У нафтовій і газовій промисловості існують різні клапани, які використовуються для контролю та регулювання потоку рідини по трубопроводах. До них відносяться поворотні, запірні, зворотні, шиберні, кульові або пробкові клапани.
У нафтовій і газовій промисловості є власні стандарти для клапанів, яким потрібно відповідати. Ці рекомендації були створені Американським інститутом нафти (API) і прийняті регуляторами в усьому світі. Ці правила спрямовані на підвищення безпеки експлуатації, зниження екологічних умов і сприяння сталості в цьому секторі діяльності.
Промислова арматура: у двох словах
Промислова арматура це механічні пристрої, які відкривають, закривають або частково перекривають проходи для регулювання потоку рідини або газу в системі. Вони використовуються в різних галузях, таких як водопостачання, очищення стічних вод, протипожежний захист, системи транспортування палива та електростанції тощо.
Промислова арматура виконує основну мету: дозувати рідини з точною швидкістю, закривати від витоків і зворотних потоків і підтримувати оптимальну чутливість до змін тиску та температури в трубопроводі. Крім того, вони повинні забезпечувати відповідну фізичну та хімічну стійкість проти корозії, викликаної робочими рідинами або їх безпосереднім середовищем.
Промислова арматура буває чотирьох основних форм: ручна, автономна, з допоміжним живленням і лінійна ізоляція. Відмова промислової арматури є катастрофічною подією, яка може порушити інші процеси на підприємстві. Ось чому багато клапанів розроблені з механізмами безпеки, щоб мінімізувати пошкодження, якщо вони не можуть виконувати свої функції.
Які типи клапанів використовуються в нафтовій і газовій промисловості?
Промислові клапани випускаються в різних конструкціях для роботи з різними тисками. З такою кількістю типів клапанів, доступних на ринку, визначити один, який підходить для вашого застосування, може бути надзвичайно важко. На щастя, є кілька основних критеріїв, за якими можна звузити вибір і знайти ідеальний варіант для вашої системи.
Кульовий кран
Промисловий кульовий кран регулює потік рідини, газу та пари шляхом обертання кульки з внутрішнім отвором. IBV можна керувати вручну або автоматично за допомогою електричних, пневматичних і гідравлічних джерел енергії для більшої зручності.
Клапан складається з чотирьох основних частин: корпус, кулька, шток і сідло. Зазвичай виготовляється з латуні або твердого сплаву, наприклад нержавіючої сталі, корпус виступає в якості основного регулятора для роботи клапана.
Існують різні кульові крани, такі як фланцеві, різьбові та муфтові. Вони можуть бути одно- чи багатопортовими, залежно від кількості сідел клапанів і портів.
Засувка
Промисловий засувний клапан – це пристрій, який використовується для регулювання потоку рідини шляхом вставлення круглого або прямокутного клина в шлях, доки він повністю не перекриється. Загальні сфери застосування цього клапана включають воду, очисні споруди та системи протипожежного захисту для контролю швидкості потоку рідин.
Корпус клапана містить усі робочі частини клапана. Крім того, він має варіанти монтажу для вхідних і вихідних з’єднань системи.
Прохідний клапан
Промисловий прохідний клапан - це тип клапана, який зазвичай зустрічається в нафтовій і газовій, хімічній промисловості, виробництві електроенергії та водоочищення. Вони регулюють потік рідини, контролюють тиск і температуру.
Прохідні клапани випускаються з різних металевих і сплавних конструкцій, а також із пластику, щоб відповідати ряду застосувань. Однак сумісність матеріалу залежить від типу, концентрації та температури середовища, що обробляється.
Зворотний клапан
Промисловий зворотний клапан - це пристрій, який регулює потік рідин або газів у трубопровідній системі. На відміну від інших клапанів, їх не потрібно контролювати або регулювати; навпаки, вони автоматично відкриваються та закриваються, коли виявляють потік рідини.
Промислові зворотні клапани є важливими майже в усіх галузях, де запобігання зворотному потоку є проблемою, наприклад, у нафтогазовій, целюлозно-паперовій, електростанціях, морських суднах тощо.
Поворотний клапан
Геніальний пристрій для контролю потоку рідини. Він оснащений диском, який обертається на 90 градусів, щоб дроселювати або закривати клапан, яким можна керувати вручну за допомогою гайкового ключа або автоматично за допомогою приводу.
