In der Öl- und Gasindustrie werden verschiedene Ventile verwendet, um den Flüssigkeitsstrom durch Pipelines zu steuern und zu regulieren. Dazu gehören Klappen-, Zuschlag-, Rückschlag-, Schieber-, Kugel- oder Kegelventile.
Die Öl- und Gasindustrie hat ihre eigenen Standards für Ventile zu erfüllen. Diese Richtlinien wurden vom American Petroleum Institute (API) erstellt und von Aufsichtsbehörden auf der ganzen Welt akzeptiert. Diese Regeln zielen darauf ab, die Betriebssicherheit zu erhöhen, die Umweltbedingungen zu reduzieren und die Nachhaltigkeit in diesem Tätigkeitsbereich zu fördern.
Industriearmaturen: Auf den Punkt gebracht
Industrieventile sind mechanische Vorrichtungen, die Durchgänge öffnen, schließen oder teilweise blockieren, um den Flüssigkeits- oder Gasfluss innerhalb eines Systems zu regulieren. Sie werden unter anderem in verschiedenen Anwendungen wie Wasserversorgung, Abwasserbehandlung, Brandschutz, Brennstoffhandhabungssystemen und Energieerzeugungsanlagen eingesetzt.
Industrieventile dienen einem Hauptzweck: Flüssigkeiten mit einer genauen Rate zu dosieren, gegen Leckagen und Rückflüsse abzudichten und eine optimale Empfindlichkeit gegenüber Druck- und Temperaturänderungen in der Rohrleitung aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus müssen sie eine ausreichende physikalische und chemische Beständigkeit gegen Korrosion durch Betriebsflüssigkeiten oder deren unmittelbare Umgebung aufweisen.
Industrieventile gibt es in vier Hauptformen: handbetätigt, selbstbetätigt, hilfsbetrieben und linear isolierend. Der Ausfall eines Industrieventils ist ein katastrophales Ereignis, das andere Prozesse in der Anlage stören kann. Aus diesem Grund sind viele Ventile mit ausfallsicheren Mechanismen ausgestattet, um Schäden zu minimieren, falls sie ihre beabsichtigten Funktionen nicht erfüllen können.
Arten von Industrieventilen
Industrieventile gibt es in verschiedenen Ausführungen für verschiedene Drücke. Bei so vielen auf dem Markt erhältlichen Ventiltypen kann es überwältigend sein, einen für Ihre Anwendung geeigneten zu finden. Glücklicherweise gibt es einige grundlegende Kriterien, die Sie verwenden können, um Ihre Auswahl einzugrenzen und eine perfekte Übereinstimmung für Ihr System zu finden.
Industrielle Kugelhähne regulieren den Durchfluss von Flüssigkeiten, Gasen und Dämpfen durch Drehen einer Kugel mit Innenbohrung. IBVs können für mehr Komfort manuell oder automatisch über elektrische, pneumatische und hydraulische Energiequellen betrieben werden.
Das Ventil besteht aus vier Hauptteilen: Körper, Kugel, Schaft und Sitz. Das Gehäuse besteht normalerweise aus Messing oder einer Hartlegierung wie Edelstahl und fungiert als primäre Steuerung für den Ventilbetrieb.
Es gibt verschiedene Kugelhähne, z. B. Flansch-, Gewinde- und Muffenschweißkonstruktionen. Je nach Anzahl der Ventilsitze und Anschlüsse können sie Einzel- oder Mehrwegeventile sein.
Der industrielle Absperrschieber ist ein Gerät, das zur Regulierung des Flüssigkeitsflusses verwendet wird, indem entweder ein runder oder rechteckiger Keil in den Weg eingeführt wird, bis er vollständig blockiert ist. Übliche Anwendungen für dieses Ventil sind Wasser, Kläranlagen und Brandschutzsysteme zur Steuerung der Durchflussraten von Flüssigkeiten.
Der Ventilkörper enthält alle Betriebsteile des Ventils. Darüber hinaus verfügt es über Befestigungsoptionen für Systemeinlass- und -auslassanschlüsse.
Ein industrielles Absperrventil ist ein Ventiltyp, der häufig in der Öl- und Gas-, Chemie-, Energieerzeugungs- und Wasseraufbereitungsindustrie zu finden ist. Sie regulieren den Flüssigkeitsfluss, steuern den Druck und steuern die Temperatur.
Absperrventile sind in einer Reihe von Metall- und Legierungskonstruktionen sowie Kunststoffen erhältlich, um eine Reihe von Anwendungen zu erfüllen. Die Materialverträglichkeit ist jedoch abhängig von Art, Konzentration und Temperatur des zu handhabenden Mediums.
- Rückschlagventil
Ein industrielles Rückschlagventil ist ein Gerät, das den Fluss von Flüssigkeiten oder Gasen in einem Rohrsystem reguliert. Im Gegensatz zu anderen Ventilen müssen diese nicht überwacht oder eingestellt werden; vielmehr öffnen und schließen sie sich automatisch, wenn sie einen Flüssigkeitsfluss erkennen.
