Шаровой клапан в аммиаке

Аммиак является важным сырьем для производства азотной кислоты, соли аммония и амина. Аммиак является газом при комнатной температуре и может быть сжижен под давлением. Большинство металлов, таких как нержавеющая сталь, алюминий, свинец, магний, титан и т. Д., Имеют отличную коррозионную стойкость к газу аммиаку, жидкому аммиаку и аммиачной воде. Чугун и углеродистая сталь также имеют хорошую коррозионную стойкость по отношению к газообразному аммиаку или жидкому аммиаку, скорость коррозии обычно составляет менее 0.1 мм / год, поэтому оборудование для производства и хранения аммиака обычно изготавливается из стали с точки зрения стоимости.

Обратный клапан, шаровой клапан, шаровой клапан и другие клапаны могут использоваться в системах трубопроводов с аммиаком и жидким аммиаком. Эти клапаны понижают давление газа до безопасного уровня и пропускают его через другие клапаны в сервисную систему. Среди них наиболее часто используется шаровой клапан. Аммиачный шаровой клапан является своего рода силовым уплотнительным клапаном, то есть, когда клапан закрыт, на диск необходимо приложить давление, чтобы уплотняющая поверхность не протекала.

Когда среда поступает в клапан снизу диска, необходимо преодолеть трение штока и уплотнения и давление среды. Сила закрытия клапана больше, чем сила открытия клапана, поэтому диаметр стержня должен быть большим или изгиб стержня. Поток самоуплотняющегося шарового клапана с газообразным аммиаком, как правило, идет сверху вниз, то есть среда попадает в полость клапана сверху диска, затем под давлением среды сила закрытия клапана мала, а отверстие клапана открывается. большой, диаметр ствола может быть соответственно уменьшен. Когда шаровой клапан открыт, когда высота открытия диска составляет 25–30% от номинального диаметра, поток достиг максимума, что указывает на то, что клапан достиг полностью открытого положения. Поэтому полностью открытое положение шарового клапана должно определяться ходом диска. Итак, каковы характеристики шаровых клапанов для аммиака?

  • Медь реагирует с газообразным аммиаком и аммиачной водой, образуя растворимые комплексы и образуя опасное коррозионное растрескивание под напряжением. В аммиачной среде даже следовые количества аммиака могут вызвать коррозию под напряжением в атмосфере. Клапаны из меди и медного сплава, как правило, не подходят для применения с аммиаком.
  • Аммиачный шаровой клапан имеет конструкцию конуса с восходящим штоком по сравнению с обычным шаровым клапаном. Его уплотняющая поверхность в основном из сплава Баббит, а корпус клапана изготовлен из нержавеющей стали CF8 или высококачественной углеродистой стали WCB для использования в соответствии с максимальными требованиями, может быть устойчив к аммиачной коррозии, устойчив к низким температурам до -40 ℃.
  • Конструкция со шпунтом и канавкой фланцевого соединения обеспечивает надежную герметизацию даже при колебаниях давления в трубопроводе.
  • Многослойный уплотнительный материал из ПТФЭ (ПТФЭ) или сплава Баббитта и композитная мягкая набивка из ПТФЭ + бутанол + пружина) обеспечивают отсутствие утечек в сальниковой коробке клапана в течение срока службы.
  • Для аммиачных клапанов также рекомендуются плоские прокладки из ПТФЭ, обмотки из нержавеющей стали + графитовые, из нержавеющей стали + обмотки из ПТФЭ.

 

Маховик аммиачного вентиля обычно окрашен в желтый цвет, чтобы отличить его от клапанов для других применений. Кроме того, вертикальные обратные клапаны и подъемные обратные клапаны также доступны для аммиака. Их диски поднимаются и опускаются в зависимости от перепада давления жидкости и их собственного веса, автоматически останавливая среду от тока и защищая оборудование выше по потоку, подходящее для большинства аммиачных резервуаров на горизонтальном трубопроводе.

