Selezione della valvola di ritegno per la desalinizzazione dell'acqua di mare: protezione da corrosione, riflusso e pompa
In un impianto di desalinizzazione, una valvola di non ritorno può essere installata su una pompa di aspirazione dell'acqua di mare non depurata, una pompa di trasferimento dell'acqua di mare, una linea di controlavaggio di pretrattamento o un sistema di aumento pressione dell'acqua trattata. Questi compiti condividono un requisito di flusso unidirezionale, ma non condividono condizioni idrauliche o di corrosione identiche. La selezione di una valvola solo in base alla dimensione nominale e alla classe di pressione può lasciare la pompa esposta a rotazione inversa, sbattimento della valvola o vibrazione ripetuta del disco.
Questa guida si concentra su decisioni specifiche sulla valvola di ritegno che un EPC di desalinizzazione o un tecnico degli acquisti deve risolvere. Per una disposizione più ampia della stazione e per le funzioni delle valvole di isolamento, utilizzare il ns Guida alla selezione delle valvole della stazione di pompaggio di aspirazione dell'acqua di mare. Per una discussione sulla corrosione componente per componente, vedere Corrosione della valvola dell'acqua di mare: materiali del corpo, del disco, dell'albero e della sede.
1. Identificare innanzitutto quale flusso d'acqua gestisce la valvola di ritegno
| Posizione del servizio | Compito principale | Preoccupazione distinta per la selezione |
|---|---|---|
| Presa o trasferimento di acqua di mare aperto | Prevenire il flusso inverso nelle pompe ferme | Organismi marini, sedimenti, esposizione al cloruro, transitori di intervento della pompa |
| Pretrattamento/controlavaggio del filtro | Prevenire il flusso inverso involontario tra le intestazioni | Ciclaggio, solidi, incrostazioni e accesso per manutenzione |
| Alimentazione RO/sezione ad alta pressione | Proteggere l'apparecchiatura dal flusso inverso | Alta pressione specifica del progetto, transitori e design della valvola approvato; non sostituire una valvola rivestita a bassa pressione |
| Booster permeato/acqua prodotta | Prevenire il riflusso alla pompa o allo stoccaggio | Controlli della purezza dell'acqua e della contaminazione a valle |
| Scarico salamoia/concentrato | Controllare la direzione del flusso nel flusso salino concentrato | Maggiore salinità, chimica, velocità ed esposizione a corrosione/erosione |
Non copiare un programma dei materiali dal collettore dell'acqua di mare non depurata al sistema RO ad alta pressione o al sistema permeato. La classe di pressione, la chimica dell'acqua, la pulizia e i limiti di corrosione possono differire sostanzialmente. Il P&ID dell'impianto, il calcolo idraulico e la classe delle tubazioni governano ciascuna valvola.
2. Cosa succede dopo che una pompa dell'acqua di mare scatta?
Mentre la pompa è in funzione, il flusso in avanti mantiene aperto l'elemento di chiusura della valvola di ritegno. Dopo un'interruzione di corrente o uno scatto, la testa della pompa si deteriora; la velocità in avanti diminuisce e può invertire sotto il carico statico a valle. La valvola di ritegno dovrebbe chiudersi prima che si sviluppi una velocità inversa dannosa, ma il suo comportamento effettivo dipende dalla massa in movimento, dalla forza della molla, dall'attrito della cerniera, dalla posizione della valvola, dal profilo di flusso e dai transitori del sistema.
Un disco oscillante pesante che si chiude solo dopo un notevole flusso inverso può colpire la sua sede con un forte impatto. Al contrario, la scelta di un design a “chiusura rapida” esclusivamente in base all’etichetta di marketing non dimostra che l’intera tubazione sia protetta: onde di pressione, separazione delle colonne e picchi possono verificarsi in altre parti del sistema. La risposta di chiusura deve essere verificata rispetto all’analisi transitoria di intervento della pompa del sistema, non dedotta solo dal tipo di valvola.
Il nostro articolo generale su Valvole di ritegno per lo scarico della pompa copre le disposizioni di base per lo scarico delle pompe; questa guida alla desalinizzazione aggiunge materiale per il servizio salino, detriti e requisiti transitori.
3. Oscillante, a doppia piastra, a disco inclinabile o assiale: confronta il meccanismo di chiusura
| Progettazione | Beneficio potenziale | Preoccupazione specifica del progetto |
|---|---|---|
| Controllo dell'oscillazione | Disco incernierato semplice; disponibile in configurazioni con linea di galleggiamento a flangia larga | Inerzia del disco, velocità minima del flusso, corrosione della cerniera, direzione di installazione e potenziale sbattimento |
| Doppia piastra assistita da molla | Chiusura frontale compatta e assistita da molla | Fluttuazione della piastra a flusso basso, perdita di pressione, materiali della molla/cerniera e tolleranza ai detriti |
| Controllo a disco basculante o smorzato | Comportamento di chiusura progettato per sistemi di pompe di grandi dimensioni selezionati | Configurazione, orientamento, manutenzione, inviluppo disponibile e prestazioni transitorie effettive di Dashpot |
| Controllo assiale/ugelli | Chiusura assistita da molla a corsa breve in impieghi idonei a flusso pulito | Detriti grezzi in aspirazione, velocità richiesta, perdita di carico e molle/guide resistenti alla corrosione |
Un modello a molla può chiudersi prima in un servizio particolare, ma non è universalmente la scelta con il picco più basso o la perdita più bassa. Ottieni i dati di flusso e chiusura del produttore e confronta le alternative su minimo, normale e massimo punti operativi. Una compatta valvola di ritegno a doppia piastra è un'opzione da valutare, soggetta alla conferma dei materiali dell'acqua di mare e delle prestazioni idrauliche; non è automaticamente intercambiabile con una valvola di ritegno a battente rivestita di grandi dimensioni.
