يجب اختيار صمامات عزل البخار الرئيسية في محطات توليد الطاقة من واجب العزل الفعلي، وضغط البخار ودرجة حرارته، والتدوير الحراري، وسلوك الإغلاق المطلوب، وتوصيل الخط، والضغط التفاضلي للتشغيل، وتردد تشغيل الصمام وأي متطلبات إغلاق تلقائي محددة. تُستخدم صمامات البوابة بشكل شائع للعزل الكامل لأنها توفر مقاومة منخفضة للتدفق في الوضع المفتوح بالكامل، ولكن التصميم النهائي قد يستخدم هيكل مانع للضغط أو غطاء محرك السيارة، أو إغلاق إسفيني مرن أو إغلاق منزلق متوازي، أو أطراف ذات حواف أو لحام تناكبي، والتشغيل اليدوي أو المجهز أو المشغل اعتمادًا على المشروع. إن عزل البخار الرئيسي ليس من واجبات الاختناق، ولا ينبغي استبدال صمام التحكم بصمام العزل لمجرد أن كلاهما يتعامل مع البخار.
الطاقة والبخار · خريطة اختيار خط البخار الرئيسي
اختيار صمام عزل البخار الرئيسي لمحطات الطاقة
عزل البخار الرئيسي هو واجب إيقاف عالي الطاقة. السؤال الهندسي ليس ببساطة "أي صمام بوابة يمكنه التعامل مع الضغط؟" ولكن ما إذا كان الصمام الكامل، وتصميم الإغلاق، ومفصل غطاء المحرك، والوصلة النهائية، والمشغل وترتيب الأنابيب يمكن أن يعزل خط البخار بشكل موثوق عبر بدء التشغيل، والتشغيل العادي، والإيقاف والظروف العابرة الموثوقة.
خريطة اختيار خط البخار الرئيسي
ختم الضغط أو غطاء محرك السيارة انسحب
إسفين مرن أو شريحة متوازية
بعقب اللحام أو ذات حواف
يدوي أو تروس أو مشغل
1. حدد واجب العزل قبل اختيار الصمام
عزل العملية العادية
يتم استخدام الصمام لعزل قسم البخار المرجل أو الرأس أو المصب لبدء التشغيل أو إيقاف التشغيل أو الصيانة أو فصل المعدات. يجب أن يحدد المشروع الحد الأقصى للضغط التفاضلي الذي قد يحتاج الصمام عنده إلى الفتح أو الإغلاق.
العزل الوقائي أو التلقائي
إذا تم اعتماد الصمام كجزء من وظيفة العزل التلقائي أو العزل الوقائي، فيجب على المشتري تحديد منطق التشغيل المطلوب ووقت الإغلاق وسلوك الفشل ومصدر الطاقة والأجهزة وتصنيف السلامة المطبق. ولا ينبغي استنتاج هذه المتطلبات من عبارة "صمام عزل البخار الرئيسي" وحدها.
ملاحظة النطاق: تتناول هذه المقالة عزل البخار الرئيسي الحراري العام والدورة المركبة والصناعية. يمكن أن تشتمل تطبيقات MSIV الخاصة بفئة السلامة النووية على كود إضافي ومتطلبات التأهيل والاختبار ويجب معالجتها بموجب المواصفات النووية الخاصة بالمشروع.
2. لماذا تعتبر صمامات البوابة شائعة لعزل البخار الرئيسي
يوفر صمام البوابة مسار تدفق مستقيم نسبيًا عندما يكون مفتوحًا بالكامل وهو مخصص بشكل أساسي لعزل التشغيل/الإيقاف بدلاً من الاختناق المستمر. وهذا يجعلها مرشحًا منطقيًا لخط بخار رئيسي حيث يكون فقدان الضغط المنخفض في الموضع المفتوح والعزل الإيجابي أمرًا مهمًا.
استخدم صمام البوابة مفتوحًا بالكامل أو مغلقًا بالكامل.
