Дзе выкарыстоўваюцца клапаны: усюды!

Сёння вентылі можна знайсці практычна ўсюды: у нашых дамах, пад вуліцай, у камерцыйных будынках і ў тысячах месцаў на электрастанцыях і водазабеспячэннях, папяровых фабрыках, нафтаперапрацоўчых заводах, хімічных заводах і іншых прамысловых і інфраструктурных аб'ектах.

Клапанная прамысловасць сапраўды шырокая, з сегментамі, якія вар'іруюцца ад размеркавання вады да ядзернай энергетыкі да нафты і газу ўверх і ўніз па плыні. Кожная з гэтых галін канчатковых карыстальнікаў выкарыстоўвае некаторыя асноўныя тыпы клапанаў; аднак дэталі канструкцыі і матэрыялы часта моцна адрозніваюцца. Вось узор:

ВОДныя ПРАЦЫ

У свеце размеркавання вады ціск амаль заўсёды адносна нізкі, а тэмпература навакольнага асяроддзя. Гэтыя два факты прымянення дазваляюць выкарыстоўваць шэраг элементаў канструкцыі клапанаў, якіх не было б на больш складаным абсталяванні, такім як высокатэмпературныя паравыя клапаны. Тэмпература навакольнага асяроддзя водазабеспячэння дазваляе выкарыстоўваць эластомеры і гумовыя ўшчыльняльнікі, якія не падыходзяць у іншым месцы. Гэтыя мяккія матэрыялы дазваляюць абсталяваць вадзяныя клапаны для шчыльнай герметызацыі кропель.

Яшчэ адзін фактар, які трэба ўлічваць пры выкарыстанні клапанаў для водазабеспячэння, - гэта выбар матэрыялаў канструкцыі. Літыя і пластычныя чыгуны шырока выкарыстоўваюцца ў водаправодных сістэмах, асабліва ў магістралях вялікага вонкавага дыяметра. З вельмі дробнымі лініямі можна даволі добра справіцца з бронзавымі матэрыяламі клапанаў.

Ціск, які бачыць большасць клапанаў водаправодных станцый, звычайна значна ніжэйшы за 200 фунтаў на квадратны дюйм. Гэта азначае, што таўстасценныя канструкцыі з высокім ціскам не патрэбныя. З улікам сказанага, бываюць выпадкі, калі вадзяныя клапаны ствараюцца для больш высокага ціску, прыблізна да 300 фунтаў на квадратны дюйм. Такія прымянення звычайна прымяняюцца на доўгіх акведуках побач з крыніцай ціску. Часам вадзяныя клапаны з больш высокім ціскам таксама знаходзяцца ў кропках з самым высокім ціскам на высокай плаціне.

Амерыканская асацыяцыя водазабеспячэння (AWWA) выпусціла спецыфікацыі, якія ахопліваюць мноства розных тыпаў клапанаў і прывадаў, якія выкарыстоўваюцца ў водазабеспячэнні.

СЦЕКАВЫЯ ВОДЫ

Адваротным бокам свежай пітной вады, якая паступае ў памяшканне або будынак, з'яўляецца сцёкавая вада або выхад у каналізацыю. Гэтыя лініі збіраюць усе адходы і цвёрдыя рэчывы і накіроўваюць іх на ачышчальныя збудаванні. Гэтыя ачышчальныя збудаванні маюць мноства трубаправодаў нізкага ціску і клапанаў для выканання сваёй «бруднай працы». Патрабаванні да каналізацыйнай арматуры ў многіх выпадках значна больш мяккія, чым патрабаванні да чыстай вады. Жалезныя засаўкі і зваротныя клапаны з'яўляюцца найбольш папулярным выбарам для гэтага віду паслуг. Стандартныя клапаны ў гэтай службе пабудаваны ў адпаведнасці са спецыфікацыямі AWWA.

ЭНЕРГЕТЫКА

Большая частка электраэнергіі, якая выпрацоўваецца ў Злучаных Штатах, выпрацоўваецца на паравых электрастанцыях з выкарыстаннем выкапнёвага паліва і высакахуткасных турбін. Зняўшы крышку сучаснай электрастанцыі, можна было б убачыць сістэмы трубаправодаў высокага ціску і высокай тэмпературы. Гэтыя асноўныя лініі з'яўляюцца найбольш важнымі ў працэсе вытворчасці паравой энергіі.

