Ассортимент промышленных вентилей

В шаровом клапане используется литой или кованый стальной корпус, выдерживающий давление, с диском или затвором, приводимым в действие штоком, неподвижным седлом и тримом, выбираемым сервисным обслуживанием, для регулирования или изоляции потока в промышленных трубопроводах. Ввод маховика, редуктора или привода вызывает линейное смещение штока, которое постепенно изменяет отверстие седла диска во время открытия дроссельной заслонки и приводит поверхности седла в контакт для закрытия; Это контролируемое ограничение обеспечивает эффективное регулирование расхода и давления, в то время как непрямой проходной клапан создает более высокий перепад давления, чем запорные клапаны прямого проходного сечения. Поэтому конструкция корпуса, класс давления, конструкция крышки, материалы отделки и условия эксплуатации должны оцениваться вместе для нефтеперерабатывающих, нефтехимических, паровых, коммунальных и других технологических служб.

Стальные проходные клапаны могут иметь литые или кованые корпуса, обычные или герметичные крышки, различные системы трима и Т-образные, Y-образные или наклонные проходные каналы. Конструкции проходных клапанов из углеродистой, легированной и нержавеющей стали могут быть адаптированы к условиям давления и температуры, технологической среде, коррозионному воздействию и требуемым услугам по дросселированию.

Ассортимент промышленных вентилей

В ассортимент продукции входят обычные седельные клапаны из литой стали, компактные седельные клапаны из кованой стали и конфигурации с герметичным уплотнением. Поставляемые данные о продукте предлагают следующие эталонные диапазоны. Окончательное наличие размера и класса давления должно быть подтверждено вместе с выбранным материалом, стандартом проектирования, торцевым соединением и методом эксплуатации.

Конфигурация шарового клапана	Справочный диапазон размеров	Обозначение давления Диапазон	Основные материалы	Торцевые соединения	Операция
Шаровой клапан из кованой стали	Ду15–Ду100 / НПС 1/2–4	PN10–PN420 / Класс 150–2500	Углеродистая сталь, легированная сталь, нержавеющая сталь	С фланцами, приваренные встык	Ручной, электрический, пневматический, гидравлический
Клапан из литой стали	Ду50–Ду400 / НПС 2–16	PN10–PN250 / Класс 150–1500	Углеродистая сталь, легированная сталь, нержавеющая сталь	С фланцами, приваренные встык	Ручной, электрический, пневматический, гидравлический
Шаровой клапан с герметичным уплотнением	Ду50–Ду600 / НПС 2–24	PN10–PN420 / Класс 150–2500	Углеродистая сталь, легированная сталь, нержавеющая сталь	С фланцами, приваренные встык	Ручной, электрический, пневматический, гидравлический

Значения классов PN и ASME в таблице являются отдельными системами обозначения давления; Их не следует интерпретировать как прямые числовые эквиваленты. Фактическая устойчивость к давлению и температуре определяется применимым стандартом клапана, группой материалов, классом давления и расчетной температурой.

Эти три диапазона также представляют собой разные маршруты строительства. Кованые корпуса особенно подходят для создания компактных клапанов, тогда как литые корпуса подходят для более крупных и сложных геометрических форм, выдерживающих давление. Конструкция герметичного уплотнения расширяет возможности конфигурации для проектов, в которых предусмотрена прокладка крышки с давлением.

Как работает шаровой клапан

Ручное управление начинается с рулевого колеса. Вращение преобразуется в линейное перемещение штока, перемещая диск к неподвижному седлу или от него. Когда диск поднимается, эффективная площадь потока вокруг седла увеличивается. При опускании диска эта площадь уменьшается до тех пор, пока посадочные поверхности не соприкоснутся и не установятся.

Важное гидравлическое действие происходит вокруг ограничения седла диска. В частично открытом положении жидкость выталкивается через относительно небольшое отверстие и меняет направление через корпус клапана. Локальная скорость и турбулентность увеличиваются в районе дифферента, в то время как давление на сужении снижается. Такое соотношение между положением диска и эффективной площадью потока является причиной того, что шаровой клапан может регулировать промежуточный поток гораздо эффективнее, чем обычный задвижка.

Этот же механизм объясняет одну из главных его инженерных компенсаций. Даже когда он полностью открыт, жидкость следует непрямым путем через корпус обычного клапана, поэтому потеря давления по-прежнему выше, чем через запорный клапан. Следовательно, допустимое падение давления должно быть частью расчета выбора клапана, а не рассматриваться как более поздний фактор.

