Zavedení
Inverted Lubricated Plug Valve je čtvrt{0}}otáčkový izolační ventil používaný v průmyslových potrubních systémech, kde ventil musí izolovat procesní médium za definovaných tlakových a teplotních podmínek. Jeho konstrukce kombinuje uspořádání obrácené kuželky s mazacím systémem, který dodává těsnicí hmotu do kontaktní oblasti mezi kuželkou a tělem ventilu.
Na rozdíl od běžného popisu kuželkového ventilu, který se zaměřuje hlavně na kuželku otočnou o 90 stupňů, vyžaduje obrácená lubrikovaná konstrukce pozornost ke vztahu mezi geometrií kuželky, těsnicími plochami, vnitřním tlakem a mazáním. Tyto faktory ovlivňují provozní moment, chování těsnění a požadavky na údržbu.
Typ ventilu je běžně zvažován pro ropovody a plynovody, rafinerie, petrochemická zařízení a další aplikace procesního potrubí. API 599 se konkrétně vztahuje na kovové mazané a -nemazané zátkové ventily, včetně požadavků týkajících se konstrukce, materiálů, rozměrů mezi--čelem, tlakem-teploty, kontrolou a testováním. API 6D poskytuje požadavky na potrubní a potrubní ventily používané v aplikacích na ropu a zemní plyn a do svého rozsahu zahrnuje zátkové ventily.
Pro nákupní týmy je pochopení principu fungování ventilu pouze výchozím bodem. Skutečný výběr by měl vycházet z procesního média, tlaku, teploty, velikosti ventilu, materiálu, koncového připojení, ovládání a příslušných projektových norem.
Co je obrácený mazaný zátkový ventil?
Konstrukce zásuvného ventilu
Kuželový ventil využívá otočnou kuželku s průchodem skrz své tělo. Když je průchod zarovnán s potrubím, ventil je otevřený. Otočením zátky o přibližně 90 stupňů se pevná sekce přesune do průtokové dráhy a izoluje se vedení.
Obrácený lubrikovaný zátkový ventil využívá obrácené uspořádání zátky a těsnícího systému. Mezi jeho hlavní součásti obvykle patří tělo ventilu, kuželka, vřeteno, těsnicí plochy a systém vstřikování mazání.
Detailní konstrukce se může u různých výrobců a velikostí ventilů lišit. API 599 pokrývá několik obecných konstrukčních skupin kuželkových ventilů a nevyžaduje, aby každý výrobce používal stejnou vnitřní konfiguraci.
To je důležitý bod při porovnávání cenových nabídek. Dva ventily mohou být oba popsány jako mazané kuželkové ventily, přičemž mají různé geometrie kuželky, těsnicí uspořádání nebo ovládací mechanismy. Technická specifikace by proto měla být přezkoumána spíše než spoléhat se pouze na název výrobku.
Jak funguje design těsnění obrácené zátky
Obrácené uspořádání mění způsob, jakým zátka interaguje s těsnicí oblastí pod vnitřním tlakem.
Podle zveřejněných informací o produktu DMLV mění obrácená instalace směr těsnění, což umožňuje tlak působící na zátku, aby ji tlačil směrem k oblasti sedla. Výrobce také označuje jako součást konstrukce ventilu systém mazání a konstrukci kuželové kuželky.
Skutečné chování těsnění závisí na kompletní mechanické konstrukci, včetně geometrie zátky, povrchové úpravy, kombinace materiálů a tlakových-teplotních podmínek.
Z tohoto důvodu by termín „tlak-asistované těsnění“ neměl být považován za samostatnou výkonnostní specifikaci. Kupující by měli potvrdit jmenovitý tlak výrobce, postup testování těsnosti a použitelnou normu pro konkrétní konfiguraci ventilu.
Role mazání
Mazání je nedílnou součástí mazaného kuželového ventilu.
Ventil obsahuje vnitřní mazací kanálky, kterými může být těsnicí hmota zavedena do kontaktní oblasti těla zátky-. Mazivo snižuje tření mezi kontaktními povrchy a může pomoci udržovat těsnicí rozhraní během provozu ventilu.
API 599 konkrétně zahrnuje požadavky na vnitřní mazací systémy používané v mazaných kuželových ventilech.