Промислові батерфляйні затвори мають різні типи корпусів, два найпопулярніші – корпуси у вигляді вушок і пластин, які ковзають між фланцями труб з отворами для болтів, які відповідають отворам на фланці.
Кріогенний клапан
Промисловий кріогенний клапан (LCV) — це тип клапана, призначений для зберігання та транспортування кріогенних газів під високим тиском і низькою температурою. Ці гази мають багато застосувань, наприклад, виготовлення металевих інструментів або заморожування продуктів і вакцин.
Кріогенні клапани складаються з корпусу клапана, штока, сальника та ручного колеса або важеля. Корпус може бути виготовлений з алюмінію, монелі або латуні, тоді як шток зазвичай складається з нержавіючої сталі або інконеля.
Запобіжний клапан
Автоматичний клапан, який випускає газ, пару або рідину при досягненні певного тиску, допомагає запобігти катастрофічним збоям і вибухам у промислових умовах.
Найбільш часто використовуваним запобіжним клапаном є пружинний клапан. Ці пристрої працюють, стискаючи свою пружину під час підвищення тиску в системі, а потім відпускаючи її, щоб газ, пара або рідина виходили.
Вони бувають різних розмірів і типів. Деякі з них не регулюються, а інші можна регулювати, щоб змінити встановлений тиск.
Контрольний клапан
Промислові регулюючі клапани є важливими елементами багатьох електростанцій, целюлозно-паперових фабрик, хімічних виробничих процесів, нафтохімічних операцій, систем ОВК та мереж розподілу пари. Ці клапани відіграють важливу роль у цих системах і повинні бути ретельно розроблені, встановлені та обслуговуватися для оптимальної роботи.
Регулювальні клапани можуть працювати як з швидкодіючими, так і з повільно діючими приводами, залежно від їх приводного механізму.
Матеріали, що використовуються в промисловій арматурі
Корпуси клапанів (корпуси та кришки) можуть бути виготовлені з відливок або кованих або кованих компонентів. Виливки створюються шляхом заливання розплавленого металу у форму або шаблон перед механічною обробкою за потреби, тоді як ковані частини формуються шляхом розміщення розпеченого металу під сильним тиском у ковальському пресі.
Нержавіюча сталь
Популярні серед виробників клапанів клапани з нержавіючої сталі мають чудову стійкість до корозії, довговічність і механічні властивості. Вони підходять для різноманітних технологічних середовищ, які включають воду, пару, хлорид, вологе повітря або інші корозійні середовища.
Вуглецева сталь
Вуглецева сталь має нижчу вартість і більш легку вартість обробки, ніж нержавіюча сталь, і вона більш стійка до стирання та термодеградації. Він також має кращу стійкість до зносу та корозії.
Латунь
Відмінна стійкість до корозії; однак у деяких випадках він може децинкуватися. Кована латунь є формою кування з кількома перевагами, включаючи зручність обробки.
Суперсплави
Монель, інконель і сплав 20 — це сплави хрому і нікелю, які зазвичай використовуються для плакування деталей клапанів. Ці нікель-хромові сполуки мають виняткові властивості стійкості до корозії, що робить їх придатними для використання в корозійних середовищах.
Поліуретан
Міцний і стійкий до стирання поліуретан є популярним матеріалом для внутрішніх і зовнішніх деталей обробки. Хоча він може витримувати високі температури та тиск, його не слід використовувати при кріогенних (наднизьких) температурах, оскільки при нижчих температурах він стає крихким.
Компоненти клапана
Клапан - це складний механічний пристрій, який використовує кілька частин для регулювання потоку рідини. Він знаходить застосування в багатьох промислових процесах, таких як очищення води/стічних вод, виробництво електроенергії, видобуток корисних копалин, харчова промисловість, виробництво хімікатів/пластику, видобуток нафти та газу тощо.
Корпус клапана виготовляється з литої або кованої сталі з фланцевими, різьбовими або зварними трубними з’єднаннями. У цій оболонці містяться всі внутрішні деталі та елементи обробки пристрою.
- Актуатор
Привід клапана - це частина, яка відповідає за переміщення штока та диска всередині клапана. Ним можна керувати вручну за допомогою штурвала, важеля, шестерень або ланцюгів; або електрично через двигун, соленоїдний пневматичний або гідравлічний механізм.
