Kur naudojami vožtuvai

Kur naudojami vožtuvai: visur!

2017 m. Lapkričio 8 d. Parašė Gregas Johnsonas

Vožtuvų šiandien galime rasti beveik bet kur: mūsų namuose, po gatve, komerciniuose pastatuose ir tūkstančiuose vietų elektrinėse ir vandens jėgainėse, popieriaus gamyklose, naftos perdirbimo gamyklose, chemijos gamyklose ir kituose pramonės ir infrastruktūros objektuose.
Vožtuvų pramonė yra tikrai plačių pečių, jos segmentai skiriasi nuo vandens paskirstymo iki branduolinės energijos iki naftos ir dujų tiekimo ir tiekimo grandinės. Kiekvienoje iš šių galutinių vartotojų pramonės šakų naudojami kai kurie pagrindiniai vožtuvų tipai; tačiau konstrukcijos ir medžiagų detalės dažnai būna labai skirtingos. Štai pavyzdys:

VANDENS DARBAI
Vandens paskirstymo pasaulyje slėgis beveik visada yra santykinai žemas, o temperatūra yra aplinkos. Šie du taikymo faktai leidžia daugybę vožtuvų konstrukcijos elementų, kurių nebūtų daugiau sudėtingesnėje įrangoje, pavyzdžiui, aukštos temperatūros garo vožtuvuose. Vandens tiekimo aplinkos temperatūra leidžia naudoti kitur netinkamus elastomerus ir guminius sandariklius. Šios minkštos medžiagos leidžia įrengti vandens vožtuvus, kad sandariai sulaikytų lašelius.

Kitas vandens tiekimo vožtuvų aspektas yra pasirinkimas statybinių medžiagų. Lietiniai ir kaliojo lygintuvai yra plačiai naudojami vandens sistemose, ypač didelėse išorinio skersmens linijose. Labai mažos linijos gali būti gana gerai apdorojamos naudojant bronzines vožtuvų medžiagas.

Slėgis, kurį mato dauguma vandentiekio vožtuvų, paprastai yra gerokai mažesnis nei 200 psi. Tai reiškia, kad nereikalingos storesnio sienelių aukštesnio slėgio konstrukcijos. Tai pasakius, yra atvejų, kai vandens vožtuvai yra pastatyti taip, kad galėtų valdyti aukštesnį slėgį, maždaug iki 300 psi. Paprastai šios priemonės naudojamos ant ilgų akvedukų, esančių netoli slėgio šaltinio. Kartais aukšto slėgio vandens vožtuvai taip pat randami aukščiausio slėgio vietose aukštoje užtvankoje.

Amerikos vandens darbų asociacija (AWWA) išleido specifikacijas, apimančias daugybę skirtingų vožtuvų tipų vožtuvų ir pavarų.

Nuotekos
Gaivaus geriamojo vandens, patenkančio į įrenginį ar struktūrą, atvirkštinė pusė yra nuotekų ar kanalizacijos išmetimas. Šios linijos surenka visus atliekų skysčius ir kietąsias medžiagas ir nukreipia jas į nuotekų valymo įrenginius. Šiuose valymo įrenginiuose yra daug žemo slėgio vamzdynų ir vožtuvų, kurie atlieka „nešvarų darbą“. Reikalavimai nuotekų vožtuvams daugeliu atvejų yra daug švelnesni nei švaraus vandens paslaugų reikalavimai. Geležiniai vartai ir atbuliniai vožtuvai yra populiariausias tokio tipo paslaugų pasirinkimas. Šios paslaugos standartiniai vožtuvai yra pastatyti pagal AWWA specifikacijas.

MAITINAMOJI PRAMONĖ
Didžioji dalis JAV pagaminamos elektros energijos gaminama garo gamyklose, naudojančiose iškastinį kurą ir greitaeiges turbinas. Atplėšus modernios jėgainės dangtį, atsiveria aukšto slėgio, aukštos temperatūros vamzdynų sistemos vaizdas. Šios pagrindinės linijos yra pačios kritiškiausios garo energijos gamybos procese.