Důležitý je také výběr maziva. Měl by být kompatibilní s procesním médiem, materiály ventilu a provozní teplotou. Mazací systém je proto třeba považovat spíše za součást kompletní specifikace ventilu než za nezávislé příslušenství pro údržbu.
Klíčové konstrukční vlastnosti a technické specifikace
Těsnění kov-na-kov
Mnoho mazaných kuželových ventilů používá kovové kontaktní plochy mezi kuželkou a tělem. Těsnicí plochy jsou opracovány tak, aby vytvořily požadovaný kontakt, když zátka dosáhne zavřené polohy.
Mazivo se přivádí vnitřními průchody a dostává se do příslušných těsnicích oblastí. Kromě snížení tření může tmel vyplnit malé povrchové nerovnosti mezi kontaktními součástmi.
Výsledné chování těsnění je ovlivněno přesností obrábění, geometrií kuželky, výběrem materiálu a provozním tlakem. Z tohoto důvodu samotný popis těsnění kov-na{2}}kov nedefinuje přípustné provozní podmínky ventilu.
API 599 řeší tlakové-teploty jako součást svých požadavků na kovové zátkové ventily.
Systém vstřikování mazání
Typický systém vstřikování mazání zahrnuje vnější vstřikovací fitink připojený k vnitřním kanálům ve ventilu.
Uspořádání umožňuje, aby se mazivo dostalo k těsnicím plochám bez demontáže ventilu z potrubí. DMLV ve svém zveřejněném návrhu identifikuje mazací kanál a vstřikovací šroubení těsnicí hmoty.
Při nákupu by kupující měli potvrdit typ maziva nebo tmelu doporučeného výrobcem, jeho použitelný teplotní rozsah, kompatibilitu s procesním médiem a doporučený interval údržby.
Pokud je ventil instalován v procesu, kde je obtížný pravidelný přístup, mělo by se během fáze uspořádání potrubí zvážit také umístění vstřikovací armatury.
Provozní točivý moment
Rotace kuželky generuje krouticí moment, protože kuželka interaguje s těsnicími plochami, zatímco vnitřní tlak působí na ventil.
Mazací systém může snížit tření během pohybu kuželky. DMLV identifikuje snížený provozní krouticí moment jako jednu z charakteristik své inverzně mazané konstrukce.
U ručně ovládaných ventilů točivý moment ovlivňuje požadovanou provozní sílu. U automatických ventilů přímo ovlivňuje výběr pohonu.
Pneumatický nebo elektrický pohon by proto měl být vybrán s použitím údajů o provozním momentu výrobce pro specifikované tlakové a teplotní podmínky. Výběr pohonu pouze podle jmenovité velikosti ventilu může mít za následek nesprávnou kapacitu pohonu.
Velikostní a tlaková třída
Jmenovitá velikost a tlaková třída jsou dva nejdůležitější parametry v dotazu na ventil.
API 599 pokrývá kovové zátkové ventily od NPS 1/2 až NPS 24 v rámci uvedeného rozsahu, včetně mazaných a -nemazaných dvou-cestných koaxiálních zátkových ventilů.
API 6D pokrývá potrubní a potrubní ventily v tlakových třídách včetně třídy 150, 300, 400, 600, 900, 1500 a 2500.
Informace o produktu DMLV specifikují rozsah DN15–DN600 a jmenovité tlaky až do třídy 2500 pro nabídku obrácených mazaných kuželových ventilů.
Tyto rozsahy by neměly platit pro každého výrobce. Kupující by si měl vyžádat jmenovitý tlak-teploty pro přesnou velikost ventilu, materiál tělesa a konfiguraci, která je nabízena.
Normy pro obrácené mazané zátkové ventily
API 599
API 599 je klíčová reference pro kovové kuželkové ventily.
Norma se vztahuje na ocelové, nikl{0}}základní a další slitinové zátkové ventily s přírubovými nebo tupými přivařovacími-koncemi, jakož i na specifické konfigurace z tvárné litiny. Zahrnuje mazané i nemazané -ventily s dvou-cestnými koaxiálními porty.
