蒸気隔離バルブバイパス: 圧力均一化が必要なのはどのような場合ですか?

分離されたブランチが低温ではるかに低い圧力に保たれている間、蒸気ヘッダーを完全に加圧することができます。メインバルブを開くと、2 つの疑問が生じます。バルブとオペレーターは開く負荷に対処できるか、もう 1 つは下流システムが入ってくる蒸気を受け入れることができるかです。

このガイドは、バイパスの決定と完全な構成を購入するために必要な情報に焦点を当てています。クロージャのデザイン、接続、材料の幅広い選択肢については、当社の製品を参照してください。 主蒸気隔離弁選定ガイド.

蒸気隔離弁バイパスが必要になるのはどのような場合ですか?

出発点はメインバルブです 許容開度差圧単にライン圧力や公称バルブサイズではありません。実際の温度、クロージャーの設計、および選択したオペレーターに関するメーカーの動作限界をリクエストしてください。

パラレル スライド ゲート バルブの場合、圧力差を小さくすると、開く前の圧力によるディスク負荷を軽減できます。 Velan は、非常に高い差圧が存在する場合、圧力シール平行スライド設計のバイパスを特に推奨します。これは設計固有の推奨事項であり、すべてのゲート バルブに対する普遍的な圧力しきい値ではありません。

ウェッジ ゲートの場合、開く動作はウェッジの係合、シートの状態、温度履歴にも依存します。より大きなハンドホイールやより強力なアクチュエータは、異常な開放荷重を診断する代わりにはなりません。私たちの ゲートおよびグローブバルブステムスラストガイド 圧力負荷と必要なステム推力を個別に評価する必要がある理由を説明します。

圧力均一化、ウォームアップ、キャビティリリーフは異なる義務です

線圧均一化

バイパスは蒸気を隔離された側に流し、メインクロージャ全体の圧力差を減少させることができます。下流セクションがバイパスから供給される蒸気よりも速く蒸気を消費または排出し続けると、必要な圧力バランスが得られない可能性があります。したがって、下流の境界条件はバイパス仕様に属します。

制御されたウォームアップ

ウォームアップは、配管と機器の温度応答に関係します。蒸気が冷たい表面に接触すると凝縮水が生成されるため、始動作業に備えて排水の準備ができている必要があります。 Spirax Sarco は、大きなバルブではウォームアップ制御が不十分な場合に、隔離バルブの周囲に小さな制御バルブを使用することについて説明しています。圧力の均一化は、この構成の追加の利点となります。

圧力測定値が一致しても、パイプ壁が均一に温まっていることや、凝縮水が除去されていることは証明されません。 プラントは、処理を進めるために個別の温度、排水、圧力条件を定義する必要があります。

バルブボディキャビティの圧力管理

座席間の身体の空洞には、どちらのパイプ接続とも異なる圧力がかかる可能性があります。上流と下流のみに接続されたラインバイパスは、そのキャビティと連通しない可能性があります。断面図とメーカーが承認したキャビティ圧力の規定を確認してください。外部ラインのバイパスによって圧力ロックが防止されるとは想定しないでください。また、設計の承認なしに穴あけリリーフ通路を追加しないでください。

均圧化の例: 開く前に何が変化しますか?

以下の発明された圧力測定値を考えてみましょう。これらは差圧のみを示しています。これらは実際の蒸気システムの動作ターゲットではありません。

気圧差が大幅に低下しました。 3 bar が許容されるかどうかは、承認されたバルブ制限とプラントの起動基準によって異なります。一般的な「3 バール未満で営業」というルールはありません。

ΔP を計算するときは、同じ圧力基準の測定値を使用してください。ただし、蒸気流のサイジングには、適切な熱力学特性と絶対圧力が必要です。これらの測定値の例は、バイパス サイズ、均等化時間、またはバルブ開放トルクを確立するものではありません。

バイパスバルブと配管の指定方法

初期圧力降下を選択します

バイパスでは、下流ラインが最初に減圧されるときに最大の圧力降下が発生する可能性があります。サプライヤーに、その条件に対する必要な蒸気流量と、圧力バランスの最終的なアプローチを確認するよう依頼してください。圧力比と形状によっては、圧縮性の流れが詰まる可能性があります。圧力損失が増加しても、流量は単純に比例して増加しません。

呼び径が小さいだけでは良好な制御は保証されません。文書化された容量計算と、動作行程、騒音、エロージョン、および許容圧力降下のレビューを要求します。グローブ型バルブは制御された入口に適している可能性がありますが、そのトリムとデューティ定格を確認する必要があります。過酷な負荷の始動条件では、設計された制御バルブまたは段階的な減圧が必要になる場合があります。

