Ku përdoren valvulat: Kudo!

Valvulat mund të gjenden pothuajse kudo sot: në shtëpitë tona, nën rrugë, në ndërtesa tregtare dhe në mijëra vende brenda termocentraleve dhe ujit, fabrikave të letrës, rafinerive, fabrikave kimike dhe objekteve të tjera industriale dhe infrastrukturore.

Industria e valvulave është vërtet me shpatulla të gjera, me segmente që variojnë nga shpërndarja e ujit tek energjia bërthamore deri në rrjedhën e sipërme dhe të poshtme të naftës dhe gazit. Secila prej këtyre industrive të përdoruesve të fundit përdor disa lloje bazë të valvulave; megjithatë, detajet e ndërtimit dhe materialeve shpesh janë shumë të ndryshme. Këtu është një mostër:

UJI PUNON

Në botën e shpërndarjes së ujit, presionet janë pothuajse gjithmonë relativisht të ulëta dhe temperaturat e ambientit. Këto dy fakte aplikimi lejojnë një numër elementësh të projektimit të valvulave që nuk do të gjenden në pajisje më të sfiduara si valvulat e avullit me temperaturë të lartë. Temperatura e ambientit të shërbimit të ujit lejon përdorimin e elastomerëve dhe vulave gome të papërshtatshme diku tjetër. Këto materiale të buta lejojnë që valvulat e ujit të pajisen për të mbyllur fort pikat.

Një konsideratë tjetër në valvulat e shërbimit të ujit është zgjedhja në materialet e ndërtimit. Hekurat e derdhur dhe duktil përdoren gjerësisht në sistemet e ujit, veçanërisht në linjat me diametër të madh të jashtëm. Linjat shumë të vogla mund të trajtohen mjaft mirë me materiale valvulash bronzi.

Presionet që shohin shumica e valvulave të ujësjellësit janë zakonisht shumë nën 200 psi. Kjo do të thotë se nuk nevojiten dizajne me mure më të trasha me presion më të lartë. Siç u tha, ka raste kur valvulat e ujit janë ndërtuar për të trajtuar presione më të larta, deri në rreth 300 psi. Këto aplikime janë zakonisht në ujësjellës të gjatë afër burimit të presionit. Ndonjëherë valvulat e ujit me presion më të lartë gjenden gjithashtu në pikat me presion më të lartë në një digë të lartë.

Shoqata Amerikane e Punëve të Ujit (AWWA) ka nxjerrë specifikime që mbulojnë shumë lloje të ndryshme të valvulave dhe aktivizuesve të përdorur në aplikimet e ujësjellësit.

UJËRAT E ZENZA

Ana e kundërt e ujit të pijshëm të freskët që hyn në një strukturë ose strukturë është prodhimi i ujërave të zeza ose kanalizimeve. Këto linja mbledhin të gjithë lëngun e mbetjeve dhe lëndët e ngurta dhe i drejtojnë ato në një impiant për trajtimin e ujërave të zeza. Këto impiante trajtimi kanë shumë tubacione dhe valvola me presion të ulët për të kryer "punën e tyre të pista". Kërkesat për valvulat e ujërave të zeza në shumë raste janë shumë më të buta sesa kërkesat për shërbimin e ujit të pastër. Porta e hekurt dhe valvulat e kontrollit janë zgjedhjet më të njohura për këtë lloj shërbimi. Valvulat standarde në këtë shërbim janë ndërtuar në përputhje me specifikimet e AWWA.

INDUSTRIA E ENERGJISË

Pjesa më e madhe e energjisë elektrike të prodhuar në Shtetet e Bashkuara prodhohet në termocentrale me avull duke përdorur turbina me lëndë djegëse fosile dhe me shpejtësi të lartë. Zhdukja e kapakut të një termocentrali modern do të jepte një pamje të sistemeve të tubacioneve me presion të lartë dhe temperaturë të lartë. Këto linja kryesore janë më kritiket në procesin e prodhimit të energjisë me avull.