Její požadavky se týkají oblastí včetně designu, materiálů, rozměrů, tlakových{0}}teplotních jmenovitých hodnot, zkoušek, kontrol a testování.
Pro mezinárodní projekt nákupu je proto uvedení „API 599“ pouze jednou částí specifikace ventilu. Kupující by měl také definovat použitelnou velikost, tlakovou třídu, materiály a požadavky na připojení.
API 6D
API 6D je zvláště důležité, když je ventil určen pro potrubní a potrubní systémy v průmyslu ropy a zemního plynu.
API popisuje specifikaci 6D jako pokrývající návrh, výrobu, montáž, testování a dokumentaci kulových, kontrolních, šoupátkových a kuželkových ventilů pro potrubní a potrubní systémy.
API v současné době identifikuje 25. vydání API 6D a uvádí následující dodatky a chyby, takže kupující by měli při přípravě zadávací dokumentace specifikovat požadované vydání nebo projektový standard.
ASME rozměrové standardy
Rozměrová kompatibilita je dalším hlediskem při nákupu obráceného lubrikovaného zátkového ventilu.
DMLV specifikuje ASME B16.10 pro rozměry čela ventilu-k{2}}čelu a ASME B16.5 pro spojovací příruby.
Norma připojení musí odpovídat projektové specifikaci potrubí. Ventil může splňovat požadovanou tlakovou třídu, ale přesto vyžaduje úpravu nebo výměnu, pokud jeho připojovací rozměry neodpovídají potrubí.
Testování API 598
API 598 se zabývá kontrolou a testováním ventilů. Katalog standardů API to popisuje tak, že pokrývá požadavky na inspekce, zkoušky, doplňkové zkoušky a tlakové-testy pro šoupátkové, kulové, zátkové, kulové, zpětné a škrticí ventily, včetně ventilů se sedlem kov-na{4}}kov-.
Pro kupující by měly být požadavky na testování jasně uvedeny v nákupní specifikaci. Před výrobou by měly být dohodnuty požadované zkoušky skořepiny, zkouška sedla, kontrolní dokumentace a jakékoli další{1}}projektové specifické zkoušky.
Aplikace obrácených mazaných zátkových ventilů
Ropovody a plynovody
Ropovody a plynovody jsou jednou z hlavních oblastí použití průmyslových izolačních ventilů.
Obrácený mazaný zátkový ventil lze zvážit tam, kde projekt vyžaduje kovový zátkový ventil s mazacím systémem a zvolená konfigurace splňuje požadavky na tlak, teplotu, materiál a testování potrubí.
U potrubních aplikací, na které se vztahuje API 6D, by měla být specifikace ventilu vyhodnocena společně s třídou potrubí a požadavky na izolaci. API 6D specificky řeší zátkové ventily mezi typy ventilů používaných v potrubních systémech pro ropu a zemní plyn.
Rafinérie
Procesní jednotky rafinerie obsahují potrubí přepravující surovou ropu, rafinované produkty, uhlovodíky a další procesní tekutiny při různých tlacích a teplotách.
Výběr ventilu proto závisí spíše na jednotlivých službách než na prostředí rafinérie jako celku. Před výběrem ventilu by měly být stanoveny procesní médium, návrhová teplota, návrhový tlak, požadavky na materiál a provozní frekvence.
Petrochemické závody
Petrochemické zpracování může zahrnovat toky uhlovodíků, chemické meziprodukty a korozivní média.
Výběr materiálu se v těchto službách stává zvláště důležitým. DMLV uvádí uhlíkovou ocel, legovanou ocel a nerezovou ocel mezi dostupnými materiálovými možnostmi pro svou řadu inverzně mazaných kuželových ventilů.
Vhodná jakost by měla být určena spíše ze specifikace materiálu projektu a podmínek procesu než pouze podle obecné aplikace.
Zemní plyn a průmyslové procesní systémy
Zařízení na zpracování zemního plynu a jiné průmyslové procesní systémy mohou vyžadovat izolační ventily s definovaným tlakem, těsnicím uspořádáním a požadavky na kontrolu.
Konečný výběr ventilu by měl vzít v úvahu kompletní provozní obálku a příslušné normy. Tam, kde je vyžadována automatizace, by měla být do technické revize zahrnuta také velikost pohonu a provozní moment.
