Ku përdoren valvulat

Ku përdoren valvulat: Kudo!

08 Nëntor 2017 Shkruar nga Greg Johnson

Valvulat mund të gjenden pothuajse kudo sot: në shtëpitë tona, nën rrugë, në ndërtesa tregtare dhe në mijëra vende brenda impianteve të energjisë dhe ujit, fabrika letrash, rafineri, impiante kimike dhe pajisje të tjera industriale dhe infrastrukturore.
Industria e valvulave është me të vërtetë me shpatulla të gjera, me segmente që variojnë nga shpërndarja e ujit te energjia bërthamore te nafta dhe gazi në rrjedhën e sipërme dhe në rrjedhën e poshtme. Secila prej këtyre industrive të përdoruesve të fundit përdor disa lloje themelore të valvulave; megjithatë, detajet e ndërtimit dhe materialet shpesh janë shumë të ndryshme. Këtu është një kampionim:

PUNT E UJIT
Në botën e shpërndarjes së ujit, presionet janë pothuajse gjithmonë relativisht të ulëta dhe temperaturat janë të ambientit. Këto dy fakte të aplikimit lejojnë një numër elementësh të dizajnit të valvulave që nuk do të gjenden në pajisjet më të sfiduara siç janë valvulat e avullit me temperaturë të lartë. Temperatura e ambientit e shërbimit të ujit lejon përdorimin e elastomereve dhe vulave të gomës jo të përshtatshme diku tjetër. Këto materiale të buta lejojnë që valvulat e ujit të pajisen për të mbyllur fort pikimet.

Një konsideratë tjetër në valvulat e shërbimit të ujit është zgjedhja në materialet e ndërtimit. Hekurat e hedhura dhe duktilë përdoren gjerësisht në sistemet e ujit, veçanërisht linjat e mëdha me diametër të jashtëm. Linjat shumë të vogla mund të trajtohen mjaft mirë me materiale të valvulës së bronzit.

Presionet që shohin shumica e valvulave të ujësjellësit zakonisht janë nën 200 psi. Kjo do të thotë se nuk nevojiten projekte me presion të lartë me mure më të trasha. 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 të lartë gjenden gjithashtu në pikat e presionit më të lartë në një digë të gjatë.

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

UJI I KALUAR
Ana anësore e ujit të pijshëm të freskët që hyn në një objekt 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 të trajtimit kanë shumë tubacione me presion të ulët dhe valvola për të kryer "punën e tyre të ndyrë". Kërkesat për valvulat e ujërave të ndotura në shumë raste janë shumë më të buta sesa kërkesat për shërbimin e ujit të pastër. Portat e hekurta dhe valvulat kontrolluese janë zgjedhjet më të njohura për këtë lloj shërbimi. Valvulat standarde në këtë shërbim janë ndërtuar në përputhje me specifikimet e AWWA.

INDUSTRIA E FUQIS
Pjesa më e madhe e energjisë elektrike të gjeneruar në Shtetet e Bashkuara gjenerohet në impiantet e avullit duke përdorur karburante fosile dhe turbina me shpejtësi të lartë. Qërimi i mbulesës së një termocentrali modern do të jepte një pamje të sistemeve të tubacioneve me presion të lartë, me temperaturë të lartë. Këto linja kryesore janë më kritike në procesin e gjenerimit të energjisë me avull.

Valvulat e portës mbeten një zgjedhje kryesore për aplikimet e ndezjes / fikjes së termocentralit, megjithëse gjenden gjithashtu valvola globale me qëllim të veçantë. Valvulat e topit me performancë të lartë, me shërbim kritik, po fitojnë popullaritet me disa dizajnerë të termocentralit dhe po bëjnë hyrje në këtë botë dikur të dominuar nga valvulat lineare.