Vartų vožtuvai išlieka pagrindiniu elektrinių įjungimo / išjungimo pasirinkimu, nors yra ir specialios paskirties Y formos gaubtiniai vožtuvai. Didelio našumo kritinio aptarnavimo rutuliniai vožtuvai populiarėja tarp kai kurių elektrinių projektuotojų ir žengia į priekį šiame kadaise linijinių vožtuvų dominuojamame pasaulyje.

Metalurgija yra labai svarbi vožtuvams, naudojantiems elektros energiją, ypač tiems, kurie veikia superkritiniuose arba itin superkritiniuose slėgio ir temperatūros diapazonuose. F91, F92, C12A kartu su keliais „Inconel“ ir nerūdijančio plieno lydiniais dažniausiai naudojami šiandieninėse elektrinėse. Slėgio klasės apima 1500, 2500, o kai kuriais atvejais ir 4500. Moduliuojantis aukščiausių jėgainių pobūdis (tų, kurios veikia tik pagal poreikį) taip pat kelia didžiulį krūvį vožtuvams ir vamzdynams, todėl reikia tvirtos konstrukcijos, kad būtų galima valdyti ekstremalų važiavimo dviračiu, temperatūros ir spaudimas.
Be pagrindinio garo vožtuvų, jėgainėse yra pakraunami pagalbiniai vamzdynai, kuriuose gyvena begalė vartų, gaublių, atbulinių, drugelių ir rutulinių vožtuvų.

Atominės elektrinės veikia tuo pačiu garo / greitųjų turbinų principu. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad atominėje elektrinėje garai susidaro dėl skilimo proceso šilumos. Atominės elektrinės vožtuvai yra panašūs į jų pusbrolius, naudojančius iškastinį kurą, išskyrus jų kilmę ir papildomą absoliučio patikimumo reikalavimą. Branduoliniai vožtuvai gaminami laikantis itin aukštų standartų, o kvalifikacijos ir tikrinimo dokumentai užpildo šimtus puslapių.

imng

NAFTOS IR DUJŲ GAMYBA
Naftos ir dujų gręžiniai ir gamybos įrenginiai yra intensyvūs vožtuvų, įskaitant daug sunkiųjų vožtuvų, vartotojai. Nors daugiau nei šimtą pėdų ore išpurškiančių naftos stūmikų greičiausiai nebebus, vaizdas rodo galimą požeminės naftos ir dujų slėgį. Štai kodėl šulinio galvutės ar eglutės dedamos ant šulinio ilgos vamzdžio virvelės. Šie agregatai, turintys vožtuvų ir specialių jungiamųjų detalių derinį, suprojektuoti taip, kad galėtų valdyti slėgį, viršijantį 10 000 psi. Nors šiais laikais sausumoje iškastuose šuliniuose retai randama, labai didelis slėgis dažnai būna giliuose atviroje jūroje esančiuose šuliniuose.

Šulinių galvutės įrangos projektavimas yra susijęs su API specifikacijomis, tokiomis kaip 6A, „Wellhead“ ir „Christmas Tree Equipment“ specifikacija. Vožtuvai, kuriems taikoma 6A, yra suprojektuoti ypač aukštam slėgiui, bet žemai temperatūrai. Daugumoje eglučių yra vartų vožtuvai ir specialūs gaubtiniai vožtuvai, vadinami droseliais. Droseliai naudojami srauto iš šulinio reguliavimui.

Be pačių šulinių galvučių, naftos ar dujų telkiniuose gyvena daugybė pagalbinių įrenginių. Norint iš anksto apdoroti naftą ar dujas, reikalinga keletas vožtuvų. Šie vožtuvai paprastai yra anglinio plieno, skirti žemesnėms klasėms.

Kartais žalios naftos sraute yra labai ėsdinantis skystis - vandenilio sulfidas. Ši medžiaga, dar vadinama rūgščiomis dujomis, gali būti mirtina. Norint įveikti rūgščių dujų iššūkius, reikia laikytis specialių medžiagų ar medžiagų apdorojimo būdų pagal NACE tarptautinę specifikaciją MR0175.

PRAMONĖ jūroje
Jūros naftos platformų ir gamybos įrenginių vamzdynų sistemose yra daugybė vožtuvų, pastatytų pagal daugybę skirtingų specifikacijų, kad būtų galima spręsti įvairius srauto valdymo iššūkius. Šiose patalpose taip pat yra įvairių valdymo sistemos kilpų ir slėgio mažinimo įtaisų.

