Оптималды газ ағынын басқару үшін көбелек клапандар маңызды ма?

Көбелек клапандар қалай жұмыс істейді және газ жүйелеріндегі негізгі конструкциялық әртүрліліктері

Газ және сұйық ағынын басқарудағы көбелек клапандардың жұмыс істеу принципі

Қоңырау қақпақтары газ ағынын орталық білік айналасында айналатын дискі арқылы басқару арқылы жұмыс істейді. Толық ашылған кезде бұл диск ағын бағытымен сәйкес келіп, кедергіні азайтып, қысымның жоғалуын минимумға дейін келтіреді. Тетікті бар болғаны 90 градусқа бұру ағын жолына дискіні қойып, оны резина тәрізді сығықтарға қысыңыз, сол сәтте өшіріп тастаңыз. Бұл конструкцияның қарапайымдылығы Delco Fluid-тің 2024 жылғы соңғы техникалық сипаттамаларына сәйкес 150 psi-дан төмен қысымда жұмыс істейтін құбыр өткізу жүйелерінде апатты өшіру жағдайлары үшін осындай клапандардың кең таралуына себеп болды.

Қоңырау қақпақтарының түрлері: әртүрлі газ қолданулары үшін пластинкалы, шыбықты және эксцентрикалық конструкциялар

Газ жүйелерінде қолданылатын үш негізгі конструкция бар:

• Пластинкалы қақпақтар фланецтердің арасында орналасып, герметиктеуге құбыр өткізгіш сығылуына сүйенеді — төменгі орташа қысымды табиғи газ желілері үшін қолайлы.
• Шыбықты қақпақтар фланецтерге тікелей болттауға мүмкіндік беретін резьбалы енгізулерді қамтиды, соның арқасында бүкіл жүйені өшірмей-ақ алып тастауға болады.
• Эксцентрикалық қақпақтар , сонымен қатар екі және үш еселенген түрлері, жұмыс істеу барысында дискіні отырғызу орынынан көтеру үшін ығысу тұқымын пайдаланады, бұл жоғары циклды реттеу қолданбаларында киіп тозуды азайтады.

2024 жылғы Сорғылар Материалдары туралы зерттеуге сәйкес, құбыр аралық сорғылар газ құбыры орнатуларының 62% құрайды, себебі олардың құны төмен және екі бағытта да сұйықтықты тоқтату қасиеті бар.

Дискінің геометриясы мен реттеу өнімділігіне әсер ететін герметиктейтін технологиялар

Дискілердің пішіні және олардың герметикалық жабылуы олардың өнімділігіне әлдеқайда әсер ететінін көрсетті. Зерттеулер жыл бұрын Delco Fluid жүргізген зерттеулерге сәйкес, тегіс дискілерге қарағанда дөңес кіріктердің реттеу сызықтылығын 30-35% арттыруы мүмкін. Герметиктер туралы айтсақ, көптеген өндірушілер екі жабық конструкцияларында PTFE мен металдың қосындыларын қолданады. Бұл жүйелер температураның кең диапазонында өте жақсы көтеріп тұрады, олар -40 градус Фаренгейт пен 600 градусқа дейінгі температураны шыдайды. Кейбір жаңа эластомерлік жабықтар өзі тіпті қатаң API 598 нөлдік ағып шығу сынақтарынан өтеді, бірақ инженерлер әлі де оларды қолданар алдында ыстықтың өте аса қатаң жағдайларда проблема туғызуы мүмкін екенін ескеруі тиіс.

Қаз бағдарламаларындағы газды өшіру мен реттеуде қолданылатын көбелек клапандардың артықшылықтары

Үлкен диаметрлі газ желілері үшін шағын, жеңіл және құны арзан конструкция

Сұйық бақылау бойынша 2023 жылғы зерттеуге сәйкес, көтерме сауда клапандары кәдімгі кезек клапандарына қарағанда шамамен 60% аз орын алады, бұл кеңістік маңызды болған кезде үлкен диаметрлі газ құбырлары үшін өте жақсы таңдау болып табылады. Полимер арматурасы бар корпус конструкциясы шар клапандарымен салыстырғанда құрылымдық салмақты шамамен 45% азайтады, бұны жылдар бойы өз өрістеріндегі инженерлер растады. Диаметрі 24 дюймтен артық құбырлармен жұмыс істеген кезде барлық осы артықшылықтар қаржылық тұрғыдан да қосыла бастайды. Көпшілік компаниялар осындай клапан жүйесіне ауысу арқылы материалдар бойынша 20-35% үнемдеу туралы хабарлайды.

