Проходной клапан с герметичным уплотнением и проходной клапан с крышкой на болтах для пара высокого давления
При покупке шарового клапана для котла, главного паропровода или паропровода высокого давления соединение крышки является частью границы давления. Общее описание, такое как «седельный клапан высокого давления, класс 1500», не сообщает производителю, требуется ли покупателю герметичная крышка или обычная крышка с болтовым соединением. В этом руководстве сравниваются два соединения на уровне компонентов и закупок, а не повторяется базовое описание продукта.
1. Конструкция соединения крышки: откуда возникает уплотняющая нагрузка?
Герметизирующая крышка
В конструкции с герметичным уплотнением используется крышка, уплотнительное кольцо или прокладка специальной формы и механическая удерживающая система. Сборка предварительно загружается и сохраняется во время установки; при повышении внутреннего давления геометрия передает дополнительную нагрузку на поверхность уплотнения. Поддержка давления не исключает необходимости правильной первоначальной сборки, совместимости прокладок или проверки герметичности при низком давлении. Стопорные кольца, сегментные кольца, траверсы и детали, препятствующие выдавливанию, различаются в зависимости от производителя.
Привинченный капот
Крышка, прикрепленная болтами, соединяет крышку и корпус посредством прокладочного соединения, зажимаемого шпильками или болтами. Контролируемая предварительная нагрузка болта обеспечивает напряжение посадки прокладки; Внутреннее давление и тепловое расширение могут изменить нагрузку на сустав. Поэтому конструкция прокладки, материал шпилек, процедура затяжки и жесткость фланца имеют значение. Правильно спроектированная крышка с болтовым креплением также может работать с паром высокого давления: сам по себе класс давления не требует конструкции с герметичным уплотнением.
| Фактор принятия решения | Герметизирующая крышка | Привинченный капот |
|---|---|---|
| Принцип герметизации швов | Предварительная нагрузка сборки плюс геометрия уплотнения с усилителем давления | Сжатие прокладки от болтов крепления крышки |
| Типичный контекст закупок | Часто рассматривается для систем с высоким давлением и высокой температурой, а также для работы с паром. | Широко используется от общего пара до специализированных систем высокого давления. |
| Критические части | Уплотнительное кольцо, контактные поверхности крышки, стопорные элементы, ярмо и уплотнение штока | Прокладка, шпильки/гайки, поверхности крышки/корпуса и уплотнение штока |
| Планирование технического обслуживания | Последовательность разборки, зависящая от производителя, и замена деталей уплотнения | Доступ к болтам, контролируемая затяжка и замена прокладок |
| Котировочный риск | Нестандартная геометрия уплотнения и наличие запасных частей | Болты, марка прокладок, размеры соединений и характеристики затяжки |
2. Давление и температура: используйте рейтинговую таблицу, а не ярлык класса.
Классы ASME 600, 900, 1500 и 2500 представляют собой обозначения классов давления, а не фиксированные допустимые рабочие давления при каждой температуре. Проверьте указанное издание ASME B16.34, фактическую группу материала корпуса/крышки, сертифицированные производителем клапана номинальные значения давления и температуры, а также самое слабое применимое соединение или компонент. Допустимый номинал обычно меняется по мере повышения температуры металла.
Для высокотемпературного пара также проверьте расчетную температуру во время запуска и осадки, устойчивую температуру металла, термоциклирование, выбор материала, чувствительного к ползучести, где это применимо, и перепад давления на закрытом диске. Крышка с герметичным уплотнением не может компенсировать недостаточно указанный материал корпуса, уплотнения штока или трима.
Методику рейтинга см. Руководство по номинальным давлениям и температурам клапана. Шаровой клапан с герметичным уплотнением для пара высокого давления на странице продукта перечислены настраиваемые классы давления и варианты материалов; это варианты продукта, а не доказательство того, что каждая комбинация размера/материала одобрена при любой расчетной температуре.