 

Запасной клапан (EBV) для НПЗ

Аварийный запорный клапан также известен как аварийный запорный клапан (ESDV) или аварийный запорный клапан (EIV). API RP 553, спецификация клапанов для нефтеперерабатывающих заводов и принадлежностей для контрольно-измерительных систем безопасности, определяет аварийный запорный клапан следующим образом: «Запасные запорные клапаны предназначены для управления опасным инцидентом. Это клапаны для аварийной изоляции и предназначены для предотвращения неконтролируемого выброса горючих или токсичных материалов. Любой клапан в зоне пожара, работающий с горючей жидкостью, должен быть пожаробезопасным.

Как правило, металлический шаровой кран, задвижка, дроссельная заслонка могут быть использованы в качестве ЭБУ для отсечки или изоляции. Обычно он устанавливается между источником входного давления и регулятором. Когда давление в защищаемой системе достигает определенного значения, клапан быстро закрывается, отключается или изолируется, чтобы избежать возникновения пожара, утечки и других аварий. Подходит для хранения, транспортировки и т. Д. Газа, природного газа и сжиженного нефтяного газа и других горючих газов.

Аварийный запорный вентиль устанавливается на входном и выходном трубопроводе сферической емкости сжиженного углеводорода. API 2510 «Проектирование и строительство установок для сжиженного нефтяного газа (LPG)» предусматривает, что запорный клапан на трубопроводе сжиженных углеводородов должен располагаться как можно ближе к корпусу резервуара, предпочтительно близко к выходному фланцу трубы стенки резервуара для облегчения эксплуатации и технического обслуживания. . Когда резервуар для сжиженных углеводородов объемом 38 м10,000 (15 2001 галлонов) горит в течение XNUMX минут, все запорные клапаны, расположенные в трубопроводе ниже самого высокого уровня жидкости в резервуаре, должны иметь возможность автоматически закрываться или работать удаленно. Система управления запорным клапаном должна быть пожаробезопасной и управляться вручную. API RPXNUMX «Предотвращение пожаров на нефтеперерабатывающих заводах» прямо требует, чтобы «аварийные запорные клапаны были установлены на форсунках ниже уровня жидкости в контейнерах, содержащих большое количество горючей жидкости.

API RP553 определяет основные принципы настройки аварийных запорных клапанов для компрессоров, насосов, нагревательных печей, контейнеров и т. Д. Это тесно связано с размером оборудования, средой, температурой, а также мощностью и производительностью насоса. В соответствии с требованиями и проектными случаями, аварийный отсечной клапан EBV должен быть установлен на выходной (или входной) линии рядом с оборудованием повышенной пожароопасности и полностью изолирован, чтобы остановить выброс легковоспламеняющихся или токсичных материалов. Аварийный запорный клапан обычно требуется для оборудования с сильным пожаром и пожарной зоны.

 

Противопожарное оборудование включает в себя:

Контейнер размером более 7.571 м (2,000 галлонов);

Резервуары для хранения СНГ размером более 15.5 м (4 000 галлонов);

Контейнер или теплообменник, внутренняя температура горючей жидкости которого превышает 315 ℃ или температура которого превысила самовозгорание;

Пропускная способность транспортировки горючей жидкости, такой как углеводород, превышает 45 м / ч;

Мощность компрессора горючего газа превышает 150 кВт;

Нагревательная печь, в которой горючая жидкость нагревается через трубку печи;

Внутреннее давление превышает 3.45 МПа, а режим представляет собой экзотермический углеводородный реактор.

Пожарная зона:

Площадь в пределах 9 м по горизонтали или 12 м по вертикали от оборудования с высокой пожароопасностью;

Площадь в пределах 9 м от сферического резервуара с горючей средой и др.

Что такое самозажимной фланец высокого давления (фланец Grayloc)?

Самозажимной фланец высокого давления представляет собой зажимное соединение для высокого давления (1500CL-4500CL), высокой температуры и высокой коррозионной активности. Это запечатано эластичностью многоразового металлического кольца. Это легче, чем универсальный фланец, но имеет лучший герметизирующий эффект, экономя вес и пространство, время обслуживания и стоимость. Он широко используется в нефтехимической, нефтегазодобывающей, промышленной добыче газа, нефтепереработке, пищевой промышленности, химической промышленности, экологическом машиностроении, минеральной и атомной энергетике, авиакосмической промышленности, судостроении, переработке синтетического топлива, окислении и сжижении угля и других областях. Соединители GRAYLOC признаны в качестве производственного стандарта для критически важных трубопроводов и соединений резервуаров.

