管道球閥(如圖1所示)通常在現(xiàn)場被誤用。例如,隔離閥經(jīng)常用于控制應用,導致流量控制不佳和可能的閥損壞。這是因為它們的密封和填料設計通常不適合節(jié)流應用。
在大多數(shù)情況下,控制應用會在閥上產(chǎn)生相對較高的壓降,這會導致噪音,氣蝕和振動增加。如果沒有適當?shù)恼{(diào)整,則控制閥不適合該應用,并且會因這些壓降而引起的噪音,氣蝕和振動而損壞。精確的可控制性在很大程度上取決于球軸的連接方式,適當?shù)妮S引導,盤根設計和執(zhí)行器類型。隔離閥不具有這些節(jié)流應用所需的功能。
另一方面,在隔離應用中不應使用控制閥。控制閥的設計具有固有的泄漏(如ANSI / FCI 70-2所規(guī)定),通常使它們不適合隔離應用。大多數(shù)控制閥也沒有像隔離閥那樣經(jīng)過防火測試。并且,對于隔離閥和控制閥,流量系數(shù)(Cv)的計算方式有所不同。
內(nèi)部隔離閥
在管道上,當附近的控制閥關閉時,隔離閥通常用于隔離過程流體使其不向下游移動。對于每個控制閥,均應在上游和下游安裝一個隔離閥。
隔離閥使用非機械保持的密封件來利用密封件注入口來實現(xiàn)緊密關閉。這些閥具有O形密封圈(見圖2),非常適合低循環(huán)應用,并且該密封圈帶有防火墊圈。這些閥可以由執(zhí)行器手動操作或自動操作。
球/軸連接通常是固定的或采用雙D型設計。執(zhí)行器/閥軸連接鍵連接。這些連接在設計中具有固有的空行程,并且在節(jié)流時閥的性能可能很差。
選擇隔離閥時,請查找:
密封進樣口以實現(xiàn)嚴格關閉
適用于地下服務應用
O形圈包裝結構
適用于手動操作
符合API 6D
隔離閥雖然適用于低循環(huán)應用,但對于動態(tài)性能卻不是理想的選擇。隔離閥不能像控制閥那樣以0到90度之間的角度安裝,只能完全關閉或完全打開。
一般服務控制閥
一般服務應用不需要噪聲衰減,防氣蝕或嚴格控制;因此,通用閥沒有花鍵軸或衰減器,但仍可用于動態(tài)應用。嚴重的服務應用是那些預期會產(chǎn)生過多噪音或氣蝕的應用。
通用型,安裝在耳軸上的全通徑管道球閥(如圖3所示)可用于控制和隔離應用中。它具有節(jié)流所需的機械保留的密封件,沒有密封件損壞的風險。在低行程時節(jié)流的同時在閥上施加較高的壓降會導致非機械保持的密封件從支座中吸出,從而導致密封件損壞并防止閥被關閉。
其他功能還包括活載填料和堅固的傳動系統(tǒng),該傳動系統(tǒng)旨在在行駛中途正確吸收能量。當控制閥節(jié)流時,它吸收能量,在閥軸上產(chǎn)生側向負載。在這些條件下,活載填料會引導閥軸。機械保持的密封件可防止在流量顯著降低時經(jīng)常發(fā)生的壓力下降期間損壞閥內(nèi)件。
選擇一般服務控制閥時,請查找:
設計符合B16.34和API 6D
機械固定的密封插件
活包裝
通用控制閥幾乎可用于不需要降低噪音和極高精度的任何應用中。但是,雙D或銷釘球軸連接不能提供最高的性能,因為一般服務應用通常對節(jié)流的要求不嚴格。
嚴重維修閥
典型的惡劣服務應用需要高性能的執(zhí)行機構。對于較快的行程速度或更高的周期,可能需要這樣做。選擇用于惡劣工況的閥門時,應考慮使用適當?shù)腛形圈,執(zhí)行器附件以及其他閥門組件和功能。為了大大減少空轉,在安裝有耳軸的全孔管道球閥(如圖4所示)上進行了嚴格的維修,花鍵連接了球到軸和軸到執(zhí)行器。
在嚴重的服務應用中,氣蝕可能是一個問題。當管道流體流經(jīng)固定節(jié)流閥(如控制閥)時,壓力下降。根據(jù)壓降的嚴重程度以及與過程相關的流體特性,這可能會導致氣蝕。
當腔靜脈收縮處的壓力降到該過程的蒸氣壓以下,然后在下游恢復時,就會發(fā)生氣穴現(xiàn)象。空化會導致閥體和閥內(nèi)件的廣泛損壞。在氣體服務中,控制閥上的高壓降會產(chǎn)生噪音和振動;因此,應對這些氣蝕和噪聲源對于防止在嚴苛應用中損壞閥門至關重要。
可以為管道球閥提供各種類型的防氣蝕和噪聲防護裝飾,以分階段壓降并防止氣蝕。這使閥門無法立即承受整個壓力降。Aerodome風格的飾板可用于將噪音降低到合理水平。這些飾件可以針對不同的啟動情況進行定制,并具有滿負荷的能力以適合所需的應用。
選擇嚴苛的球閥時,請查找:
防氣蝕飾邊
花鍵軸連接
快速打擊能力
適用于特殊結構的適應性產(chǎn)品平臺
管道應用
球閥可用于以下應用:
在閘站內(nèi)
作為工作/監(jiān)控閥
提供過壓保護
作為泵站壓力控制閥
在壓縮機站內(nèi)
提供防電涌保護
隨著管道氣體從城市中的高壓管道輸送到低壓管道,該氣體通過帶有工作閥和/或監(jiān)控閥的閘門站以降低壓力。工作閥可處理壓力下降并在下游保持較低的壓力。這種相當大的壓降會產(chǎn)生噪音和振動。
通常,需要噪聲衰減調(diào)整以及提供嚴格節(jié)流控制的功能。監(jiān)視器充當工作人員的備份;如果發(fā)生任何事情,它將接管并控制下游的壓力。盡管監(jiān)控閥可能需要較少的節(jié)流控制,但仍可能需要像控制閥一樣執(zhí)行。
超壓保護閥或超級監(jiān)控閥通常用作一般維修閥。它可以位于工作人員和監(jiān)視器的上游,也可以位于閘站或壓縮機站的入口。如果需要關閉站,則該閥將關閉,因此節(jié)流控制和關閉對于該應用很重要。
泵站壓力控制閥在完全打開時可將壓降降至最低。這些閥門必須能夠應對瞬態(tài)條件,而更高的壓力降(通常在啟動期間發(fā)生)可能會導致氣蝕現(xiàn)象。
壓縮機站可以每50至100英里放置在管道上,以幫助增加壓力。通常,使用防喘振控制閥來防止壓縮機發(fā)生喘振,這會給設備造成高昂的損壞。
結論
正確選擇球閥將導致更長的正常運行時間和更好的性能,并且將防止“吸出”密封件和損壞傳動系統(tǒng)。正確的閥門將提供適當?shù)目刂疲p少所需的閥門維護。
用戶應檢查已發(fā)布的規(guī)格,以確保閥門滿足上述要求。閥門制造商應該能夠提供技術幫助,并證明所考慮的閥門已用于類似的管道應用中。