لا تعامل صمام بوابة عزل البخار الرئيسي كصمام تحكم. يمكن أن يؤدي تشغيل البوابة من أجل الاختناق المستمر إلى تعريض البوابة والمقاعد للبخار عالي السرعة والاهتزاز والتآكل الموضعي.
لا تحدد حسب حجم الخط وحده.
الحجم الاسمي لأنبوب البخار هو مدخل واحد فقط. يظل تصنيف درجة حرارة الضغط، والتجويف المطلوب، وهندسة الصمام، والوصلة النهائية، وتصميم الإغلاق، وقوة المحرك، ومعيار المشروع جزءًا من الاختيار.
3. ختم الضغط أو غطاء المحرك المثبت بمسامير؟
يجب أن يتبع اختيار غطاء المحرك غلاف تصميم المشروع بدلاً من عتبة ضغط واحدة. يتم استخدام هيكل مانع التسرب بالضغط على نطاق واسع في تطبيقات الطاقة ذات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية لأن الوصلة من الجسم إلى غطاء المحرك تستخدم الضغط الداخلي لزيادة تحميل الحشية. تظل تصميمات غطاء المحرك المثبت بمسامير صالحة في العديد من الخدمات البخارية عندما يسمح بها التصميم المحدد وتقييم درجة حرارة الضغط ومواصفات المشروع.
| سؤال الاختيار | الاتجاه الهندسي |
|---|---|
| البخار الرئيسي HP/HT عالي الطاقة؟ | يستحق غطاء المحرك المحكم الغلق بالضغط مراجعة خاصة نظرًا لوجود وصلة غطاء محرك السيارة المدمجة المدعومة بالضغط. |
| ضغط معتدل ضمن تصميم غطاء محرك السيارة المعتمد بمسامير؟ | قد يظل غطاء المحرك المثبت بمسامير مناسبًا عند تلبية متطلبات درجة حرارة الضغط ومتطلبات المشروع. |
| العابرين الحرارية المتكررة؟ | قم بمراجعة سلوك مفصل غطاء المحرك، ونظام الحشية، والتحميل المباشر إذا تم عرضه، وإرشادات الصيانة الخاصة بالشركة المصنعة. |
| هل يحدد معيار المصنع بالفعل بنية غطاء المحرك؟ | اتبع مواصفات المشروع المعتمدة ما لم يتم قبول الانحراف الهندسي. |
للحصول على تفاصيل البناء والاختيار على مستوى المنتج، راجع صمام بوابة ختم الضغط الصفحة بدلاً من تكرار آلية ختم الضغط هنا.
4. إسفين مرن أم شريحة متوازية؟
الخيار أ
إسفين مرن
إسفين مرن مثبت بعزم الدوران بين المقاعد المائلة. تم تصميم هندسة الإسفين لاستيعاب بعض التشوهات في المقعد والحركة الحرارية مع الحفاظ على الإغلاق.
مراجعة: مخاطر الارتباط الحراري، وسلوك الإغلاق الساخن/التبريد، وتصلب المقعد والإسفين، وعزم الدوران المطلوب، وحمل الجذع، وحجم المشغل.
الخيار ب
الشريحة الموازية
يستخدم تصميم الشريحة المتوازية عناصر إغلاق متوازية بدلاً من إجراء الإسفين. يساهم ضغط النظام في إغلاق المقعد السفلي، ويمكن أن يقلل التصميم من الحساسية للربط الحراري في الخدمة ذات درجة الحرارة العالية.
مراجعة: سلوك إيقاف الضغط التفاضلي المنخفض، وتآكل القرص والمقعد، وإدارة ضغط التجويف، وترتيب التجاوز/الموازنة، وقوة المشغل.
لا يوجد فائز عالمي. يجب أن تحدد واجبات المشروع ودرجة الحرارة العابرة وسلوك الإغلاق المطلوب وفلسفة الصيانة وتصميم الشركة المصنعة المعتمد نوع الإغلاق.
