Сравнительная задвижка перекрытия VS Клиновая задвижка

Плиточные и клиновые задвижки предназначены для применения в энергетической, нефтяной и газовой промышленности. Они являются основными и часто используемыми типами задвижек. Они имеют аналогичную конструкцию и выглядят как полностью открытые, они не имеют отверстия через сам затвор, а затвор втягивается в корпус клапана, экономит пространство по высоте, необходимое для перекрытия и расширения задвижек. Сегодня мы представим разницу между перекрытием и задвижкой клинового типа.

 

Плита Задвижка

Задвижки перекрытия состоят из единого узла затвора, который поднимается и опускается между двумя седлами. Из-за того, что задвижка скользит между седлами, задвижки перекрытия подходят для среды с взвешенными частицами. Поверхность уплотнения задвижек перекрытия практически расположена и не повреждена термической деформацией корпуса. Даже если клапан закрыт в холодном состоянии, удлинение штока в горячем состоянии не приводит к перегрузке уплотняющей поверхности, а задвижки перекрытия без отклоняющих отверстий не требуют высокой точности в положении закрытия заслонки. Когда клапан полностью открыт, проходное отверстие является гладким и линейным, коэффициент гидравлического сопротивления минимален, встраиваемый и без потери давления.

Плиты задвижек также имеют некоторые недостатки: когда среднее давление низкое, металлическая уплотнительная поверхность может не герметизироваться полностью, вместо этого, когда среднее давление слишком высокое, высокочастотное открытие и закрытие может привести к чрезмерному износу уплотнительной поверхности, когда нет среда или смазка. Другой недостаток состоит в том, что круглая заслонка, которая движется горизонтально по круговому каналу, эффективно контролирует поток только тогда, когда она находится в 50% закрытого положения клапана.

Применение задвижек перекрытия

Однослойные или двухдисковые задвижки подходят для нефте- и газопроводов с DN50-DN300, класс 150-900 / PN1.0-16.0 Mpa, рабочая температура -29 ~ 121 ℃. В случае трубопровода со сворачиваемой конструкцией используйте задвижку с поднимающимся штоком с отводным отверстием. Задвижка для перекрытия с отводным отверстием с плавающим седлом из темного стержня подходит для устьевого устройства для добычи нефти и газа. Нефтепровод и оборудование для хранения продуктов должны использовать клапаны с плоскими или одинарными воротами без отводных отверстий.

Задвижки клинового типа

Задвижки клиновые состоят из конусного затвора с металлическим уплотнением. По сравнению с перекрывающим задвижкой клиновые задвижки не могут быть закрыты из-за пустоты, которая остается в нижней части корпуса клапана, когда клапан открыт. Конструкция клина увеличивает вспомогательную герметизирующую нагрузку, позволяя уплотнять клиновые клапаны с металлическим уплотнением как при высоком, так и при низком среднем давлении. Однако клиновые задвижки с металлическими уплотнениями часто не могут достичь уплотнения на входе из-за удельного давления на входном уплотнении, вызванного действием клина. Задвижки клиновые имеют определенный угол, как правило, градусов 3 или градусов 5, в результате чего накапливается материал в нижней канавке клапана, среда с твердыми частицами может повредить герметичное седло, сделать незакрепленное закрытие.

Применение клиновых задвижек

Клиновые задвижки обычно используются там, где нет строгих требований к размеру задвижки и суровых условиях. Такие, как рабочая среда с высокой температурой и высоким давлением, требования для обеспечения закрытия долгосрочных условий герметизации. Как правило, для среды с надежной герметичной работой, высоким давлением, отсечкой по высокому давлению (дифференциальное давление) и низким давлением (небольшим) перепадом давления, низким уровнем шума, спиртовой точки и явлениями испарения, высокой температурой, низкой температурой , криогенная среда, рекомендуется использовать клиновые задвижки, такие как электроэнергетика, нефтепереработка, нефтехимия, морская нефть, водопроводная вода и очистка сточных вод в городском строительстве, химической промышленности и т. д.

Что такое параллельные задвижки?

