Просмотры:0 Автор:J-VALVES Время публикации: 2024-10-31 Происхождение:Работает
В промышленных областях, таких как нефть, природная газа и химическая инженерия, шаровые клапаны являются основными компонентами систем управления жидкости. В качестве двух основных конструкций, различия в производительности между плавающими шаровыми клапанами и шариковыми клапанами Траннион особенно значимы в колеблющихся условиях труда высокого давления. Принимая модель DN300 PN40 (номинальный диаметр 300 мм и номинальное давление 40BAR) В качестве примера в этом документе обсуждаются характеристики устойчивости двух посредством структурного анализа, сравнения измеренных данных и случаев отраслевого применения.
1. Сравнение структуры и механизма герметизации
Индикатор | Плавающий шариковый клапан | Шаровой клапан Транниона |
Метод фиксации сферы | Поддерживается только стволом верхнего клапана, позволяя сфере слегка перемещаться (поплавок). | Исправлено с помощью ствола верхнего клапана и нижнего панели, обеспечивающего отсутствие сферы. |
Принцип герметизации | Среднее давление толкает сферу, чтобы прижать к сиденью вниз по течению, достигая одностороннего уплотнения. | Спринг-загруженное сиденье нажимает сферу в обоих направлениях, обеспечивая двустороннее герметинг. |
Материал места | Материалы с высокой эластичностью, такие как PTFE, необходимы для выдержания динамического давления. | Износостойкие сплавы со упругими компенсационными структурами применяются для адаптации к износу высокого давления. |
2. Применимый диапазон и способность поддерживать давление
· Плавающийся шаровой клапан : он подходит для сценариев среднего и низкого давления (≤pn25) и небольшого диаметра (≤dn200). Он опирается на среднее давление для достижения герметизации и подвержено утечке из-за износа сиденья при длительном высоком давлении.
· Шаровой клапан Trunnion : он специально разработан для высокого давления (до PN100) и большого диаметра (до DN600). С механической фиксацией и компенсацией пружины он обладает более высокой стабильностью.
1. Требования к ключевым параметрам
Параметр | Стандартное значение | Основа за тестированием |
Номинальный диаметр (DN) | 300 мм | ISO 6708 и GB/T 1047 |
Номинальное давление (PN) | 40bar | EN 1092 - 1 и ASME B16.5 |
Сила материала | Корпус клапана: WCB/CF8M | API 6D и ISO 15848 - 1 |
Утечка класса | ≤ISO 5208 класс IV | API 598 |
2. Моделирование колебательных условий труда высокого давления
1. Стандарт тестирования : ссылка на API 6FA и ISO 15848 - 1, моделируйте диапазон колебаний давления от 0,45P_T (18MPA) до 1,0p_t (40MPA), с количеством циклов ≥ 10000 раз.
2. Стадии теста :
Стадия A : 0 - 18 МПа, 4500 циклов (моделирование ежедневных колебаний).
Стадия D : 0 - 40 МПа, одно пиковое давление (моделирование экстремальных условий труда).
1. Производительность запечатывания и скорость утечки
Тестирование элемента | Плавающий шариковый клапан | Шаровой клапан Транниона |
Начальная скорость утечки | ≤0,01% | ≤0,005% |
Скорость утечки после 10000 циклов | 0,15% (сбой уплотнения из -за износа сиденья) | 0,03% (уплотнение поддерживается в результате компенсации пружины) |
Утечка при пиковом давлении (40 МПа) | Мгновенная утечка достигает 0,5% | Нет видимой утечки |
2. Открытие и закрытие отклика и изменение крутящего момента
· Плавающийся шаровой клапан : начальный крутящий момент низкий (≤200N · м). Однако после цикла из -за увеличения трения сиденья крутящий момент увеличивается до 350N · м, а время открытия и закрытия увеличивается на 30%.
· Шарово -клапан : подшипник уменьшает трение, а крутящий момент стабилен на уровне 150 - 180 н.
3. Механическая усталость и прогноз жизни
Аспект | Плавающий шариковый клапан | Шаровой клапан Транниона |
Скорость износа сиденья | 0,12 мм на 10000 циклов | 0,03 мм на 10000 циклов |
Прогнозируемая жизнь (на PN40) | 5 - 7 лет | 10 - 15 лет |
Режим сбоя | Пластическая деформация сиденья и смещения сферы | Износ подшипника и ослабление весенней эластичности |
1. Сравнение применимых сценариев
Сценарий приложения | Рекомендуемый тип клапана | Причина |
Нефтяные трубопроводы на дальние расстояния | Шаровой клапан Транниона | Есть частые колебания высокого давления, поэтому требуется двусторонняя запечатывание и длительный срок службы. |
Реакционные системы среднего давления в химических растениях | Плавающий шариковый клапан | Он чувствителен к затратам, а среда имеет низкую коррозов. |
Аварийный отключение резервуаров для хранения СПГ | Шаровой клапан Транниона | Необходим быстрый ответ и нулевая утечка. |
2. Сертификация и соответствие
· API 6D : Обязательная сертификация для шариковых клапанов Trunnion , конструкции покрытия, материалов и процессов тестирования.
· ISO 15848 : плавучие шариковые клапаны должны пройти сертификацию утечки класса C (низкие беглые выбросы).
В условиях рабочих условий работы DN300 PN40, шарового клапана DN300 PN40 демонстрирует значительные преимущества в силу своей механической фиксированной структуры, двухстороннего механизма компенсации пружины. Скорость утечки составляет всего 0,03%, а срок службы может быть более чем в два раза больше, чем у плавающего клапана. Хотя плавучий шаровой клапан имеет более низкую начальную стоимость, его долгосрочные затраты на техническое обслуживание и риск остановки выше.