圧力と温度の適合性を確認する

バルブ、継手、チューブまたはパイプ、接続、ガスケット、ボルト締めなど、分岐全体を確認します。バイパスは、蒸気システムの指定された設計範囲にさらされています。直径が小さいため、圧力温度定格を低くすることはできません。

製品オプションについては、 プレッシャーシールグローブバルブ そして プレッシャーシールゲートバルブ ページ。これらは候補となる製品ファミリーを特定します。メインまたはバイパス任務に対する最終的な適合性については、申請書の審査が必要です。私たちの プレッシャーシールとボルト締めボンネットの比較 別個のボンネット構造の決定について説明します。

固定されたバイパス直径とメイン直径の比率を使用しないでください。

同じメイン バルブ サイズで、短いウォーム ブランチまたは長いコールド ヘッダーに対応できます。これらのシステムには異なる起動フローが必要です。下流の容積、パイプの寸法、初期温度、断熱状態、接続された機器、許容加熱速度、および希望の起動ウィンドウを提供します。適切なサイジングのレビューでは、蒸気の供給と熱の吸収、凝縮、下流への流出を調和させる必要があります。

起動ロジックと分離境界を一緒に確認する

バイパスは、下流システムへの追加のパスを作成します。したがって、メインバルブだけを閉じても、その経路が開いたままになっている場合や漏れが発生している場合には隔離は確立されません。プラントの隔離、ロックアウト、検証の取り決めにバイパスを含めます。

以下はエンジニアリングレビュー段階であり、バルブ操作手順ではありません。

1. 下流側の境界を確認します。 接続された機器、圧力定格、メンテナンス状態、および別の蒸気源への経路を特定します。
2. Steam への入場の準備ができているかを確認します。 排水、空気除去、計装、サポート、および承認されたウォームアップ制限を確認します。
3. 制御された入場ステージを定義します。 初期の蒸気流量を制限するものと、異常な圧力または温度の動作をどのように検出するかを確立します。
4. 主弁開度の許容値を定義します。 承認された差圧制限と独立した熱基準および排水基準が含まれます。
5. 通常の実行状態とシャットダウン状態を定義します。 バイパスを閉鎖するかどうか、その位置をどのように確認するか、バイパスがどのように孤立して参加するかを記録します。

メインバルブが保護または緊急隔離を提供する場合、エンジニアリングはバイパスがその機能を無効にする可能性があるかどうかを評価する必要があります。その閉鎖ロジック、作動、位置フィードバック、および必要な漏れ性能を保護システムの設計に含める必要がある場合があります。

蒸気隔離弁バイパス RFQ チェックリスト

調整されたアセンブリとしてメイン バルブとバイパスを要求するか、サプライヤー間のインターフェース責任を明確に示します。

工場でのテストと現場での試運転を区別してください。圧力試験では、試験条件下で指定された圧力境界またはシートの性能を確立します。インストールされたパイプラインのウォームアップ時間や動的なイコライゼーション動作を示すものではありません。

よくある質問

すべての蒸気ゲートバルブにはバイパスが必要ですか?

いいえ。決定は、許容される開口差圧、下流のウォームアップの必要性、および既存のシステム構成によって決まります。バルブサイズ単体ではなくバルブデータと配管設計からご確認ください。

パイプを暖めるためにメインゲートバルブを部分的に開けることはできますか?

ゲート バルブが持続的な起動スロットリングに適しているとは考えないでください。メーカーの制限事項を確認し、工場の承認された手順に従ってください。専用のアドミッションバルブは、必要に応じてより適切に定義された制御デューティを提供できます。

均圧化にはどれくらいの時間がかかりますか?

世界時というものは存在しません。バイパス容量、下流の容積、結露、漏れ、接続された負荷はすべて結果に影響します。スタートアップの目的を指定し、エンジニアリング分析と試運転を通じてそれを検証します。

バイパスによって圧力ロックや熱結合が解消されますか?

自動的ではありません。ライン圧力の均一化では体腔の圧力が変化しない可能性があり、温度による機械的結合は別の問題です。治療法は診断されたメカニズムと一致する必要があります。

通常の動作中、バイパスは開いたままにしておく必要がありますか?

承認されたシステム設計によって定義された状態を使用します。起動時のみのバイパスは通常、閉じた状態に戻されますが、必要な調整と検証をプロジェクトに文書化する必要があります。

技術参考資料

• Spirax Sarco — スチームヘッダーとオフテイク: 制御されたウォームアップと小さなバイパス制御バルブの配置。
• Velan — 圧力シール平行スライド ゲート バルブ: 非常に高い差圧で開く前に均等化するための設計固有の推奨事項。

この記事は、工業用バルブの選択と RFQ の準備をサポートします。最終的なサイジング、圧力保護、操作手順は、承認されたプロジェクト設計と付属の機器の説明書に従う必要があります。