Naftos gavybos įrenginiuose arterinė širdis yra tikroji naftos ar dujų atgavimo vamzdynų sistema. Nors ne visada pačioje platformoje, daugelyje gamybos sistemų naudojamos eglutės ir vamzdynų sistemos, veikiančios nesvetingame 10 000 ar daugiau pėdų gylyje. Ši gamybos įranga yra sukurta pagal daugelį griežtų Amerikos naftos instituto (API) standartų ir nurodoma keliuose API rekomenduojamuose metoduose (RP).

Daugumoje didelių naftos platformų žaliaviniam skysčiui, gaunamam iš šulinio galvutės, taikomi papildomi procesai. Tai apima vandens atskyrimą nuo angliavandenilių ir dujų bei gamtinių dujų skysčių atskyrimą nuo skysčių srauto. Šios vamzdžių sistemos po eglutės paprastai kuriamos pagal Amerikos mechanikos inžinierių draugijos B31.3 vamzdynų kodus su vožtuvais, suprojektuotais pagal API vožtuvų specifikacijas, tokias kaip API 594, API 600, API 602, API 608 ir API 609.

Kai kuriose iš šių sistemų taip pat gali būti API 6D vartai, rutuliniai ir atbuliniai vožtuvai. Kadangi bet kokie platformos ar gręžimo laivo vamzdynai yra įrenginio viduje, griežti reikalavimai naudoti API 6D vožtuvus vamzdynams netaikomi. Nors šiose vamzdynų sistemose naudojami keli vožtuvų tipai, pasirenkamas rutulinis vožtuvas.

VAMZDŽIAI
Nors dauguma vamzdynų nėra matomi, jų buvimas paprastai akivaizdus. Maži ženklai, nurodantys „naftos vamzdynas“, yra vienas akivaizdžių požeminių transporto vamzdynų buvimo rodiklių. Šiuose dujotiekiuose yra daug svarbių vožtuvų per visą jų ilgį. Avariniai vamzdynų uždarymo vožtuvai randami intervalais, kaip nurodyta standartuose, kodeksuose ir įstatymuose. Šie vožtuvai yra gyvybiškai svarbi užduotis izoliuojant dujotiekio atkarpą nuotėkio atveju arba kai reikia priežiūros.

Dujotiekio trasoje taip pat yra išsibarstę įrenginiai, kuriuose linija atsiranda nuo žemės ir prieinama linija. Šiose stotyse yra „kiaulinės“ paleidimo įrangos, kurią sudaro į vamzdynus įdėti įtaisai, skirti patikrinti arba išvalyti liniją, namai. Šiose kiaulių paleidimo stotelėse paprastai yra keli vožtuvai arba rutuliniai vožtuvai. Visi dujotiekio sistemos vožtuvai turi būti pilnaviduriai (pilnai atidaromi), kad galėtų praeiti kiaulės.

Vamzdynams taip pat reikia energijos, kad būtų galima kovoti su dujotiekio trintimi ir išlaikyti vamzdyno slėgį bei srautą. Naudojami kompresoriai arba siurblinės, kurios atrodo kaip mažos proceso gamyklos versijos be aukštų skilimo bokštų. Šiose stotyse yra dešimtys vartų, rutulinių ir atbulinių vamzdynų vožtuvų.
Patys vamzdynai suprojektuoti pagal įvairius standartus ir kodus, o vamzdynų vožtuvai atitinka API 6D vamzdynų vožtuvus.
Taip pat yra mažesnių vamzdynų, kurie tiekiami namams ir komercinėms konstrukcijoms. Šios linijos tiekia vandenį ir dujas ir yra apsaugotos uždarymo vožtuvais.
Didelės savivaldybės, ypač šiaurinėje JAV dalyje, teikia garus komercinių klientų šildymo poreikiams. Šiose garo tiekimo linijose yra įvairūs vožtuvai, skirti valdyti ir reguliuoti garo tiekimą. Nors skystis yra garas, slėgis ir temperatūra yra žemesni nei tie, kurie gaminami elektrinės garuose. Šioje paslaugoje naudojami įvairūs vožtuvų tipai, nors gerbiamas kamštinis vožtuvas vis dar yra populiarus pasirinkimas.

