Запорные клапаны и задвижки: в чем разница?

2. Начальный сценарий

Представьте себе промышленный химический завод с 12-дюймовым трубопроводом, которому необходимо изолировать секцию для технического обслуживания из-за коррозии трубопровода. Выбор неправильного типа клапана может привести к утечке, увеличению времени простоя или преждевременному выходу клапана из строя. При выборе правильного запорного клапана, например задвижки (особого типа запорного клапана), обслуживание становится более безопасным, время простоев сокращается, а производительность системы остается стабильной. Задвижки идеально подходят для трубопроводов большого диаметра, где важны полнопроходной поток и минимальный перепад давления. Однако для применений, требующих частой работы или плотного закрытия, например, на предприятиях химической переработки или очистки сточных вод, шаровые краны и запорные клапаны могут обеспечить более высокую производительность благодаря их способности выдерживать высокочастотное циклическое переключение и обеспечивать более точное управление потоком.

3. Болевые точки пользователя

3.1 Путаница с выбором клапана

Инженерам часто сложно выбрать правильный запорный клапан: задвижки являются популярным выбором для полнопроходных применений, в то время как другие запорные клапаны, такие как проходные и Bвсе клапаны лучше подходят для точного отключения или работы на высоких частотах. Неправильное понимание функции каждого клапана может привести к снижению эффективности работы или угрозе безопасности.

3.2 Ограничения давления и расхода

Задвижки специально разработаны для полнопроходных применений, что делает их идеальными для полностью открытого или полностью закрытого использования. Однако они непригодны для дросселирования из-за риска турбулентности, вибрации и ускоренного износа, особенно в приложениях с высокочастотным циклом, таких как очистные сооружения, где регулирование расхода имеет решающее значение. Напротив, проходные и шаровые краны превосходны в ситуациях, требующих точного контроля расхода и частой эксплуатации, например, в системах химической обработки или системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, где необходимы постоянная цикличность и плотная отсечка.

3.3 Проблемы технического обслуживания и долговечности

Выбор материала и внутренняя конструкция существенно влияют на долговечность запорных клапанов. Задвижки, особенно в агрессивных средах или средах с большим циклом работы, могут требовать более частого осмотра и технического обслуживания для предотвращения износа седел и штоков, что обычно требует проверок каждые 6–12 месяцев в таких условиях. С другой стороны, Шаровые клапаны Шаровые краны и шаровые краны часто отдаются предпочтение в системах с частыми циклами работы, поскольку они обеспечивают более простое обслуживание благодаря сменным компонентам, таким как седла и штоки, что сводит к минимуму время простоя и частоту проверок.

4. Решения и практические рекомендации

4.1. Понимание требований к приложению

• Задвижки идеальны для полностью открытого или полностью закрытого применения.

• Запорные клапаны лучше всего работать там, где требуется частая эксплуатация или точное отключение.

• Перед выбором учитывайте температуру, давление и тип жидкости.

4.2 Согласование конструкции клапана с условиями системы

• фланцевый задвижки (разновидность запорного клапана) для трубопроводов большой площади и высокого давления.

• Резьбовой запорные клапаны для компактных систем и умеренных давлений.

• Обеспечьте совместимость материалов во избежание коррозии.

4.3 Внедрение решений, удобных в обслуживании

• Используйте клапаны со сменными седлами и штоками.

• Запланируйте регулярные проверки, особенно в случае применения химикатов и морской воды.

• Документируйте рабочие процедуры, чтобы уменьшить количество человеческих ошибок.

4.4 Ключевые инженерные параметры для оценки

Прежде чем выбрать запорный клапан или задвижку, инженеры должны четко определить:

• Номинальное давление (класс ANSI/PN)

• Диапазон рабочих температур

• Технологическая среда (вода, масло, пар, агрессивные жидкости)

• Рабочая частота и рабочий цикл

• Необходимость дросселирования или регулирования расхода

• Класс утечки и требования к отключению

• Способ срабатывания и место для установки

5. Примеры случаев

Случай 1: Водоочистная станция

Замена изношенной запорной арматуры на современную. запорные клапаны с резьбой, такие как шаровые краны, используемые для частого отключения, повысили эффективность технического обслуживания на 40%. Эти клапаны позволили ускорить изоляцию во время обслуживания, снизить количество случаев утечек и свести к минимуму время простоя в повседневной работе предприятия.