Засаўкі застаюцца асноўным выбарам для ўключэння/выключэння электрастанцый, хоць таксама сустракаюцца запорныя клапаны спецыяльнага прызначэння з Y-вобразным малюнкам. Высокаэфектыўныя шаравыя краны з крытычным абслугоўваннем набіраюць папулярнасць сярод некаторых распрацоўнікаў электрастанцый і прабіваюцца ў свеце, дзе калісьці дамінавалі лінейныя клапаны.

Металургія мае вырашальнае значэнне для клапанаў у энергетычных прылажэннях, асабліва тых, якія працуюць у звышкрытычным або звышкрытычным працоўным дыяпазоне ціску і тэмпературы. F91, F92, C12A, а таксама некалькі сплаваў інконеля і нержавеючай сталі звычайна выкарыстоўваюцца на сучасных электрастанцыях. Класы ціску ўключаюць 1500, 2500 і ў некаторых выпадках 4500. Мадулюючы характар ​​пікавых электрастанцый (тых, якія працуюць толькі па меры неабходнасці) таксама стварае велізарную нагрузку на клапаны і трубаправоды, патрабуючы надзейных канструкцый, каб справіцца з экстрэмальным спалучэннем цыклаў, тэмпературы і ціск.

У дадатак да асноўнай паравой арматуры, электрастанцыі загружаны дапаможнымі трубаправодамі, населенымі мірыядамі засаўкі, шаравых, зваротных, дросельных і шаравых кранаў.

Атамныя электрастанцыі працуюць па тым жа прынцыпе пара/высокахуткасная турбіна. Асноўнае адрозненне заключаецца ў тым, што на атамнай электрастанцыі пара ствараецца за кошт цяпла ад працэсу дзялення. Клапаны атамных электрастанцый падобныя на сваіх стрыечных братоў, якія працуюць на выкапнёвым паліве, за выключэннем іх радаводу і дадатковых патрабаванняў да абсалютнай надзейнасці. Ядзерныя клапаны вырабляюцца ў адпаведнасці з надзвычай высокімі стандартамі, а кваліфікацыйная і інспекцыйная дакументацыя займае сотні старонак.

ЗДАБЫЧА НАФТЫ І ГАЗУ

Нафтавыя і газавыя свідравіны і вытворчыя аб'екты часта карыстаюцца клапанамі, у тым ліку шматлікімі звышмагутнымі клапанамі. Нягледзячы на ​​тое, што нафтавыя ліўні, якія вывяргаюць сотні футаў у паветра, больш верагодна не ўзнікнуць, выява паказвае патэнцыйны ціск падземнай нафты і газу. Вось чаму галоўкі калодзежаў або калядныя елкі ставяць у верхняй частцы доўгай калодзежнай трубы. Гэтыя вузлы з іх камбінацыяй клапанаў і спецыяльных фітынгаў прызначаны для працы з ціскам звыш 10 000 фунтаў на квадратны дюйм. У цяперашні час рэдка сустракаецца ў калодзежах, выкапаных на сушы, надзвычай высокі ціск часта сустракаецца ў глыбокіх марскіх свідравінах.

Праектаванне абсталявання для вусця свідравіны ахопліваецца спецыфікацыямі API, такімі як 6A, спецыфікацыі для абсталявання для вусця свідравіны і каляднага дрэва. Клапаны, ахопленыя 6A, прызначаны для вельмі высокага ціску, але сціплых тэмператур. Большасць навагодніх дрэў утрымліваюць засаўкі і спецыяльныя шаравыя клапаны, якія называюцца дроселямі. Дросселі выкарыстоўваюцца для рэгулявання расходу з свідравіны.

Акрамя саміх вусцяў свідравін, мноства дапаможных збудаванняў засяляюць радовішча нафты або газу. Тэхналагічнае абсталяванне для папярэдняй ачысткі нафты або газу патрабуе шэрагу клапанаў. Звычайна гэтыя клапаны выраблены з вугляродзістай сталі, прызначанай для ніжэйшых класаў.