Клапаны с параллельными задвижками в основном используются в области химического, нефтяного, природного газа, предназначенного для обеспечения изоляции и передачи потока в трубопроводной системе или компоненте в закрытом состоянии, иногда могут быть установлены на выходе насоса для регулирования или контроля потока. Он характеризуется компактной структурой, надежным закрытием и хорошими уплотняющими характеристиками, которые могут быть поставлены для работы в условиях высокого перепада давления или для тепловых целей. задвижка может приводиться в движение маховиком, электродвигателем, пневматическим и гидравлическим приводом.

Соответствующие Стандарты

Дизайн и производство: API 6D;

Концевое соединение фланца: ASME B16.5, ASME B16.47;

Концевое соединение BW: ASME B16.25;

Проверка и тестирование: API 598.

 

Как работает параллельная задвижка?

Параллельный затвор состоит из корпуса клапана, крышки, сборки диска, штока и верхней части, каждая сторона клапана может выдерживать полный перепад давления. Сменное двухдисковое уплотнение с двойным выпуском и блокировкой (DBB) создается за счет сочетания внутреннего давления и усилия пружины. Плавающее сиденье может автоматически сбросить давление, когда средняя камера находится под давлением. Когда давление в полости больше, чем в канале, давление в полости будет сбрасываться в канал. Когда давление на входе в канал больше, чем на выходе (клапан закрыт), давление в средней камере будет сбрасываться в канал на стороне входа. Когда давление на входе канала равно выходу (клапан полностью открыт), давление в средней камере может осуществлять сброс двухсторонних каналов. Седло клапана автоматически сбрасывается после сброса давления.

  1. Когда давление внутри клапана (полость, впуск и выпуск) равно давлению или отсутствует, диск закрывается, и уплотнительное кольцо из ПТФЭ на поверхности седла образует начальное уплотнение. Кольцо седла может автоматически очищать уплотняющую поверхность с обеих сторон диска при каждом открытии или закрытии клапана.
  2. Среднее давление, действующее на диск со стороны впуска, заставляя диск двигаться в направлении кольца PTFE седла выхода, сжимать до его уплотнения на металлической поверхности уплотнения седла клапана, образовывать твердое и мягкое двойное уплотнение, а именно уплотнение PTFE на металл, уплотнение металл на металл , экспортное седло также прижимается к отверстию седла корпуса на торце уплотнительного кольца седла и уплотнения клапана.
  3. Впускное уплотнение образуется после давления в разгрузке полости, а давление среды заставляет впускное седло перемещаться к диску. В это время впускное седло производит мягкий PTFE-металлический уплотнитель и металлический-металлический уплотнитель, уплотнительное кольцо гарантирует уплотнение наружного кольца седла с корпусом клапана.
  4. Автоматический сброс давления клапана. Когда давление в полости корпуса клапана больше, чем давление в трубе, впускное седло проталкивается к концу диска отверстия седла выше по потоку под перепадом давления, а избыточное давление между седлом выше по потоку и уплотнительной поверхностью диск корпуса клапана сбрасывается в впускную трубу.

 

Параллельные задвижки

  1. Устьевое оборудование для добычи нефти и природного газа, трубопроводы для транспортировки и хранения (Class150 ~ 900 / PN1.0 ~ 16.0MPa, рабочая температура -29 ~ 121 ℃).
  2. Трубы с взвешенными частицами.
  3. Городской газопровод.
  4. Водное машиностроение.

Обработка поверхности шариковой части в шаровом кране

Шаровой кран широко используется в промышленности благодаря малому сопротивлению потоку, широкому диапазону использования давления и температуры, хорошим уплотняющим свойствам, короткому времени открытия и закрытия, простоте установки и другим преимуществам. Шар является важной частью, которая играет ключевую роль в функции открытия и закрытия для шарового клапана. Чтобы улучшить герметичность и твердость шара, необходимо предварительно обработать поверхность шара. Итак, что вы знаете об общих обработках поверхности тела шара?