5. اللحام التناكبي أم الأطراف ذات الحواف؟
بعقب اللحام ينتهي
تُستخدم نهايات اللحام التناكبي عادةً في أنابيب البخار عالية الطاقة لأنها تزيل وصلة شفة كبيرة وتخلق حدود ضغط ملحومة مستمرة. ويتطلب استخدامها إجراءات لحام صحيحة، ومواد أنابيب وصمامات متوافقة، ومعالجة حرارية حيثما أمكن، وتجربة الاقتراب من الموت، ومساحة تركيب كافية للتصنيع الميداني.
نهايات ذات حواف
يمكن أن تعمل الوصلات ذات الحواف على تبسيط عملية الإزالة أو الاستبدال، لكن نظام الحافة والحشية والمسامير يصبح حدًا آخر لضغط درجة الحرارة العالية الذي يجب أن يفي بتصنيف درجة حرارة الضغط الفعلي ومواصفات الأنابيب.
لا تذكر أن كل صمام عزل البخار الرئيسي يجب أن يكون ملحومًا. تحدد فئة أنابيب المشروع وفلسفة صيانة المصنع الاتصال.
6. اختيار المواد: استخدم مظروف درجة الحرارة والضغط الفعلي
يمكن أن تضع درجة حرارة البخار الرئيسية الصمام في أنظمة المواد حيث تكون قوة درجة الحرارة المرتفعة وسلوك الزحف والتمدد الحراري وتوافق اللحام وأداء المقعد على المدى الطويل أمرًا مهمًا. قد يظهر كل من الفولاذ الكربوني وسبائك الصلب والكروم والموليبدينوم ودرجات السبائك ذات درجات الحرارة المرتفعة في مشاريع الطاقة، ولكن يجب ألا يعين المنتج أو المورد درجة عالمية للجسم دون شروط المشروع الفعلية.
| الجسم / غطاء محرك السيارة | تأكد من تصنيف درجة حرارة الضغط، وقوة درجة الحرارة المرتفعة، ومواصفات الصب أو الحدادة، وتوافق مواد الأنابيب. |
| البوابة / الأقراص والمقاعد | مراجعة التصلب، ومقاومة التآكل، والصلابة، والصلابة الساخنة، والتوافق مع الدراجات الحرارية. |
| الجذعية | تحقق من القوة، ومقاومة التآكل، ومخاطر الغليان، وتصميم الخيط/صمولة الجذع، وحمل التشغيل. |
| التعبئة / طوقا | حدد بناء الصمام ودرجة الحرارة القصوى ومتطلبات الانبعاثات وفلسفة الصيانة. |
بالنسبة للإطار الأوسع لدرجة حرارة الضغط والمواد، استخدم دليل تصنيف درجة حرارة وضغط الصمام و دليل صمامات الضغط العالي لدرجة الحرارة العالية.
7. الربط الحراري وقفل الضغط والضغط الزائد في التجويف
يمكن أن تواجه صمامات البوابة ذات درجة الحرارة المرتفعة العديد من مشكلات التشغيل التي غالبًا ما يتم تجميعها معًا بشكل غير صحيح. يجب أن يقوم نظام الصمام والأنابيب بمراجعة كل آلية على حدة.
لا ينبغي إضافة خط الالتفافية أو التعادل بالعادة. يجب أن يتطابق اتجاهها وترتيب الصمام وإجراءات التشغيل مع تصميم البوابة الفعلي وعلاقة ضغط النظام.
8. حدد المشغل من حالة التشغيل الأسوأ المطلوبة
يجب على المشغل التغلب على الحمل الجذعي أو عزم الدوران المطلوب للصمام تحت الضغط التفاضلي للفتح والإغلاق المحدد، واحتكاك التعبئة، وحمل الجلوس وأي متطلبات ديناميكية. لا يتم اختيار المشغل من حجم الصمام وحده.