Rafinavimas ir naftos chemija
Naftos perdirbimo vožtuvai naudoja daugiau pramoninių vožtuvų nei bet kuris kitas vožtuvų segmentas. Rafinavimo gamyklose yra ir korozinių skysčių, ir kai kuriais atvejais - aukšta temperatūra.
Šie veiksniai lemia vožtuvų konstrukciją pagal API vožtuvų konstrukcijos specifikacijas, tokias kaip API 600 (sklendiniai vožtuvai), API 608 (rutuliniai vožtuvai) ir API 594 (atbuliniai vožtuvai). Dėl daugelio šių vožtuvų sunkaus aptarnavimo dažnai reikalinga papildoma korozijos norma. Ši išmoka pasireiškia didesniais sienelių storiais, kurie nurodyti API projektavimo dokumentuose.

Praktiškai kiekvieno pagrindinio vožtuvo tipo galima rasti gausiai tipinėje didelėje naftos perdirbimo gamykloje. Visur esantis vartų vožtuvas vis dar yra kalvos, kurioje gyvena daugiausiai, karalius, tačiau ketvirčio posūkio vožtuvai užima vis didesnę savo rinkos dalį. Ketvirčio posūkio produktai, sėkmingai įsiveržę į šią pramonę (kurioje kažkada taip pat dominavo linijiniai gaminiai), yra didelio našumo trigubos kompensuojamosios sklendės sklendės ir metaliniai rutuliniai vožtuvai.

Standartiniai vartai, gaubtai ir atbuliniai vožtuvai vis dar randami masiškai, todėl dėl jų dizaino ir gamybos ekonomiškumo jie netrukus neišnyks.
Naftos perdirbimo vožtuvų slėgio įvertinimai paliečia nuo 150 klasės iki 1500 klasės, o populiariausia yra 300 klasė.
Paprastas anglinis plienas, pavyzdžiui, WCB (lietinis) ir A-105 (kaltinis), yra populiariausios medžiagos, nurodytos ir naudojamos vožtuvuose naftos perdirbimo įmonėms aptarnauti. Daugelis rafinavimo procesų pastato viršutines paprasto anglinio plieno temperatūros ribas, o šioms reikmėms nurodomi aukštesnės temperatūros lydiniai. Populiariausi iš jų yra chromuoti / moliniai plienai, tokie kaip 1-1 / 4% Cr, 2-1 / 4% Cr, 5% Cr ir 9% Cr. Nerūdijantis plienas ir didelio nikelio lydiniai taip pat naudojami kai kuriuose ypač griežtuose rafinavimo procesuose.

sdagag

CHEMINIS
Chemijos pramonė yra didelis visų tipų ir medžiagų vožtuvų vartotojas. Nuo mažų partijų gamyklų iki milžiniškų naftos chemijos kompleksų, randamų Persijos įlankos pakrantėje, vožtuvai yra didžiulė cheminio proceso vamzdynų sistemų dalis.

Daugumoje cheminių procesų slėgio slėgis yra mažesnis nei daugelio perdirbimo procesų ir elektros energijos gamybos. Populiariausios cheminių gamyklų vožtuvų ir vamzdynų slėgio klasės yra 150 ir 300 klasės. Chemijos gamyklos taip pat buvo didžiausias rinkos dalies perėmimo variklis, kurį rutuliniai vožtuvai per pastaruosius 40 metų grūmėsi iš linijinių vožtuvų. Elastingai pritvirtintas rutulinis vožtuvas, kurio nuotėkio uždarymas yra nulinis, puikiai tinka daugeliui chemijos gamyklų. Kompaktiškas rutulinio vožtuvo dydis taip pat yra populiari savybė.
Vis dar yra keletas chemijos gamyklų ir augalų procesų, kur pirmenybė teikiama linijiniams vožtuvams. Tokiais atvejais populiariausi API 603 suprojektuoti vožtuvai su plonesnėmis sienomis ir lengvesniu svoriu dažniausiai yra pasirinktini vartai arba gaubtas. Kai kurių cheminių medžiagų kontrolė taip pat veiksmingai atliekama naudojant diafragminius arba prispaudimo vožtuvus.
Dėl daugelio cheminių medžiagų ėsdinančio pobūdžio ir cheminių medžiagų gamybos procesų medžiagų pasirinkimas yra labai svarbus. Defacto medžiaga yra 316 / 316L klasės austenitinis nerūdijantis plienas. Ši medžiaga puikiai tinka kovojant su daugelio kartais bjaurių skysčių korozija.

