作者:中鼎閥門 時間:2024-12-08 01:49:04 閱讀:
閥體是一個關鍵元件:它包含與流體接觸的運動部件,并且必須承受管道系統中存在的壓力。
在石油和天然氣行業,鑄造體最常用的材料是 ASTM A 216 和 ASTM A 105,用于鍛造體(高溫服務)。對于低溫服務,ASTM A352 LCB/LCB 和 ASTM A350 LF2/LF3 分別用于鑄造和鍛造體。
隨著溫度、壓力或腐蝕的增加,不銹鋼閥體變得必不可少:用于鑄造設備的 ASTM A351 CF8 (SS304) 和 CF8M (SS316),以及用于鍛造類型的各種 ASTM A182 Fxx(F304、F316、F321、F347) .
對于特定應用,使用具有更強耐腐蝕性的特殊材料牌號,例如超級奧氏體不銹鋼 (SMO 254)、雙相和超級雙相鋼(F44、F51、F53、F55)和鎳合金(Inconel、Incoloy、Hastelloy ).
對于海洋應用,有色金屬材料或合金是可選的選擇,如蒙乃爾合金、白銅、鋁青銅合金和其他結合鎳、銅、鋁的合金。鑄鐵閥體是最便宜的類型,用于配水(低壓應用)。
閥門可以以不同的方式連接到其他機械設備和管道。主要的端部類型是法蘭和對焊(對于 2 英寸以上的設備)以及用于小直徑設備的承插焊或螺紋/螺紋(NPT 或 BSP)。蝴蝶有更多的鉸接端類型,如凸耳、晶片和雙法蘭端。
在這種情況下,該設備有兩個法蘭端,可以使用配合(配套)法蘭與管道連接。
法蘭連接需要合適的雙頭螺栓和螺母(如 ASME B16.5 規范所示)以及合適的墊圈。
法蘭連接對于較大直徑的閥門很常見,它們可確保接頭持久耐用。
法蘭面可以是凸面、平面、環形接頭、榫槽和公母(最常見的表面處理是 RF 類型,即凸面),并以任何可用的變體(庫存、鋸齒或光滑)進行表面處理.
帶承插焊 ASME B16.11 或對焊端 ASME B16.25 的閥門與連接管焊接。
焊接連接比法蘭連接更昂貴,因為它們需要更多的工作,但從長遠來看更可靠且不易泄漏。
承插焊和對焊端用于高壓管道(較小尺寸,2 英寸以下采用承插焊,較大直徑采用對焊)。
Butwel 連接需要完全焊接要連接的兩個零件的斜端,而承插焊連接則通過角焊縫制成。
在這種情況下,設備通過螺紋(錐形螺紋)連接到管道,螺紋可能是 BSP 或 NPT(在石化行業中更常見)。
這種連接用于孔徑小于2英寸的低壓管道,不受振動和伸長等機械力的影響。
螺紋連接執行起來更快,也更便宜,因為管道只需擰到閥門上,不需要法蘭、雙頭螺栓或焊接操作。
但是,如果發生泄漏,則需要更換螺紋連接并且無法修復(這對于之前兩種類型的管端連接是可能的)。
閥蓋是門和球體類型的其他重要組成部分。通過拆卸發動機罩,維護人員可以接觸到內部機構,并可以更換閥座、閥桿等(裝飾件)等部件。
閥蓋有多種設計和型號(最典型的是:螺栓連接、圓形螺栓連接、焊接、壓力密封),采用鑄鋼或鍛鋼制造(通常使用與閥體相同的材料等級)。閥蓋通過螺紋、螺栓或焊接連接與閥體連接——不同類型的墊圈用于確保閥體和閥蓋之間的無泄漏連接。
制造商努力優化這部分的設計(以減小設備的整體尺寸并確保連接緊密和防漏)。
內件是閥門內部所有可以拆卸和更換的零件的統稱(這些零件也稱為“濕式”,因為它們與輸送的流體直接接觸)。
通常,閥內件包括圓盤、閥座、閥桿、壓蓋、襯套和引導閥桿所需的套管等組件(構成閥內件的實際組件列表實際上取決于設備的類型) .