4. Dimensioni per un'apertura stabile, non solo per il diametro del tubo
In funzionamento normale, una valvola di ritegno dovrebbe aprirsi sufficientemente e rimanere stabile. Il sovradimensionamento può lasciare il disco parzialmente aperto, provocando vibrazioni, usura e ulteriori perdite di pressione. Il sottodimensionamento può aumentare la velocità, l’erosione e il consumo di energia delle pompe. La revisione della selezione dovrebbe includere:
- Portata minima, normale e massima per ciascuna pompa e per funzionamento in parallelo.
- Pressione differenziale disponibile, curva di perdita di carico della valvola e margine di prevalenza della pompa.
- Il flusso o la velocità minima di apertura della stalla stabilita dal produttore, ove applicabile.
- Frequenza di avvio/arresto e possibile durata di funzionamento a flusso basso.
- Prevalenza statica del collettore di scarico, sviluppo del flusso inverso e calcolo dei picchi.
- Perdite ammissibili, gioco di manutenzione e orientamento della valvola.
5. Corrosione dovuta all'acqua di mare: ispezionare tutte le parti mobili bagnate
Il rivestimento in gomma può isolare un corpo in ghisa duttile o acciaio fuso dall'acqua di mare, ma non protegge il perno della cerniera esposto, la molla, il bordo del disco, il dispositivo di fissaggio o la terminazione del rivestimento danneggiata. Corrosione e depositi sulla cerniera possono ritardare la chiusura o impedire il completo inserimento, trasformando un problema di materiali in un problema di protezione della pompa.
| Componente | Possibile direzione di costruzione | Focus RFQ/ispezione |
|---|---|---|
| Corpo e passaggio del flusso | Ferro rivestito/rivestito approvato dal progetto o lega resistente alla corrosione | Continuità del rivestimento, bordi della flangia, specifiche del rivestimento e test durante le vacanze, se specificato |
| Disco/piatti | Substrato rivestito/rivestito o lega approvata resistente all'acqua di mare | Bordi esposti, fessure, usura da impatto e accoppiamento galvanico |
| Perno cerniera, albero, molla | Materiale resistente alla corrosione selezionato per l'effettiva esposizione al cloruro/temperatura | Rischio di vaiolatura/fessure, accessibilità, fatica e tracciabilità dei materiali |
| Sedile/rivestimento | EPDM o altro elastomero verificato per il mezzo effettivo | Chimica dell'acqua, temperatura, compressione, detriti e abrasione |
| Bullonatura e rivestimento esterno | Sistema ambiente marino approvato dal progetto | Esposizione alla zona di spruzzi, compatibilità galvanica e manutenzione |
Ad esempio, a valvola di ritegno a battente rivestita in gomma può essere preso in considerazione per linee selezionate di scarico della pompa dell'acqua di mare, ma il fornitore deve confermare la configurazione effettiva di disco, cerniera, sede e rivestimento per il progetto. Una descrizione generale "SS316" non è la prova che tutte le parti interne resisteranno a qualsiasi esposizione all'acqua di mare, in particolare alle fessure stagnanti o al servizio di cloruro a temperatura più elevata. Vedi il nostro guida ai materiali dei componenti dell'acqua di mare per una revisione più dettagliata di corpo/disco/albero/sede.
6. Detriti, incrostazioni biologiche e solidi nell'acqua di aspirazione
L'acqua di mare grezza può contenere sabbia, frammenti di conchiglie, alghe e crescita marina nonostante lo screening a monte. Questi possono ostruire una valvola a corsa breve, depositarsi sulla sede o usurare un rivestimento. Chiedere se la valvola è a monte o a valle della griglia grossolana, della griglia fine e della filtrazione; definire la dimensione delle particelle, il carico previsto di solidi e l'accesso al lavaggio. Un progetto di controllo assiale per acqua pulita non dovrebbe essere specificato su una presa soggetta a detriti solo perché è pubblicizzato come "non slam".
7. Installazione: l'orientamento e il profilo del flusso influiscono sulla chiusura
Confermare l'orientamento orizzontale o verticale approvato dal produttore, le limitazioni del flusso verticale verso l'alto, la posizione dell'asse della cerniera e le lunghezze diritte minime a monte/a valle richieste dal progetto. Una valvola a battente adatta per l'installazione orizzontale non è necessariamente adatta per un flusso verticale verso il basso. La vicinanza a gomiti, ugelli della pompa e riduttori può creare flusso irregolare e instabilità del disco.