3. Спецификация материала и прокладки: сопоставьте каждую деталь с паровой нагрузкой.
| Компонент | Вопросы выбора | Доказательства запроса цен |
|---|---|---|
| Кузов/капот | Разрешена ли предлагаемая углеродистая сталь или сплав Cr-Mo при расчетных температуре и давлении? | Класс ASTM, термообработка, рейтинговая группа, MTR |
| Уплотнительное кольцо | Какова одобренная конструкция металлического/графитового или другого уплотнения и геометрия контакта? | Материал уплотнительного кольца, чертеж, номер запасной части. |
| Прокладка крышки на болтах | Подходит ли указанная спирально-навитая, кольцевая или другая прокладка для данного соединения и температуры? | Стандарт прокладки, материал обмотки/наполнителя или кольца, облицовка |
| Крепление/фиксатор капота | Рассматриваются ли прочность, расслабление, расширение и совместимость материалов? | Марки шпилек/гаек или крепежных деталей и процедура сборки |
| Упаковка штока | Может ли он контролировать внешнюю утечку при рабочей температуре и частоте циклов? | Конструкция упаковки и требования к испытаниям/приемке |
| Диск и седло | Каковы требуемые характеристики отключения, износа и эрозии? | Обрезать спецификацию, расположение и толщину наплавки, если указано |
Например, ASTM A216 WCB и ASTM A217 WC6/WC9 — это разные семейства материалов; «более высокий класс давления» не оправдывает автоматически использование одного вместо другого. Подтвердите пределы расчетной температуры, спецификации материалов, требования к сварке и термообработке из утвержденного класса трубопроводов и руководящих норм. Подробную информацию о диске/месте см. в документации Vcore. Руководство по выбору материалов трима клапана.
4. Термоциклирование, запуск при низком давлении и внешняя утечка.
Паровые системы могут проходить этапы холодного запуска, прогрева, устойчивой работы и остановки. Эти изменения изменяют дифференциальное тепловое расширение и контактное напряжение прокладки. Для конструкции с герметичным уплотнением запросите подтверждение правильной первоначальной посадки и герметичности уплотнения в соответствующих условиях низкого давления/запуска, а также в указанных условиях испытания корпуса. Для болтового соединения запросите одобренный метод затяжки и подумайте, требует ли термоциклирование специальной процедуры сборки или технического обслуживания.
Не путайте течь в стыке крышки с утечка уплотнения штока или утечка седла. Каждый из них имеет свой путь утечки и может иметь разные критерии приемки. Крышка с герметичным уплотнением не удаляет уплотнение штока и не гарантирует герметичное закрытие седла.
5. Техническое обслуживание: доступность является частью выбора клапана.
Крышка с болтовым креплением обычно обеспечивает привычный путь внутреннего осмотра после того, как клапан надежно изолирован, сброшен давление и охлажден. Однако большие болтовые соединения высокого класса могут потребовать подъема тяжелых грузов, контролируемого натяжения болтов и значительного радиального зазора. Крышка с герметичным уплотнением может снизить необходимость использования большого обычного фланца крышки, но разборка и повторная сборка могут включать в себя фирменные уплотнительные кольца, стопорные детали и точные процедуры посадки.
Перед заказом запросите чертеж в разрезе, список запасных уплотнений/прокладок, процедуру разборки, подъемный вес, зону вертикального снятия, рекомендуемый интервал замены и любые специальные инструменты. Никогда не ослабляйте крепления крышки или удерживающие элементы на находящемся под давлением или горячем клапане; соблюдать процедуры изоляции и блокировки станции.