Шар мен глобаль клапандармен салыстырғанда орнату мен жөндеудің жеңілдігі

Орналасу оңай фланец біліктесуі мен аз ғана құрылғыларға байланысты глобальді клапандарға қарағанда 50% жылдам болып табылады. Екі жақты тығындар отырғызу орындарын көршілес құбырларды бұзбай-ақ ауыстыруға мүмкіндік береді — бұл 12 табиғи газ кәсіпорындарында өндірістік аудит нәтижелері бойынша анықталды. Салыстырмалы түрде шар клапандарды қайта жобалаумен салыстырғанда техникалық қызмет көрсету кезінде жұмыс сағаттарындағы оқиғалар 40% азайғанын көрсетті.

Апат жағдайларында тез өшіру мүмкіндігі мен өнімділік артықшылықтары

Қысқыштың толық жабылуына үш секундтан кем уақыт кететін төрттен бір бұрылыс әрекеті қамтамасыз етіледі, бұл 2023 жылғы API 598 Апаттан шығу шаралары сынақтары бойынша қақпақты клапандардан 8 секунд жылдамырақ. Ұлттық транспорттық қауіпсіздік комитетінің құбыр өткізгіш желілері бойынша оқиғалар туралы есептеріне сәйкес, осындай жылдам реакция газ құбырларындағы екінші реттік істен шығулардың 92%-ын болдырмақ.

Дәл газ ағынын басқару үшін Қолмен, Пневматикалық және Электрлік әдістер

Негізінде бабитонды құбыр арматурасын басқарудың үш тәсілі бар. Жиі реттеу қажет емес жүйелер үшін кішігірім орнатуларда операторлардың қажет болған жағдайда оларды жүргізе алатын жерлерде қолмен басқару жақсы жұмыс істейді. Пневматикалық нұсқалар қысылған ауа жеткізуіне тәуелді және әдетте екі секунд ішінде 90 градустық бұрылуын аяқтайды, бұл оларды апат кезінде немесе алыстағы орындардан тез өшіру қабілетін талап ететін жерлер үшін тамаша таңдау етеді. Электрлік моделдер өте дәл басқаруға мүмкіндік беретіндігімен ерекшеленеді, шамамен 0,1 градустық қадамдарға дейін, дәл ағын реттеу ең маңызды болып табылатын жағдайлар үшін өте қолайлы. Бұл электрлік қозғалтқыштар әдетте өндірушілер тарапынан 10 мың сағаттан астам үздіксіз жұмыс істеуге шыдайтын деп кепілдендірілген, таза тұрақты токтың қозғалтқыштарымен жабдықталған.

SCADA және 4.0 Индустрия жүйелерімен интеграция жасалынып нақты уақыт режимінде бақылау жүргізу

Қазіргі заманғы көбікше клапандар барынша SCADA желілерімен интеграциялануда, ол клапанның орнын, моментті және ағын жылдамдығын нақты уақыт режимінде бақылауға мүмкіндік береді. Тораптық жүйелер авариялық жағдайларға реакция уақытын қолмен бақылаумен салыстырғанда 37% қысқартады (2024 жылғы Индустриялық автоматтандыру туралы есеп). IoT-мүмкіндігі бар жетектер вибрацияны, сақтандырғыштың тозуын және ығысуын анықтайтын сенсорлар арқылы алдын ала техникалық қызмет көрсетуді қамтамасыз етеді.

Автоматтандырылған орнатулардағы Жауап беру уақыты, Сенімділік және Қауіпсіздік механизмдері

Газ жүйелерімен жұмыс істеу кезінде қауіпсіздік функциялары аса маңызды. Қысым төмендеген кезде пневматикалық қозғалтқыштар әрекетке түсіп, шамамен 1,5 секунд ішінде қауіпсіз позицияға ауысады. Серіппелі оралу механизмі авариялық жағдайларда клапандарды тез жабуға көмектеседі, әдетте шамамен 0,8 секунд ішінде толық жабылады. Бір уақытта бірнеше ақаулар пайда болған қиын жағдайлар үшін үш еселенген басқару жүйелері байланыс үзілсе де реакция уақыты 50 миллисекундтан аспайтын болып, барлығын тегіс жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Қауіпсіздік талаптарын да ұмытпау керек. Жүйелер температура 1500 градус Фаренгейтке жеткен кезде кемінде жарты сағат бойы тұрақты жұмыс істеу қабілетін дәлелдеу үшін қатаң сынақтан өтуі тиіс API 607 және API 6FA талаптарына сәйкес.