Valvulat e portës mbeten një zgjedhje kryesore për aplikimet e ndezjes/fikjes së termocentraleve, megjithëse valvulat e globit me model Y për qëllime të veçanta gjenden gjithashtu. Valvulat e topit me performancë të lartë dhe me shërbim kritik po fitojnë popullaritet me disa projektues të termocentraleve dhe po bëjnë depërtim në këtë botë dikur të dominuar nga valvulat lineare.

Metalurgjia është kritike për valvulat në aplikimet e energjisë, veçanërisht ato që funksionojnë në intervalet superkritike ose ultra-superkritike të presionit dhe temperaturës. F91, F92, C12A, së bashku me disa lidhje Inconel dhe çelik inox përdoren zakonisht në termocentralet e sotme. Klasat e presionit përfshijnë 1500, 2500 dhe në disa raste 4500. Natyra moduluese e termocentraleve të pikut (ato që funksionojnë vetëm sipas nevojës) gjithashtu vendos një tendosje të madhe në valvulat dhe tubacionet, duke kërkuar dizajne të forta për të trajtuar kombinimin ekstrem të çiklizmit, temperaturës dhe presioni.

Përveç valvulave kryesore të avullit, termocentralet janë të ngarkuar me tubacione ndihmëse, të populluara nga një mori valvulash portash, globesh, kontrolli, fluturash dhe topash.

Termocentralet bërthamore funksionojnë sipas të njëjtit parim me avull/turbinë me shpejtësi të lartë. Dallimi kryesor është se në një termocentral bërthamor, avulli krijohet nga nxehtësia nga procesi i ndarjes. Valvulat e centraleve bërthamore janë të ngjashme me kushërinjtë e tyre me lëndë djegëse fosile, me përjashtim të origjinës së tyre dhe kërkesës së shtuar të besueshmërisë absolute. Valvulat bërthamore prodhohen me standarde jashtëzakonisht të larta, me dokumentacionin e kualifikimit dhe inspektimit që mbush qindra faqe.

PRODHIMI I NAFES DHE GAZIT

Puset e naftës dhe gazit dhe objektet e prodhimit janë përdorues të rëndë të valvulave, duke përfshirë shumë valvola të rënda. Ndonëse nuk ka më gjasa të ndodhin rryma vaji që shpërthejnë qindra metra në ajër, imazhi ilustron presionin e mundshëm të naftës dhe gazit nëntokësor. Kjo është arsyeja pse kokat e pusit ose pemët e Krishtlindjeve vendosen në krye të vargut të gjatë të tubit të një pusi. Këto montime, me kombinimin e tyre të valvulave dhe pajisjeve speciale, janë krijuar për të përballuar presionet mbi 10,000 psi. Ndërsa rrallë gjenden në puse të gërmuara në tokë këto ditë, presionet ekstreme të larta gjenden shpesh në puse të thella në det.

Dizajni i pajisjes së pusit mbulohet nga specifikimet e API-së si 6A, Specifikimi për pajisjet e pusit dhe pemës së Krishtlindjes. Valvulat e mbuluara në 6A janë projektuar për presione jashtëzakonisht të larta, por temperatura modeste. Shumica e pemëve të Krishtlindjeve përmbajnë valvola portash dhe valvola të veçanta globe të quajtura mbytëse. Aspiratat përdoren për të rregulluar rrjedhën nga pusi.

Përveç vetë puseve, shumë objekte ndihmëse popullojnë një fushë nafte ose gazi. Pajisjet e procesit për para-trajtimin e naftës ose gazit kërkojnë një numër valvulash. Këto valvola janë zakonisht çeliku me karbon të vlerësuar për klasat më të ulëta.