| المشغل | السبب النموذجي للنظر فيه | فحص المشروع |
|---|---|---|
| عقارب | صمامات أصغر حجمًا أو يتم تشغيلها بشكل غير متكرر حيث تظل القوة اليدوية عملية. | الحد الأقصى لقوة سحب / تشغيل الحافة والوصول وفتح الضغط التفاضلي. |
| مشغل العتاد | الصمامات الأكبر حجمًا التي تتطلب ميزة ميكانيكية ولكن التشغيل بالطاقة ليس ضروريًا. | نسبة التروس، حمل الجذع، المنعطفات، الوصول والصيانة. |
| المحرك الكهربائي | التشغيل عن بعد أو التسلسل أو العزل التلقائي حيث يتم تحديد التشغيل الكهربائي. | الدفع/عزم الدوران، دورة العمل، الطاقة، أدوات التحكم، مفاتيح الحد/عزم الدوران ووقت الإغلاق المطلوب. |
| المحرك الهوائي / الهيدروليكي | العزل السريع أو الوقائي الخاص بالمشروع حيث تتطلب فلسفة النبات ذلك. | الإمداد المتوفر، وإجراءات الفشل، والطاقة المخزنة، وملف الإغلاق، وحمل الصمام الديناميكي. |
9. بيانات RFQ لصمام عزل البخار الرئيسي
بالنسبة لعرض الأسعار، الحد الأدنى للمعلومات ذات القيمة العالية هو: الحجم وضغط التصميم ودرجة حرارة التصميم ومتطلبات المواد والاتصال النهائي وفئة الضغط / المعيار ومتطلبات المشغل. إذا كان يجب أن يفتح الصمام أو يغلق مقابل ضغط تفاضلي محدد أو يفي بوقت إغلاق تلقائي، فقم بتوفير هذه الشروط أيضًا.
10. التفتيش والاختبار والتوثيق
يجب أن تحدد مواصفات الشراء معيار الصمام المطبق، ومعيار اختبار الضغط، ووثائق المواد، وتجربة الاقتراب من الموت، واختبار المحرك وأي متطلبات فحص خاصة بالمشروع. يغطي ASME B16.34 تقييمات درجة حرارة الضغط والمواد والأبعاد/التفاوتات والفحص غير المدمر والاختبار ووضع العلامات لإنشاءات الصمامات القابلة للتطبيق، ولكن مواصفات الشراء الكاملة قد تتضمن معايير إضافية ومتطلبات EPC.
| التحقق | الغرض |
|---|---|
| التوثيق المادي | تأكد من المواد المحددة التي تحتوي على الضغط والتشذيب والمسامير عند الحاجة. |
| فحص الأبعاد | تحقق من الإعداد النهائي، وجهاً لوجه/من طرف إلى طرف، وترتيب الجذع/المقرن وأبعاد الرسم المعتمدة. |
| اختبار الغلاف / حدود الضغط | التحقق من سلامة الضغط المحتوي على إجراء الاختبار المطبق. |
| اختبار تسرب المقعد | تحقق من أداء الإغلاق وفقًا لمعيار الصمام/الاختبار المحدد. |
| اختبار وظيفي للمشغل | تحقق من السير الكامل والحدود وإعدادات عزم الدوران/الدفع والوظيفة التلقائية عند تضمينها في نطاق الإمداد. |
| الحماية النهائية | حماية أطراف اللحام التناكبي أو وجوه الحافة والساق ومنطقة المقعد والمشغل والملحقات أثناء الشحن والتخزين. |
قائمة مراجعة اختيار صمام عزل البخار الرئيسي
- تحديد ما إذا كان الصمام عبارة عن عزل عادي أم عزل صيانة أم جهاز عزل تلقائي وقائي.
- تأكيد التشغيل والتصميم الضغط ودرجة الحرارة.
- تأكد من متطلبات عزل الفتح الكامل/الإغلاق الكامل وأي معيار لتسرب المقعد.
- حدد تصميم صمام البوابة الأصلي والمعايير المعمول بها.
- تقييم ختم الضغط مقابل بناء غطاء المحرك المثبت بمسامير.
- تقييم إسفين مرن مقابل إغلاق الشريحة المتوازية.