Критикалық газ қолданыстарындағы көбікше клапандардың өнімділік шектеулері мен қолданылуы

Әртүрлі қысым жағдайларындағы шүмектің дәлдігі мен ағын реттеу мүмкіндіктері

Қақпақшалы шүмектер тұрақты қысым жағдайындағы ±5—10% ағын реттеуімен орташа дәлдікпен шүмектеуге ие. Алайда, 50 psi айырмасынан жоғары кезде өнімділік бірден төмендейді. Дискінің болуы ламинарлық ағынды бұзады, соның салдарынан дәл қолдану салаларын шектейтін біркелкі емес бұрау күшінің талаптары пайда болады, мысалы, табиғи газ компрессорлық станциялары сияқты.

Жоғары қысым, жоғары температура және дәл реттеу ортасындағы қиыншылықтар

Ең қарапайым кө butterfly клапандар 1,480 psi (Class 900 рейтингі) төменгі жағдайларда және шамамен 400 градус Фаренгейт температурада жақсы жұмыс істейді. Бірақ қысымы 25,000 psig асатын және температура 800 градус F дейін жететін қатты орталарға, мысалы, газ өңдеу зауыттарына келген кезде, тығыздау мәселелері маңызды мәселеге айналады. Бұл клапандар сондай жүктемеге шыдап өңделмеген. Толық диаметрлі шар клапандармен салыстырғанда, дискінің айналасындағы ағын үлгісінің біркелкі еместігі газ ағындарында қарқынды тозу мен тозуды жылдамдатады. Өткен жылы алынған клапан жұмыс істеу көрсеткіштері туралы өнеркәсіптік деректерге сәйкес, 78 пайызындағы ЖИГ кәсіпорындарының техникалық қызмет көрсету бригадалары осындай клапандарды үш ай сайын қызмет көрсету қажеттілігі туралы хабарлайды.

Орта деңгейдегі өнеркәсіптік жүйелер үшін ағын коэффициенті (Cv) және ауытқу қатынасы деректері

Бұл көрсеткіштер орташа қысымды ыстық ауа жүйелерінде (50—800 psig) өнімділіктің ең тиімді екенін дәлелдейді, ал шетіне ығысқан конструкциялар өзгермелі сұранысы бар отын газдарын араластыруға құрылған.

Газ жүйелерінде негізгі басқару арматурасы ретінде кеңірдік реттегіш клапандардың рөлі туралы талқылау

Олар ақшаны үнемдесе де, өткен жылы Понемонның зерттеуі бойынша процесстік инженерлердің 62 пайызы маңызды жүйелердегі резервтік өшіру үшін кеңірдік реттегіш клапандарды қолданып жүр, себебі температура қайта-қайта өзгерген кезде тығындар істен шығып жатады. Жаңа үш еселенген ығысу конструкциясы тасымалдау кезіндегі қатты метан жіберіп алудың шамамен 89% шешіп тастайды, бірақ олардың әрекет ету жылдамдығымен қате бар. Бұл клапандар әрекет ету үшін 0,8-ден 1,2 секундқа дейін уақыт жұмсайды, бұл шар клапандардың 0,3 секунд ішінде орындауына қарағанда анағұрлым баяу. Бұл айырмашылық қауіпсіздік жүйелері SIL-3 деңгейінде бағаланған және апатты жағдайларды тез өшіру қажет болған жағдайда өте маңызды.

Табиғи газ, қысым және қоршаған орта жағдайларына сәйкес құбыр арматурасын таңдау

Табиғи газ, CO₂, бу және коррозиялық газдармен үйлесімді материалдар мен тығындар

Дұрыс материалдарды таңдау қандай газдармен жұмыс істейтінімізге және жұмыс жасалатын ортаның қаншалықты қатаң екеніне байланысты. Табиғи газ қондырғылары мен су жүйелерінде температура -40 градус Фаренгейт пен 300 градус Фаренгейт аралығында болса, бұл шамамен -40 Цельсийден 149 Цельсийге дейін сәйкес келеді, онда ЭПДМ тығындар жақсы жұмыс істейді. Бумен немесе қышқылды заттармен жұмыс істеу кезінде ПТФЭ ілмектер температураны 450 градус Фаренгейтке дейін шыдайды, сондықтан олар стандартты материалдар жарамсыз болып табылатын өнеркәсіптік қолданулар үшін ыңғайлы. Хлор өңдеу зауыттары сияқты өте қатты орталарда инженерлер жиі химиялық коррозияға төзімді болатын тіпті алюминий-никель қола сабы бар нержавеющая болат дискілерге сүйенеді. Жыл бұрын Fluid Control Institute шығарған соңғы зерттеулерге сәйкес, дұрыс материал комбинациялары тығындардың істен шығуын қате таңдалған компоненттерге қарағанда шамамен екі үштен бірге дейін азайтады.

