Клапандар қайда қолданылады: барлық жерде!

Клапандарды бүгінде кез келген жерден табуға болады: біздің үйлерімізде, көшелердің астында, коммерциялық ғимараттарда және электр және су станцияларының, қағаз зауыттарының, мұнай өңдеу зауыттарының, химиялық зауыттардың және басқа да өнеркәсіптік және инфрақұрылымдық нысандардың мыңдаған жерлерінде.

Клапан өнеркәсібі шын мәнінде кең ауқымды болып табылады, сегменттері суды таратудан атом энергиясына дейін жоғары және төменгі мұнай мен газға дейін өзгереді. Осы соңғы пайдаланушы салаларының әрқайсысы клапандардың кейбір негізгі түрлерін пайдаланады; дегенмен, құрылыс пен материалдардың бөлшектері жиі әр түрлі болады. Міне үлгі:

СУ ЖҰМЫСЫ

Суды бөлу әлемінде қысым әрқашан салыстырмалы түрде төмен және қоршаған ортаның температурасы. Бұл екі қолдану фактісі жоғары температуралы бу клапандары сияқты күрделірек жабдықта кездеспейтін клапан дизайнының бірқатар элементтерін жасауға мүмкіндік береді. Су қызметінің қоршаған орта температурасы басқа жерде жарамсыз эластомерлер мен резеңке тығыздағыштарды пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл жұмсақ материалдар тамшыларды мықтап жабу үшін су клапандарын жабдықтауға мүмкіндік береді.

Суға қызмет көрсететін клапандардағы тағы бір мәселе құрылыс материалдарын таңдау болып табылады. Шойын және иілгіш үтіктер су жүйелерінде, әсіресе сыртқы диаметрі үлкен желілерде кеңінен қолданылады. Қола клапан материалдарымен өте кішкентай сызықтарды өте жақсы өңдеуге болады.

Көптеген су құбырлары клапандары көретін қысымдар әдетте 200 psi-ден әлдеқайда төмен. Бұл қалыңырақ қабырғалы жоғары қысымды конструкциялар қажет емес дегенді білдіреді. Айтылғандай, су клапандары шамамен 300 psi-ге дейінгі жоғары қысымды өңдеу үшін салынған жағдайлар бар. Бұл қолданбалар әдетте қысым көзіне жақын ұзын су өткізгіштерде болады. Кейде жоғары қысымды су клапандары биік бөгеттегі ең жоғары қысым нүктелерінде де кездеседі.

Американдық су құрылыстары қауымдастығы (AWWA) су қондырғыларында қолданылатын клапандар мен жетектердің көптеген түрлерін қамтитын техникалық шарттарды шығарды.

АҒЫНДЫ СУ

Нысанға немесе құрылысқа түсетін тұщы ауыз судың екінші жағы ағынды су немесе кәріз шығару болып табылады. Бұл желілер барлық қалдық сұйықтықтар мен қатты заттарды жинап, оларды ағынды суларды тазарту қондырғысына бағыттайды. Бұл тазарту қондырғыларында «лас жұмыстарын» орындау үшін көптеген төмен қысымды құбырлар мен клапандар бар. Ағынды су клапандарына қойылатын талаптар көп жағдайда таза су қызметіне қойылатын талаптардан әлдеқайда жеңіл. Темір қақпа және тексеру клапандары қызметтің осы түрі үшін ең танымал таңдау болып табылады. Бұл қызметтегі стандартты клапандар AWWA техникалық сипаттамаларына сәйкес жасалған.

ЭНЕРГЕТИКАСЫ

Америка Құрама Штаттарында өндірілетін электр қуатының көп бөлігі қазба отындары мен жоғары жылдамдықты турбиналарды пайдаланатын бу қондырғыларында өндіріледі. Заманауи электр станциясының қақпағын аршып алу жоғары қысымды, жоғары температурадағы құбыр жүйелерін көруге мүмкіндік береді. Бұл негізгі желілер бу энергиясын өндіру процесінде ең маңызды болып табылады.

