W przemyśle naftowym i gazowym stosuje się różne zawory do sterowania i regulacji przepływu cieczy przez rurociągi. Należą do nich zawory motylkowe, szybko zamykające, zwrotne, zasuwowe, kulowe lub czopowe.
Przemysł naftowy i gazowy ma własne standardy, które muszą spełniać zawory. Wytyczne te zostały opracowane przez American Petroleum Institute (API) i zaakceptowane przez organy regulacyjne na całym świecie. Zasady te mają na celu zwiększenie bezpieczeństwa operacyjnego, ograniczenie warunków środowiskowych i promowanie zrównoważonego rozwoju w tym sektorze działalności.
Zawory przemysłowe: w pigułce
Zawory przemysłowe to urządzenia mechaniczne, które otwierają, zamykają lub częściowo blokują przejścia w celu regulacji przepływu cieczy lub gazu w systemie. Są one wykorzystywane między innymi w różnych zastosowaniach, takich jak zaopatrzenie w wodę, oczyszczanie ścieków, ochrona przeciwpożarowa, systemy transportu paliwa i elektrownie.
Zawory przemysłowe służą do podstawowego celu: dozowania płynów z odpowiednią szybkością, uszczelniania przed wyciekami i przepływami zwrotnymi oraz utrzymywania optymalnej wrażliwości na zmiany ciśnienia i temperatury w rurociągu. Ponadto muszą zapewniać odpowiednią odporność fizyczną i chemiczną na korozję powodowaną przez płyny eksploatacyjne lub ich bezpośrednie otoczenie.
Zawory przemysłowe występują w czterech podstawowych formach: obsługiwane ręcznie, samoczynne, zasilane pomocniczo i liniowe. Awaria zaworu przemysłowego to katastrofa, która może zakłócić inne procesy w zakładzie. Dlatego wiele zaworów zaprojektowano z mechanizmami odpornymi na awarie, aby zminimalizować uszkodzenia w przypadku, gdy nie mogą spełniać swoich zamierzonych funkcji.
Jakie rodzaje zaworów są stosowane w przemyśle naftowym i gazowym?
Zawory przemysłowe są dostępne w różnych wersjach do obsługi różnych ciśnień. Przy tak wielu typach zaworów dostępnych na rynku, znalezienie odpowiedniego dla danego zastosowania może być przytłaczające. Na szczęście istnieje kilka podstawowych kryteriów, których możesz użyć, aby zawęzić wybór i znaleźć idealne dopasowanie do swojego systemu.
Zawór kulowy
Przemysłowy zawór kulowy reguluje przepływ cieczy, gazów i oparów, obracając kulkę z wewnętrznym otworem. IBV mogą być obsługiwane ręcznie lub automatycznie za pomocą elektrycznych, pneumatycznych i hydraulicznych źródeł zasilania dla większej wygody.
Zawór składa się z czterech głównych części: korpusu, kuli, trzpienia i gniazda. Zwykle wykonany z mosiądzu lub twardego stopu, takiego jak stal nierdzewna, korpus działa jako główny element sterujący pracą zaworu.
Istnieją różne zawory kulowe, takie jak konstrukcje kołnierzowe, gwintowane i spawane. Mogą być jedno lub wieloportowe w zależności od ilości gniazd zaworowych i portów.
Zasuwa
Zasuwa przemysłowa to urządzenie służące do regulacji przepływu płynu poprzez włożenie okrągłego lub prostokątnego klina do ścieżki, aż zostanie ona całkowicie zablokowana. Typowe zastosowania tego zaworu obejmują wodę, oczyszczalnie ścieków i systemy przeciwpożarowe do kontrolowania natężenia przepływu płynów.
Korpus zaworu zawiera wszystkie części robocze zaworu. Dodatkowo posiada opcje montażu przyłączy wlotowych i wylotowych systemu.
