Анализ о разнице в производительности под давлением между клапанами шаровых шарниров и затворенными клапанами в рамках API 6D и ASME B16.34

В промышленных областях, таких как нефть, природная газа и химическая инженерия, производительность клапанов с давлением является одним из ключевых факторов для обеспечения безопасной работы систем. API 6D и ASME B16.34 являются двумя важными стандартами, широко распространенными при проектировании и изготовлении клапанов. В этой статье будет проведен сравнительный анализ о различиях в производительности под давлением между шаровыми клапанами Trunnion и затворами в соответствии с этими двумя стандартами, помогая инженерам и покупателям лучше выбирать клапаны, подходящие для их сценариев применения.

I. Обзор стандартов API 6D и ASME B16.34

(1) Стандарт API 6D

Стандарт API 6D сформулирован Американским институтом нефти (API) и, в частности, нацеливается на клапаны в системах трубопровода нефти и природного газа. Он охватывает несколько типов клапанов, в том числе шариковые клапаны и затворы . Ядро стандарта API 6D заключается в обеспечении безопасности и надежности клапанов в трубопроводах передачи на дальние расстояния и трубопроводах, особенно в условиях высокого давления, высокого потока и суровых условий окружающей среды. Его основные функции включают:

· Полномерная конструкция: обеспечение того, чтобы оборудование для очистки и проверки трубопроводов (например, свиней) могло пройти плавно.

· Пожарная безопасность: требует, чтобы клапаны выполняли огнеупорную функцию. Даже если мягкое уплотнение выходит из строя в огне, металлическое сиденье все еще может сохранить уплотнение.

· Снятие давления: клапаны должны иметь автоматическую функцию снятия давления полости, чтобы предотвратить наращивание внутреннего давления, вызванное изменением температуры.

· Строгие требования к тестированию: включая гидростатические испытания, тесты на герметизацию и испытания на утечку.

(2) Стандарт ASME B16.34

Стандарт ASME B16.34 представляет собой более общий стандарт клапана, разработанный Американским обществом инженеров -механиков (ASME), применимым к нескольким промышленным применениям, включая нефть, природную газ, химический и энергетическую промышленность. Этот стандарт в основном фокусируется на оценках давления-температуры, выборе материалов, требованиях к конструкции и методам тестирования клапанов. Его функции включают:

· Широкая применимость: покрытие нескольких типов клапанов, таких как подключенные к фланце, резьбовые и сварные клапаны.

· Подробные таблицы датчиков-температуры: предоставление подробных рейтингов для клапанов различных материалов и конструкций, чтобы гарантировать, что клапаны могут безопасно работать в определенных условиях труда.

· Разнообразие материала: поддержка различных материалов от общей углеродной стали до высокопроизводительных сплавов для удовлетворения коррозионной стойкости и высокотемпературных требований сопротивления в разных средах.

· Неразрушающее тестирование: требует от клапанов для прохождения рентгенографического тестирования и ультразвукового тестирования, чтобы обеспечить целостность внутренней структуры.

II Сравнение под давлением производительности шариковых клапанов и затворов с затворами

(1) Шаровые клапаны

Шаровой клапан Trunnion представляет собой высокопроизводительный шариковый клапан с шаром, закрепленным внутри корпуса клапана. Открытие и закрытие клапана контролируются путем вращения стебля клапана. В соответствии с стандартами API 6D и ASME B16.34, производительность под давлением шариковых клапанов Trunnion демонстрирует следующие характеристики:

· Рейтинг высокого давления: шариковые клапаны Trunnion обычно предназначены для условий труда высокого давления и могут выдерживать относительно высокие рабочие давления, подходящие для систем трубопровода нефти и природного газа.

· Двунаправленное уплотнение: шариковые клапаны с помощью двухнаправленной функции герметизации и могут эффективно предотвратить утечку жидкости в обоих направлениях, что имеет решающее значение для предотвращения обратного потока и защиты систем трубопровода.

· Пожарные характеристики: под стандартом API 6D, шариковые клапаны Trunnion должны иметь огнеупорную функцию. Даже если мягкое уплотнение выходит из строя в огне, металлическое сиденье все еще может сохранить уплотнение, чтобы предотвратить распространение огня.

