Ventiler kan findes stort set overalt i dag: i vores hjem, under gaden, i kommercielle bygninger og tusindvis af steder i kraft- og vandværker, papirfabrikker, raffinaderier, kemiske fabrikker og andre industri- og infrastrukturanlæg.
Ventilindustrien er virkelig bredskuldret, med segmenter, der varierer fra vanddistribution til atomkraft til opstrøms og nedstrøms olie og gas. Hver af disse slutbrugerindustrier bruger nogle grundlæggende typer ventiler; detaljerne i konstruktion og materialer er dog ofte meget forskellige. Her er et udpluk:
VAND VIRKER
I vanddistributionsverdenen er trykket næsten altid relativt lavt og temperaturerne omgivende. Disse to anvendelsesfakta tillader en række ventildesignelementer, som ikke ville kunne findes på mere udfordret udstyr såsom højtemperaturdampventiler. Omgivelsestemperaturen for vandservice tillader brug af elastomerer og gummitætninger, der ikke er egnede andre steder. Disse bløde materialer gør det muligt at udstyre vandventiler til tæt at lukke for dryp.
En anden overvejelse i forbindelse med vandserviceventiler er valg af konstruktionsmaterialer. Støbejern og duktilt jern bruges i vid udstrækning i vandsystemer, især linjer med stor udvendig diameter. Meget små ledninger kan håndteres ganske godt med bronzeventilmaterialer.
De tryk, som de fleste vandværksventiler ser, er normalt et godt stykke under 200 psi. Dette betyder, at tykkere væggede højtryksdesign ikke er nødvendige. Når det er sagt, er der tilfælde, hvor vandventiler er bygget til at håndtere højere tryk, op til omkring 300 psi. Disse applikationer er normalt på lange akvædukter tæt på trykkilden. Nogle gange findes vandventiler med højere tryk også ved de højeste trykpunkter i en høj dæmning.
American Water Works Association (AWWA) har udstedt specifikationer, der dækker mange forskellige typer ventiler og aktuatorer, der anvendes i vandværksapplikationer.
SPILDEVAND
Bagsiden af frisk drikkevand, der går ind i et anlæg eller en struktur, er spildevands- eller kloakafgangen. Disse ledninger opsamler al spildvæske og faste stoffer og leder dem til et rensningsanlæg. Disse behandlingsanlæg har en masse lavtryksrør og ventiler til at udføre deres "snavsede arbejde". Kravene til spildevandsventiler er i mange tilfælde meget lempeligere end kravene til rentvandsservice. Jernport og kontraventiler er de mest populære valg til denne type service. Standardventiler i denne service er bygget i overensstemmelse med AWWA-specifikationerne.
KRAFTINDUSTRI
Det meste af den elektriske strøm, der genereres i USA, genereres i dampanlæg, der bruger fossilt brændstof og højhastighedsturbiner. Hvis du skræller dækslet af et moderne kraftværk tilbage, vil det give et billede af højtryks- og højtemperaturrørsystemer. Disse hovedlinjer er de mest kritiske i dampkraftproduktionsprocessen.
Portventiler forbliver et hovedvalg til tænd/sluk-applikationer i kraftværker, selvom der også findes Y-mønsterkugleventiler til specielle formål. Højtydende kugleventiler med kritisk service vinder popularitet hos nogle kraftværksdesignere og gør indtog i denne engang lineære ventildominerede verden.
Metallurgi er kritisk for ventiler i kraftapplikationer, især dem, der arbejder i de superkritiske eller ultra-superkritiske driftsområder for tryk og temperatur. F91, F92, C12A, sammen med flere Inconel og rustfri stållegeringer er almindeligt anvendt i nutidens kraftværker. Trykklasser omfatter 1500, 2500 og i nogle tilfælde 4500. Den modulerende karakter af spidskraftværker (dem, der kun fungerer efter behov) lægger også en enorm belastning på ventiler og rør, hvilket kræver robuste designs til at håndtere den ekstreme kombination af cykling, temperatur og tryk.