Prima di emettere un ordine di acquisto, confrontare il disegno GA con la bobina del tubo, i supporti e la busta di rimozione reali. Vedi il Guida all'installazione della valvola di ritegno per considerazioni più ampie sull’orientamento e sulla direzione del flusso.
8. La classe di pressione e i test non corrispondono alla qualificazione ai picchi
Una valvola contrassegnata con PN16 o Classe 150 può essere adatta per una classe di tubazione specifica, ma la pressione di esercizio, la pressione transitoria massima/minima, la temperatura e i limiti del corpo/rivestimento devono essere valutati separatamente. Una prova del guscio o della sede verifica i requisiti definiti di limite di pressione o di tenuta; di per sé non dimostra una chiusura accettabile durante lo sgancio della pompa.
Concordare lo standard di progettazione/test della valvola applicabile, le condizioni di test del guscio e della sede, le perdite inverse ammissibili, i dati sulle prestazioni di flusso, l'ispezione del rivestimento e qualsiasi test funzionale specifico del progetto. Il nostro Metodi di prova della pressione della valvola La guida spiega la differenza tra gli obiettivi comuni dei test.
9. Matrice di approvvigionamento: cosa chiedere al produttore
| Campo richiesta di offerta | Informazioni richieste sul progetto |
|---|---|
| Dovere e luogo | Presa di acqua di mare grezza, pretrattamento, alimentazione RO, salamoia o acqua prodotta; Etichetta P&ID |
| Condizioni idrauliche | Portata minima/normale/massima, pressione e temperatura operativa/di progetto, curva della pompa |
| Dati di viaggio della pompa | Prevalenza statica, numero di pompe, scenario di intervento, risultati transitori e velocità inversa ammissibile |
| Progettazione della valvola | Battente, bipiatto, a disco basculante, assiale o proposta alternativa con logica di sostegno |
| Installazione | DN/NPS, foratura/rivestimento della flangia, F/F, orientamento orizzontale/verticale, vincoli rettilinei |
| Materiali | Corpo, disco, cerniera/perno, molla, sede, rivestimento, bulloneria e rivestimento come voci separate |
| Qualità dell'acqua | Cloruro/salinità, temperatura, solidi, biofouling, prodotti chimici detergenti e periodi stagnanti |
| Prestazioni | Curva di perdita di pressione, flusso minimo di apertura stabile, caratteristica di chiusura e criteri di perdita |
| Documenti di qualità | GA, certificati dei materiali, ispezione del rivestimento/rivestimento, test del guscio/della sede e ITP approvato |
10. La decisione di selezione
Scegliere la valvola di ritegno dell'acqua di mare seguendo questa sequenza: luogo di servizio → flusso minimo/massimo → transitorio di intervento della pompa → meccanismo di chiusura → perdita di pressione → programma completo del materiale bagnato → orientamento → piano di test e documentazione. Nessun tipo di valvola di ritegno è automaticamente adatto ad ogni stazione di pompaggio di desalinizzazione.
Esplora il Valvola di ritegno rivestita in gomma e Valvola di ritegno a battente rivestita in gomma concetti di prodotto o sfogliare il categoria delle valvole rivestite in gomma. Per una revisione tecnica specifica del progetto, invia a Vcore il tuo P&ID, la curva della pompa e la scheda tecnica della valvola.
Domande frequenti
Quale valvola di ritegno è la migliore per una pompa di aspirazione dell'acqua di mare?
Non esiste una scelta universale. Confronta i modelli oscillanti, a doppia piastra assistita da molla, a disco inclinabile e assiali utilizzando il flusso minimo, i transitori di intervento della pompa, i detriti, la perdita di pressione, l'installazione e i requisiti completi del materiale a contatto con il fluido.
Una valvola di ritegno senza colpo elimina il colpo d'ariete?
No. Il comportamento di chiusura della valvola di ritegno può ridurre alcuni rischi di colpo, ma è necessario valutare l'intero sistema di pompa e tubazioni per quanto riguarda le onde di pressione, il flusso inverso e la separazione delle colonne.
Una valvola di ritegno in ghisa rivestita in gomma può gestire l'acqua di mare?
Può essere preso in considerazione per compiti selezionati in acqua di mare se il rivestimento è adatto e ogni disco, cerniera, perno, sede e dispositivo di fissaggio esposto è specificato per il servizio effettivo. Un corpo rivestito da solo non protegge tutte le parti bagnate.
È possibile installare una valvola di ritegno verticalmente?
Solo se il modello selezionato e la direzione del flusso sono approvati per quell'orientamento. I modelli a battente e a molla presentano vincoli di installazione diversi.
Quali dati sono necessari per quotare una valvola di ritegno di dissalazione?
Fornire l'ubicazione del servizio, le dimensioni, la classe di pressione, la temperatura, l'intervallo di flusso, i dati di intervento della pompa e di sovratensione, l'orientamento dell'installazione, la composizione chimica e i solidi dell'acqua di mare, i materiali completi, i requisiti di flangia/F/F e i documenti di ispezione.