Самозатягивающийся фланец высокого давления состоит из зажима сегмента, втулки сварного шва, уплотнительного кольца и болта. По сравнению с обычным мягким уплотнительным фланцем, то есть пластической деформацией прокладки для достижения уплотнения, самозажимной фланец высокого давления зависит от упругой деформации втулки уплотнительного кольца (Т-образного рычага) для уплотнения, то есть металлическое уплотнение. Комбинация соединения, зажима и уплотнительного кольца делает прочность соединения намного большей, чем прочность материала на основе трубы. Уплотнительный элемент, запрессованный одним нажатием, герметизируется не только силой внешнего соединения, но и давлением самой среды. Чем выше давление среды, тем больше усилие сжатия действует на уплотнительный элемент.

Металлическое уплотнительное кольцо: Уплотнительное кольцо является основной частью самозатягивающегося фланца высокого давления, и его поперечное сечение имеет приблизительно Т-образную форму. Уплотнительное кольцо зажимается торцевой поверхностью двух наборов ступиц, образуя единое целое с основной трубкой, что значительно повышает прочность соединительных частей. Два плеча Т-образного участка, которые представляют собой уплотнительную кромку, образуют внутреннюю коническую поверхность области уплотнения с гнездом, которая свободно расширяется, образуя уплотнение под действием внешних сил (в пределах предела текучести).

Ступица: после того, как два шарнирных соединения зажаты, на уплотнительное кольцо действует сила, и уплотнительная кромка отклоняется от внутренней поверхности уплотнения ступицы. Такая отклоняющаяся упругость возвращает нагрузку уплотнительной поверхности внутри ступицы обратно на кромку уплотнительного кольца, образуя самоусиливающееся эластичное уплотнение.

Зажим : Зажим можно свободно регулировать в направлении 360 ° для легкой установки.

Гайка / болт со сферической поверхностью: как правило, для каждого набора самозажимного фланца высокого давления требуется всего четыре набора сферических болтов высокого давления для достижения общей прочности.

 

Особенность самозажимного фланца высокого давления

  • Хорошая прочность на растяжение: в большинстве случаев самозажимной фланец в соединении может выдерживать растягивающую нагрузку лучше, чем сама труба. Разрушающее испытание доказывает, что фланец остается неповрежденным без утечки после разрушения трубы под растягивающей нагрузкой.
  • Хорошая коррозионная стойкость: различные материалы фланцев могут соответствовать специальным требованиям защиты от коррозии в различных средах.
  • Хорошее сопротивление изгибу: большое количество испытаний показывает, что этот фланец не будет протекать или ослабляться, когда он находится под большой изгибающей нагрузкой. Фактические испытания показывают, что самозажимной фланец высокого давления DN15 подвергался множеству холодных изгибов в трубопроводе, и его соединения не имеют утечек и не имеют ослабления.
  • Хорошая устойчивость к сжатию: самозажимной фланец высокого давления не выдержит перегрузочного сжатия в нормальном трубопроводе; Максимальная нагрузка на фланец при более высоких нагрузках сжатия определяется пределом прочности трубы.
  • Хорошая ударопрочность: небольшой размер, компактная конструкция, выдерживает удары, которые не выдерживает традиционный фланец высокого давления; Металлическое уплотнение значительно повышает его ударопрочность.

Больше информации, не стесняйтесь обращаться к Perfect-valve сейчас!

Расход обычной среды через клапан

Расход и расход клапана в основном зависят от размера, структуры, давления, температуры и концентрации среды, сопротивления и других факторов. Расход и расход являются взаимозависимыми, при условии постоянного значения расхода, когда расход увеличивается, площадь отверстия клапана мала, а сопротивление среды велико, что приводит к тому, что клапан легко повредить. Большой расход приведет к образованию статического электричества для горючих и взрывоопасных сред; Однако низкий расход означает низкую эффективность производства. Рекомендуется выбирать низкий расход (0.1-2 м / с) в зависимости от концентрации для крупных и взрывоопасных сред, таких как масло.