  1. Никелирование или хромирование

Корпус из углеродистой стали шаровой клапан с мягким седлом имеет низкую коррозионную стойкость, поверхность шарика может избежать коррозии путем гальванизации слоя из легированного металла Гальваника - это процесс нанесения тонкого слоя других металлов или сплавов на поверхность металла с использованием принципа электролиза, чтобы улучшить коррозионную стойкость, стойкость к истиранию и эстетику поверхности металла. Если шарик изготовлен из аустенитной нержавеющей стали, а уплотнительное кольцо - из ПЭЭК, рекомендуется покрыть поверхность шарика никелем (ENP) или хромом (HCr), чтобы повысить твердость шарика и уплотнения. Толщина покрытия обычно составляет 0.03mm ~ 0.05mm и выше, если существуют специальные требования, которые могут быть соответствующим образом утолщены, благодаря чему твердость покрытого металлом шара может достигать 600HV ~ 800HV.

2. Карбид вольфрама с холодным напылением

Холодное распыление - это процесс, при котором сжатый воздух ускоряет частицы металла до критической скорости (сверхзвуковой), и происходит физическая деформация после того, как частицы металла воздействуют непосредственно на поверхность подложки. Частицы металла прочно прикреплены к поверхности подложки, и частицы металла не плавятся в течение всего процесса. Преимущество холодного распыления состоит в том, что шар не нужно нагревать, деформация и внутреннее напряжение не будут создаваться в процессе распыления, толщина хорошо контролируется, но поверхностное сцепление не такое хорошее, как при сварке распылением.

Карбид вольфрама характеризуется высокой твердостью и хорошей износостойкостью, но температура плавления намного выше, чем общая точка металлического материала, около 2870 ℃, поэтому можно использовать только процесс холодного распыления карбида вольфрама (WC). Толщина распыления карбида вольфрама 0.15mm ~ 0.18mm может достигать идеальной твердости поверхности, при наличии особых требований может быть до 0.5mm ~ 0.7mm, чем толще толщина холодного распыления, тем ниже адгезия к поверхности, не рекомендуется использовать толстый холод толщина спрея Твердость холодного напыления на поверхности обычно составляет 1050HV ~ 1450HV (около 70HRC).

  1. Сварка распылением или холодное распыление сплава на основе никеля / сплава на основе кобальта

Шаровые краны обычно используют сварку распылением или холодное распыление сплава на основе никеля inclnel600 на шар. Процесс сварки распылением в основном такой же, как и при термическом распылении, но процесс расплавления добавляется в процессе распыления порошка. Обычно используемым сплавом на основе кобальта на шаровом кране является STL20, STL6 и STL1, который обычно используется для сварки распылением. Общая толщина распылительной сварки сплава на основе кобальта составляет 0.5mm ~ 0.7mm, а фактическая максимальная толщина может составлять до 2.5mm ~ 3mm. Твердость после сварки распылением обычно составляет STL20: 50 ~ 52HCR; STL6: 38 ~ 40 HCR; STL1: 48 ~ 50 HCR4 ,

  1. Азотирование

Азотирование - это процесс химической термической обработки, при котором атомы азота проникают в поверхностный слой заготовки при определенной температуре и среде. Азотирование может улучшить износостойкость, усталостную прочность, коррозионную стойкость и жаропрочность металла. Суть азотирования заключается в проникновении атомов азота в поверхностный слой шара. Во время процесса трения между седлом и шариком нитридный слой легко надевать или утончать для жестко закрепленного шарового крана, в результате чего шарик легко царапается примесями в среде, которые влияют на уплотнение и даже делают увеличение крутящего момента.

API 6D VS Шаровой кран API 608

Спецификация API 6D для трубопроводов и трубопроводной арматуры и спецификация API 608 «для металлических шаровых кранов с фланцами, резьбой и сваркой» содержат подробные требования к шаровым кранам с точки зрения конструкции, требований к характеристикам, методов испытаний и других аспектов. API 6D и API 608 вместе составляют полную спецификацию шаровых кранов в нефтехимической области, и каждый имеет свои собственные характеристики в соответствии с различными условиями работы и требованиями. API 608 добавляет такие требования, как конструкция, работа и производительность, на основе ASME B16.34 «фланцевые, резьбовые и приварные клапаны для общепромышленного использования». API 6D больше используется для проектирования магистральных трубопроводов и отличается от API 608 структурой и функциями.