Қақпа клапандары электр станциясын қосу/өшіру үшін негізгі таңдау болып қала береді, дегенмен арнайы мақсаттағы Y үлгісіндегі глобус клапандары да кездеседі. Жоғары өнімді, маңызды қызмет көрсететін шар клапандары кейбір электр станцияларының дизайнерлері арасында танымал болуда және бір кездері желілік клапандар үстемдік еткен осы әлемге енуде.

Металлургия күштік қолданбалардағы клапандар үшін, әсіресе қысым мен температураның аса критикалық немесе аса жоғары критикалық жұмыс диапазонында жұмыс істейтін клапандар үшін өте маңызды. F91, F92, C12A, сонымен қатар бірнеше Inconel және тот баспайтын болаттан жасалған қорытпалар қазіргі заманғы электр станцияларында жиі қолданылады. Қысым кластары 1500, 2500 және кейбір жағдайларда 4500-ді қамтиды. Қуатты электр станцияларының модуляциялық сипаты (тек қажет болған жағдайда жұмыс істейтіндер) сонымен қатар клапандар мен құбырларға үлкен жүктеме жасайды, бұл циклдің, температураның және температураның экстремалды комбинациясын өңдеу үшін берік конструкцияларды қажет етеді. қысым.

Негізгі бу клапандарынан басқа, электр станциялары көптеген қақпа, глобус, чектік, көбелек және шар клапандарымен толтырылған қосалқы құбырлармен жүктеледі.

Атом электр станциялары бірдей бу/жоғары жылдамдықты турбиналық принцип бойынша жұмыс істейді. Негізгі айырмашылық атом электр станциясында бу бөліну процесінің жылуымен жасалады. Атом электр станциясының клапандары олардың асыл тұқымдылығын және абсолютті сенімділіктің қосымша талаптарын қоспағанда, қазба отынымен жұмыс істейтін туыстарына ұқсас. Ядролық клапандар жүздеген беттерді толтыратын біліктілік және инспекциялық құжаттамамен өте жоғары стандарттарға сай жасалған.

МҰНАЙ ЖӘНЕ ГАЗ ӨНДІРУ

Мұнай және газ ұңғымалары мен өндірістік нысандар клапандарды, соның ішінде көптеген ауыр жүкті клапандарды ауыр пайдаланушылар болып табылады. Жүздеген фут биіктікте ауаға шашыраған мұнай ағындары енді болмайды, бірақ сурет жер асты мұнай мен газдың ықтимал қысымын көрсетеді. Сондықтан ұңғыма басы немесе шыршалар ұңғыманың ұзын құбыр тізбегінің басына қойылады. Клапандар мен арнайы фитингтердің комбинациясы бар бұл жинақтар 10 000 psi жоғары қысымды өңдеуге арналған. Бұл күндері құрлықта қазылған ұңғымаларда сирек кездессе де, өте жоғары қысымдар терең теңіз ұңғымаларында жиі кездеседі.

Ұңғыма сағасы жабдықтарының дизайны 6A, Ұңғыма сағасы мен шырша жабдығына арналған спецификация сияқты API спецификацияларымен қамтылған. 6А жабылған клапандар өте жоғары қысымға, бірақ қарапайым температураға арналған. Көптеген шыршаларда қақпа клапандары мен дроссель деп аталатын арнайы глобус клапандары бар. Дроссельдер ұңғыдан ағынды реттеу үшін қолданылады.

Ұңғыма сағаларының өзінен басқа, көптеген қосалқы нысандар мұнай немесе газ кен орнында тұрады. Мұнай немесе газды алдын ала өңдеуге арналған технологиялық жабдық бірқатар клапандарды қажет етеді. Бұл клапандар әдетте төменгі сыныптар үшін есептелген көміртекті болат болып табылады.