Направление потока должно соответствовать маркировке производителя и утвержденным спецификациям проекта. Перепад давления, действующий выше или ниже диска, изменяет гидравлическую нагрузку на запорный элемент и может влиять на рабочее усилие и поведение посадки.

Основные компоненты шарового клапана

Рабочие характеристики стального проходного клапана зависят от выравнивания и взаимодействия границы давления, штока и трима, а не только от материала корпуса.

Выравнивание диска и седла особенно важно. Поскольку две поверхности приближаются друг к другу во время дросселирования, скорость потока и турбулентность вокруг ограничения увеличиваются. Эрозия, коррозия, истирание или небольшой путь утечки могут постепенно повредить посадочные поверхности и снизить эффективность закрытия, в результате чего конструкция трима и отделка седла становятся важными производственными контролями.

Конфигурации литых, кованых и герметичных проходных клапанов

Клапан из литой стали

В шаровом клапане из литой стали используется литой корпус, выдерживающий давление, и он может иметь изогнутое отверстие и корпус увеличенной геометрии, необходимые для многих промышленных предприятий. Справочные данные о продуктах охватывают DN50–DN400 / NPS 2–16 и класс 150–1500 с маршрутами материалов из углеродистой, легированной и нержавеющей стали.

Литая конструкция обычно оценивается наряду с номинальным давлением и температурой, коррозионной стойкостью, качеством литья, выбором отделки и требованиями к проверке. Сама по себе отливка корпуса не определяет работоспособность готового клапана.

Шаровой клапан из кованой стали

В шаровом клапане из кованой стали используются кованые компоненты, работающие под давлением, что особенно актуально для компактной конструкции промышленной арматуры. Диапазон поставки простирается от DN15 до DN100 / NPS от 1/2 до 4, с обозначениями давления до класса 2500 в справочных данных.

API 602 специально охватывает компактные задвижки, проходные и обратные клапаны до DN100 / NPS 4, но его опубликованный диапазон классов не преобразует автоматически каждый кованый клапан в пределах эталонного диапазона в клапан API 602. API в настоящее время перечисляет классы 150, 300, 600, 800 и 1500 в API 602; поэтому кованая конфигурация класса 2500 требует подтверждения применимой проектной основы, а не просто маркировки API 602.

Шаровой клапан с герметичным уплотнением

Шаровой клапан с герметичным уплотнением заменяет традиционную концепцию внешнего уплотнения крышки с болтовым соединением на прокладку, в которой внутреннее давление способствует нагрузке на систему уплотнения крышки. Такое расположение используется в некоторых требовательных системах давления и температуры, где спецификация проекта требует создания герметичного уплотнения.

Поставляемый эталонный диапазон простирается от DN50 до DN600 / NPS 2–24 и до класса 2500. API 623 специально предназначен для стальных седельных клапанов с болтовой крышкой, поэтому клапан с герметичным уплотнением не должен автоматически описываться как седельный клапан API 623; конструкция должна быть подтверждена на соответствие применимым стандартам конструкции и клапанов.

Модели корпусов шаровых клапанов

Форма корпуса шарового клапана определяет, как жидкость проходит через область седла диска, и напрямую влияет на перепад давления, поведение дросселирования и компоновку трубопровода. Основными промышленными конфигурациями являются Т-образные, Y-образные и угловые клапаны. В них используется один и тот же базовый механизм «шток-диск-седло», но они различаются геометрией внутреннего потока.

Шаровой клапан Т-образного типа

Т-образная форма представляет собой традиционную конструкцию шарового клапана. Шток движется примерно перпендикулярно трубе, и жидкость меняет направление при прохождении через отверстие седла диска.

Такое расположение обеспечивает эффективное дросселирование и перекрытие, но непрямой путь потока создает сравнительно большее сопротивление и перепад давления. Обычно его выбирают там, где важно регулирование расхода и допустима дополнительная потеря давления.

Шаровой клапан Y-образного сечения

Шаровые клапаны с Y-образной формой наклоняют шток, диск и седло к оси трубы, создавая более прямой внутренний канал, чем с Т-образной формой.

Более плавный путь потока уменьшает изменение направления и потерю давления, сохраняя при этом дросселирующую способность шарового клапана. Он подходит там, где требуется контролируемая регулировка расхода, но предпочтительнее более низкое гидравлическое сопротивление.