- Капот
Капот - це кришка, яка надійно кріпить шток клапана до його корпусу. Як правило, ця деталь прикручується до корпусу клапана для додаткової безпеки.
- Стебло
Шток - це циліндрична або сферична деталь, яка з'єднує дисковий вузол з приводом, передаючи зусилля. Штоки клапанів з ручним керуванням є гладкими, а штоки з електричним двигуном мають різьблення для полегшення нарізування.
- Сидіння
Сідла клапанів і посадочні поверхні дисків загартовані за допомогою стелліту або термічної обробки, щоб запобігти задиранням, що є загальною проблемою для металевих клапанів із твердими посадочними місцями.
- Ярмо
Хомут — це пара плечей, що з’єднують корпус або кришку клапана з приводом і підтримують болти сальника. Як правило, виготовляється з цілісного матеріалу. Однак він також може складатися з двох окремих частин для додаткової підтримки.
- Упаковка
Упаковка – це волокнистий матеріал (льон або матеріали на основі льону) або суміш, яка створює ущільнення між внутрішніми частинами клапана та тим місцем, де виступає його шток. Це ущільнення необхідне для контролю втрати рідини та для захисту штока від пошкоджень.
Деталі, що не підтримують тиск, стосуються тих частин, які використовуються на клапанах, крім тих, що підтримують тиск. До них належать сідла(а) клапанів, шток, хомут, сальник, болти сальника, втулки, маховик і приводи.
Що таке WOG For Valves?
WOG For Valves — це термін, який використовується для опису номінального тиску клапана. Цей показник відноситься до максимального тиску, який може витримати клапан під час роботи у воді або маслі. Загалом, чим вищий рейтинг WOG, тим краще працюватиме клапан. Однак ви можете виявити, що деякі клапани мають більший тиск, ніж інші. Якщо це так, вам слід уважно прочитати посібник виробника, перш ніж купувати новий клапан.
Дивлячись на рейтинг WOG клапана, пам’ятайте, що позначення CWP розшифровується як «холодний робочий тиск» і вказує на номінальний тиск для клапана при 100 градусах за Фаренгейтом. Наприклад, клапан, який має CWP 600, представляє WOG 600 PSI. Крім того, клапан з WOG 1000 є клапаном «1000 PSI».
Що таке стандарти API?
Американський інститут нафти (API) створив і підтримує галузеві стандарти, розроблені для забезпечення високого рівня надійності та безпеки в нафтовій і газовій промисловості. Стандарти охоплюють такі теми, як матеріали, дизайн, виробництво, тестування та маркування деталей. Використання стандартів API може пришвидшити розробку продукту, зменшити витрати та звести до мінімуму плутанину. Вони також легше сприймаються міжнародними та державними регуляторами.
Наприклад, API 6D визначає вимоги до проектування та виробництва засувки. Конструкція також передбачає додатковий припуск на корозію, що відображається на товщині його стінок. Ці специфікації також визначають розміри клапана. Якщо клапан використовується в «кислому» середовищі, застосовуватиметься стандарт NACE MR-0175. Стандарт API 600 визначає важливі розміри засувок.
Технічні характеристики цих промислових клапанів дуже специфічні для конкретного застосування, для якого вони призначені. Ці клапани використовуються для регулювання потоку нафти і газу в різних типах свердловин. У деяких випадках клапани здатні впоратися з захопленими частинками, абразивними середовищами або кислим газом. Очікується, що клапани в таких середовищах витримають найсуворіші умови експлуатації. Вензелі API можна знайти на багатьох типах клапанів.
Висновок
Вибір ідеального клапана для вашого проекту чи застосування є критичним рішенням. Є багато факторів, які впливають на вибір ідеального клапана, наприклад конструкція, розмір і спрацьовування. Враховуючи ці фактори, ви можете знайти рішення, яке відповідатиме всім вашим вимогам, водночас захищаючи процес і обладнання від пошкоджень.
Xintai Valves пропонує високоякісну та міцну промислову арматуру, розроблену для суворих умов. Їх вибір шиберних, кульових, зворотних, прохідних і поворотних клапанів виготовляється з різних матеріалів, щоб відповідати вимогам вашого процесу. Якщо ви хочете дізнатися більше про промислову арматуру, будь ласка натисніть тут.