· Снятие давления: API 6D требует, чтобы шариковые клапаны с трансляцией имели автоматическую функцию снятия давления в полости, чтобы предотвратить наращивание внутреннего давления, вызванное изменением температуры, что позволяет избежать потенциальных рисков безопасности.

(2) Клапаны затвора

Клапан затвора -это клапан, который управляет потоком жидкости с помощью движения ворот вверх и вниз. В соответствии с стандартами API 6D и ASME B16.34, производительность под давлением клапанов затвора демонстрирует следующие характеристики:

· Оценка среднего давления. Клапаны обычно используются в условиях труда среднего давления, а их способность под давлением относительно ниже, чем у шариковых клапанов Trunnion, но они все равно могут соответствовать требованиям в некоторых сценариях применения.

· Однонаправленное уплотнение: затворы в основном предназначены для однонаправленного уплотнения, то есть они могут эффективно предотвратить утечку жидкости в нормальном рабочем направлении, но производительность герметизации может быть плохой при обратном потоке.

· Пожарные характеристики: в соответствии с стандартом API 6D клапаны затвора также должны иметь огнеупорную функцию, но в практических приложениях тестирование и требования к их огненным характеристикам могут отличаться от требований к шариковым клапанам Trunnion.

· Снятие давления. Клапаны обычно не имеют автоматической функции снятия давления в полости, но это требование может рассматриваться в некоторых специальных конструкциях.

Iii. Различия в производительности под давлением в рамках стандартов API 6D и ASME B16.34

Ниже приведена таблица сравнения производительности под давлением шариковых клапанов и затвольных клапанов в соответствии с стандартами API 6D и ASME B16.34:

IV Предложения по выбору

(1) Шаровые клапаны

· Условия труда высокого давления: если сценарий приложения требует рейтинга высокого давления, шар-клапан Trunnion-лучший выбор. Особенно в соответствии с стандартом API 6D его конструкция может соответствовать требованиям трубопроводов передачи на большие расстояния и условий труда высокого давления.

· Требование двунаправленного герметизации: в ситуациях, когда требуется двунаправленное уплотнение, шариковой клапан транспорт может эффективно предотвратить утечку обратной жидкости и обеспечить безопасность системы.

· Требования к пожарной безопасности: в средах с высоким риском огня, огнестойкость шарикового клапана Trunnion может обеспечить дополнительные гарантии безопасности.

· Функция снятия давления: в условиях труда с большими изменениями температуры функция снятия давления шарикового клапана Trunnion может предотвратить наращивание внутреннего давления и избежать потенциальных рисков безопасности.

(2) Клапаны затвора

· Условия работы среднего давления: в сценариях применения среднего давления клапаны затвора могут соответствовать требованиям, а стоимость относительно низкая.

· Требование однонаправленного герметизации: если сценарий применения в основном предназначен для однонаправленного потока, однонаправленное уплотнительное характеристик клапана затвора может эффективно предотвратить утечку жидкости.

· Требования к пожарной безопасности: в средах с низким риском пожара фигменная производительность клапана затвора также может соответствовать основным требованиям.

· Функция снятия давления: в условиях работы, где функция снятия давления не требуется, конструкция клапана затвора относительно проста и может соответствовать основным требованиям использования.

V. Резюме

В соответствии с стандартами API 6D и ASME B16.34 существуют очевидные различия в производительности под давлением между клапанами шаровых шарниров и затворенными . клапанами шариковых клапанов более высокого давления, двунаправленных функций герметизации, огненной производительности, а также в условиях снятия давления и подходящими для систем нефть и природных газопроводов под высоким давлением, высоким потоком и условиями по сближению заряда. В то время как затворные клапаны имеют рейтинги среднего давления, однонаправленные функции герметизации и дополнительные результаты огнестойкости, и они подходят для условий труда среднего давления и нескольких промышленных применений.

При выборе клапанов необходимо всесторонне рассмотреть различия в производительности несущих давлений в соответствии с стандартами API 6D и ASME B16.34 в соответствии с конкретными сценариями применения, требованиями давления, требованиям к запечатыванию и пожарной безопасности и выберите наиболее подходящий тип клапана.