Kai kuriems griežtesniems koroziniams poveikiams reikia daugiau apsaugos. Šiose situacijose dažnai pasirenkamos kitos aukštos kokybės austenitinio nerūdijančio plieno rūšys, tokios kaip 317, 347 ir 321. Kiti lydiniai, kurie kartkartėmis naudojami cheminių skysčių kontrolei, yra „Monel“, „Alloy 20“, „Inconel“ ir 17–4 PH.

SGD ir dujų atskyrimas
Tiek skystos gamtinės dujos (SGD), tiek procesai, reikalingi dujų atskyrimui, priklauso nuo plačių vamzdynų. Šiems tikslams reikalingi vožtuvai, kurie gali veikti esant labai žemai kriogeninei temperatūrai. Sparčiai auganti SGD pramonė Jungtinėse Valstijose nuolat siekia atnaujinti ir tobulinti dujų suskystinimo procesą. Šiuo tikslu vamzdynai ir vožtuvai tapo žymiai didesni ir padidėjo slėgio reikalavimai.

Dėl šios situacijos vožtuvų gamintojai turėjo parengti dizainą, kad atitiktų griežtesnius parametrus. SGD paslaugai populiarūs ketvirčio posūkio rutuliniai ir sklendės vožtuvai, kurių populiariausia medžiaga yra 316ss [nerūdijantis plienas]. ANSI 600 klasė yra įprasta slėgio riba daugeliui SGD programų. Nors ketvirčio posūkio produktai yra populiariausi vožtuvų tipai, vartuose, gaubtuose ir atbuliniuose vožtuvuose taip pat galima rasti augalų.

Dujų atskyrimo paslauga apima dujų padalijimą į atskirus pagrindinius elementus. Pavyzdžiui, oro atskyrimo metodais gaunama azoto, deguonies, helio ir kitų pėdsakų. Labai žemos temperatūros procesas reiškia, kad reikia daug kriogeninių vožtuvų.

Tiek SGD, tiek dujų atskyrimo gamyklose yra žemos temperatūros vožtuvai, kurie turi veikti toliau šiomis kriogeninėmis sąlygomis. Tai reiškia, kad vožtuvų sandarinimo sistema turi būti pakelta nuo žemos temperatūros skysčio naudojant dujų ar kondensacinę kolonėlę. Ši dujų kolonėlė neleidžia skysčiui susidaryti ledo rutulio aplink pakavimo vietą, o tai neleistų vožtuvo koteliui pasisukti ar pakilti.

dsfsg

KOMERCINIAI PASTATAI
Komerciniai pastatai supa mus, tačiau nebent atidžiai stebime, kai jie pastatyti, mes mažai ką suprantame apie daugybę skysčių arterijų, paslėptų jų mūro, stiklo ir metalo sienose.

Praktiškai kiekviename pastate bendras vardiklis yra vanduo. Visose šiose konstrukcijose yra įvairių vamzdynų sistemų, kuriose yra daugybė vandenilio ir deguonies junginių derinių geriamųjų skysčių, nuotekų, karšto vandens, pilkojo vandens ir priešgaisrinės formos pavidalu.

Žvelgiant iš pastato išlikimo požiūriu, priešgaisrinės sistemos yra pačios kritiškiausios. Priešgaisrinė apsauga pastatuose yra beveik visuotinai tiekiama ir užpildyta švariu vandeniu. Kad priešgaisrinės vandens sistemos būtų veiksmingos, jos turi būti patikimos, turėti pakankamą slėgį ir būti patogiai išdėstytos visoje konstrukcijoje. Šios sistemos yra skirtos automatiškai įsijungti gaisro atveju.
Aukštybiniams pastatams reikalinga ta pati vandens slėgio paslauga viršutiniuose aukštuose, kaip ir apatiniuose aukštuose, todėl norint pakelti vandenį reikia naudoti aukšto slėgio siurblius ir vamzdynus. Vamzdynų sistemos paprastai yra 300 arba 600 klasės, atsižvelgiant į pastato aukštį. Šiose programose naudojami visų tipų vožtuvai; tačiau vožtuvų projektai turi būti patvirtinti „Underwriters Laboratories“ arba „Factory Mutual“ pagrindinei gaisrinei tarnybai.