Часам у патоку сырой нафты прысутнічае вельмі агрэсіўная вадкасць - серавадарод. Гэты матэрыял, які таксама называюць кіслым газам, можа быць смяротным. Каб справіцца з праблемамі кіслага газу, неабходна прытрымлівацца спецыяльных матэрыялаў або метадаў апрацоўкі матэрыялаў у адпаведнасці з міжнароднай спецыфікацыяй NACE MR0175.

АФШОРНАЯ ПРАМЫСЛОВАСЦЬ

Сістэмы трубаправодаў для марскіх нафтавых вышак і вытворчых аб'ектаў утрымліваюць мноства клапанаў, створаных у адпаведнасці са шматлікімі спецыфікацыямі, каб справіцца з самымі рознымі праблемамі кантролю патоку. Гэтыя аб'екты таксама ўтрымліваюць розныя контуры сістэмы кіравання і прылады для скіду ціску.

Для аб'ектаў здабычы нафты артэрыяльнае сэрца з'яўляецца фактычнай сістэмай трубаправодаў для здабычы нафты або газу. Нягледзячы на ​​​​тое, што не заўсёды на самой платформе, многія вытворчыя сістэмы выкарыстоўваюць калядныя елкі і сістэмы трубаправодаў, якія працуюць на негасцінных глыбінях 10 000 футаў і больш. Гэта вытворчае абсталяванне створана ў адпаведнасці са шматлікімі строгімі стандартамі Амерыканскага інстытута нафты (API) і спасылаецца на некалькі рэкамендаваных практык API (RP).

На большасці буйных нафтавых платформаў да сырой вадкасці, якая паступае з вусця свідравіны, прымяняюцца дадатковыя працэсы. Сюды ўваходзяць аддзяленне вады ад вуглевадародаў і аддзяленне газу і вадкага прыроднага газу ад патоку вадкасці. Гэтыя сістэмы трубаправодаў пасля каляднай елкі звычайна пабудаваны ў адпаведнасці з кодамі трубаправодаў Амерыканскага таварыства інжынераў-механікаў B31.3 з клапанамі, распрацаванымі ў адпаведнасці са спецыфікацыямі клапанаў API, такімі як API 594, API 600, API 602, API 608 і API 609.

Некаторыя з гэтых сістэм могуць таксама ўтрымліваць засаўкі, шаравыя і зваротныя клапаны API 6D. Паколькі любыя трубаправоды на платформе або свідравальным судне знаходзяцца ўнутры аб'екта, строгія патрабаванні да выкарыстання клапанаў API 6D для трубаправодаў не прымяняюцца. Нягледзячы на ​​тое, што ў гэтых сістэмах трубаправодаў выкарыстоўваецца некалькі тыпаў клапанаў, абраным тыпам з'яўляецца шаравой кран.

ТРУБАПРАВОДЫ

Хоць большасць трубаправодаў схаваныя ад вачэй, іх прысутнасць звычайна відавочная. Невялікія шыльды з надпісам «нафтаправод» з'яўляюцца адным з відавочных паказчыкаў наяўнасці падземных транспартных трубаправодаў. Гэтыя трубаправоды абсталяваны мноствам важных клапанаў па ўсёй даўжыні. Аварыйная запорная арматура трубаправода ўсталёўваецца з інтэрваламі, вызначанымі стандартамі, кодэксамі і законамі. Гэтыя клапаны выконваюць важную ролю ізаляцыі ўчастка трубаправода ў выпадку ўцечкі або калі патрабуецца тэхнічнае абслугоўванне.

Уздоўж трасы трубаправода таксама раскіданыя аб'екты, дзе лінія выходзіць з зямлі і ёсць доступ да лініі. Гэтыя станцыі з'яўляюцца домам для «свінога» пускавога абсталявання, якое складаецца з прылад, устаўленых у трубаправоды для праверкі або ачысткі лініі. Гэтыя станцыі для запуску свіней звычайна ўтрымліваюць некалькі клапанаў, засаўных або шаравых. Усе клапаны ў трубаправоднай сістэме павінны быць з поўным адтулінай (поўным адкрыццём), каб забяспечыць праход свіней.