Ud over hoveddampventilen er kraftværker fyldt med hjælperørledninger, befolket af et utal af port-, globus-, check-, butterfly- og kugleventiler.
Atomkraftværker fungerer efter samme damp-/højhastigheds-turbineprincip. Den primære forskel er, at i et atomkraftværk skabes dampen af varme fra fissionsprocessen. Atomkraftværksventiler ligner deres fætre med fossilt brændstof, bortset fra deres stamtavle og det ekstra krav om absolut pålidelighed. Nukleare ventiler er fremstillet efter ekstremt høje standarder, hvor kvalificerende og inspektionsdokumentation fylder hundredvis af sider.
OLIE- OG GASPRODUKTION
Olie- og gasbrønde og produktionsfaciliteter er storbrugere af ventiler, herunder mange kraftige ventiler. Selvom der ikke længere er sandsynlighed for, at der vil opstå bølger af olie, der spyr flere hundrede meter i luften, illustrerer billedet det potentielle tryk af underjordisk olie og gas. Derfor er brøndhoveder eller juletræer placeret i toppen af en brønds lange rørstreng. Disse enheder, med deres kombination af ventiler og specielle fittings, er designet til at håndtere tryk på op til 10.000 psi. Selvom det sjældent findes på brønde gravet på land i disse dage, findes de ekstreme høje tryk ofte på dybe offshorebrønde.
Brøndhovedudstyrsdesign er dækket af API-specifikationer såsom 6A, Specifikation for Brøndhoved og Juletræsudstyr. Ventilerne dækket af 6A er designet til ekstremt høje tryk, men beskedne temperaturer. De fleste juletræer indeholder spjældventiler og specielle kugleventiler kaldet chokes. Droslerne bruges til at regulere flowet fra brønden.
Ud over selve brøndhovederne befolker mange hjælpeanlæg et olie- eller gasfelt. Procesudstyr til at forbehandle olien eller gassen kræver et antal ventiler. Disse ventiler er normalt kulstofstål klassificeret til lavere klasser.
Lejlighedsvis er en stærkt ætsende væske - svovlbrinte - til stede i råoliestrømmen. Dette materiale, også kaldet sur gas, kan være dødeligt. For at overvinde udfordringerne med sur gas skal specielle materialer eller materialebehandlingsteknikker i overensstemmelse med NACE International specifikation MR0175 følges.
OFFSHORE INDUSTRI
Rørsystemerne til offshore olierigge og produktionsfaciliteter indeholder et væld af ventiler bygget til mange forskellige specifikationer til at håndtere de mange forskellige flowkontroludfordringer. Disse faciliteter indeholder også forskellige styresystemsløjfer og trykaflastningsanordninger.
For olieproduktionsanlæg er det arterielle hjerte det egentlige olie- eller gasgenvindingsrørsystem. Selvom det ikke altid er på selve platformen, bruger mange produktionssystemer juletræer og rørsystemer, der opererer i de ugæstfrie dybder på 10.000 fod eller mere. Dette produktionsudstyr er bygget efter mange krævende American Petroleum Institute (API) standarder og refereret til i flere API Recommended Practices (RP'er).
På de fleste store olieplatforme anvendes yderligere processer på den rå væske, der kommer fra brøndhovedet. Disse omfatter adskillelse af vand fra kulbrinter og adskillelse af gas og naturgasvæsker fra væskestrømmen. Disse rørsystemer efter juletræ er generelt bygget til American Society of Mechanical Engineers B31.3 rørkoder med ventilerne designet i overensstemmelse med API-ventilspecifikationer såsom API 594, API 600, API 602, API 608 og API 609.
Nogle af disse systemer kan også indeholde API 6D port-, kugle- og kontraventiler. Da eventuelle rørledninger på platformen eller boreskibet er interne i anlægget, gælder de strenge krav til brug af API 6D-ventiler til rørledninger ikke. Selvom der bruges flere ventiltyper i disse rørsystemer, er den valgte ventiltype kugleventilen.