Jak vybrat obrácený mazaný zátkový ventil
Začněte s podmínkami procesu
Dotaz na ventil by měl začít skutečnými provozními podmínkami.
Kupující by měl poskytnout minimálně jmenovitou velikost potrubí, návrhový tlak, provozní tlak, návrhovou teplotu, provozní teplotu a procesní médium.
U plynových nebo uhlovodíkových služeb může kupující také specifikovat další požadavky týkající se emisí, požárně{0}}bezpečného návrhu, testování nebo projektových norem.
Tyto podrobnosti umožňují výrobci určit, zda je navržená konstrukce ventilu vhodná a jaké materiály a uspořádání těsnění by měly být použity.
Přiřaďte materiály k procesu
Materiál těla je pouze jednou částí výběru materiálu.
Je třeba vzít v úvahu také zátku, dřík, těsnicí plochy a další součásti obsahující smáčené nebo tlak{0}}.
DMLV uvádí mezi svými materiálovými možnostmi uhlíkovou ocel WCB, legovanou ocel WC6/WC9 a nerezovou ocel CF8/CF8M.
U korozivních médií by měl kupující poskytnout složení procesu nebo příslušné požadavky na korozní povolenky. U vysokoteplotního-provozu by měly být společně zkontrolovány jakost materiálu a tlak{2}}teploty.
Vyberte Ukončit připojení a aktivaci
Pro průmyslové potrubní ventily jsou běžně specifikovány přírubové a natupo{0}}svařované spoje.
Kupující by měl poskytnout požadovanou normu příruby, jmenovitou velikost a tlakovou třídu. U spojů svařovaných na tupo-může být také nutné uvést příslušné rozměry trubek a požadavky na svařovací-konce.
Ovládání závisí na velikosti ventilu, provozním momentu, podmínkách instalace a požadavcích na ovládání. Ruční ovládání, pohony převodů, pneumatické pohony a elektrické pohony mohou být brány v úvahu v závislosti na projektu.
Potvrďte testování a dokumentaci
Konečná specifikace zakázky by měla identifikovat požadovaný standard návrhu, testovací standard a balíček dokumentace.
Typickou projektovou dokumentací mohou být materiálové certifikáty, záznamy o rozměrové kontrole, protokoly o tlakových zkouškách, identifikační záznamy a další doklady o kvalitě specifikované kupujícím.
To je důležité zejména u mezinárodních projektů, kde může být nutné před odesláním zkontrolovat a schválit technickou dokumentaci.
Závěr
Inverted Lubricated Plug Valve kombinuje čtvrt{0}}otáčkový mechanismus kuželkového ventilu s obráceným uspořádáním těsnění a vnitřním mazacím systémem. Jeho vhodnost pro konkrétní potrubí závisí na vztahu mezi konstrukcí ventilu a skutečnými provozními podmínkami.
Pro týmy inženýrů a zásobovacích týmů jsou klíčovými faktory výběru velikost ventilu, tlaková třída, jmenovitý tlak-teploty, procesní médium, tělo a vnitřní materiály, uspořádání těsnění, systém mazání, koncové připojení, ovládání a požadavky na testování.
API 599 poskytuje primární technickou referenci pro kovové mazané a -nemazané zátkové ventily, zatímco API 6D se vztahuje na potrubní a potrubní ventily v rámci definovaného rozsahu ropy a zemního plynu. Rozměrové normy ASME a požadavky na kontrolu a testování API 598 pak mohou být začleněny podle konkrétní projektové specifikace.
Technicky kompletní dotaz na ventil by proto měl začít provozními podmínkami potrubí a platnými normami, poté by měl následovat výběr konstrukce ventilu, materiálů, připojení a ovládání. Tento přístup poskytuje mezinárodním kupujícím jasnější základ pro porovnávání výrobců a ověřování, zda je navrhovaný ventil vhodný pro zamýšlenou službu.
Reference
American Petroleum Institute, API Standard 599 - Metal Plug Valves-Přírubové, závitové a přivařovací konce.
American Petroleum Institute, API Specifikace 6D - Specifikace pro potrubní a potrubní ventily.
American Petroleum Institute, API Standard 598 - Valve Inspection and Testing.