Herë pas here, një lëng shumë gërryes - sulfid hidrogjeni - është i pranishëm në rrjedhën e naftës së papërpunuar. Ky material, i quajtur edhe gaz i thartë, mund të jetë vdekjeprurës. Për të kapërcyer sfidat e gazit të thartë, duhet të ndiqen materiale speciale ose teknika të përpunimit të materialit në përputhje me specifikimin ndërkombëtar NACE MR0175.

INDUSTRIA OFSHORE

Sistemet e tubacioneve për platformat e naftës në det të hapur dhe objektet e prodhimit përmbajnë një mori valvulash të ndërtuara sipas shumë specifikimeve të ndryshme për të trajtuar shumëllojshmërinë e gjerë të sfidave të kontrollit të rrjedhës. Këto pajisje përmbajnë gjithashtu sythe të ndryshme të sistemit të kontrollit dhe pajisje për lehtësimin e presionit.

Për objektet e prodhimit të naftës, zemra arteriale është sistemi aktual i tubacioneve të rikuperimit të naftës ose gazit. Edhe pse jo gjithmonë në vetë platformën, shumë sisteme prodhimi përdorin pemët e Krishtlindjeve dhe sistemet e tubacioneve që funksionojnë në thellësi të papërshtatshme prej 10,000 këmbësh ose më shumë. Kjo pajisje prodhimi është ndërtuar sipas shumë standardeve kërkuese të Institutit Amerikan të Naftës (API) dhe referohet në disa praktika të rekomanduara të API (RP).

Në shumicën e platformave të mëdha të naftës, proceset shtesë aplikohen në lëngun e papërpunuar që vjen nga koka e pusit. Këto përfshijnë ndarjen e ujit nga hidrokarburet dhe ndarjen e gazit dhe lëngjeve të gazit natyror nga rrjedha e lëngut. Këto sisteme tubacionesh pas pemës së Krishtlindjes janë ndërtuar përgjithësisht sipas kodeve të tubacioneve të Shoqatës Amerikane të Inxhinierëve Mekanikë B31.3 me valvola të dizajnuara në përputhje me specifikimet e valvulave API si API 594, API 600, API 602, API 608 dhe API 609.

Disa nga këto sisteme mund të përmbajnë gjithashtu portë API 6D, top dhe valvola kontrolli. Meqenëse çdo tubacion në platformë ose anije stërvitjeje është i brendshëm i objektit, kërkesat strikte për përdorimin e valvulave API 6D për tubacionet nuk zbatohen. Edhe pse në këto sisteme tubacionesh përdoren lloje të shumta valvulash, lloji i valvulave i zgjedhur është valvula e topit.

TUBACIONET

Megjithëse shumica e tubacioneve janë të fshehura nga pamja, prania e tyre është zakonisht e dukshme. Shenjat e vogla që thonë "tubacioni i naftës" janë një tregues i dukshëm i pranisë së tubacioneve të transportit nëntokësor. Këto tubacione janë të pajisura me shumë valvola të rëndësishme në të gjithë gjatësinë e tyre. Valvulat e mbylljes së tubacionit emergjent gjenden në intervale të përcaktuara nga standardet, kodet dhe ligjet. Këto valvola shërbejnë për shërbimin jetësor të izolimit të një pjese të tubacionit në rast rrjedhjeje ose kur kërkohet mirëmbajtje.

Gjithashtu të shpërndara përgjatë gjurmës së gazsjellësit janë objektet ku linja del nga toka dhe aksesi në linjë është i disponueshëm. Këto stacione janë shtëpia e pajisjeve të lëshimit të "derrit", e cila përbëhet nga pajisje të futura në tubacione ose për të inspektuar ose pastruar linjën. Këto stacione lëshimi të derrave zakonisht përmbajnë disa valvola, ose porta ose topa. Të gjitha valvulat në një sistem tubacioni duhet të jenë me port të plotë (me hapje të plotë) për të lejuar kalimin e derrave.