RØRLEDNINGER
Selvom de fleste rørledninger er skjulte, er deres tilstedeværelse normalt tydelig. Små skilte med angivelse af "råolierørledning" er en åbenlys indikator for tilstedeværelsen af underjordiske transportrør. Disse rørledninger er udstyret med mange vigtige ventiler langs hele deres længde. Nødrørledningsafspærringsventiler findes med intervaller som specificeret af standarder, koder og love. Disse ventiler tjener den vitale tjeneste at isolere en sektion af en rørledning i tilfælde af en lækage, eller når vedligeholdelse er påkrævet.
Også spredt langs en rørledningsrute er faciliteter, hvor ledningen kommer ud af jorden, og ledningsadgang er tilgængelig. Disse stationer er hjemsted for "grise"-udsætningsudstyr, som består af enheder indsat i rørledningerne enten for at inspicere eller rense ledningen. Disse griseudsætningsstationer indeholder normalt flere ventiler, enten port- eller kugletyper. Alle ventiler på et rørledningssystem skal have fuld port (fuld åbning) for at tillade passage af grise.
Rørledninger har også brug for energi for at bekæmpe rørledningens friktion og opretholde trykket og flowet i ledningen. Der bruges kompressor- eller pumpestationer, der ligner små udgaver af et procesanlæg uden de høje revnetårne. Disse stationer er hjemsted for snesevis af port-, kugle- og kontrolrørledningsventiler.
Selve rørledningerne er designet i overensstemmelse med forskellige standarder og koder, mens rørledningsventiler følger API 6D rørledningsventiler.
Der er også mindre rørledninger, der føder ind i huse og kommercielle strukturer. Disse ledninger giver vand og gas og er beskyttet af afspærringsventiler.
Store kommuner, især i den nordlige del af USA, leverer damp til kommercielle kunders varmebehov. Disse dampforsyningsledninger er udstyret med en række ventiler til at styre og regulere dampforsyningen. Selvom væsken er damp, er trykket og temperaturerne lavere end dem, der findes i kraftværkets dampproduktion. En række forskellige ventiltyper bruges i denne service, selvom den ærværdige propventil stadig er et populært valg.
REFINADERI OG PETROKEMI
Raffinaderiventiler tegner sig for mere industrielt ventilforbrug end noget andet ventilsegment. Raffinaderier er hjemsted for både ætsende væsker og i nogle tilfælde høje temperaturer.
Disse faktorer dikterer, hvordan ventiler bygges i overensstemmelse med API-ventildesignspecifikationer, såsom API 600 (portventiler), API 608 (kugleventiler) og API 594 (kontraventiler). På grund af den hårde service, som mange af disse ventiler støder på, er der ofte behov for ekstra korrosionsgodtgørelse. Dette tillæg kommer til udtryk gennem større vægtykkelser, der er specificeret i API-designdokumenterne.
Stort set alle større ventiltyper kan findes i overflod i et typisk stort raffinaderi. Den allestedsnærværende portventil er stadig kongen af bakken med den største befolkning, men kvartsvingsventiler tager en stadig større del af deres markedsandel. Kvartalssvingsprodukterne, der gør succesfulde indtog i denne industri (som også engang var domineret af lineære produkter), omfatter højtydende tredobbelt offset sommerfugleventiler og metalsiddende kugleventiler.
Standard gate-, globe- og kontraventiler findes stadig i massevis, og på grund af deres design og produktionsøkonomi vil de ikke forsvinde i den nærmeste fremtid.
Trykklassificeringer for raffinaderiventiler går fra klasse 150 til klasse 1500, med klasse 300 den mest populære.
Almindeligt kulstofstål, såsom kvalitet WCB (støbt) og A-105 (smedet) er de mest populære materialer, der er specificeret og brugt i ventiler til raffinaderiservice. Mange raffineringsprocesapplikationer skubber de øvre temperaturgrænser for almindeligt kulstofstål, og legeringer med højere temperatur er specificeret til disse applikationer. De mest populære af disse er krom/moly-stål såsom 1-1/4% Cr, 2-1/4% Cr, 5% Cr og 9% Cr. Rustfrit stål og høj-nikkel-legeringer bruges også i nogle særligt barske raffineringsprocesser.
Indlægstid: 10-jul-2020