Приложения и структура
Шаровой кран API 608 используется для открытия или обрезания трубопроводной среды нефтехимической промышленности, которая находится под воздействием окружающей среды, такой как высокая температура и высокое давление, легковоспламеняющиеся и взрывоопасные, коррозионные и непрерывные операции, где требуются дополнительные требования к уплотнению клапана, материалу, коррозии. , Шаровой кран API 608 имеет фиксированную шаровую конструкцию и структуру с плавающим шаром и в основном структуру с плавающим шаром.
Шаровые краны API 6D специально используются для транспортировки по трубопроводам на большие расстояния. В дополнение к включению или отключению среды шаровой клапан в соответствии с этим стандартом также имеет такие функции, как продувка, опорожнение, сброс избыточного давления, впрыск смазки и обнаружение утечки в режиме онлайн. Шаровые краны API 6D имеют практически неподвижную шаровую конструкцию. С точки зрения защиты окружающей среды и экономии важнее продувка / опорожнение шарового крана трубопровода.
Шаровой клапан API 6D может выбирать другую конструкцию конструкции или материалы для обеспечения герметичности клапана, например, использование конструкции корпуса с большим пространством для хранения, увеличение диаметра полости корпуса и т. Д., Чтобы избежать песка, камней и других посторонних предметов. имеет значение в трубе, чтобы оставаться в полости в течение длительного времени и предотвратить повреждение седла и шара.

Инспекция и тестирование
API 608 обеспечивает проверку, проверку и опрессовку шаровых кранов в соответствии с API 598 «Проверка и испытания клапанов». В дополнение к ASME B16.34, шаровые краны API 608 также должны полностью соответствовать ASME B16.34 «требованиям к проверке и испытаниям». ASME B16.34 и API 598 являются базовыми спецификациями для клапанов общего назначения.
API 6D предоставляет более подробные требования к проверке и испытанию трубопроводной арматуры, которые более требовательны, чем ASME B16.34 и API 598, такие как более длительная продолжительность давления, больше испытательных элементов и более сложные рабочие процедуры. Шаровые клапаны API 608 обычно испытывают уплотнение создавая давление на одном конце и наблюдая за седлом на другом конце во время испытания уплотнения, в то время как шаровые краны API 6D проверяют уплотнение из средней камеры путем создания давления на одном конце.
В последней версии API 6D 2014 добавлены требования QSL. QSL включает в себя подробные требования к неразрушающему контролю (NDE), опрессовке и документации по производственным процедурам. Для каждого требуемого QSL проверяемые и проверяемые элементы API 6D также различны. QSL-1 - это минимальный уровень спецификации качества, определенный API 6D. Чем выше класс QSL, тем более строгие требования покупатель может указать, что шаровой клапан должен соответствовать уровню качества QSL- (2 ~ 4).

Установка и обслуживание
Шаровые краны API 608 могут быть установлены на заводе, их легко хранить и транспортировать. Шаровой кран API 6D используется для магистральных нефте- и газопроводов с большим диаметром и суровыми условиями окружающей среды, поэтому необходимо усилить ежедневное техническое обслуживание. Шаровой кран API 6D сложно заменить, и он требует больших затрат на техническое обслуживание из-за таких факторов, как калибр, скрытая установка и сварное соединение с трубопроводами. Таким образом, шаровой клапан API 6D магистрального трубопровода требует более высокой надежности, герметичности и прочности, чем шаровой кран API 608, для обеспечения долгосрочной безопасной и надежной эксплуатации магистрального трубопровода.
В общем, шаровой клапан API 6D в основном используется в системах трубопроводов нефтегазовой промышленности, включая магистральные нефте- и газопроводы, включая ASME B31.4 и B31.8, с диапазоном диаметров NPS (4 ~ 60) и уровнями давления 150, 300, 400, 600, 900, 1500,2500. В основном фиксированная шаровая конструкция, герметизированная на входе. Шаровые краны API 608 используются в нефтяной, нефтехимической и промышленной сферах, в основном для технологического трубопровода ASME B31.3, диапазон диаметров NPS (1 / 4 ~ 24), небольшой диаметр, класс давления 150, 300, 600, 800 фунты, как правило, плавающие шаровые конструкции. запечатаны на выходе.

