Kur naudojami vožtuvai: visur!

Šiuo metu vožtuvus galima rasti beveik visur: mūsų namuose, po gatve, komerciniuose pastatuose ir tūkstančiuose vietų elektrinėse ir vandens gamyklose, popieriaus gamyklose, naftos perdirbimo gamyklose, chemijos gamyklose ir kituose pramonės bei infrastruktūros objektuose.

Vožtuvų pramonė yra tikrai plati, jos segmentai skiriasi nuo vandens paskirstymo iki branduolinės energijos iki naftos ir dujų tiekimo prieš ir pasroviui. Kiekviena iš šių galutinių vartotojų pramonės šakų naudoja kai kuriuos pagrindinius vožtuvų tipus; tačiau konstrukcijos detalės ir medžiagos dažnai labai skiriasi. Štai pavyzdys:

VANDENS DARBAI

Vandens paskirstymo pasaulyje slėgis beveik visada yra palyginti žemas, o aplinkos temperatūra. Šie du taikymo faktai leidžia sukurti daugybę vožtuvų konstrukcijos elementų, kurių nebūtų sudėtingesnėje įrangoje, pvz., aukštos temperatūros garų vožtuvuose. Vandens tiekimo aplinkos temperatūra leidžia naudoti kitur netinkamus elastomerus ir guminius sandariklius. Šios minkštos medžiagos leidžia įrengti vandens vožtuvus, kurie sandariai užsandarina lašus.

Kitas vandens tiekimo vožtuvų aspektas yra konstrukcinių medžiagų pasirinkimas. Lietaus ir kaliojo ketaus yra plačiai naudojami vandens sistemose, ypač didelio išorinio skersmens linijose. Labai mažas linijas galima gana gerai tvarkyti naudojant bronzines vožtuvų medžiagas.

Slėgis, kurį mato dauguma vandentiekio vožtuvų, paprastai yra gerokai mažesnis nei 200 psi. Tai reiškia, kad storesnių sienelių aukštesnio slėgio konstrukcijos nereikalingos. Tai jau buvo pasakyta, kad yra atvejų, kai vandens vožtuvai yra sukurti taip, kad atlaikytų didesnį slėgį, iki maždaug 300 psi. Šie įrenginiai paprastai naudojami ilguose akvedukuose arti slėgio šaltinio. Kartais aukštesnio slėgio vandens vožtuvai taip pat yra aukščiausio slėgio taškuose aukštoje užtvankoje.

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

NUOTEKOS

Gėlo geriamojo vandens, patenkančio į įrenginį ar konstrukciją, pusė yra nuotekų arba kanalizacijos išeiga. Šios linijos surenka visas skystas ir kietąsias atliekas ir nukreipia jas į nuotekų valymo įrenginius. Šiuose valymo įrenginiuose yra daug žemo slėgio vamzdynų ir vožtuvų, kad būtų galima atlikti „nešvarius darbus“. Reikalavimai nuotekų sklendėms daugeliu atvejų yra daug švelnesni nei švaraus vandens aptarnavimo reikalavimai. Geležiniai vartai ir atbuliniai vožtuvai yra populiariausi šio tipo paslaugų pasirinkimai. Standartiniai šios paslaugos vožtuvai yra pagaminti pagal AWWA specifikacijas.

ELEKTROS PRAMONĖ

Didžioji dalis Jungtinėse Valstijose pagaminamos elektros energijos pagaminama garo jėgainėse, naudojant iškastinį kurą ir greitaeigias turbinas. Nuplėšus modernios elektrinės dangą atsirastų vaizdas į aukšto slėgio, aukštos temperatūros vamzdynų sistemas. Šios pagrindinės linijos yra svarbiausios garo energijos gamybos procese.

Sklendės išlieka pagrindiniu elektrinių įjungimo / išjungimo pasirinkimu, nors yra ir specialios paskirties Y formos rutulinių vožtuvų. Didelio našumo, kritinės priežiūros rutuliniai vožtuvai populiarėja tarp kai kurių elektrinių projektuotojų ir žengia į šį kadaise linijinių vožtuvų dominuojamą pasaulį.

Metalurgija yra labai svarbi vožtuvams energijos tiekimo sistemose, ypač tiems, kurie veikia superkritiniuose arba ypač superkritiniuose slėgio ir temperatūros veikimo diapazonuose. F91, F92, C12A, taip pat keli Inconel ir nerūdijančio plieno lydiniai dažniausiai naudojami šiandieninėse elektrinėse. Slėgio klasės apima 1500, 2500 ir kai kuriais atvejais 4500. Moduliuojantis piko elektrinių pobūdis (tos, kurios veikia tik pagal poreikį) taip pat kelia didžiulę įtampą vožtuvams ir vamzdynams, todėl reikia tvirtos konstrukcijos, kad būtų galima atlaikyti ekstremalų ciklų, temperatūros ir temperatūros derinį. spaudimas.