Geriamojo vandens paskirstymui naudojamos tos pačios klasės ir tipo vožtuvai, naudojami priešgaisrinėms tarnyboms, nors patvirtinimo procesas nėra toks griežtas.
Komercinės oro kondicionavimo sistemos, esančios didelėse verslo struktūrose, tokiose kaip biurų pastatai, viešbučiai ir ligoninės, paprastai yra centralizuotos. Jie turi didelį aušinimo įrenginį arba katilą, skirtą aušinti ar šildyti skystį, naudojamą šaltai ar aukštai temperatūrai perduoti. Šios sistemos dažnai turi tvarkyti tokius šaltnešius kaip R-134a, hidrofluorangliavandenilį arba, jei tai yra pagrindinės šildymo sistemos, garą. Dėl kompaktiško sklendžių ir rutulinių vožtuvų dydžio šie tipai tapo populiarūs ŠVOK aušinimo sistemose.

Iš garo pusės kai kurie ketvirčio posūkio vožtuvai jau įsiveržė į priekį, tačiau daugelis santechnikos inžinierių vis dar pasikliauja tiesiniais vartų ir gaubtų vožtuvais, ypač jei vamzdžiams reikalingi suvirinimo galai. Dėl šių vidutinio garo naudojimo plienas užėmė ketaus vietą dėl plieno suvirinimo.

Kai kuriose šildymo sistemose kaip pernešimo skystis vietoj garo naudojamas karštas vanduo. Šioms sistemoms puikiai tinka bronziniai arba geležiniai vožtuvai. Ketvirčio posūkio elastingai sėdintys rutuliniai ir drugelių vožtuvai yra labai populiarūs, nors vis dar naudojami kai kurie linijiniai dizainai.

IŠVADA
Nors šiame straipsnyje paminėtų vožtuvų naudojimo įrodymų negalima pamatyti kelionės į „Starbucks“ ar močiutės namus metu, kai kurie labai svarbūs vožtuvai visada yra šalia. Automobilio variklyje yra net vožtuvai, naudojami patekti į tas vietas, pavyzdžiui, karbiuratoriuje, kurie valdo kuro srautą į variklį, ir tie, kurie yra variklyje, reguliuojantys benzino srautą į stūmoklius ir atgal. Ir jei šie vožtuvai nėra pakankamai arti mūsų kasdienio gyvenimo, apsvarstykite tikrovę, kurią mūsų širdis reguliariai plaka per keturis gyvybiškai svarbius srauto reguliavimo įtaisus.

Tai tik dar vienas tikrovės pavyzdys: vožtuvai yra tikrai visur. VM
Šio straipsnio II dalis apima papildomas pramonės šakas, kuriose naudojami vožtuvai. Apsilankykite www.valvemagazine.com ir skaitykite apie celiuliozę ir popierių, jūrines programas, užtvankas ir hidroelektrinę, saulės, geležies ir plieno, aviacijos, kosminės, geoterminės ir amatų alaus gaminimą ir distiliavimą.

GREGas JOHNSONAS yra „United Valve“ (www.unitedvalve.com) prezidentas Hiustone. Jis yra žurnalo „VALVE“ redaktorius, buvęs Vožtuvų remonto tarybos pirmininkas ir dabartinis VRC valdybos narys. Jis taip pat dirba VMA Švietimo ir mokymo komitete, yra VMA Komunikacijos komiteto pirmininko pavaduotojas ir yra Gamintojų standartizacijos draugijos prezidentas. 


Skelbimo laikas: 2020 m. Rugsėjo 29 d

Taikymas

Underground pipeline

Požeminis dujotiekis

Irrigation System

Drėkinimo sistema

Water Supply System

Vandens tiekimo sistema

Equipment supplies

Įrangos reikmenys