Угловой шаровой клапан

Угловой проходной клапан располагает впускное и выпускное отверстия примерно под углом 90 градусов. Жидкость проходит через область седла диска, изменяя при этом направление трубок внутри корпуса клапана.

Эта конфигурация полезна там, где труба уже требует поворота на 90 градусов, что позволяет объединить регулирование потока, перекрытие и изменение направления в одном компоненте и снижает необходимость в отдельном колене.

Конструкция штока, крышки и сильфонного уплотнения

В обычных промышленных клапанах большего размера обычно используется внешний винт и хомут. В шаровом клапане OS&Y рабочая резьба остается за пределами оболочки технологической жидкости, а движение штока обеспечивает видимую индикацию хода диска. Прокладка вокруг штока образует динамический внешний уплотнительный интерфейс.

Конструкция крышки с болтовым соединением обеспечивает съемный доступ к внутренним частям и представляет собой конструкцию крышки, специально предусмотренную стандартом API 623 для фланцевых и приварных встык стальных клапанов для тяжелых условий эксплуатации. Конструкция герметичного уплотнения основана на другой концепции прокладки и должна определяться отдельно.

Шаровой клапан с сильфонным уплотнением

В шаровом клапане с сильфонным уплотнением используется металлический сильфонный узел вокруг штока для отделения технологической среды от внешней области уплотнения штока. По мере перемещения штока сильфон расширяется и сжимается во время рабочего хода, обеспечивая дополнительный сдерживающий барьер, в то время как диск и седло продолжают выполнять обычные функции дросселирования и закрытия шарового клапана.

Такая конструкция особенно полезна там, где важен контроль утечек штока, например, в парах, теплоносителях, химических службах и других процессах, где требования к среде, температуре или выбросам предъявляют более высокие требования к системе уплотнения штока. Сильфон не заменяет обычный механизм регулирования потока шарового клапана; добавляет специальный уплотнительный элемент вокруг подвижного штока, в то время как положение диска продолжает регулировать отверстие в седле.

Различные варианты расположения дисков также можно адаптировать для выполнения сервисных операций. В прилагаемом документе показаны общие, регулирующие, сбалансированные конфигурации и конфигурации направляющих потока, что позволяет выбирать клапан в соответствии с требованиями к закрытию, режиму дросселирования и условиям перепада давления.

Базовая конфигурация: конструкция EN 13709, сильфон MSS SP-117, DN15–DN400, PN16/PN25/PN40, с фланцевыми или стыковыми соединениями и диапазоном эталонных температур от -10 до 400 °. Окончательный материал, расположение дисков и температурная устойчивость должны быть подтверждены в соответствии с фактическими условиями эксплуатации и спецификациями проекта.

Шаровой клапан против задвижки и шарового крана

Выбор клапана становится более понятным при непосредственном сравнении требуемой рабочей функции.

Точка выбора	Шаровой клапан	Задвижка	Шаровой кран
Закрытие движения	Линейное смещение диска	Линейное движение ворот	Вращение мяча на четверть оборота
Основная функция	Регулирование, дросселирование и закрытие	Преимущественно полностью открытая/закрытая изоляция	В основном быстрая изоляция в традиционных конструкциях
Частично открытый режим	Обычная функция макета	Обычно избегают из-за постоянного удушения.	Зависит от конструкции шара и седла.
Полностью открытый путь потока	Непрямой проход тела остается	Относительно прямой	Очень низкое ограничение в полнопроходной конструкции.
Потеря давления	Сравнительно больший	Опустить при полностью открытом положении	Низкая полноразмерная конструкция
Рабочая скорость	Многооборотный	Многооборотный	четверть оборота

Шаровой клапан против задвижки

Основное различие между проходным клапаном и задвижкой заключается в предполагаемом рабочем положении. Шаровой клапан может оставаться в промежуточных положениях диска для регулирования потока. Задвижка в первую очередь предназначена для удаления задвижки из прохода для обеспечения полного потока или опускания ее на седло для изоляции. Результатом является лучшая дросселирующая способность шарового клапана, но меньшее сопротивление полностью открытому потоку в задвижке.

Шаровой клапан против шарового клапана

По сравнению с шаровым клапаном и шаровым клапаном, в шаровом клапане используется линейное смещение диска и регулируемое ограничение седла, в то время как в обычном шаровом клапане достигается быстрое закрытие за счет поворота шара примерно на четверть оборота. Полнопроходной шаровой кран обеспечивает гораздо более прямой открытый проход. Специализированные V-образные или специальные конструкции с регулирующим шаром следует оценивать отдельно от обычных запорных шаровых кранов.