Целью регулирования расхода в клапане r является главным образом предотвращение генерации статического электричества, которое зависит от критической температуры и давления, плотности, физических свойств среды. В общем, зная расход и расход клапана, вы можете рассчитать номинальный размер клапана. Размер клапана такой же структуры, сопротивление жидкости не то же самое. При тех же условиях, чем больше коэффициент сопротивления клапана, тем больше скорость потока через клапан и тем ниже скорость потока; Чем меньше коэффициент сопротивления, тем меньше расход потока через клапан. Вот справочная информация о расходе некоторой обычной среды через клапан.

Medium Тип Conditions Скорость потока, м / с
Steam Насыщенный пар DN> 200 30 ~ 40
Ду = 200 ~ 100 25 ~ 35
DN <100 15 ~ 30
Перегретый пар DN> 200 40 ~ 60
Ду = 200 ~ 100 30 ~ 50
DN <100 20 ~ 40
Пар низкого давления P < 1.0 (абсолютное давление) 15 ~ 20
Пар среднего давления Р = 1.0 ~ 4.0 20 ~ 40
Пар высокого давления Р = 4.0 ~ 12.0 40 ~ 60
Газовый Сжатый газ (манометрическое давление) вакуум 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
Кислород (манометрическое давление) 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
Угольный газ   2.5 ~ 15
Газ Mond (манометрическое давление) Ρ = 0.1 ~ 0.15 10 ~ 15
Натуральный газ   30
Азот газ (абсолютное давление) Вакуумный / Ρ = 5 ~ 10 15 ~ 25
Газ аммиак (манометрическое давление) Ρ <0.3 8 ~ 15
Ρ <0.6 10 ~ 20
Р≤2 3 ~ 8
Другая среда Ацетилен Газ P <0.01 3 ~ 4
P <0.15 4 ~ 8
P <2.5 5
Хлорид Газовый 10 ~ 25
жидкость 1.6
 Гидрид хлора Газовый 20
жидкость 1.5
жидкий аммиак (манометрическое давление) вакуум 0.05 ~ 0.3
Р≤0.6 0.3 ~ 0.8
Р≤2.0 0.8 ~ 1.5
Гидроксид натрия (концентрация) 0 ~ 30% 2
30% ~ 50% 1.5
50% ~ 73% 1.2
Серная кислота 88% ~ 100% 1.2
соляная кислота / 1.5
 

Вода

Вода с низкой вязкостью (манометрическое давление) Ρ = 0.1 ~ 0.3 0.5 ~ 2
Р≤1.0 0.5 ~ 3
Р≤8.0 2 ~ 3
Ρ≤20 ~ 30 2 ~ 3.5
Отопительная сеть оборотной воды 0.3 ~ 1
Конденсатная вода Self-поток 0.2 ~ 0.5
Морская вода, слабощелочная вода Ρ <0.6 1.5 ~ 2.5

 

Коэффициент сопротивления потоку и потеря давления для клапана

Сопротивление клапана и потеря давления различны, но они так тесно связаны, чтобы понять их взаимосвязь, необходимо сначала понять коэффициент сопротивления и коэффициент потери давления. Коэффициент сопротивления потоку зависит от различной структуры потока, открытия клапана и скорости потока среды, является переменной величиной. Вообще говоря, фиксированная структура клапана при определенной степени открытия является фиксированным коэффициентом потока, вы можете рассчитать давление на входе и выходе клапана в соответствии с коэффициентом потока, это потеря давления.

Коэффициент расхода (коэффициент расхода) является важным показателем для измерения пропускной способности клапана. Он представляет расход, когда жидкость теряется на единицу давления через клапан. Чем выше значение, тем меньше потеря давления при прохождении жидкости через клапан. Большинство производителей клапанов включают значения коэффициента расхода клапанов различных классов давления, типов и номинальных размеров в свои технические характеристики для проектирования и использования. Значение коэффициента расхода зависит от размера, формы и структуры клапана. Кроме того, коэффициент расхода клапана также зависит от открытия клапана. Согласно различным единицам, коэффициент потока имеет несколько различных кодов и количественных значений, среди которых наиболее распространенными являются:

 

  • Коэффициент расхода Cv: расход при перепаде давления 1 фунт / кв.дюйм, когда вода проходит через клапан при 15.6 ° C (60 ° F).
  • Коэффициент расхода Kv: объемный расход, когда поток воды от 5 40 до 1 ℃ создает перепад давления на XNUMX бар через клапан.