Industrielle Rückschlagventile sind in fast allen Branchen unerlässlich, in denen Rückflussverhinderung ein Problem darstellt, wie z. B. Öl und Gas, Zellstoff und Papier, Kraftwerke, Seeschiffe und mehr.
- Absperrklappe
Ein ausgeklügeltes Gerät zur Steuerung des Flüssigkeitsflusses. Es verfügt über eine um bis zu 90 Grad drehbare Scheibe, um das Ventil zu drosseln oder zu schließen, das manuell mit einem Schraubenschlüssel oder automatisch mit einem Aktuator betätigt werden kann.
Industrielle Absperrklappen gibt es in verschiedenen Gehäuseausführungen, die beiden beliebtesten sind Ösen- und Wafer-Gehäuse, die zwischen Rohrflansche geschoben werden und Schraubenlöcher aufweisen, die mit denen am Flansch übereinstimmen.
- Kryoventil
Industrielles Kryoventil (LCV) ist ein Ventiltyp, der für die Lagerung und den Transport kryogener Gase bei hohem Druck und niedriger Temperatur ausgelegt ist. Diese Gase haben viele Verwendungen, wie zum Beispiel die Herstellung von Metallwerkzeugen oder das Einfrieren von Lebensmitteln und Impfstoffen.
Tieftemperaturventile bestehen aus einem Ventilkörper, einer Spindel, einer Stopfbuchse und einem Handrad oder Hebel. Der Körper kann aus Aluminium, Monel oder Messing bestehen, während der Schaft meist aus Edelstahl oder Inconel besteht.
- Sicherheitsventil
Ein automatisches Ventil, das Gas, Dampf oder Flüssigkeit freisetzt, wenn ein bestimmter Druck erreicht wird, trägt dazu bei, katastrophale Ausfälle und Explosionen in industriellen Umgebungen zu verhindern.
Das am häufigsten verwendete Sicherheitsventil ist das federbelastete Ventil. Diese Geräte arbeiten, indem sie ihre Feder zusammendrücken, wenn der Systemdruck steigt, und sie dann freigeben, damit Gas, Dampf oder Flüssigkeit entweichen kann.
Diese gibt es in verschiedenen Größen und Typen. Einige sind nicht einstellbar, während andere angepasst werden können, um den eingestellten Druck zu ändern.
- Regelventil
Industrielle Regelventile sind wesentliche Elemente in vielen Kraftwerken, Zellstoff- und Papierfabriken, chemischen Herstellungsprozessen, petrochemischen Verarbeitungsbetrieben, HLK-Systemen und Dampfverteilungsnetzen. Diese Ventile spielen in diesen Systemen eine wichtige Rolle und müssen für eine optimale Leistung sorgfältig konstruiert, installiert und gewartet werden.
Regelventile können je nach Betätigungsmechanismus entweder mit schnell- oder trägen Antrieben betrieben werden.
Materialien zur Herstellung von Ventilen
Ventilgehäuse (Körper und Aufsätze) können aus Gussteilen oder geschmiedeten oder geschmiedeten Komponenten hergestellt werden. Gussteile werden hergestellt, indem geschmolzenes Metall in eine Form oder ein Muster gegossen wird, bevor es nach Bedarf bearbeitet wird, während geschmiedete Teile geformt werden, indem glühendes Metall in einer Schmiedepresse unter starkem Druck gesetzt wird.
Edelstahl: Edelstahlventile sind bei Ventilherstellern beliebt und bieten hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Haltbarkeit und mechanische Eigenschaften. Sie eignen sich für eine Vielzahl von Verarbeitungsumgebungen mit Wasser, Dampf, Chlorid, feuchter Luft oder anderen korrosiven Medien.
Kohlenstoffstahl: Kohlenstoffstahl hat geringere Kosten und einfachere Bearbeitungskosten als Edelstahl und ist widerstandsfähiger gegen Abrieb und Wärmeabbau. Es hat auch eine bessere Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit.
Messing: Hervorragende Korrosionsbeständigkeit; es kann jedoch bei bestimmten Anwendungen entzinkt werden. Schmiedemessing ist eine Form des Schmiedens mit mehreren Vorteilen, einschließlich der Bearbeitbarkeit.
Superlegierungen: Monel, Inconel und Alloy 20 sind Nickel-Chrom-Legierungen, die üblicherweise zum Verkleiden von Ventilverkleidungsteilen verwendet werden. Diese Nickel-Chrom-Verbindungen besitzen außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeitseigenschaften, die sie für den Einsatz in korrosiven Umgebungen geeignet machen.
Polyurethan: Das langlebige und abriebfeste Polyurethan ist ein beliebtes Material für Innen- und Außenverkleidungsteile. Obwohl es hohen Temperaturen und Drücken standhalten kann, sollte es nicht bei kryogenen (ultra-niedrigen) Temperaturen verwendet werden, da es bei niedrigeren Temperaturen spröde wird.