裝飾是一個基本組成部分,應謹慎選擇材料。要考慮的因素是壓力、溫度、流體類型。閘閥、截止閥和止回閥的典型內件組合已通過 API 行程表標準化。
閥蓋是門和球體類型的其他重要組成部分。通過拆卸發動機罩,維護人員可以接觸到內部機構,并可以更換閥座、閥桿等(裝飾件)等部件。
閥蓋有多種設計和型號(最典型的是:螺栓連接、圓形螺栓連接、焊接、壓力密封),采用鑄鋼或鍛鋼制造(通常使用與閥體相同的材料等級)。閥蓋通過螺紋、螺栓或焊接連接與閥體連接——不同類型的墊圈用于確保閥體和閥蓋之間的無泄漏連接。
制造商努力優化這部分的設計(以減小設備的整體尺寸并確保連接緊密和防漏)。
閥蓋是門和球體類型的其他重要組成部分。通過拆卸發動機罩,維護人員可以接觸到內部機構,并可以更換閥座、閥桿等(裝飾件)等部件。
閥蓋有多種設計和型號(最典型的是:螺栓連接、圓形螺栓連接、焊接、壓力密封),采用鑄鋼或鍛鋼制造(通常使用與閥體相同的材料等級)。閥蓋通過螺紋、螺栓或焊接連接與閥體連接——不同類型的墊圈用于確保閥體和閥蓋之間的無泄漏連接。
制造商努力優化這部分的設計(以減小設備的整體尺寸并確保連接緊密和防漏)。
圓盤打開、關閉或調節流體的流動。對于閘閥,閘板(楔塊)是閥門的圓盤(而對于球閥,圓盤稱為“球”)。
在閥體和閥蓋之后,閥瓣是確保閥門正常運行的第三重要元件。制動盤通常由鍛鋼制成,并且通常經過強化(硬面處理)以提高基礎材料的機械性能。
座位適應圓盤的運動。截止閥或旋啟式止回閥裝有一個閥座,與閥瓣的作用相結合,可以打開和關閉流體通道,從而切斷和/或節流流體。
閘閥一般有兩個閥座,一個在上側,一個在下側。座位通常是硬面的。當設備處于關閉位置時,適當的座椅飾面可確保良好的密封。
閥桿用于打開/關閉和移動圓盤時的流體。閥桿的一端連接到閥門執行器或手動手輪(或杠桿),另一端連接到閥盤。
對于閘閥和球閥類型,閥桿在圓盤上進行直線運動,而對于球形、蝶形和塞子類型,圓盤旋轉以打開或關閉設備(“直角回轉閥”)。
閥桿由鍛鋼制成,并通過螺紋或其他方式連接到圓盤。需要對閥桿表面進行適當的拋光以防止泄漏。
有五種主要類型的莖:
旋轉:這是球閥、旋塞閥和蝶閥的標準類型。需要將閥桿轉動四分之一圈才能打開/關閉設備
滑動:在這種情況下,閥桿不執行任何旋轉。閥桿滑入和滑出閥門以打開或關閉它。這種設計在手動杠桿快開閥中很常見。它還用于由液壓或氣動缸操作的控制閥。
帶有外部螺釘和支架的上升式(“OS&Y”):閥桿的外側帶有螺紋,而閥桿內部的部分是普通的。閥桿的螺紋通過填料與介質隔離。有兩種可供選擇的設計。“OS&Y”設計對于 2″ 以上的閥門很常見。
內螺紋上升式(“IS&Y”):閥桿的螺紋部分位于閥體內部,而閥桿填料位于外部。通過這種設計,閥桿螺紋與流經管道的介質接觸。一旦旋轉,閥桿和手輪一起上升并打開閥門。
內螺紋暗桿式:閥桿的螺紋部分在閥門內部,不上升。如果閥桿旋轉,閥盤漂浮在閥桿上,就像螺母一樣。閥桿螺紋與管道介質接觸,因此可能會受到腐蝕影響。這就是當用于定位閥門的可用空間太窄而不允許線性運動且介質不會導致閥桿材料侵蝕、腐蝕或磨損時使用這種設計的原因。
將閥桿與閥蓋密封在一起的墊片稱為填料,由以下部件組成:
壓蓋隨動件,是一種將填料壓緊的套筒,通過壓蓋進入填料函。
壓蓋,一種襯套,將填料壓入填料函。
填料函,填料在其中被壓縮的腔室。
填料,可用不同材料制成,如 PTFE、彈性體、纖維材料等。
后座位于發動機罩內。后座在閥桿和閥蓋之間提供密封,并防止系統壓力在閥門完全打開后對閥門填料產生影響。后座常用于閘閥和截止閥。
閥門包裝應適當設計和制造,以盡量減少對閥桿的可能損壞,并盡量減少流體泄漏的風險。另一方面,必須注意填料太緊可能會影響閥桿。
手動操作或手動閥門通常配備手輪,可以順時針或逆時針旋轉以打開和/或關閉閥門(通常用于閘閥和截止閥)。球閥、塞閥或蝶閥使用杠桿(手動四分之一回轉閥)驅動。在以下情況下,既不可能也不建議使用手動閥:
在高壓下運行的大尺寸閥門
需要遠程控制的閥門
根據過程的性質,需要非常快速打開或關閉操作的閥門
在所有這些情況下,都需要閥門致動器。執行器產生能夠打開或關閉閥門的線性和旋轉運動(實際運動當然取決于閥門的類型,線性或直角回轉)。閥門執行機構的主要類型有:
齒輪執行器
電動執行器
氣動執行器(氣動調節閥多用這種)
液壓執行器
氣液聯動執行器
電磁執行器