Zawór kulowy
Przemysłowy zawór kulowy to rodzaj zaworu powszechnie spotykanego w przemyśle naftowym i gazowym, chemicznym, energetycznym i uzdatnianiu wody. Regulują przepływ płynu, kontrolują ciśnienie i zarządzają temperaturą.
Zawory kulowe są dostępne w wielu konstrukcjach metalowych i stopowych, a także z tworzyw sztucznych, aby sprostać wielu zastosowaniom. Kompatybilność materiałowa zależy jednak od rodzaju, stężenia i temperatury obsługiwanego medium.
Zawór zwrotny
Przemysłowy zawór zwrotny to urządzenie regulujące przepływ cieczy lub gazów w systemie rurociągów. W przeciwieństwie do innych zaworów, te nie wymagają monitorowania ani regulacji; raczej automatycznie otwierają się i zamykają, gdy wykryją przepływ płynu.
Przemysłowe zawory zwrotne są niezbędne w prawie każdej branży, w której problemem jest zapobieganie przepływowi wstecznemu, na przykład w przemyśle naftowym i gazowym, celulozowo-papierniczym, elektrowniach, statkach morskich i innych.
Zawór motylkowy
Pomysłowe urządzenie do kontrolowania przepływu płynów. Posiada dysk, który obraca się do 90 stopni, aby dławić lub zamykać zawór, który można obsługiwać ręcznie za pomocą klucza lub automatycznie za pomocą siłownika.
Przemysłowe zawory motylkowe są dostępne w różnych wersjach korpusów, z których dwa najpopularniejsze to korpusy z występami i waflami, które przesuwają się między kołnierzami rur z otworami na śruby pasujące do tych na kołnierzu.
Zawór kriogeniczny
Przemysłowy zawór kriogeniczny (LCV) to rodzaj zaworu przeznaczonego do przechowywania i transportu gazów kriogenicznych pod wysokim ciśnieniem i niską temperaturą. Gazy te mają wiele zastosowań, takich jak produkcja metalowych narzędzi lub zamrażanie żywności i szczepionek.
Zawory kriogeniczne składają się z korpusu zaworu, trzpienia, dławika i pokrętła lub dźwigni. Korpus może być wykonany z aluminium, monelu lub mosiądzu, podczas gdy trzpień zwykle składa się ze stali nierdzewnej lub inconelu.
Zawór bezpieczeństwa
Automatyczny zawór, który uwalnia gaz, parę lub płyn po osiągnięciu określonego ciśnienia, pomaga zapobiegać katastrofalnym awariom i wybuchom w warunkach przemysłowych.
Najczęściej stosowanym zaworem bezpieczeństwa jest zawór sprężynowy. Urządzenia te działają poprzez ściskanie sprężyny wraz ze wzrostem ciśnienia w układzie, a następnie zwalnianie jej, aby umożliwić ucieczkę gazu, pary lub płynu.
Są one dostępne w różnych rozmiarach i typach. Niektóre nie są regulowane, podczas gdy inne można regulować w celu zmiany ustawionego ciśnienia.
Zawór kontrolny
Przemysłowe zawory regulacyjne są niezbędnymi elementami w wielu elektrowniach, celulozowniach i papierniach, procesach produkcji chemicznej, operacjach przetwarzania petrochemicznego, systemach HVAC i sieciach dystrybucji pary. Zawory te odgrywają znaczącą rolę w tych systemach i muszą być starannie zaprojektowane, zainstalowane i konserwowane w celu uzyskania optymalnej wydajności.
Zawory regulacyjne mogą być obsługiwane za pomocą siłowników szybkiego lub wolnego działania, w zależności od ich mechanizmu uruchamiającego.
Materiały stosowane w zaworach przemysłowych
Korpusy zaworów (korpusy i pokrywy) mogą być wykonane z odlewów lub elementów kutych lub kutych. Odlewy są tworzone przez wlewanie stopionego metalu do formy lub modelu przed obróbką w razie potrzeby, podczas gdy części kute są formowane przez umieszczenie rozgrzanego do czerwoności metalu pod silnym ciśnieniem w prasie do kucia.