Кейде шикі мұнай ағынында жоғары коррозиялық сұйықтық — күкіртсутек болады. Қышқыл газ деп те аталатын бұл материал өлімге әкелуі мүмкін. Шикі газдың қиындықтарын жеңу үшін NACE халықаралық MR0175 спецификациясына сәйкес арнайы материалдар немесе материалды өңдеу әдістері сақталуы керек.

ОФШОР ӨНЕРКӘСІП

Теңіздегі мұнай бұрғылау қондырғылары мен өндірістік нысандарға арналған құбыр жүйелері ағынды басқарудың көптеген мәселелерін шешу үшін әртүрлі сипаттамаларға арналған көптеген клапандарды қамтиды. Бұл қондырғыларда сонымен қатар әртүрлі басқару жүйесінің контурлары мен қысымды төмендететін құрылғылар бар.

Мұнай өндіру объектілері үшін артериялық жүрек мұнай немесе газды қалпына келтірудің нақты құбыр жүйесі болып табылады. Әрқашан платформаның өзінде болмаса да, көптеген өндірістік жүйелер 10 000 фут немесе одан да көп қолайсыз тереңдікте жұмыс істейтін шыршалар мен құбыр жүйелерін пайдаланады. Бұл өндірістік жабдық көптеген талап етілетін Америка мұнай институтының (API) стандарттарына сай жасалған және бірнеше API ұсынылған тәжірибелерінде (RPs) сілтеме жасалған.

Ірі мұнай платформаларының көпшілігінде ұңғыма сағасынан келетін шикі сұйыққа қосымша процестер қолданылады. Оларға көмірсутектерден суды бөлу және сұйықтық ағынынан газ бен табиғи газ сұйықтарын бөлу жатады. Бұл Рождестволық шыршадан кейінгі құбыр жүйелері әдетте API 594, API 600, API 602, API 608 және API 609 сияқты API клапандарының сипаттамаларына сәйкес жасалған клапандары бар американдық механикалық инженерлер қоғамының B31.3 құбыр кодтарына құрастырылған.

Бұл жүйелердің кейбірінде API 6D қақпасы, шар және бақылау клапандары болуы мүмкін. Платформадағы немесе бұрғылау кемесіндегі кез келген құбырлар нысанның ішінде болғандықтан, құбырлар үшін API 6D клапандарын пайдаланудың қатаң талаптары қолданылмайды. Бұл құбыр жүйелерінде клапанның бірнеше түрі қолданылғанымен, таңдау клапан түрі шар клапаны болып табылады.

ҚҰБЫРЛАР

Көптеген құбырлар көзден жасырылғанымен, олардың болуы әдетте айқын көрінеді. «Мұнай құбыры» деген кішігірім белгілер жер асты көлік құбырларының бар екендігінің айқын көрсеткіші болып табылады. Бұл құбырлар барлық ұзындығы бойынша көптеген маңызды клапандармен жабдықталған. Авариялық құбырларды өшіру клапандары стандарттарда, кодекстерде және заңдарда көрсетілген аралықтарда кездеседі. Бұл клапандар ағып кету жағдайында немесе техникалық қызмет көрсету қажет болғанда құбырдың бір бөлігін оқшаулаудың маңызды қызметін атқарады.

Сондай-ақ, құбыр жолының бойында желі жерден шығатын және желіге кіру мүмкіндігі бар нысандар орналасқан. Бұл станциялар құбырларды тексеру немесе тазалау үшін құбырларға енгізілген құрылғылардан тұратын «шошқа» ұшыру жабдығына арналған үй болып табылады. Бұл шошқаны іске қосу станцияларында әдетте қақпа немесе шар түрлерінің бірнеше клапандары болады. Құбыр жүйесіндегі барлық клапандар шошқалардың өтуіне мүмкіндік беру үшін толық портты (толық ашылатын) болуы керек.