Be pagrindinių garo vožtuvų, elektrinės yra apkrautos pagalbiniais vamzdynais, užpildytais begale vartų, gaublių, atbulinių, rutulinių ir rutulinių vožtuvų.

Atominės elektrinės veikia tuo pačiu garo/greitai turbinos principu. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad atominėje elektrinėje garai susidaro dėl dalijimosi proceso šilumos. Atominių elektrinių vožtuvai yra panašūs į jų iškastinio kuro pusbrolius, išskyrus jų kilmę ir papildomą absoliutaus patikimumo reikalavimą. Branduoliniai vožtuvai gaminami pagal itin aukštus standartus, o kvalifikacinė ir tikrinimo dokumentacija sudaro šimtus puslapių.

NAFTOS IR DUJŲ GAMYBA

Naftos ir dujų gręžiniuose ir gamybos įrenginiuose dažnai naudojami vožtuvai, įskaitant daugelį sunkiųjų vožtuvų. Nors greičiausiai nebebus šimtus pėdų į orą išsiveržiančios naftos čiurkšlės, vaizdas iliustruoja galimą požeminės naftos ir dujų slėgį. Štai kodėl šulinių galvutės arba Kalėdų eglutės dedamos ant šulinio ilgos vamzdžio virvės. Šie agregatai su vožtuvų ir specialių jungiamųjų detalių deriniu yra skirti atlaikyti slėgį, didesnį nei 10 000 psi. Nors šiais laikais retai randama sausumoje iškastuose šuliniuose, ypač didelis slėgis dažnai būna giliuose jūriniuose šuliniuose.

Šulinio galvutės įrangos projektavimui taikomos API specifikacijos, tokios kaip 6A, šulinio galvutės ir Kalėdų eglutės įrangos specifikacija. 6A dengiami vožtuvai skirti itin aukštam slėgiui, bet nedidelei temperatūrai. Daugumoje Kalėdų eglučių yra sklendės ir specialūs rutuliniai vožtuvai, vadinami droseliais. Droseliai naudojami srautui iš šulinio reguliuoti.

Be pačių šulinių, naftos ar dujų telkiniuose yra daug papildomų įrenginių. Proceso įrangai, skirtai pirminiam alyvos ar dujų apdorojimui, reikia kelių vožtuvų. Šie vožtuvai paprastai yra anglinio plieno, skirto žemesnėms klasėms.

Kartais žalios naftos sraute yra labai ėsdinančio skysčio – vandenilio sulfido. Ši medžiaga, dar vadinama rūgščiomis dujomis, gali būti mirtina. Norint įveikti rūgščių dujų keliamus iššūkius, reikia laikytis specialių medžiagų arba medžiagų apdirbimo metodų, atitinkančių NACE tarptautinę specifikaciją MR0175.

OFŠORINĖ PRAMONĖ

Jūros naftos platformų ir gamybos įrenginių vamzdynų sistemose yra daugybė vožtuvų, pagamintų pagal daugybę skirtingų specifikacijų, kad būtų galima susidoroti su įvairiais srauto valdymo iššūkiais. Šiuose įrenginiuose taip pat yra įvairių valdymo sistemų kilpų ir slėgio mažinimo įtaisų.

Naftos gamybos įrenginiuose arterinė širdis yra tikroji naftos ar dujų regeneravimo vamzdynų sistema. Nors ne visada pačioje platformoje, daugelyje gamybinių sistemų naudojamos Kalėdų eglutės ir vamzdynų sistemos, veikiančios 10 000 pėdų ar didesniame gylyje. Ši gamybos įranga sukurta pagal daugelį griežtų Amerikos naftos instituto (API) standartų ir nurodyta keliose API rekomenduojamose praktikose (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 skysčio srauto. Šios po Kalėdų eglutės vamzdynų sistemos paprastai yra sukurtos pagal Amerikos mechanikos inžinierių draugijos B31.3 vamzdynų kodus su vožtuvais, suprojektuotais pagal API vožtuvų specifikacijas, pvz., 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 vamzdynai ant platformos arba gręžimo laivo yra įrenginio viduje, griežti reikalavimai vamzdynams naudoti API 6D vožtuvus netaikomi. Nors šiose vamzdynų sistemose naudojami keli vožtuvų tipai, pasirenkamas vožtuvo tipas yra rutulinis vožtuvas.