Stal nierdzewna
Popularne wśród producentów zaworów, zawory ze stali nierdzewnej oferują doskonałą odporność na korozję, trwałość i właściwości mechaniczne. Nadają się do różnych środowisk przetwarzania, które obejmują wodę, parę wodną, chlorki, wilgotne powietrze lub inne korozyjne media.
Stal węglowa
Stal węglowa ma niższy koszt i łatwiejszy koszt obróbki niż stal nierdzewna i jest bardziej odporna na ścieranie i degradację cieplną. Ma również lepszą odporność na zużycie i korozję.
Mosiądz
Doskonała odporność na korozję; jednakże w niektórych zastosowaniach może ulec odcynkowaniu. Mosiądz kuty to forma kucia, która ma kilka zalet, w tym obrabialność.
Superstopy
Monel, Inconel i Alloy 20 to stopy niklowo-chromowe powszechnie stosowane do platerowania elementów wyposażenia zaworów. Te związki niklowo-chromowe mają wyjątkowe właściwości odporności na korozję, dzięki czemu nadają się do stosowania w środowiskach korozyjnych.
Poliuretan
Trwały i odporny na ścieranie poliuretan jest popularnym materiałem na elementy wykończeniowe wewnętrzne i zewnętrzne. Chociaż może wytrzymać wysokie temperatury i ciśnienia, nie powinien być używany w temperaturach kriogenicznych (ultra-niskich), ponieważ staje się kruchy w niższych temperaturach.
Komponenty zaworu
Zawór jest skomplikowanym urządzeniem mechanicznym, które wykorzystuje kilka części do regulacji przepływu płynu. Znajduje zastosowanie w wielu procesach przemysłowych, takich jak uzdatnianie wody/ścieków, wytwarzanie energii, górnictwo, przetwórstwo spożywcze, produkcja chemikaliów/tworzyw sztucznych, wydobycie ropy i gazu i nie tylko.
Korpus zaworu jest wykonany z odlewu lub kutej stali z kołnierzowymi, gwintowanymi lub spawanymi połączeniami rurowymi. W tej obudowie znajdują się wszystkie wewnętrzne części i wykończenia urządzenia.
- Uruchamiacz
Siłownik zaworu to część odpowiedzialna za poruszanie zespołem trzpienia i dysku w zaworze. Może być obsługiwany ręcznie za pomocą pokrętła, dźwigni, przekładni lub łańcuchów; lub elektrycznie za pomocą silnika, elektromagnesu pneumatycznego lub mechanizmu hydraulicznego.
- Czapeczka
Maska jest pokrywą, która bezpiecznie mocuje trzpień zaworu do jego korpusu. Ogólnie rzecz biorąc, ta część jest przykręcona do korpusu zaworu w celu zwiększenia bezpieczeństwa.
- Trzon
Trzon to cylindryczna lub kulista część, która łączy zespół dysku z siłownikiem przenoszącym siłę. Ręczne trzpienie zaworów są gładkie, podczas gdy trzpienie sterowane silnikiem elektrycznym mają gwinty ułatwiające gwintowanie.
- Siedziba
Gniazda zaworów i powierzchnie gniazd dysków są utwardzane stellitem lub obróbką cieplną, aby zapobiec zacieraniu się, co jest powszechnym problemem w przypadku zaworów z twardym osadzeniem.
- Jarzmo
Jarzmo to para ramion łączących korpus zaworu lub pokrywę z siłownikiem i podtrzymujących śruby dławika. Zwykle wykonane z jednego kawałka materiału. Jednak może być również zbudowany z dwóch oddzielnych części dla dodatkowego wsparcia.