Загрузить: Технический справочник по промышленным вентилям.pdf.

Материалы шарового клапана и выбор трима

Шаровой клапан подвергается различным механизмам нагрузки и деградации на разных компонентах. Материал корпуса контролирует основную границу давления, а область седла диска испытывает концентрированную гидравлическую нагрузку во время дросселирования. Поэтому выбор материала должен осуществляться системно.

Текущий портфель клапанов GNEE уже включает в себя такие семейства материалов, как углеродистая сталь, низкотемпературная сталь, нержавеющая сталь, сплавы и специальные сплавы. Однако при заказе специального проходного клапана точная комбинация материалов должна быть связана с выбранной конструкцией, классом, температурой и требованиями к отделке, а не предполагать, что каждый указанный сплав применим ко всему диапазону размеров.

Шаровой клапан из нержавеющей стали становится актуальным, когда корпус и смачиваемые компоненты требуют большей коррозионной стойкости, чем может обеспечить конструкция из углеродистой стали. Выбор трима по-прежнему требует отдельного внимания, поскольку сам по себе нержавеющий материал корпуса не определяет устойчивость к эрозии дроссельной заслонки или захвату седла.

Проходной клапан API 623 и применимые стандарты

Спецификации промышленных клапанов обычно сочетают в себе стандарт на продукцию клапанов с требованиями к границам давления, размерам, подготовке концов и испытаниям.

Правило	Главный элемент управления
API 623	Сверхмощные стальные проходные клапаны с крышкой на болтах и ​​фланцевыми и приваренными встык концами
API 602	Компактные задвижки, проходные и обратные клапаны до DN100 / NPS 4
АСМЭ Б16.34	Классификация давления и температуры, материалы, размеры/допуски, неразрушающий контроль, испытания и маркировка применимой конструкции клапана
АСМЭ Б16.10	Межосевые/межконцевые размеры и межцентровые размеры для угловых клапанов
АСМЭ Б16.25	Подготовка торцов к стыковой сварке
API 598	Проверка, осмотр и испытание клапанов под давлением

API описывает конструкцию шарового клапана API 623 как серию прочных стальных шаровых клапанов с болтовой крышкой для нефтеперерабатывающих заводов и связанных с ними применений. API 602 распространяется на компактные клапаны размером до NPS 4, а ASME B16.34 устанавливает более широкие рамки давления и температуры, материалов, неразрушающего контроля, испытаний и маркировки для закрытых клапанов.

ASME B16.10 контролирует установочные размеры, включая размеры от центра до торца/конца, относящиеся к угловым клапанам, а ASME B16.25 контролирует подготовку концов к стыковой сварке.

Соответствующая комбинация должна быть подтверждена в спецификации покупки. Размер или класс, указанные в таблице поставок, сами по себе не определяют соответствие определенному стандарту клапана.

Критерии выбора промышленного клапана

Полезная последовательность выбора проекта начинается с требований к процессу и заканчивается проверкой и документацией.

1. Определите службу эксплуатации. Подтвердите, будет ли клапан выполнять непрерывное дросселирование, периодическую регулировку, контролируемый запуск, снижение давления, закрытие или комбинацию этих функций. Частое дросселирование придает большее значение геометрии трима и износостойкости.

2. Определите среду обработки. Определите потенциал коррозии, содержание твердых частиц, вязкость и совместимость с материалами корпуса, седла, диска, штока и уплотнений. Сильно загрязненный ил или среда требуют дополнительной проверки, поскольку ограниченный проход шарового клапана может привести к засорению и ускоренной эрозии.

3. Установите давление и температуру. Эти данные определяют требуемый класс давления и влияют на материал корпуса/крышки, прокладку, прокладку, болты и конструкцию крышки.

4. Проверьте допустимое падение давления в системе. Обычная Т-образная форма создает большее сопротивление, чем Y-образная форма или проточный запорный клапан. Таким образом, гидравлические требования влияют на выбор конструкции кузова.

5. Выберите применимый стандарт и конструкцию. Определите, предъявляются ли требования к конструкции крышки с болтовым соединением API 623, компактной конструкции API 602, маршруту сильфонного уплотнения EN, конфигурации герметичного уплотнения или другому утвержденному проектному стандарту.

6. Заполните механическую спецификацию. Подтвердите модель кузова, материалы корпуса и отделки, расположение крышки, направление потока, торцевое соединение, а также ручное или механическое управление.