Komponenten des Ventils
Ein Ventil ist ein kompliziertes mechanisches Gerät, das mehrere Teile verwendet, um den Flüssigkeitsfluss zu regulieren. Es findet Anwendung in zahlreichen industriellen Prozessen wie Wasser-/Abwasserbehandlung, Stromerzeugung, Bergbau, Lebensmittelverarbeitung, Chemikalien-/Kunststoffproduktion, Öl- und Gasförderung und mehr.
Der Körper eines Ventils besteht aus Guss- oder Schmiedestahl mit Flansch-, Gewinde- oder Muffenschweiß-Rohranschlüssen. Diese Hülle beherbergt alle internen Teile und Verkleidungen für das Gerät.
- Aktuator
Ein Ventilbetätiger ist ein Teil, das für die Bewegung der Spindel- und Scheibenanordnung innerhalb eines Ventils verantwortlich ist. Es kann manuell mit einem Handrad, Hebel, Zahnrädern oder Ketten betrieben werden; oder elektrisch über einen Motor, Solenoid, pneumatischen oder hydraulischen Mechanismus.
- Motorhaube
Die Haube ist eine Abdeckung, die den Ventilschaft sicher an seinem Körper befestigt. Im Allgemeinen wird dieses Teil zur zusätzlichen Sicherheit auf das Ventilgehäuse geschraubt.
- Stengel
Ein Schaft ist ein zylindrisches oder kugelförmiges Teil, das die Scheibenbaugruppe mit einem Aktuator verbindet und Kraft überträgt. Manuelle Ventilschäfte sind glatt, während elektromotorgesteuerte Schäfte Gewinde zum leichteren Einfädeln haben.
- Sitz
Ventilsitze und Scheibensitzflächen werden mit Stellite oder Wärmebehandlung gehärtet, um ein Festfressen zu verhindern, das ein häufiges Problem bei hartsitzenden Metallventilen ist.
- Joch
Ein Joch ist ein Armpaar, das den Ventilkörper oder das Oberteil mit einem Antrieb verbindet und die Stopfbuchsverschraubung trägt. In der Regel aus einem Stück Material. Es kann jedoch auch aus zwei getrennten Teilen für zusätzlichen Halt konstruiert werden.
- Verpackung
Die Packung ist ein faseriges Material (Flachs oder Materialien auf Flachsbasis) oder eine Verbindung, die eine Dichtung zwischen den Innenteilen eines Ventils und dort herstellt, wo sein Schaft hindurchragt. Diese Packung ist für die Kontrolle des Flüssigkeitsverlusts und zum Schutz des Schafts vor Beschädigung unerlässlich.
Nicht druckhaltende Teile beziehen sich auf Teile, die an anderen als druckhaltenden Ventilen verwendet werden. Dazu gehören Ventilsitze, Schaft, Joch, Packung, Stopfbuchsenverschraubung, Buchsen, Handrad und Stellantriebe.
Anwendungen von Industriearmaturen in der Öl- und Gasindustrie
Industriearmaturen sind für das sichere Management von Öl- und Gaspipelines und deren Versorgungsleitungen unverzichtbar. Ihre Funktionen reichen von der Flusskontrolle bis zur Aufrechterhaltung der Integrität der Versorgungsleitung – neben vielen anderen wichtigen Verantwortlichkeiten.
Industrieventile in der Öl- und Gasindustrie gibt es in vier Grundvarianten: Kegelventile, Linearventile, Kugelventile und Durchgangsventile. Jedes wurde für spezifische Anwendungsanforderungen entwickelt und kann unterschiedlich verwendet werden.
Linearventile bestehen aus einer flachen Scheibe mit einem internen Durchgang. Sie können ihre Wirkung steuern, indem Sie den Schaft oder den Aktuator drehen und den Flüssigkeitsfluss blockieren oder zulassen.
Schwimmende Kugelhähne sind ideal für Niederdrucksysteme, da ihr kugelförmiger Ventilteil mehrere Wege zwischen den Anschlüssen passieren kann, ohne dass ein Aktuator erforderlich ist.
Rückschlagventile sind druckempfindliche Ventile, die öffnen, wenn der Eingangsdruck den Ausgangsdruck übersteigt, und schließen, wenn auf der Ausgangsseite weniger Druck anliegt. Sie können nützlich sein, um getrennte Erdölprodukte in separate Rohre zu leiten, um eine Kreuzkontamination zu verhindern.
Abschluss
Die Auswahl des idealen Ventils für Ihr Projekt oder Ihre Anwendung ist eine entscheidende Entscheidung. Bei der Auswahl eines idealen Ventils spielen zahlreiche Faktoren wie Design, Größe und Betätigung eine Rolle. Wenn Sie diese Faktoren berücksichtigen, können Sie eine Lösung finden, die alle Ihre Anforderungen erfüllt und gleichzeitig sowohl den Prozess als auch die Ausrüstung vor Schäden schützt.
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