Metalurgjia është kritike për valvulat në aplikimet e energjisë, veçanërisht ato që veprojnë në diapazonin e funksionimit superkritik ose ultra-superkritik të presionit dhe temperaturës. F91, F92, C12A, së bashku me disa lidhjeve Inconel dhe çelik inox përdoren zakonisht në termocentralet e sotëm. Klasat e presionit përfshijnë 1500, 2500 dhe në disa raste 4500. Natyra moduluese e termocentraleve (ato që veprojnë vetëm sipas nevojës) gjithashtu vë një tendosje të madhe të valvulave dhe tubacioneve, duke kërkuar dizajne të fuqishme për të trajtuar kombinimin ekstrem të çiklizmit, temperaturës dhe presion.
Përveç valvulës kryesore të avullit, termocentralet janë të ngarkuar me tubacione ndihmëse, të populluara nga një mori portash, globi, kontrolli, fluturash dhe valvolash topi.

Termocentralet bërthamorë veprojnë në të njëjtin parim me turbinë me avull / shpejtësi të lartë. Dallimi kryesor është se në një termocentral bërthamor, avulli krijohet nga nxehtësia nga procesi i ndarjes. Valvulat e termocentralit bërthamor janë të ngjashme me kushërinjtë e tyre me karburant fosil, me përjashtim të racës së tyre dhe kërkesës së shtuar të besueshmërisë absolute. Valvulat bërthamore prodhohen me standarde jashtëzakonisht të larta, me dokumentacionin kualifikues dhe inspektues që mbush qindra faqe.

imng

PRODHIMI I NAFT ANDS DHE GAZIT
Puset e naftës dhe gazit dhe objektet e prodhimit janë përdorues të rëndë të valvulave, duke përfshirë shumë valvola të rënda. Megjithëse gushers naftës që hedhin qindra metra në ajër nuk ka më gjasa të ndodhin, imazhi ilustron presionin e mundshëm të naftës dhe gazit nëntokësor. Kjo është arsyeja pse kokat e puseve ose pemët e Krishtlindjeve vendosen në majë të një vargu të gjatë tubi. Këto montime, me kombinimin e tyre të valvulave dhe pajisjeve speciale, janë krijuar për të trajtuar presione lart prej 10,000 psi. Ndërsa rrallë gjenden në puset e gërmuara në tokë këto ditë, presionet e larta ekstreme shpesh gjenden në puset e thella detare.

Dizajni i pajisjes Wellhead është i mbuluar nga specifikimet e API të tilla si 6A, Specifikimi për Pajisjet Wellhead dhe Christmas Tree Equipment. Valvulat e mbuluara në 6A janë të dizajnuara për presione jashtëzakonisht të larta por temperatura modeste. Shumica e pemëve të Krishtlindjeve përmbajnë valvola porta dhe valvola të veçanta globale të quajtura mbytje. Mbytësit përdoren për të rregulluar rrjedhën nga pusi.

Përveç vetë burimeve të puseve, shumë pajisje ndihmëse mbushin një fushë nafte ose gazi. Pajisja e procesit për të para-trajtuar naftën ose gazin kërkon një numër valvulash. Këto valvola zakonisht janë çeliku të karbonit të vlerësuar për klasa të ulëta.

Ndonjëherë, një lëng shumë gërryes - sulfuri i hidrogjenit - është i pranishëm në rrjedhën e naftës së papërpunuar. Ky material, i quajtur edhe gaz i thartë, mund të jetë vdekjeprurës. Për të mposhtur sfidat e gazit të thartë, duhet të ndiqen materiale të veçanta ose teknika të përpunimit të materialeve në përputhje me specifikimin NACE International MR0175.

INDUSTRI N OFF SHTYP
Sistemet e tubacioneve për pajisjet e naftës në det të hapur dhe pajisjet e prodhimit përmbajnë një mori valvolash të ndërtuara në shumë specifikime të ndryshme për të trajtuar shumëllojshmërinë e sfidave të kontrollit të rrjedhës. Këto pajisje gjithashtu përmbajnë sythe të ndryshme të sistemit të kontrollit dhe pajisje lehtësuese të presionit.