VAMZDYNAI

Nors dauguma vamzdynų yra paslėpti, jų buvimas paprastai yra akivaizdus. Maži ženklai, nurodantys „naftos vamzdynas“, yra vienas akivaizdus požeminio transportavimo vamzdyno buvimo požymis. Šiuose vamzdynuose per visą jų ilgį yra daug svarbių vožtuvų. Avariniai vamzdyno uždarymo vožtuvai randami standartų, kodeksų ir įstatymų nustatytais intervalais. Šie vožtuvai atlieka gyvybiškai svarbią dujotiekio atkarpos izoliavimo paslaugą nuotėkio atveju arba kai reikalinga priežiūra.

Taip pat dujotiekio trasoje yra išsibarstę įrenginiai, kuriuose linija kyla iš žemės ir yra galimybė prieiti prie linijos. Šiose stotyse yra „kiaulių“ paleidimo įranga, kurią sudaro į vamzdynus įkišti įtaisai linijai apžiūrėti arba valyti. Šiose kiaulių paleidimo stotyse paprastai yra keletas vožtuvų, vartų arba rutulinių tipų. Visi vamzdynų sistemos vožtuvai turi būti visiškai atidaryti (visiškai atsidaryti), kad galėtų praeiti kiaulės.

Vamzdynams taip pat reikia energijos, kad būtų galima kovoti su dujotiekio trintimi ir palaikyti linijos slėgį bei srautą. Naudojamos kompresorinės arba siurblinės, kurios atrodo kaip mažos gamybos įmonės versijos be aukštų įtrūkimų bokštų. Šiose stotyse yra dešimtys vartų, rutulinių ir atbulinių vamzdynų vožtuvų.

Patys vamzdynai projektuojami pagal įvairius standartus ir kodus, o vamzdynų vožtuvai – API 6D Pipeline Valves.

Taip pat yra mažesnių vamzdynų, kurie tiekiami į namus ir komercines struktūras. Šios linijos tiekia vandenį ir dujas ir yra apsaugotos uždarymo vožtuvais.

Didelės savivaldybės, ypač šiaurinėje JAV dalyje, aprūpina garą komercinių klientų šildymo poreikiams. Šiose garo tiekimo linijose įrengti įvairūs vožtuvai garo tiekimui valdyti ir reguliuoti. Nors skystis yra garas, slėgis ir temperatūra yra žemesni nei elektrinėje gaminant garą. Šioje paslaugoje naudojami įvairūs vožtuvų tipai, nors gerbiamas kamščių vožtuvas vis dar yra populiarus pasirinkimas.

RAFINĖS IR NAFTOS CHEMIJA

Naftos perdirbimo gamyklos vožtuvai naudoja daugiau pramoninių vožtuvų nei bet kuris kitas vožtuvų segmentas. Naftos perdirbimo gamyklose yra ir korozinių skysčių, ir kai kuriais atvejais aukšta temperatūra.

Šie veiksniai lemia, kaip vožtuvai gaminami pagal API vožtuvų konstrukcijos specifikacijas, tokias kaip API 600 (vartų vožtuvai), API 608 (rutuliniai vožtuvai) ir API 594 (atbuliniai vožtuvai). Dėl sudėtingo daugelio šių vožtuvų aptarnavimo dažnai reikia papildomos korozijos. Ši nuolaida pasireiškia didesniu sienelių storiu, kuris nurodytas API projektavimo dokumentuose.

Beveik visų pagrindinių vožtuvų tipų galima rasti įprastoje didelėje naftos perdirbimo gamykloje. Visur esantis vartų vožtuvas vis dar yra didžiausias gyventojų skaičius, tačiau ketvirtadalio apsisukimo vožtuvai užima vis didesnę rinkos dalį. Ketvirčio posūkio gaminiai, sėkmingai įsiveržę į šią pramonės šaką (kurioje kažkada taip pat dominavo linijiniai gaminiai), apima didelio našumo trigubo poslinkio droselinius vožtuvus ir rutulinius vožtuvus su metalinėmis jungtimis.

Standartiniai vartai, gaubtai ir atbuliniai vožtuvai vis dar randami masiškai ir dėl jų dizaino nuoširdumo bei gamybos ekonomiškumo greitai neišnyks.

Rafinavimo vožtuvų slėgio reitingai yra nuo 150 iki 1500 klasės, o 300 klasė yra populiariausia.

Paprastas anglinis plienas, pvz., WCB (lietas) ir A-105 (kaltas), yra populiariausios medžiagos, nurodytos ir naudojamos rafinavimo gamyklų aptarnavimo vožtuvuose. Daugelis rafinavimo procesų taikomų paprastų anglinių plienų viršutines temperatūros ribas, o šiems tikslams yra nurodyti aukštesnės temperatūros lydiniai. Populiariausi iš jų yra chromo/moly plienas, pvz., 1-1/4% Cr, 2-1/4% Cr, 5% Cr ir 9% Cr. Nerūdijantis plienas ir daug nikelio turintys lydiniai taip pat naudojami kai kuriuose ypač atšiauriuose rafinavimo procesuose.