Случай 2: Нефтеперерабатывающий завод

Переход на фланцевые задвижки в трубопроводе сырой нефти обеспечил беспрепятственный поток и значительно снизил перепад давления, оптимизируя пропускную способность. Хотя задвижки сводят к минимуму потери давления, для применений с более частыми циклами или там, где требуется более плотное закрытие, шаровые и проходные клапаны также могут обеспечить лучшую производительность во время операций по техническому обслуживанию.

6. Данные, научное сравнение и анализ материалов.

Примечание: Задвижки представляют собой особый тип запорной арматуры, предназначенный для полностью открытого или полностью закрытого режима работы. В то время как задвижки обеспечивают минимальный перепад давления, другие запорные клапаны, такие как шаровые или проходные клапаны, обеспечивают более плотное закрытие и лучшую пригодность для частой эксплуатации. Выбор правильного типа запорного клапана в зависимости от условий применения обеспечивает долгосрочную надежность и эффективность работы.

7. Тенденции рынка и отраслевая информация

• В последние годы наблюдается растущее внедрение шаровые и резьбовые запорные клапаны в химической и водоочистной промышленности, что обусловлено необходимостью частой эксплуатации, компактной установкой и надежными запорными характеристиками. В связи с растущим спросом на энергоэффективность и экологичность инженеры выбирают запорные клапаны на основе таких факторов, как рабочая частота, характеристики уплотнения и стоимость жизненного цикла. Тенденция также движется к таким материалам, как нержавеющая сталь и дуплексные сплавы, из-за их коррозионной стойкости и долговечности.

• Инженеры все чаще выбирают запорные клапаны на основе рабочей частоты, характеристик уплотнения и требований к техническому обслуживанию, а не полагаются исключительно на общие категории клапанов.

• Промышленная тенденция к использованию коррозионностойких материалов и долговечных конструкций, таких как нержавеющая сталь или дуплексные сплавы.

8. Советы по использованию и выбору

• Всегда проверяйте номинальное давление, температурные пределы, а также то, требует ли применение полнопроходного потока или частого отключения. Используйте задвижки в качестве запорных клапанов. в трубопроводах большого диаметра, где минимальный перепад давления имеет решающее значение, и выбирайте шаровые или запорные клапаны для применений, требующих частой эксплуатации или более плотного уплотнения.

• Учитывайте место для установки и расположение трубопроводов.

• Отдавайте предпочтение клапанам стандартизированных размеров, чтобы их можно было легко заменить.

• Использование типы клапанов которые поддерживают автоматизацию там, где это необходимо.

Часто задаваемые вопросы

В1: Что такое запорный клапан?
А: Ан Запорный клапан Vcore представляет собой клапан, предназначенный для полного перекрытия потока в системе трубопроводов в целях технического обслуживания или обеспечения безопасности.

В2: Является ли задвижка запорным клапаном?
А: Да. Задвижка — это особый тип запорного клапана, предназначенный для полностью открытого или полностью закрытого режима работы.

В3: Можно ли использовать задвижки для регулирования?
А: Нет. Дроссельная заслонка с помощью задвижки может вызвать вибрацию и ускоренный износ, поэтому задвижки следует использовать только для операций включения/выключения.

В4: Какой запорный клапан лучше всего подходит для частой эксплуатации?
А: Шаровые краны или проходные клапаны больше подходят для частой работы в цикле благодаря их точному контролю расхода и способности выдерживать более высокие рабочие частоты без чрезмерного износа.

В5: Когда мне следует использовать задвижку вместо другого запорного клапана?
А:Задвижки идеально подходят для применений, где клапан либо полностью открыт, либо полностью закрыт, особенно в крупных трубопроводах, требующих минимального падения давления.

Ссылки

• АСМЭ Б16.34 – Клапаны: номинальные значения давления и температуры

• API 600 – Стальные задвижки

• API 608 – Металлические шаровые краны

• ИСО 5208 – Промышленная арматура: испытание давлением

• Всемирный журнал Valve – Технические статьи по арматуростроению