- Uszczelka
Szczeliwo to materiał włóknisty (len lub materiały na bazie lnu) lub mieszanka, która tworzy uszczelnienie między wewnętrznymi częściami zaworu i tam, gdzie wystaje jego trzpień. Uszczelnienie to jest niezbędne do kontroli utraty płynu i ochrony trzpienia przed uszkodzeniem.
Części nieutrzymujące ciśnienia odnoszą się do części używanych w zaworach innych niż te, które utrzymują ciśnienie. Należą do nich gniazda zaworów, trzpień, jarzmo, uszczelnienie, śruby dławika, tuleje, pokrętło ręczne i siłowniki.
Co to jest WOG dla zaworów?
WOG dla zaworów to termin używany do opisania ciśnienia znamionowego zaworu. Ta ocena odnosi się do maksymalnego ciśnienia, jakie zawór może wytrzymać podczas pracy w wodzie lub oleju. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa ocena WOG, tym lepszy będzie zawór. Może się jednak okazać, że niektóre zawory mają wyższe wartości ciśnienia niż inne. W takim przypadku przed zakupem nowego zaworu należy dokładnie zapoznać się z instrukcją producenta.
Patrząc na wskaźnik WOG zaworu, pamiętaj, że oznaczenie CWP oznacza „Ciśnienie robocze na zimno” i wskazuje ciśnienie znamionowe zaworu przy 100 stopniach Fahrenheita. Na przykład zawór, który ma CWP 600, reprezentuje WOG 600 PSI. Alternatywnie zawór o WOG równym 1000 to zawór „1000 PSI”.
Czym są standardy API?
American Petroleum Institute (API) stworzył i utrzymuje standardy branżowe, które mają na celu zapewnienie wysokiego poziomu niezawodności i bezpieczeństwa w przemyśle naftowym i gazowym. Normy obejmują takie tematy, jak materiały, projektowanie, produkcja, testowanie i znakowanie części. Korzystanie ze standardów API może przyspieszyć rozwój produktu, obniżyć koszty i zminimalizować zamieszanie. Są one również łatwiej akceptowane przez międzynarodowe i państwowe organy regulacyjne.
Na przykład API 6D określa wymagania dotyczące projektowania i produkcji zasuwy. Projekt uwzględnia również dodatkowy naddatek na korozję, co znajduje odzwierciedlenie w grubości ścian. Specyfikacje te określają również wymiary zaworu. Jeśli zawór jest używany w „kwaśnym” środowisku, zastosowanie ma norma NACE MR-0175. Standard API 600 wyszczególnia ważne wymiary zasuw.
Specyfikacje tych zaworów przemysłowych są bardzo specyficzne dla konkretnego zastosowania, dla którego zostały zaprojektowane. Zawory te służą do sterowania przepływem ropy i gazu w różnego rodzaju odwiertach. W niektórych przypadkach zawory są w stanie poradzić sobie z porwanymi cząstkami stałymi, mediami ściernymi lub kwaśnymi gazami. Oczekuje się, że zawory w tych środowiskach poradzą sobie w najtrudniejszych warunkach pracy. Monogramy API można znaleźć na wielu rodzajach zaworów.
Wniosek
Wybór idealnego zaworu do danego projektu lub zastosowania to decyzja o krytycznym znaczeniu. Istnieje wiele czynników wpływających na wybór idealnego zaworu, takich jak konstrukcja, rozmiar i uruchamianie. Pamiętając o tych czynnikach, można znaleźć rozwiązanie, które spełni wszystkie wymagania, jednocześnie chroniąc zarówno proces, jak i sprzęt przed uszkodzeniem.
Xintai Valves dostarcza wysokiej jakości i solidne zawory przemysłowe przeznaczone do pracy w trudnych warunkach. Ich wybór zaworów zasuwowych, kulowych, zwrotnych, kulowych i motylkowych jest wykonanych z różnych materiałów, aby sprostać wymaganiom Twojego procesu. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o zaworach przemysłowych, proszę Kliknij tutaj.