Për objektet e prodhimit të naftës, zemra arteriale është sistemi aktual i tubacioneve të rigjenerimit të naftës ose gazit. Megjithëse jo gjithmonë në vetë platformën, shumë sisteme prodhimi përdorin pemët e Krishtlindjeve dhe sistemet e tubacioneve që veprojnë në thellësitë jo-mikpritëse prej 10,000 metrash ose më shumë. Kjo pajisje prodhimi është ndërtuar sipas shumë standardeve të kërkuara nga Instituti Amerikan i Naftës (API) dhe referuar në disa Praktikat e Rekomanduara të API (RP).

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

Disa prej këtyre sistemeve mund të përmbajnë gjithashtu API 6D porta, topa dhe valvola kontrolli. Meqenëse çdo tubacion në platformë ose anije stërvitjeje është i brendshëm në objekt, kërkesat strikte për të përdorur valvulat API 6D për tubacionet nuk zbatohen. Megjithëse në këto sisteme tubacionesh përdoren lloje të shumëfishta të valvulave, lloji i valvulave i zgjedhur është valvula e topit.

Tubacionet
Edhe pse shumica e tubacioneve janë të fshehura nga pamja, prania e tyre zakonisht është e dukshme. Shenjat e vogla që tregojnë "tubacionin e naftës" janë një tregues i dukshëm i pranisë së tubacioneve nëntokësore të transportit. Këto tubacione janë të pajisura me shumë valvola të rëndësishme gjatë gjithë gjatësisë së tyre. Valvulat e mbylljes së tubacionit emergjent gjenden në intervale siç përcaktohet nga standardet, kodet dhe ligjet. Këto valvola shërbejnë për shërbimin jetësor të izolimit të një pjese të tubacionit në rast të një rrjedhjeje ose kur kërkohet mirëmbajtja.

Gjithashtu të shpërndara përgjatë një gjurme tubacioni janë objektet ku linja del nga toka dhe aksesi i linjës është i disponueshëm. Këto stacione janë shtëpia për pajisjet e nisjes së "derrit", e cila përbëhet nga pajisje të futura në tubacione ose për të inspektuar ose pastruar vijën. Këto stacione të nisjes së derrit zakonisht përmbajnë disa valvola, ose lloje portash ose topash. 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 stacione kompresori ose pompimi që duken si versione të vogla të një impianti procesi pa kulla të larta plasaritje. Këto stacione janë shtëpia e dhjetëra valvulave të tubacioneve, portave dhe topave.
Vetë tubacionet janë projektuar në përputhje me standarde dhe kode të ndryshme, ndërsa valvulat e tubacionit ndjekin API 6D Pipeline Valves.
Ekzistojnë gjithashtu tubacione më të vegjël që ushqehen në shtëpi dhe struktura tregtare. Këto linja sigurojnë ujë dhe gaz dhe ruhen nga valvola mbyllëse.
Komunat e mëdha, veçanërisht në pjesën veriore të Shteteve të Bashkuara, ofrojnë avull për kërkesat e ngrohjes të klientëve komercialë. Këto linja të furnizimit me avull janë të pajisura me një larmi valvulash për të kontrolluar dhe rregulluar furnizimin me avull. Megjithëse lëngu është avull, presionet dhe temperaturat janë më të ulëta se ato që gjenden në gjenerimin e avullit të termocentralit. Një shumëllojshmëri e llojeve të valvulave përdoren në këtë shërbim, edhe pse valvula e nderuar e prizës është ende një zgjedhje popullore.

Rafineri dhe petrokimike
Valvulat e rafinerisë marrin më shumë përdorim të valvulave industriale se çdo segment tjetër i valvulave. Rafineritë janë shtëpi për të dy lëngje gërryese dhe në disa raste, temperatura të larta.
Këta faktorë diktojnë mënyrën se si ndërtohen valvulat në përputhje me specifikimet e dizajnit të valvulave API siç janë API 600 (valvola porte), API 608 (valvola topi) dhe API 594 (valvola kontrolli). Për shkak të shërbimit të ashpër që hasin shumë nga këto valvola, shpesh nevojitet një shtesë shtesë e korrozionit. Kjo lejim manifestohet përmes trashësive më të mëdha të murit që specifikohen në dokumentet e dizajnit API.

