海水淡水化用逆止弁の選択: 腐食、逆流、ポンプ保護

簡単な概要: 海水淡水化逆止弁は、逆流を止めるだけではありません。その閉鎖動作はポンプトリップ過渡現象に適合する必要があり、そのディスクとヒンジは海水への曝露に耐える必要があり、その圧力損失はポンプの動作範囲に適合する必要があります。実際の流れ、最小安定速度、逆流の発生、破片、設置方向、材料仕様を使用して、スイング、デュアル プレート スプリング アシスト、ティルティング ディスク、アキシャルの設計を比較します。逆止弁は、それ自体では完全なウォーターハンマー保護システムではありません。

海水淡水化プラントでは、原海水取水ポンプ、海水移送ポンプ、前処理逆洗ライン、処理水ブースターシステムなどに逆止弁が設置される場合があります。これらの任務は一方向の流れ要件を共有していますが、同じ水圧条件や腐食条件を共有していません。公称サイズと圧力クラスだけでバルブを選択すると、ポンプが逆回転したり、バルブの衝突やディスクのチャタリングの繰り返しにさらされる可能性があります。

このガイドでは、次の点に焦点を当てています。 逆止弁特有の決定 この問題は、淡水化 EPC または調達エンジニアが解決する必要があります。より広いステーション配置と遮断弁の役割については、当社の 海水取水ポンプ所 バルブ選定ガイド。コンポーネントごとの腐食の説明については、を参照してください。 海水バルブの腐食: ボディ、ディスク、シャフト、シートの材質.

海水淡水化ポンプ吐出逆止弁をポンプと隔離弁の間に設置
ポンプ吐出逆止弁は、油圧応答性と海水に濡れる構造の両方を考慮して選択する必要があります。

1. まず、逆止弁がどの水流を処理するかを特定します

サービス拠点 主な任務 選択に関する独特の懸念
外海水の取水または移送 停止したポンプへの逆流を防止 海洋生物、堆積物、塩化物への曝露、ポンプトリップ過渡現象
前処理・フィルター逆洗 ヘッダー間の意図しない逆流を防止 サイクリング、固形物、汚れ、メンテナンスへのアクセス
ROフィード・高圧セクション 逆流から機器を保護する プロジェクト固有の高圧、過渡現象、および承認済みのバルブ設計。低圧ライニングバルブを代用しないでください
透過水・生成水ブースター ポンプや貯蔵所への逆流を防止 水の純度と下流の汚染管理
ブライン/濃縮液の排出 濃縮塩水流の流れ方向の制御 より高い塩分、化学的性質、速度、腐食/浸食への曝露

材料スケジュールを原海水ヘッダーから高圧 RO または透過水システムにコピーしないでください。 圧力クラス、水の化学的性質、清浄度、および腐食許容度は大幅に異なる場合があります。プラントの P&ID、油圧計算、および配管クラスが各バルブを制御します。

2. 海水ポンプが故障した後はどうなりますか?

ポンプの作動中は、順方向の流れによって逆止弁の閉鎖要素が開いた状態に保たれます。停電またはトリップの後、ポンプヘッドは減衰します。前進速度が低下し、下流の静水頭の下で逆転する可能性があります。逆止弁は、有害な逆速度が発生する前に閉じる必要がありますが、実際の動作は、移動質量、バネ力、ヒンジの摩擦、弁の位置、流量プロファイル、およびシステムの過渡状態によって異なります。

かなりの逆流が発生した後でのみ閉じる重いスイング ディスクは、シートに大きな衝撃を与える可能性があります。逆に、マーケティングラベルだけで「高速閉鎖」設計を選択しても、パイプライン全体が保護されていることは証明されません。圧力波、カラム分離、サージがシステムの他の場所で発生する可能性があります。閉鎖応答は、バルブのタイプだけから推測するのではなく、システムのポンプトリップ過渡解析と照らし合わせてチェックする必要があります。