Құбырларға құбырдың үйкелісімен күресу және желінің қысымы мен ағынын ұстап тұру үшін де энергия қажет. Биік крекинг мұнаралары жоқ технологиялық қондырғының шағын нұсқаларына ұқсайтын компрессорлық немесе сорғы станциялары қолданылады. Бұл станцияларда ондаған қақпа, шар және бақылау құбыры клапандары орналасқан.

Құбырлардың өзі әртүрлі стандарттар мен кодтарға сәйкес жобаланған, ал құбыр клапандары API 6D құбыр клапандарына сәйкес келеді.

Сондай-ақ үйлер мен коммерциялық құрылымдарға кіретін шағын құбырлар бар. Бұл желілер су мен газды қамтамасыз етеді және өшіру клапандарымен қорғалады.

Ірі муниципалитеттер, әсіресе Америка Құрама Штаттарының солтүстік бөлігінде, коммерциялық тұтынушылардың жылу қажеттіліктерін бумен қамтамасыз етеді. Бұл бу беру желілері бу беруді басқару және реттеу үшін әртүрлі клапандармен жабдықталған. Сұйықтық бу болса да, қысымдар мен температуралар электр станциясының бу өндіруіндегіден төмен. Бұл қызметте клапанның әртүрлі түрлері пайдаланылады, дегенмен құрметті штепсельдік клапан әлі де танымал таңдау болып табылады.

МӨҢДЕУ ЖӘНЕ МҰНАЙ-ХИМИЯ

Мұнай өңдеу зауытының клапандары кез келген басқа клапан сегментіне қарағанда өнеркәсіптік клапандарды көбірек пайдаланады. Мұнай өңдеу зауыттарында коррозиялық сұйықтықтар да, кейбір жағдайларда жоғары температура да бар.

Бұл факторлар API 600 (ысырма клапандары), API 608 (шарлы клапандар) және API 594 (тексеру клапандары) сияқты API клапандарының дизайн сипаттамаларына сәйкес клапандардың қалай құрастырылғанын анықтайды. Осы клапандардың көбісі қатал қызмет көрсететіндіктен, жиі коррозияға қарсы қосымша көмек қажет. Бұл артықшылық API жобалау құжаттарында көрсетілген үлкен қабырға қалыңдығы арқылы көрінеді.

Іс жүзінде әрбір негізгі клапан түрін әдеттегі ірі мұнай өңдеу зауытында көп табуға болады. Барлық жерде таралған қақпа клапаны әлі де ең көп халқы бар төбенің патшасы болып табылады, бірақ ширек айналымды клапандар өздерінің нарықтық үлесін көбірек алып жатыр. Осы салада табысты қадамдар жасайтын ширек айналым өнімдері (бір кездері желілік өнімдер басым болған) жоғары өнімділігі бар үш есе офсеттік көбелекті клапандар мен металдан жасалған шар клапандарын қамтиды.

Стандартты қақпалар, глобустар және тексеру клапандары әлі де жаппай кездеседі және олардың дизайны мен өндірісінің үнемділігіне байланысты жақын арада жоғалып кетпейді.

Мұнай өңдеу зауытының клапандарының қысым көрсеткіштері 150-сыныптан 1500-сыныпқа дейінгі диапазонда жұмыс істейді, ең танымал 300-сынып.

WCB (құйылған) және А-105 (соғылған) сияқты қарапайым көміртекті болаттар мұнай өңдеу зауытына қызмет көрсету үшін клапандарда көрсетілген және қолданылатын ең танымал материалдар болып табылады. Көптеген тазарту процесінің қосымшалары қарапайым көміртекті болаттардың жоғарғы температуралық шектерін итермелейді және бұл қолданбалар үшін жоғары температуралы қорытпалар белгіленеді. Олардың ішіндегі ең танымалдары 1-1/4% Cr, 2-1/4% Cr, 5% Cr және 9% Cr сияқты хром/молидті болаттар. Тот баспайтын болаттар мен жоғары никельді қорытпалар кейбір ерекше қатал тазарту процестерінде де қолданылады.