanie doczołowe dla większych średnic). Te połączenia spawane są droższe w wykonaniu niż połączenia kołnierzowe, ponieważ wymagają więcej pracy, ale są bardziej niezawodne i mniej podatne na wycieki w dłuższej perspektywie.

Zawory ze spoiną kielichową ASME B16.11 lub końcówkami do spawania ASME B16.25 są spawane z rurą łączącą. Połączenia doczołowe wymagają pełnego zespawania skośnych końców obu łączonych części, natomiast połączenia kielichowe wykonywane są za pomocą spoin pachwinowych.

Gwintowany zawór końcowy
Jest to proste połączenie i często stosowane w przypadku zaworów niskociśnieniowych lub małych zaworów o średnicy poniżej 2 cali. Zawór jest podłączony do rury za pomocą stożkowych końcówek gwintu, które mogą być wykonane z BSP lub NPT. Połączenia gwintowe są tańsze i łatwiejsze w montażu, ponieważ rurę można po prostu przykręcić do zaworu, użyć śrub dwustronnych lub wykonać spawanie bez konieczności stosowania kołnierzy.

Zawory są jednym z głównych źródeł wycieków w systemie rurociągów w przemyśle petrochemicznym, dlatego mają kluczowe znaczenie dla nieszczelności zaworów. Wskaźniki nieszczelności zaworów to w rzeczywistości poziom uszczelnienia zaworu, a skuteczność uszczelnienia zaworu określana jest jako części uszczelniające zaworu, zapobiegające możliwości wycieku mediów.

Do głównych części uszczelniających zaworu zalicza się: powierzchnię styku części otwierającej i zamykającej z gniazdem, połączenie dławnicy z trzpieniem i dławnicą, połączenie korpusu zaworu z pokrywą. Ten pierwszy należy do przecieków wewnętrznych, które bezpośrednio wpływają na zdolność zaworu do odcięcia medium i normalną pracę urządzenia. Dwa ostatnie to wyciek zewnętrzny, czyli wyciek medium z zaworu wewnętrznego. Straty i zanieczyszczenie środowiska spowodowane wyciekami zewnętrznymi są często poważniejsze niż te spowodowane wyciekami wewnętrznymi. Wyciek zaworu nie jest dozwolony, zwłaszcza w przypadku wysokiej temperatury i ciśnienia, mediów łatwopalnych, wybuchowych, toksycznych lub żrących, dlatego zawór musi zapewniać niezawodne działanie uszczelniające, aby spełnić wymagania warunków użytkowania w zakresie wycieku. Obecnie na świecie powszechnie stosowanych jest pięć rodzajów standardów klasyfikacji uszczelek zaworowych.

 

ISO5208

Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna ISO 5208 określa badania i testy, które musi przeprowadzić producent zaworu, aby ustalić integralność granicy ciśnienia przemysłowego zaworu metalowego oraz zweryfikować stopień szczelności zamknięcia zaworu i adekwatność strukturalną jego mechanizmu zamykającego .

W normie ISO 5208 określono 10 stopni wycieku: A, AA, A, B, C, CC, D, E, EE, F, G, a stopień A jest najwyższym stopniem. Istnieje luźno zdefiniowana zgodność pomiędzy dopuszczalnymi wartościami współczynnika wycieku według API 598 a współczynnikiem wartości wycieku A zastosowanym do DN 50, współczynnikiem CC-ciecz dla zaworów zwrotnych innych niż z metalowym gniazdem oraz dla zaworów zwrotnych współczynnikiem EE dla gazu i współczynnikiem G- płyn. Stawka A, B, C, D, F i G odpowiadają wartościom zawartym w normie EN 12266-1.

API598

Norma amerykańskiego instytutu naftowego API 598 jest najczęściej stosowaną normą testową dla standardowych zaworów amerykańskich. Ma zastosowanie do następujących testów wydajności uszczelnienia zaworów zgodnych ze standardem API:

API 594 Zawory zwrotne z kołnierzem, występem, płytką i spoiną doczołową

API 599 Zawory kołnierzowe, gwintowane i spawane doczołowo z metalowymi wtyczkami

API 602 Stalowe zasuwy i zawory zwrotne DN 00 i poniżej dla przemysłu naftowego i gazowniczego

API 603 Kołnierzowe i spawane doczołowo, odporne na korozję, przykręcane zasuwy pokrywowe

API 608 Kołnierzowe, gwintowane i spawane doczołowo metalowe zawory kulowe

API 609 Przepustnice dwukołnierzowe, z występami i płytkami

MSS SP61

Amerykańskie stowarzyszenie normalizacyjne producentów zaworów i armatury MSS SP61 dotyczące próby ciśnieniowej dla zaworów metalowych określa dopuszczalne wymagania dotyczące wycieków w następujący sposób:

(1) Jeżeli jedna z powierzchni uszczelniających gniazda zaworu jest wykonana z tworzywa sztucznego lub gumy, w trakcie próby szczelności nie można zaobserwować żadnych wycieków.