に関する一般的な記事 ポンプ吐出用逆止弁 基本的なポンプと排出の配置をカバーします。この淡水化ガイドには、塩水サービスの物質、破片、および一時的な要件が追加されています。

海水ポンプ吐出時の順流減速と逆止弁の閉鎖を工学的に視覚化
ポンプが作動すると流量が急速に変化します。バルブの閉鎖特性と配管システムの過渡現象を合わせて評価する必要があります。

3. スイング、デュアルプレート、ティルティングディスク、またはアキシャル: 閉鎖メカニズムの比較

デザイン 潜在的な利点 プロジェクト固有の懸念事項
スイングチェック シンプルなヒンジ付きディスク。大型のフランジ付きウォーターライン構成も利用可能 ディスクの慣性、最小流速、ヒンジの腐食、取り付け方向、および潜在的なスラム
スプリングアシストデュアルプレート コンパクトな対面式およびバネ補助開閉式 低流量時のプレートのフラッター、圧力損失、スプリング/ヒンジの材質、および破片耐性
ティルティングディスクまたはダンピングチェック 選択された大型ポンプ システム向けに設計された閉鎖動作 ダッシュポットの構成、向き、メンテナンス、利用可能なエンベロープ、および実際の過渡パフォーマンス
アキシャル/ノズルチェック 適切なクリーンフロー作業におけるショートストロークのスプリングアシスト閉鎖 生の吸入デブリ、必要な速度、水頭損失、耐腐食性のスプリング/ガイド

スプリングアシスト設計は、特定の用途ではより早く閉じる可能性がありますが、一般的に最も低いサージまたは最も低い損失の選択肢であるわけではありません。メーカーのフローとクロージャーのデータを取得し、代替品を比較します。 最小値、通常値、最大値 動作点。コンパクト デュアルプレートチェックバルブ 確認済みの海水材料と水理性能を条件として、評価するオプションの 1 つです。大型のライニング付きスイングチェックバルブと自動的に交換できるわけではありません。

4. パイプ径だけでなく、安定した開口部を実現するサイズ

通常の使用では、逆止弁は十分に開き、安定した状態を維持する必要があります。サイズが大きすぎると、ディスクが部分的に開いたままになり、びびり、摩耗、追加の圧力損失が発生する可能性があります。サイズを小さくすると、速度、浸食、ポンプのエネルギー消費が増加する可能性があります。選択レビューには以下を含める必要があります。

  • 各ポンプおよび並列ポンプ動作の最小、通常、最大流量。
  • 利用可能な差圧、バルブの圧力損失曲線、ポンプヘッドのマージン。
  • 該当する場合、メーカーの最小安定開口流量または速度。
  • 始動/停止頻度と低流量時の可能な動作時間。
  • 吐出ヘッダ静的ヘッド、逆流展開、サージ計算。
  • 許容漏れ、メンテナンスクリアランス、バルブの向き。
例: デューティ/スタンバイ海水ポンプ システムで 1 台のポンプが流量を減らして動作することが多い場合は、その最小動作点に対してバルブをチェックしてください。最大流量時の両方のポンプに対してのみバルブを選択すると、単一ポンプの動作中にチャタリングが発生する可能性があります。

5. 海水腐食: 接液する可動部品をすべて検査します。

ゴムライニングはダクタイル鋳鉄または鋳鋼の本体を海水から隔離できますが、露出したヒンジピン、スプリング、ディスクエッジ、ファスナー、または損傷したライニング終端を保護することはできません。ヒンジの腐食や堆積物により、閉じるのが遅れたり、完全に固定されなくなったりする可能性があり、材料の問題がポンプの保護の問題に変わります。