Қысым класының бағалаулары (ANSI) және қолдануға сай ыңғайлылығы

ANSI Class 150 арматуралары HVAC және төмен қысымды газ тасымалдау үшін жеткілікті (£275 psi), ал Class 600 модельдері 1,440 psi дейінгі қысым көрсеткіштерін қамтамасыз ететін компрессорлық станцияларға арналған. Инженерлер жоғары қауіпсіздік шектерін қолдануы тиіс – әсіресе сутегі жүйелерінде, онда молекулалық өлшемдердің өсуі сұйықтықтың сыртқа ағып кету қаупін арттырады, сондықтан стандартты талаптардан 20% жоғары шекті қамтамасыз ету қажет.

Қоршаған ортаға төзімділік: Өртке төзімді конструкциялар, шашыраңқы эмиссиялар және сыртқы ортада тұрақтылық

Үш рет ығыстырылған металл отырғызылатын арматуралар API 607 өртке төзімді стандарттарына сәйкес келеді, 30 минут ішінде 1400°F (760°C) температурада тығыздық қасиеттерін сақтайды. Сыртқы қондырғылар УФ-тұрақты EPDM тығындар мен эпоксидті бояумен қапталған корпус арқасында стандартты нұсқалармен салыстырғанда атмосфера-лық әсерлерге байланысты істен шығу ықтималдылығын 81% азайтады. Шашыраңқы эмиссияларды бақылау үшін ISO 15848-1 сынақтары метан тасымалдау сияқты парниктік газдар шығару салаларында сәйкестікті қамтамасыз етеді.

Салалық қолданыс: Мұнай және газ, Электр энергиясын өндіру және Су аралдыру бойынша нақты жағдайлар

LNG терминалдарында ұзартылған денесі бар криогенді көбікше клапандар -320°F (-196°C) температурада сенімді жұмыс істейді. Жылу электр орындары бу өткізуін басқару үшін жоғары өнімділікті нұсқаларды пайдаланып, 98,6% дәл тоқтату дәлдігіне жетеді. NSF сертификатталған клапандарды қолданатын коммуналды су жүйелері сәйкессіз аналогтармен салыстырғанда 42% аз техникалық қызмет көрсету мәселелерін баяндайды (2024 жылғы Су инфрақұрылымы туралы есеп).

Жиі қойылатын сұрақтар

Газ жүйелеріндегі кө butterfly вентильдің негізгі қызметі қандай?

Газ жүйелеріндегі кө butterfly вентильдің негізгі қызметі вентиль ішіндегі дискіні айналдыру арқылы газ ағынын басқару болып табылады, бұл ағынды тез тоқтатуға немесе реттеуге мүмкіндік береді.

Кө butterfly вентильдердің қандай түрлері бар?

Кө butterfly вентильдердің негізгі түрлеріне вейферлік, шпилькалы және эксцентрикалық конструкциялар жатады. Әрбір түрі әр түрлі қысым мен газ қолдану жағдайларына сәйкес келеді.

Үлкен диаметрлі газ желілері үшін кө butterfly вентильдер басқа вентиль түрлерімен қалай салыстырылады?

Қоңырау қақпақтары кезекті кезекті немесе шарлы қақпақтармен салыстырғанда төменгі өлшемді, жеңіл және құны арзан болып келеді, оларды үлкен диаметрлі газ желілері үшін идеалды етіп жасайды.

Әртүрлі газ түрлері үшін қоңырау қақпақтарында қандай материалдар жиі қолданылады?

Табиғи газ, CO₂ және бумен әрі температура мен қысым жағдайларымен сәйкестігіне байланысты ЭПДМ, ПТФЭ және 316 маркалы нержавеющая болат сияқты материалдар қолданылады.

Қоңырау қақпақтарын жоғары қысым мен жоғары температура ортасында қолдануға бола ма?

Кейбір қоңырау қақпақтары орташа ортаға сәйкес келетін болса да, олар жоғары қышқыл газ өңдеу зауыттарында кездесетін жоғары қысым мен жоғары температура шарттарында жақсы жұмыс істемеуі мүмкін.