Tubacionet gjithashtu kanë nevojë për energji për të luftuar fërkimin e tubacionit dhe për të ruajtur presionin dhe rrjedhën e linjës. Përdoren kompresorë ose stacione pompimi që duken si versione të vogla të një impianti procesi pa kulla të larta plasaritjeje. Këto stacione janë shtëpia e dhjetëra valvulave të portës, topit dhe tubacionit të kontrollit.

Vetë tubacionet janë projektuar në përputhje me standarde dhe kode të ndryshme, ndërsa valvulat e tubacionit ndjekin valvulat e tubacionit API 6D.

Ka edhe tubacione më të vogla që ushqehen në shtëpi dhe struktura komerciale. Këto linja sigurojnë ujë dhe gaz dhe mbrohen nga valvola mbyllëse.

Komunat e mëdha, veçanërisht në pjesën veriore të Shteteve të Bashkuara, sigurojnë avull për kërkesat për ngrohje të klientëve komercialë. Këto linja furnizimi me avull janë të pajisura me një sërë valvulash për të kontrolluar dhe rregulluar furnizimin me avull. Megjithëse lëngu është me avull, presionet dhe temperaturat janë më të ulëta se ato që gjenden në prodhimin e avullit të termocentralit. Një shumëllojshmëri e llojeve të valvulave përdoren në këtë shërbim, megjithëse valvula e nderuar e prizës është ende një zgjedhje popullore.

RAFINERIA DHE PETROKIMIKE

Valvulat e rafinerisë përbëjnë më shumë përdorim industrial të valvulave se çdo segment tjetër i valvulave. Rafineritë janë shtëpia e lëngjeve korrozive dhe në disa raste, temperaturave të larta.

Këta faktorë diktojnë se si ndërtohen valvulat në përputhje me specifikimet e dizajnit të valvulave API si API 600 (valvulat e portës), API 608 (valvulat me top) dhe API 594 (valvulat e kontrollit). Për shkak të shërbimit të ashpër që hasin shumë prej këtyre valvulave, shpesh nevojitet një lejim shtesë korrozioni. Ky lejim manifestohet përmes trashësisë më të madhe të murit që specifikohet në dokumentet e projektimit API.

Pothuajse çdo lloj valvulash kryesore mund të gjendet me bollëk në një rafineri tipike të madhe. Valvula e kudondodhur e portës është ende mbreti i kodrës me popullsinë më të madhe, por valvulat e kthesës çerek po marrin një pjesë gjithnjë e më të madhe të pjesës së tyre të tregut. Produktet me çerek kthese që bëjnë depërtime të suksesshme në këtë industri (e cila dikur gjithashtu dominohej nga produktet lineare) përfshijnë valvulat fluturuese të trefishta me performancë të lartë dhe valvulat e topit të vendosura në metal.

Porta standarde, globi dhe valvulat e kontrollit gjenden ende në masë, dhe për shkak të sinqeritetit të dizajnit të tyre dhe ekonomisë së prodhimit, nuk do të zhduken së shpejti.

Vlerësimet e presionit për valvulat e rafinerisë shtrihen nga klasa 150 në klasën 1500, me klasën 300 më të njohurit.

Çeliqet me karbon të thjeshtë, të tillë si kategoria WCB (i derdhur) dhe A-105 (i falsifikuar) janë materialet më të njohura të specifikuara dhe të përdorura në valvulat për shërbimin e rafinerisë. Shumë aplikime të procesit të rafinimit shtyjnë kufijtë e sipërm të temperaturës së çeliqeve të thjeshtë të karbonit dhe lidhjet me temperaturë më të lartë janë të specifikuara për këto aplikime. Më të njohurit prej tyre janë çeliqet krom/moly si 1-1/4% Cr, 2-1/4% Cr, 5% Cr dhe 9% Cr. Çeliqet inox dhe lidhjet me përmbajtje të lartë nikel përdoren gjithashtu në disa procese rafinimi veçanërisht të ashpra.