Материалы для уплотнения клапанов

Уплотнение клапана является своего рода динамической уплотняющей структурой, которая устанавливается между штоком клапана и сальниковой коробкой крышки клапана для предотвращения утечки снаружи. Упаковочный материал, разумная структура сальниковой коробки и методы монтажа обеспечивают надежную герметизацию клапана. Доступны различные уплотнительные материалы для уплотнений клапанов, а также различные упаковки, подходящие для различных условий работы, включая асбест, графит, ПТФЭ и т. Д.

  • Гибкая графитовая упаковка

Гибкая графитовая набивка является наиболее широко используемым материалом в клапане, который можно прессовать, широко используется в области нефтяной, химической промышленности, производства электроэнергии, химических удобрений, медицины, бумаги, машиностроения, металлургии, аэрокосмической и атомной энергетики. и другие отрасли, где номинальное давление ≤32MPa. Он имеет следующие отличные характеристики:

Хорошая гибкость и упругость. Набивку для надреза можно свободно сгибать более чем на 90 ° в осевом направлении, она не имеет утечек из-за изменения температуры / давления / вибрации, безопасна и надежна; Хорошая термостойкость. Широкий диапазон использования от -200 ℃ -500 ℃, даже в неокисляющей среде до 2000 ℃ и обеспечивает отличную герметичность; Сильная коррозионная стойкость. Обладает хорошей коррозионной стойкостью к кислотам, щелочам, органическим растворителям, органическому газу и пару. Низкий коэффициент трения, хорошая самосмазка; Отличная непроницаемость для газов и жидкостей; Длительный срок службы, возможность многократного использования.

  • Упаковка PTFE

Упаковка из политетрафторэтилена имеет хорошую смазку, упаковка из политетрафторэтилена имеет превосходную коррозионную стойкость и может использоваться для криогенной среды, но ее термостойкость плохая, как правило, используется только при температуре ниже 200,, и в то же время не может использоваться для плавления щелочного металла и высоких температур. температура фтора, фтористоводородная среда.

  • Растительное волокно упаковка

Изготовлен из пропитанного конопляным или хлопковым маслом масла, воска или других противофильтрационных материалов, используется для клапанов низкого давления ниже 100 ℃ и таких сред, как вода, аммиак и т. Д.

  • Асбестовая упаковка

Асбестовое волокно имеет лучшую теплостойкость, поглощение и прочность, выдерживает слабую кислоту, сильную щелочь. Покрытый краской асбест, резиновый асбест и пропитанный маслом асбест подходят для клапанов с температурой пара 450 ℃.

  • Резиновый наполнитель

Резиновая ткань, резиновый стержень, кольцевая резиновая прокладка для температуры ≤140 ℃ аммиак, концентрированная серная кислота и другие среды.

  • Упаковка из углеродного волокна

Углеродный наполнитель из политетрафторэтиленовой эмульсии, пропитанный углеродным волокном, представляет собой тканую веревку. Упаковка из углеродного волокна обладает превосходной эластичностью, отличным самовосстановлением и высокой температурной стойкостью. Он может стабильно работать в диапазоне температур воздуха от -120 ~ 350 ℃, а сопротивление давлению меньше, чем 35MPa.

  • Метал + резиновая упаковка

Она может включать металлическую упаковку, металлическую многослойную упаковку, металлическую гофрированную упаковку, свинцовую упаковку и т. Д. Металлическая упаковка и металлическая многослойная упаковка характеризуются высокой термостойкостью, эрозионной стойкостью, стойкостью к истиранию, высокой прочностью, хорошей теплопроводностью, но плохая герметичность должна использоваться с пластиковой упаковкой, ее температура, давление, коррозионная стойкость, которая зависит от металлического материала.

  • Проволока из нержавеющей стали + гибкая графитовая тканая упаковка

Обычно V-образная упаковка состоит из верхней упаковки, средней упаковки и нижней упаковки. Верхняя и средняя набивка изготовлены из PTFE или нейлона, а нижняя набивка из стали 1Cr13, 1Cr18Ni9 и A3. ПТФЭ выдерживает воздействие высоких температур 232 ℃, нейлона 93 ℃, общего давления 32MPa, часто используемых в агрессивных средах.