コンポーネント 可能な施工方向 RFQ / 検査の焦点
本体と流路 プロジェクト承認のライニング/コーティングされた鉄または耐食性合金 ライニングの連続性、フランジエッジ、コーティング仕様、指定されている場合は休日テスト
ディスク/プレート ライニング/コーティングされた基材または承認された耐海水性合金 露出したエッジ、隙間、衝撃摩耗、およびガルバニックペアリング
ヒンジピン、シャフト、スプリング 実際の塩化物や温度にさらされる場合に備えて選択された耐食性素材 孔食/隙間のリスク、アクセスのしやすさ、疲労、材料のトレーサビリティ
シート/裏地 EPDM または実際の媒体用のその他の検証済みエラストマー 水の化学、温度、圧縮、破片、摩耗
ボルト締めと外装塗装 プロジェクト承認済みの海洋環境システム スプラッシュゾーンへの暴露、電気的適合性およびメンテナンス

たとえば、 ゴムライニングスイングチェックバルブ 選択された海水ポンプ排出ラインについては検討できますが、サプライヤーはプロジェクトに合わせて実際のディスク、ヒンジ、シート、ライニングの構成を確認する必要があります。一般的な「SS316」の説明は、すべての内部部品があらゆる海水への曝露、特に停滞した隙間や高温の塩化物使用に耐えることを証明するものではありません。私たちのを参照してください 海水成分・素材ガイド より詳細なボディ/ディスク/シャフト/シートのレビューをご覧ください。

ゴムで裏打ちされた海水逆止弁のディスク ヒンジ シャフトと弾性シート素材の拡大図
ライニング、ディスク、ヒンジ、シャフト、シートは、海水に濡れる 1 つのアセンブリとして検討する必要があります。

6. 瓦礫、生物付着物および取水固形物

原海水には、上流でのスクリーニングにもかかわらず、砂、貝殻の破片、藻類、海洋生物が含まれる可能性があります。これらはショートストロークバルブを妨げたり、シートに引っかかったり、ライニングを摩耗させたりする可能性があります。バルブが粗いスクリーン、細かいスクリーン、ろ過の上流にあるか下流にあるかを尋ねます。粒子サイズ、予想される固体のロードおよびフラッシングアクセスを定義します。上水軸方向チェック設計は、単に「ノンスラム」と宣伝されているという理由だけで、破片が発生しやすい取水口に指定されるべきではありません。

7. 取り付け: 方向と流れプロファイルが閉鎖に影響する

メーカーが承認した水平方向または垂直方向、垂直方向の上向きの流れの制限、ヒンジ軸の位置、設計に必要な上流/下流の直線の最小長さを確認してください。水平設置に適したスイングチェックが垂直下降流に適しているとは限りません。エルボ、ポンプ ノズル、レデューサーに近接すると、不均一な流れやディスクの不安定性が生じる可能性があります。

発注書を発行する前に、一般図と実際のパイプ スプール、サポート、および取り外しエンベロープを比較してください。を参照してください。 チェックバルブの取り付けガイド より広範な方向性と流れの方向を考慮します。

逆止弁の向きとメンテナンスアクセスを示す海水ポンプの吐出配管配置
承認された GA 図面と照らし合わせて、流れの方向、設置方向、近くの継手、メンテナンス アクセスを確認します。

8. 圧力クラスとテストはサージ認定と同じではありません

PN16 またはクラス 150 とマークされたバルブは、指定された配管クラスに適している可能性がありますが、動作圧力、最大/最小過渡圧力、温度、本体/ライニングの制限は個別に評価する必要があります。シェルまたはシートのテストにより、定義された圧力境界または気密性の要件が検証されます。ポンプトリップ中にそれ自体が許容できる閉鎖を示すわけではありません。

該当するバルブ設計/試験規格、シェルとシートの試験条件、許容逆漏れ、流量性能データ、ライニング検査、およびプロジェクト固有の機能試験について合意します。私たちの バルブ圧力試験方法 このガイドでは、一般的なテスト目標の違いについて説明します。