Pothuajse çdo lloj i madh i valvulave mund të gjendet me bollëk në një rafineri tipike të madhe. Valvula e kudogjendur e portës është ende mbreti i kodrës me popullsinë më të madhe, por valvulat me kthesa çerekësh po marrin një sasi gjithnjë e më të madhe të pjesës së tyre të tregut. Produktet e kthesës tremujore që bëjnë ndërhyrje të suksesshme në këtë industri (e cila gjithashtu ishte e dominuar dikur nga produktet lineare) përfshijnë valvola fluturash të trefishta të kompensuara me performancë të lartë dhe valvola topi të ulura në metal.

Portat standarde, globi dhe valvulat kontrolluese gjenden ende në masë, dhe për shkak të zemërimit të dizajnit të tyre dhe ekonomisë së prodhimit, nuk do të zhduken së shpejti.
Vlerësimet e presionit për valvulat e rafinerisë bëjnë gamën nga Klasa 150 në Klasën 1500, me Klasën 300 më të popullarizuara.
Çeliqet e zakonshëm të karbonit, të tilla si klasa WCB (gize) dhe A-105 (të falsifikuara) janë materialet më të njohura të specifikuara dhe të përdorura në valvola për shërbimin e rafinerisë. Shumë aplikacione të procesit të rafinimit shtyjnë kufijtë e sipërm të temperaturave të çeliqeve të zakonshëm të karbonit dhe lidhjet me temperaturë më të lartë janë specifikuar për këto aplikime. Më të njohurit prej tyre janë çeliqet e kromit / molit si 1-1 / 4% Cr, 2-1 / 4% Cr, 5% Cr dhe 9% Cr. Çeliqet e pandryshkshëm dhe lidhjet me nikel të lartë përdoren gjithashtu në disa procese veçanërisht të ashpra të rafinimit.

sdagag

KIMIKE
Industria kimike është një përdoruese e madhe e valvulave të të gjitha llojeve dhe materialeve. Nga impiantet e vogla të grupeve te komplekset e mëdha petrokimike të gjetura në Bregun e Gjirit, valvulat janë një pjesë e madhe e sistemeve të tubacioneve të procesit kimik.

Shumica e aplikacioneve në proceset kimike janë më të ulëta në presion sesa shumë procese rafinimi dhe gjenerimi të energjisë. Klasat më të njohura të presionit për valvulat e impianteve kimike dhe tubacionet janë Klasat 150 dhe 300. Fabrikat kimike kanë qenë gjithashtu nxitësi më i madh i marrjes së pjesës së tregut që valvulat e topit kanë luftuar nga valvulat lineare gjatë 40 viteve të fundit. Valvula e rrotullës me ulje elastike, me mbylljen e saj me rrjedhje zero, është një përshtatje perfekte për shumë aplikime të impianteve kimike. Madhësia kompakte e valvulës së topit është gjithashtu një tipar popullor.
Ka akoma disa impiante kimike dhe procese bimore ku preferohen valvulat lineare. Në këto raste, valvulat popullore të dizajnuara nga API 603, me mure më të hollë dhe pesha më të lehta, janë zakonisht porta ose valvula globale e zgjedhur. Kontrolli i disa kimikateve gjithashtu kryhet në mënyrë efektive me diafragmë ose valvola pinch.
Për shkak të natyrës gërryese të shumë kimikateve dhe proceseve të bërjes kimike, zgjedhja e materialit është kritike. Materiali defacto është shkalla 316 / 316L e çelikut inox austenitik. Ky material funksionon mirë për të luftuar korrozionin nga një mori lëngjeve ndonjëherë të keqe.