7. Определите требования к выпуску. В спецификации закупки должны быть указаны отслеживаемость материала, проверка размеров и функциональности, испытания под давлением и необходимая документация перед отправкой.

Производство, проверка и испытания под давлением

Применение промышленных шаровых клапанов

Промышленные клапаны наиболее полезны там, где технологическая линия помимо закрытия требует контролируемой регулировки. Его ценность заключается в постепенном изменении отверстия седла диска, поэтому условия эксплуатации имеют большее значение, чем просто название отрасли.

Регулирование потока на нефтеперерабатывающих заводах и технологических процессах

Технологические линии могут потребовать от оператора или привода неоднократной регулировки расхода по мере изменения условий эксплуатации. Шаровой клапан обеспечивает предсказуемые промежуточные положения за счет линейного перемещения штока, а корпус и трим выбираются с учетом ожидаемой дроссельной среды, температуры и условий эксплуатации.

Служба пара, конденсата и коммунальных услуг

Паровые и коммунальные системы часто требуют постепенного введения или уменьшения расхода во время запуска, нормальной работы и остановки. В условиях более высоких температур особое внимание уделяется конструкции крышки, совместимости прокладок, болтов и отделки.

Химические и коррозийные технологические линии

Конструкция проходного клапана из углеродистой, легированной или нержавеющей стали может быть выбрана в зависимости от совместимости со средой. Диск и седло требуют отдельного рассмотрения, поскольку дросселирование подвергает триммер сосредоточенной скорости, турбулентности, коррозии и возможной эрозии.

Обход и стартовые линии

Шаровой клапан может постепенно устанавливать поток через байпас во время наполнения, нагревания, выравнивания давления или запуска оборудования. Фактический размер клапана и трима следует проверять на соответствие перепаду давления и рабочему режиму, а не выбирать только по размеру линии.

Трубы, требующие регулирования и изменения направления

Угловой проходной клапан полезен, когда расположение труб требует изменения направления в том же месте, где производится дросселирование или отключение. Расположение корпуса под углом 90 градусов сочетает в себе эти функции, уменьшая при этом необходимость в отдельном локте.

Загрузить: Технический справочник по выбору промышленных вентилей.pdf.

Поставка шаровых клапанов GNEE и поддержка проектов

GNEE поставляет конфигурации промышленных шаровых клапанов, охватывающие конструкции из литой стали, кованой стали и герметичных уплотнений, с маршрутами подачи материалов из углеродистой стали, легированной стали и нержавеющей стали для технологических трубопроводов на нефтеперерабатывающих заводах, в химической, энергетической и смежных областях.

Поддержка проекта может быть разработана с учетом размера клапана и класса давления, применимого стандарта проектирования, конструкции корпуса, материалов корпуса и трима, конструкции крышки, фланцевых или приварных встык концов, ручного или механического управления, требований к проверке и документации. Специальные конфигурации, такие как шаровые клапаны с сильфонным уплотнением, могут оцениваться отдельно, если для эксплуатации требуется дополнительный барьер, удерживающий шток.

Окончательная версия должна соответствовать подтвержденным спецификациям продукта, а не применять к каждой конфигурации максимальный размер каталога, класс давления или диапазон материалов.

Бесплатная цитата

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Соответствует ли кованый седельный клапан класса 2500 стандарту API 602 автоматически?

API № 602 охватывает компактные седельные клапаны размером до NPS 4, но опубликованный диапазон классов давления включает классы 150, 300, 600, 800 и 1500. Кованый седельный клапан класса 2500 требует подтверждения из другой применимой проектной основы или спецификации проекта.

Когда следует использовать клапан с сильфонным уплотнением?

Конструкция сильфонного уплотнения рассматривается, когда процесс требует дополнительного контроля утечек вокруг штока. Материал сильфона, расчетные циклы, условия давления и температуры и применимые стандарты должны быть подтверждены для фактической среды и условий эксплуатации.

Почему направление потока важно в шаровом клапане?

Перепад давления действует на диск и изменяет гидравлическую силу, которую должны преодолеть шток и оператор. Таким образом, указанное направление установки должно соответствовать утвержденной конструкции клапана и маркировке расхода производителя.

Какая информация необходима для расчета стоимости шарового клапана?

Укажите среду, расчетное давление и температуру, размер и класс клапана, требуемый стандарт, модель корпуса, материалы корпуса и трима, тип крышки, торцевое соединение, метод работы, направление потока, требования к проверке и документацию.

Запросите ценовое предложение сейчас!