(2) Maksymalny dopuszczalny wyciek z każdej strony po zamknięciu wynosi: ciecz ma nominalną wielkość (DN) 0 na mm, 0 na godzinę, 4 ml; Gaz ma średnicę nominalną (DN) na milimetr, 120 ml na godzinę.

(3) Przeciek dopuszczalny przez zawór zwrotny można zwiększyć 4-krotnie.

Należy zauważyć, że MS SSP 61 jest często używany do kontroli „całkowicie otwartych” i „całkowicie zamkniętych” zaworów stalowych, ale nie do zaworów regulacyjnych. MSS SP61 nie jest zwykle używany do testowania amerykańskich zaworów standardowych.

ANSI／FCI 70-2

Amerykańskie normy krajowe/amerykańskie normy stowarzyszenia instrumentów ANSI/FCI 70-2(ASME B16).104) mają zastosowanie do wymagań dotyczących klasy uszczelnienia zaworu sterującego. Uszczelnienie metalowo-elastyczne lub uszczelnienie metalowe należy dobrać w projekcie technicznym zgodnie z charakterystyką medium i częstotliwością otwierania zaworu. Zawór z metalowym gniazdem klasy pieczęci powinny być określone w umowie zamówienia, stawki I, Ⅱ, Ⅲ są stosowane rzadziej ze względu na żądanie niższego poziomu, zazwyczaj wybierają co najmniej Ⅳ i V lub Ⅵ w przypadku wyższych wymagań.

EN 12266-1

EN 12266-1, Badania armatury przemysłowej, część l, określa próby ciśnieniowe, metody badań i kryteria akceptacji – wymagania obowiązkowe. EN 12266-1 spełnia wymagania normy ISO 5208 w zakresie klasyfikacji uszczelnień, ale brakuje jej ocen AA, CC i EE. Nowe wydanie normy ISO 5208 dodaje sześć poziomów AA, CC, E, EE, F i G i daje porównania z kilkoma poziomami uszczelnienia API 598 i EN 12266.

 

W projekcie technicznym należy zauważyć, że norma API 600-2001 (ISO 10434–1998) określa, że szczelność zaworu jest testowana zgodnie z normą ISO 5208, ale wyciek w tabelach 17 i 18 jest równoważny z normą API 598–1996 , a nie ISO 5208. Dlatego też, jeśli do projektu technicznego wybrano API 600 i jego normę API 598 dotyczącą testu szczelności, należy wyjaśnić wersję normy, aby zapewnić jednolitość zawartości normy.

Odpowiednie wytyczne API 6D (ISO 14313) dotyczące nieszczelności zaworów są następujące: „Zawory z miękkim gniazdem i zawory grzybkowe z uszczelnieniem olejowym nie powinny przekraczać ISO 5208 A (brak widocznych wycieków), zawory z metalowymi gniazdami nie powinny przekraczać ISO 5208 (1993) D, chyba że zaznaczono inaczej." Uwaga w normie: „Zastosowania specjalne mogą wymagać wycieków mniejszych niż ISO 5208(1993) klasa D. Dlatego w umowie zamówienia należy podać wymagania dotyczące szczelności wyższe niż standardowe.

 

DBB (podwójny zawór odcinający i upustowy) i DIB (podwójny zawór odcinający i odpowietrzający) to dwa rodzaje powszechnie stosowanych konstrukcji uszczelniających gniazda w zaworach kulowych montowanych na czopie. Zgodnie z API 6D zawór kulowy DBB jest pojedynczym zaworem z dwoma uszczelnionymi urządzeniami pomocniczymi, których zamknięte położenie zapewnia uszczelnienie ciśnieniowe na obu końcach zaworu poprzez upust wnęki korpusu pomiędzy dwiema powierzchniami uszczelniającymi, jeśli pierwsze uszczelnienie przecieka, drugi nie będzie uszczelniał w tym samym kierunku. Zawór kulowy DIB jest pojedynczym zaworem z dwiema powierzchniami uszczelniającymi, przy czym każde z tych gniazd uszczelniających zapewnia pojedyncze źródło uszczelnienia ciśnieniowego w pozycji zamkniętej poprzez rozładowywanie komory zaworu pomiędzy gniazdami uszczelnienia.