Për disa aplikime më të ashpra gërryese, nevojitet më shumë mbrojtje. Nota të tjera me performancë të lartë të çelikut austenitik, të tilla 317, 347 dhe 321 shpesh zgjidhen në këto situata. Lidhjet e tjera që përdoren herë pas here për të kontrolluar lëngjet kimike përfshijnë Monel, Alloy 20, Inconel dhe 17-4 PH.

Ndarja e GNL-së dhe GAZIT
Gazi natyror i lëngshëm (LNG) dhe proceset e kërkuara për ndarjen e gazit mbështeten në tubacionet e gjera. Këto aplikime kërkojnë valvola që mund të funksionojnë në temperatura shumë të ulëta kriogjenike. Industria e LNG, e cila po rritet me shpejtësi në Shtetet e Bashkuara, po kërkon vazhdimisht të azhurnojë dhe përmirësojë procesin e lëngëzimit të gazit. Për këtë qëllim, tubacionet dhe valvulat janë bërë shumë më të mëdha dhe kërkesat e presionit janë ngritur.

Kjo situatë ka kërkuar që prodhuesit e valvulave të zhvillojnë modele për të përmbushur parametra më të ashpër. Valvulat me topa dhe flutura me kthesë tremujore janë të njohura për shërbimin LNG, me materialin më të popullarizuar 316ss [çelik inox]. ANSI Class 600 është tavani i zakonshëm i presionit për shumicën e aplikacioneve të GNL. Megjithëse produktet me kthesë në çerek janë llojet më të njohura të valvulave, valvulat e portës, globit dhe kontrollit mund të gjenden edhe në bimë.

Shërbimi i ndarjes së gazit përfshin ndarjen e gazit në elementet themelore individuale të tij. Për shembull, metodat e ndarjes së ajrit japin azot, oksigjen, helium dhe gazra të tjerë gjurmë. Natyra shumë e ulët e temperaturës së procesit do të thotë që kërkohen shumë valvola kriogjene.

Të dy impiantet e ndarjes së LNG dhe gazit kanë valvola me temperaturë të ulët që duhet të qëndrojnë të funksionueshme në këto kushte kriogjene. Kjo do të thotë që sistemi i paketimit të valvulave duhet të ngrihet larg lëngut me temperaturë të ulët përmes përdorimit të një kolone gazi ose kondensimi. Kjo kolonë e gazit parandalon që lëngu të formojë një top akulli rreth zonës së paketimit, gjë që do të parandalonte kthimin ose ngritjen e rrjedhës së valvulës.

dsfsg

NDILRTESA TREGTARE
Ndërtesat tregtare na rrethojnë, por nëse nuk i kushtojmë vëmendje të madhe ndërsa ato janë ndërtuar, kemi pak të dhëna për shumicën e arterieve të lëngshme të fshehura brenda mureve të tyre të muraturës, qelqit dhe metalit.

Një emërues i përbashkët në pothuajse çdo ndërtesë është uji. Të gjitha këto struktura përmbajnë një larmi sistemesh tubacionesh që mbajnë shumë kombinime të përbërjes hidrogjen / oksigjen në formën e lëngjeve të pijshëm, ujërave të zeza, ujit të nxehtë, ujit gri dhe mbrojtjes nga zjarri.

Nga pikëpamja e mbijetesës së ndërtesës, sistemet e zjarrit janë më kritike. Mbrojtja nga zjarri në ndërtesa ushqehet pothuajse universalisht dhe mbushet me ujë të pastër. Që sistemet e ujit nga zjarri të jenë efektive, ato duhet të jenë të besueshme, të kenë presion të mjaftueshëm dhe të vendosen në mënyrë të përshtatshme në të gjithë strukturën. Këto sisteme janë të dizajnuara për të aktivizuar automatikisht në rast zjarri.
Ndërtesat shumëkatëshe kërkojnë të njëjtin shërbim të presionit të ujit në katet e fundit si katet e poshtme, kështu që pompat me presion të lartë dhe tubacionet duhet të përdoren për të marrë ujin lart. Sistemet e tubacioneve janë zakonisht Klasa 300 ose 600, në varësi të lartësisë së ndërtesës. Të gjitha llojet e valvulave përdoren në këto aplikacione; megjithatë, dizajnet e valvulave duhet të aprovohen nga Underwriters Laboratories ose Factory Mutual për shërbimin kryesor të zjarrit.