Трубаправодам таксама патрэбна энергія для барацьбы з трэннем трубаправода і падтрымання ціску і расходу ў лініі. Выкарыстоўваюцца кампрэсарныя або помпавыя станцыі, якія выглядаюць як невялікія варыянты тэхналагічнага завода без высокіх крэкінгавых вежаў. Гэтыя станцыі з'яўляюцца домам для дзесяткаў засаўкі, шаравой і зваротнай трубаправоднай арматуры.

Самі трубаправоды распрацаваны ў адпаведнасці з рознымі стандартамі і кодэксамі, у той час як трубаправодная арматура адпавядае API 6D Pipeline Valves.

Існуюць таксама меншыя трубаправоды, якія падаюць у дамы і камерцыйныя структуры. Гэтыя лініі забяспечваюць вадой і газам і ахоўваюцца запорнымі клапанамі.

Буйныя муніцыпалітэты, асабліва ў паўночнай частцы Злучаных Штатаў, забяспечваюць ацяпленне парай камерцыйных кліентаў. Гэтыя лініі падачы пары абсталяваны рознымі клапанамі для кантролю і рэгулявання падачы пары. Нягледзячы на ​​тое, што вадкасць з'яўляецца парай, ціск і тэмпература ніжэйшыя за тыя, якія сустракаюцца ў электрастанцыях, якія выпрацоўваюць пару. У гэтай службе выкарыстоўваюцца розныя тыпы клапанаў, хоць папулярным выбарам па-ранейшаму з'яўляецца папулярны коркавы клапан.

НПЗ І НАФТАХІМ

Клапаны нафтаперапрацоўчых заводаў выкарыстоўваюцца ў прамысловасці больш, чым любы іншы сегмент клапанаў. Нафтаперапрацоўчыя заводы з'яўляюцца домам як для агрэсіўных вадкасцей, так і ў некаторых выпадках для высокіх тэмператур.

Гэтыя фактары вызначаюць, як клапаны будуюцца ў адпаведнасці са спецыфікацыямі канструкцыі клапанаў API, такімі як API 600 (засаўкі), API 608 (шаравыя краны) і API 594 (зваротныя клапаны). З-за жорсткай эксплуатацыі, з якой сутыкаюцца многія з гэтых клапанаў, часта патрабуецца дадатковы запас на карозію. Гэты прыпуск выяўляецца ў большай таўшчыні сценак, якая ўказана ў дакументацыі па канструкцыі API.

Практычна ўсе асноўныя тыпы клапанаў можна знайсці ў багацці на тыповым вялікім нафтаперапрацоўчым заводзе. Паўсюдна распаўсюджаная засаўка па-ранейшаму з'яўляецца каралём гары з найбольшай колькасцю насельніцтва, але чвэрцьабаротныя засаўкі займаюць усё большую долю рынку. Чвэрцьабаротныя вырабы, якія паспяхова прабіваюцца ў гэтай галіны (у якой калісьці таксама дамінавалі лінейныя вырабы), уключаюць высокаэфектыўныя патройныя дросельныя клапаны і шаравыя краны з металічным сядзеннем.

Стандартныя засаўкі, шаравыя і зваротныя клапаны па-ранейшаму сустракаюцца ў масе, і з-за карысці іх канструкцыі і эканамічнасці вытворчасці яны не знікнуць у бліжэйшы час.

Намінальныя паказчыкі ціску для нафтаперапрацоўчых клапанаў вар'іруюцца ад класа 150 да класа 1500, з класам 300 самым папулярным.

Звычайныя вугляродзістыя сталі, такія як WCB (літая) і A-105 (кованая), з'яўляюцца найбольш папулярнымі матэрыяламі, якія вызначаюцца і выкарыстоўваюцца ў клапанах для абслугоўвання нафтаперапрацоўчых заводаў. Многія прыкладання ў працэсе рафінавання падштурхоўваюць верхнія тэмпературныя межы простых вугляродзістых сталей, і для гэтых прымянення вызначаны сплавы з больш высокімі тэмпературамі. Самымі папулярнымі з іх з'яўляюцца хромава-малібенавыя сталі, такія як 1-1/4% Cr, 2-1/4% Cr, 5% Cr і 9% Cr. Нержавеючая сталь і сплавы з высокім утрыманнем нікеля таксама выкарыстоўваюцца ў некаторых асабліва жорсткіх працэсах рафінавання.