- تأكد من اللحام التناكبي أو الأطراف ذات الحواف من فئة الأنابيب.
- تحقق من سيناريوهات الربط الحراري وتأمين الضغط والضغط الزائد في التجويف.
- قم بضبط حجم العجلة اليدوية أو علبة التروس أو المشغل الميكانيكي لأسوأ ضغط تفاضلي تشغيلي مطلوب.
- تحديد اختبار الضغط، وسجلات المواد، وتجربة الاقتراب من الموت، ووثائق المشروع قبل الشراء.
الموارد الفنية ذات الصلة
المراجع الفنية
الأسئلة المتداولة
ما هو الصمام الشائع الاستخدام لعزل البخار الرئيسي؟
يتم أخذ صمامات البوابة بشكل شائع في الاعتبار لأنها مخصصة للعزل الكامل الفتح/الإغلاق الكامل وتوفر مسار تدفق مستقيم نسبيًا عند الفتح. لا يزال التصميم النهائي للصمام يعتمد على الضغط ودرجة الحرارة ومتطلبات الإغلاق والتدوير الحراري والاتصال والمشغل ومواصفات المشروع.
هل يحتاج صمام عزل البخار الرئيسي دائمًا إلى غطاء مانع للضغط؟
لا، يُستخدم تصميم مانع التسرب بالضغط على نطاق واسع في تطبيقات الطاقة ذات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية، ولكن يجب تحديد تصميم غطاء المحرك من غلاف درجة حرارة الضغط الفعلي ومواصفات المشروع بدلاً من اسم الخدمة وحده.
هل صمام البوابة المتوازي الشريحة أفضل من صمام البوابة الإسفيني المرن للبخار الرئيسي؟
ليس عالميا. تعمل تصميمات الشرائح المتوازية على تقليل المخاوف المرتبطة بالارتباط الحراري للإسفين، في حين أن تصميمات الإسفين المرنة يمكن أن تستوعب بعض التشوهات في المقعد وتوفر آلية إغلاق مختلفة. يعتمد الاختيار الصحيح على مهمة البخار المحددة وتصميم الصمام المعتمد.
هل يجب أن يستخدم صمام عزل البخار الرئيسي نهايات اللحام التناكبي؟
نهايات اللحام التناكبي شائعة في أنابيب البخار عالية الطاقة لأنها تقضي على وصلة شفة كبيرة للخط، ولكنها ليست إلزامية لكل مشروع. يجب أن تحدد فئة الأنابيب وتصميم الصمام ومتطلبات اللحام وفلسفة الصيانة الاتصال.
هل يمكن استخدام صمام بوابة البخار الرئيسي للاختناق؟
صمامات البوابة مخصصة بشكل عام للعزل. يمكن أن يؤدي الاختناق المستمر إلى تعريض البوابة والمقاعد للبخار عالي السرعة والتآكل الموضعي. يجب تقييم الكرة الأرضية أو صمام التحكم من أجل واجبات التنظيم.
ما هي المعلومات المطلوبة لاقتباس صمام عزل البخار الرئيسي؟
على الأقل، قم بتوفير حجم الصمام، وضغط التصميم، ودرجة حرارة التصميم، ومتطلبات مادة الجسم، وفئة الضغط أو معيار التصميم، والاتصال النهائي ومتطلبات المشغل. قم أيضًا بتوفير أقصى ضغط تفاضلي للتشغيل ووقت الإغلاق المطلوب إذا كان ذلك يؤثر على التشغيل أو حجم المشغل.
هل كل صمام رئيسي لعزل البخار هو صمام MSIV نووي؟
لا. يمكن استخدام المصطلح على نطاق واسع لواجبات عزل البخار الرئيسية، ولكن يمكن أن تحتوي تطبيقات MSIV من فئة الأمان النووي على كود إضافي ومتطلبات التأهيل والاختبار والسلامة. ويجب أن تأتي هذه المتطلبات من المواصفات النووية الخاصة بالمشروع.