Të njëjtat klasa dhe lloje të valvulave të përdorura për valvulat e shërbimit të zjarrit përdoren për shpërndarjen e ujit të pijshëm, edhe pse procesi i miratimit nuk është aq i rreptë.
Sistemet komerciale të kondicionimit të ajrit që gjenden në strukturat e mëdha të biznesit si ndërtesat e zyrave, hotelet dhe spitalet zakonisht janë të centralizuara. Ata kanë një njësi të madhe ftohëse ose kazan për të ftohur ose ngrohur lëngun e përdorur për transferimin e temperaturës së ftohtë ose të lartë. Këto sisteme shpesh duhet të trajtojnë ftohës të tillë si R-134a, një hidro-fluorokarbon, ose në rastin e sistemeve kryesore të ngrohjes, avull. Për shkak të madhësisë kompakte të valvulave të fluturave dhe topave, këto lloje janë bërë të njohura në sistemet e ftohësit HVAC.

Nga ana e avullit, disa valvola kthyese kthesë kanë bërë përdorim, megjithatë shumë inxhinierë hidraulikë ende mbështeten te valvulat lineare dhe globale, veçanërisht nëse tubacioni kërkon skajet e saldimit të prapanicës. Për këto aplikime të moderuara të avullit, çeliku ka zënë vendin e gize për shkak të saldimit të çelikut.

Disa sisteme ngrohje përdorin ujë të nxehtë në vend të avullit si një lëng transferimi. Këto sisteme shërbehen mirë nga valvulat prej bronzi ose hekuri. Valvulat e topave dhe fluturave me ulje elastike me kthesë janë shumë të popullarizuara, megjithëse disa dizajne lineare përdoren ende.

P CONRFUNDIM
Megjithëse provat e aplikimeve të valvulave të përmendura në këtë artikull mund të mos jenë të dukshme gjatë një udhëtimi në Starbucks ose në shtëpinë e gjyshes, disa valvola shumë të rëndësishme janë gjithmonë afër. Ka edhe valvola në motorin e makinës që përdoren për të shkuar në ato vende të tilla si ato në karburator që kontrollojnë rrjedhën e karburantit në motor dhe ato në motor që kontrollojnë rrjedhën e benzinës në pistona dhe përsëri jashtë. Dhe nëse ato valvola nuk janë mjaft afër jetës sonë të përditshme, merrni parasysh realitetin që zemrat tona rrahin rregullisht përmes katër pajisjeve vitale të kontrollit të rrjedhës.

Ky është vetëm një shembull tjetër i realitetit që: valvulat janë vërtet kudo. VM
Pjesa II e këtij neni mbulon industri shtesë ku përdoren valvola. Shkoni në www.valvemagazine.com për të lexuar në lidhje me pulpë dhe letër, aplikime detare, diga dhe energji hidroelektrike, diellore, hekur dhe çelik, hapësirë ​​ajrore, gjeotermale dhe zierje dhe distilim të artizanatit.

GREG JOHNSON është president i United Valve (www.unitedvalve.com) në Hjuston. Ai është një redaktor kontribues në Revistën VALVE, kryetari i kaluar i Këshillit të Riparimit të Valvulave dhe një anëtar aktual i bordit të VRC. Ai gjithashtu shërben në Komitetin e Edukimit dhe Trajnimit të VMA, është nënkryetar i Komitetit të Komunikimit të VMA dhe është presidenti i kaluar i Shoqërisë së Standardizimit të Prodhuesve. 


Koha e postimit: Shtator-29-2020

Aplikacion

Underground pipeline

Tubacioni nëntokësor

Irrigation System

Sistemi i ujitjes

Water Supply System

Sistemi i furnizimit me ujë

Equipment supplies

Furnizime pajisjesh