9. 調達マトリックス: メーカーに尋ねるべきこと

見積依頼フィールド 必要なプロジェクト情報
任務と場所 原海水の取水、前処理、RO 供給水、塩水または生成水; P&IDタグ
油圧条件 最小/通常/最大流量、動作/設計圧力と温度、ポンプ曲線
ポンプトリップデータ 静水頭、ポンプ数、トリップシナリオ、過渡結果、許容逆速度
バルブ設計 スイング、デュアルプレート、ティルティングディスク、アキシャル、または根拠のある提案された代替案
インストール DN/NPS、フランジ穴あけ/フェーシング、F/F、水平/垂直方向、直線拘束
材料 ボディ、ディスク、ヒンジ/ピン、スプリング、シート、ライニング、ボルト締め、およびコーティングを別の項目として扱う
水質 塩化物/塩分、温度、固形物、生物付着、洗浄剤、停滞期
パフォーマンス 圧力損失曲線、最小安定開口流量、閉鎖特性および漏れ基準
高品質の文書 GA、材料証明書、コーティング/ライニング検査、シェル/シートテスト、および承認された ITP
RFQ 文言のサンプル: 「添付の P&ID および油圧データシートに海水ポンプ吐出逆止弁を引用してください。提案された逆止弁機構、最小安定開放流量、圧力損失および閉鎖データ、本体、ディスク、ヒンジ、ピン、スプリングおよびシートの完全な接液材料スケジュール、承認された取り付け方向、ライニング / コーティング検査、およびシェル / シート試験文書を記載してください。指定されたポンプトリップ過渡現象の適合性を確認するか、検証に必要な追加データを特定してください。」
海水逆止弁ライニングディスクの動作と静水圧シートテストの工場検査
検査では、合意された材料、ライニングの状態、ディスクの動き、寸法、およびテスト文書を確認する必要があります。

10. 選考の決定

次の順序に従って海水逆止弁を選択してください。 サービス場所 → 最小/最大流量 → ポンプトリップ過渡現象 → 閉鎖機構 → 圧力損失 → 接液材料の完全なスケジュール → オリエンテーション → テストと文書化計画。 すべての淡水化ポンプ ステーションに自動的に適した単一の逆止弁タイプはありません。

を探索してください ゴムライニング逆止弁 そして ゴムライニングスイングチェックバルブ 製品コンセプトを確認するか、 ゴムライニングバルブのカテゴリー。プロジェクト固有の技術レビューについては、 Vcore に P&ID、ポンプ曲線、バルブ データシートを送信してください.

よくある質問

海水取水ポンプに最適な逆止弁はどれですか?

普遍的な選択肢はありません。最小流量、ポンプトリップ過渡現象、破片、圧力損失、設置および完全な接液材料要件を使用して、スイング、スプリングアシストデュアルプレート、ティルティングディスクおよびアキシャル設計を比較します。

ノンスラムチェックバルブはウォーターハンマーを排除しますか?

いいえ。チェックバルブの閉鎖動作により、スラムのリスクをある程度軽減できますが、圧力波、逆流、カラムの分離について、ポンプと配管システム全体を評価する必要があります。

ゴムライニング鋳鉄逆止弁は海水に対応できますか?

ライニングが適切であり、すべての露出したディスク、ヒンジ、ピン、シート、ファスナーが実際の使用に向けて指定されている場合、選択された海水での使用を検討できます。裏地付きボディだけでは接液部をすべて保護できるわけではありません。

逆止弁は垂直に設置できますか?

選択したモデルと流れ方向がその方向に対して承認されている場合のみ。スイング設計とスプリング補助設計には、設置上の制約が異なります。

脱塩逆止弁を見積もるにはどのようなデータが必要ですか?

サービスの場所、サイズ、圧力クラス、温度、流量範囲、ポンプトリップとサージデータ、設置方向、海水の化学的性質と固形物、完全な材料、フランジ/F/F 要件、および検査書類を提供します。