 

Próba ciśnieniowa zaworu DBB:

Zawór jest częściowo otwierany, tak że przepływ doświadczalny jest w całości wtryskiwany do komory zaworowej, a następnie zawór jest zamykany, tak że odpowietrzanie korpusu zaworu jest otwarte i nadmiar medium może wypłynąć ze złącza testowego komory zaworowej. Należy zastosować ciśnienie jednocześnie z obu końców zaworu, aby monitorować szczelność gniazda poprzez przelew na złączu testowym komory zaworu. Poniższy rysunek przedstawia typowy Zawór kulowy DBB konfiguracja.

Kiedy zawór jest zamknięty, port testowy komory zaworu jest otwarty, a oba końce zaworu znajdują się pod ciśnieniem (lub pod ciśnieniem oddzielnie), port komory zaworu wykrywa wyciek z każdego końca do komory zaworu. Teoretycznie zawór DBB nie może zapewnić dodatniej podwójnej izolacji, gdy tylko jedna strona jest pod ciśnieniem, zawór nie zapewnia dodatniej podwójnej izolacji, gdy tylko jedna strona jest pod ciśnieniem.

 

Próba ciśnieniowa DIB-1(Dwa dwukierunkowe gniazda uszczelniające)

Każde gniazdo należy poddać badaniu w obu kierunkach, a zainstalowany zawór bezpieczeństwa wnęki należy zdemontować. Zawór należy otworzyć w połowie, tak aby do zaworu i komory zaworu wstrzyknięto medium testowe do momentu przelania się cieczy testowej przez otwór testowy komory zaworu. Zamknąć zawór, aby zapobiec wyciekowi komory w kierunku gniazda badawczego. Ciśnienie próbne należy przykładać kolejno do każdego końca zaworu, aby sprawdzić szczelność każdego gniazda powyżej oddzielnie, a następnie sprawdzić każde gniazdo jako gniazdo dolne . Otworzyć oba końce zaworu, aby wypełnić wnękę medium, a następnie zwiększyć ciśnienie, obserwując wyciek z każdego gniazda na obu końcach zaworu.

Ponieważ ciśnienie we wnęce zaworu DIB-1 nie może zostać uwolnione automatycznie, w przypadku nienormalnego wzrostu temperatury zaworu, objętość medium we wnęce zaworu odpowiednio wzrasta, wymuszając w ten sposób automatyczny wzrost ciśnienia we wnęce. Gdy ciśnienie osiągnie określony poziom, będzie to bardzo niebezpieczne, dlatego we wnęce zaworu DIB-1 należy zainstalować zawór bezpieczeństwa.

 

Próba ciśnieniowa DIB-2(Jedno dwukierunkowe i jedno jednokierunkowe gniazdo uszczelniające)

Jedna z siedzib Zawór DIB-2 może wytrzymać ciśnienie z komory lub końca zaworu w dowolnym kierunku bez wycieków. Drugie gniazdo wytrzymuje jedynie ciśnienie z końca zaworu. Gdy zawór jest zamknięty, interfejs testowy komory zaworu jest otwarty i oba końce zaworu znajdują się pod ciśnieniem (lub pod ciśnieniem oddzielnie), interfejs testowy komory zaworu może wykryć, czy występuje wyciek z każdego końca do komory zaworu. W teście gniazda dwukierunkowego należy sprawdzić ciśnienie w komorze zaworu, a zawór przed zaworem obserwować, czy nie ma wycieku zaworu za zaworem.

Zaletą zaworu jest szczelna ochrona zaworu, zawór zamyka się po tym, jak medium nigdy nie przedostanie się do rurociągu za zaworem, a jednocześnie w przypadku nieprawidłowego wzrostu ciśnienia we wnęce może automatycznie nastąpić upust ciśnienia przed zaworem. Należy pamiętać, że wymagania dotyczące kierunku instalacji zaworu, kierunek przeciwny są takie same jak w przypadku DBB.

 

Zarówno zawory DBB, jak i DIB mają swoje unikalne zastosowanie i media oraz różne wyzwania środowiskowe, w których konieczna jest krytyczna izolacja, aby zapewnić, że nie dojdzie do wycieku, np. LNG, produkty petrochemiczne, przesył i magazynowanie, procesy przemysłowe gazu ziemnego, zawory główne i kolektorowe w rurociągach cieczy i linie przesyłowe produktów rafinowanych.