Вообще говоря, материалы для уплотнения клапанов в основном из ПТФЭ и гибкого графита, следует отметить, что точность размеров, шероховатость, точность размеров поверхности штока также влияют на характеристики уплотнения сальника.

Что такое корпус клапана?

Клапан представляет собой тип устройства, используемого для управления, изменения или остановки движущихся компонентов направления потока, давления и расхода в трубопроводной системе. Корпус клапана является основной частью клапана. Он изготавливается различными производственными процессами в зависимости от класса давления, такими как литье, ковка и т. Д. Корпус клапана с низким давлением обычно отливается, а корпус клапана со средним и высоким давлением изготавливается в процессе ковки.

Материалы для корпуса клапана
Обычно используемые материалы корпуса клапана: чугун, кованая сталь, углеродистая сталь, нержавеющая сталь, сплав на основе никеля, медь, титан, пластик и т. Д.

Углеродистая сталь
В нефтяной и газовой промышленности наиболее часто используемым материалом для корпуса клапана является ASTM A216 (для литья) и ASTM A105 (ковка). Для работы при низких температурах используются ASTM A352 LCB / LCB для литых и ASTM A350 LF2 / LF3 для кованых изделий.

Нержавеющая сталь
Когда предъявляются дополнительные требования к повышению температуры, давления или коррозии, становятся необходимыми корпуса из нержавеющей стали: ASTM A351 CF8 (SS304) и CF8M (SS316) для литых устройств, а также различные ASTM A182 F304, F316, F321, F347 для кованых типов. , Для особых применений используются специальные марки материалов, такие как дуплекс и суперстали (F51, F53, F55) и никелевые сплавы (Monel, Inconel, Incoloy, Hastelloy) для корпусов клапанов.

Цветной
Для более тяжелых применений для изготовления кузова могут использоваться цветные металлы или сплавы, такие как сплавы алюминия, меди, титана и других пластмасс, сплавы, комбинирующие керамические материалы.

Концевые соединения корпуса клапана
Корпус клапана может быть соединен с другими механическими устройствами и трубами различными способами. Основными типами торцов являются фланцевые и стыковые (для устройств выше дюймов 2), а также приварные или резьбовые / резьбовые (NPT или BSP) для устройств малого диаметра.

Фланцевый клапан
Фланцевые концы являются наиболее часто используемой формой соединения между клапанами и трубопроводами или оборудованием. Это разъемное соединение с фланцем, прокладкой, шпильками и гайками как группа уплотнительной конструкции.

Как указано в спецификации ASME B16.5, фланцевое соединение может применяться к различным клапанам большего диаметра и к клапанам номинального давления, но существуют определенные ограничения по температуре использования в условиях высокой температуры, поскольку болты фланцевого соединения легко скользят явление и причина утечки, вообще говоря, фланцевое соединение рекомендуется использовать при температуре ≤350 ℃.

Поверхность фланца может быть выпуклой (RF), плоской (FF), с кольцевым соединением, гребнем и пазом, охватываемой и охватывающей резьбой и иметь любую из доступных вариантов отделки (заготовка, зубчатая или гладкая).

Сварочный клапан
Сварным соединением между клапаном и трубопроводом может быть соединение для стыковой сварки (BW) и соединение для раструбной сварки (SW), используемое для трубопроводов высокого давления (раструбная сварка для меньших размеров, ниже дюймов 2 и стыковая сварка для больших диаметров). Эти сварные соединения более дороги в исполнении, чем фланцевые соединения, так как они требуют больше работы, но более надежны и менее подвержены утечкам в долгосрочной перспективе.

Клапаны со сварным швом ASME B16.11 или торцами с приварным швом ASME B16.25 приварены к соединительной трубе. Для стыковых сварных соединений требуется полная сварка скошенных концов двух частей, которые должны быть соединены, в то время как соединения с раструбными сварными швами выполнены угловыми сварными швами.

Клапан с резьбой
Это простое соединение и часто используется для клапанов низкого давления или небольших клапанов ниже 2 дюймов. Клапан соединен с трубой коническими резьбовыми концами, которые могут быть BSP или NPT. Резьбовые соединения дешевле и проще в установке, так как труба просто навинчивается на клапан, шпильки или сварочные работы без использования фланцев.