Cv = 1.167Kv

Значение Cv каждого клапана определяется поперечным сечением потока твердого вещества.

Коэффициент сопротивления клапана относится к жидкости через потерю сопротивления жидкости клапана, которая указывается падением давления (перепад давления △ P) до и после клапана. Коэффициент сопротивления клапана зависит от размера клапана, конструкции и формы полости, больше зависит от диска, конструкции седла. Каждый элемент в камере корпуса клапана можно рассматривать как систему компонентов (вращение жидкости, расширение, сжатие, возврат и т. Д.), Которые создают сопротивление. Таким образом, потеря давления в клапане приблизительно равна сумме потери давления компонентов клапана. В целом, при следующих обстоятельствах может быть увеличен коэффициент сопротивления клапана.

  • Порт клапана внезапно увеличен. Когда порт внезапно увеличивается, скорость части жидкости расходуется на образование вихревых токов, перемешивание и нагрев жидкости и т. Д .;
  • Постепенное расширение порта клапана: когда угол расширения меньше 40 °, коэффициент сопротивления постепенно расширяющейся круглой трубы меньше, чем у внезапного расширения, но когда угол расширения больше 50 °, коэффициент сопротивления увеличивается на 15% ~ 20% по сравнению с внезапным расширением.
  • Порт клапана внезапно сужается.
  • Порт клапана плавный и ровный или угловой.
  • Симметричное коническое соединение порта клапана.

 

В целом, полнопроходные шаровые краны и задвижки имеют наименьшее сопротивление жидкости благодаря отсутствию поворота и редукции, почти так же, как и система трубопроводов, которая относится к типу клапанов, обеспечивающему наилучшую пропускную способность.

 

Саморегулирующийся регулятор VS Relief Valve

И предохранительный клапан, и саморегулирующийся регулятор регулируются давлением самой среды. Предохранительный клапан управляется пружиной и областью давления сердечника клапана, соответствующего относительно стабильным давлением, на основании установки трубы управляющего давления в головки клапана цилиндра можно регулировать точно до и после того, как давление клапана, то есть, регулятор с автоматическим управлением. Есть ли разница между саморегулирующимся регулятором и предохранительным клапаном?

  1. Разное назначение. Регулятор с автоматическим управлением предназначен для регулирования, а предохранительный клапан предназначен только для снижения давления. Регулятор с автоматическим управлением в основном для поддержания стабильности давления и редукционный клапан давления в основном для снижения давления до безопасного значения;
  2. Редукционный клапан можно отрегулировать до давления вручную. Если давление перед клапаном сильно меняется, необходима частая регулировка. Клапан с автоматическим управлением является автоматическим в соответствии с заданным, заданным значением, после регулировки давление может быть постоянным; Если давление до и после клапана изменяется одновременно, предохранительный клапан не может автоматически отрегулировать постоянное давление, в то время как саморегулирующийся регулятор может автоматически поддерживать обратное давление или давление до стабилизации клапана;
  3. Регулирующий клапан с автоматическим управлением может не только регулировать давление до и после клапана, но также контролировать перепад давления, температуру, уровень жидкости, расход и т. Д. Предохранительный клапан может снижать давление только после клапана, единственная функция;
  4. Точность регулировки предохранительного клапана выше, как правило, 0.5, а саморегулирующийся регулятор обычно составляет 8-10%;
  5. Отличное приложение. Саморегулирующийся регулятор широко используется в нефтяной, химической промышленности и других отраслях. Предохранительный клапан в основном используется в системах водоснабжения, управления огнем, отопления и центрального кондиционирования.

Вообще говоря, саморегулирующийся регулятор в основном используется в трубопроводе ниже DN80, а пневматический регулирующий клапан больше для диаметра трубы. Предохранительный клапан должен быть оборудован фиксированным набором клапанов, потому что его легко протечь, то есть шаровой клапан и соединительный клапан установлены для технического обслуживания и отладки на обоих концах регулирующего клапана, а также предохранительный клапан и манометр должен быть установлен после снижения давления.