6. Заводские испытания: что на самом деле должен доказать план проверок
Согласуйте применимые стандарты проектирования и проверки в заказе на поставку. Для проекта на основе ASME B16.34/API 598 укажите испытания корпуса под давлением, испытания на герметичность закрытия/седла и испытания на заднем седле, где это применимо, вместе с продолжительностью, испытательной средой, испытательным давлением и критериями приемки из указанного издания. Испытание корпуса направлено на устранение утечек на границе давления, включая соединение крышки; это не заменяет проверку герметичности седла или проверку уплотнения штока.
Для конструкций с герметичным уплотнением включите проверку уплотняющих поверхностей, идентификацию колец, протоколы сборки и любые дополнительные проверки соединения крышки и соединения, необходимые для проекта. Для крышек с болтовым креплением проверьте отслеживаемость прокладок и, если необходимо, утвержденные записи о затяжке болтов. Характеристики высокотемпературного пара не могут быть определены исключительно на основе гидростатических испытаний при температуре окружающей среды; запросите любые дополнительные доказательства термического цикла или квалификации, необходимые для проекта.
См. Vcore Методы испытания клапанов давлением для различия между испытаниями корпуса и сиденья.
7. Наглядные примеры закупок: та же функция клапана, другое решение крышки.
Случай А — Только пример: вспомогательная пароизоляция. EPC требует NPS 2, класс 600, расчетную температуру 350°C, фланцевые соединения, ручное управление и доступ для периодического обслуживания. Обе конструкции крышки могут быть технически рассмотрены при условии соблюдения утвержденного класса трубопроводов и сертифицированного номинального давления и температуры. Расценки на крышку с болтовым креплением можно сравнить по стоимости прокладки, болтового соединения, осмотра и жизненного цикла; не следует считать, что опция герметичного уплотнения необходима только для «Класса 600».
Случай B — Только пример: главный паровой патрубок высокого давления. EPC требует NPS 4, класс 1500, расчетную температуру 510°C, концы под приварку, высокую термоцикличность и корпус из специальной легированной стали. Крышка с герметичным уплотнением может быть включена в шорт-лист из-за ее соединения под давлением, но альтернатива с крышкой на болтах не может быть исключена без проверки стандартов проекта, рейтинга производителя, доступа для технического обслуживания и квалификации. Марка сплава, допустимое давление при температуре 510°C, размеры трима, уплотнительного кольца и приварного конца должны быть подтверждены до составления твердого предложения.
8. Что на самом деле меняет цену покупки?
| Драйвер затрат | Вариант с герметичным уплотнением | Вариант с крышкой на болтах |
|---|---|---|
| Ковка/литье и механическая обработка в условиях ограниченного давления | Специализированная полость уплотнения и геометрия крышки | Фланец крышки, шпильки и контактные поверхности прокладки |
| Расходные материалы для уплотнений | Уплотнительное кольцо и стопорные элементы, соответствующие конструкции | Указанная прокладка и болты |
| Сборка и проверка | Установка уплотнений, контроль размеров и проверка соединений | Контролируемые записи по посадке прокладок и болтовым соединениям |
| Техническое обслуживание и запасные части | Срок поставки уплотнительного кольца, специальные инструменты и доступ | Замена прокладки/болта, доступ и работа |
| Общие дорогостоящие предметы | Сплав корпуса, размер, класс давления, наплавка трима, торцевое соединение, привод, неразрушающий контакт, испытания и документация | |
Не существует надежного универсального правила, согласно которому один тип капота всегда стоит дешевле. Запросите два технически эквивалентных предложения с одинаковыми размерами, режимом давления и температуры, материалом корпуса, отделкой, торцевым соединением, объемом испытаний, условиями поставки и документацией. Сравните первоначальную цену и плановую стоимость обслуживания отдельно.
9. Контрольный список запроса цен и образец запроса
- Размер клапана, количество и метка линии.
- Среда, расчетное/нормальное давление, расчетная/нормальная температура и термоциклирование.
- Класс давления, определяющий стандарт проектирования и указанное издание.
- Требование к герметичному уплотнению или крышке с болтовым креплением, или разрешение указать и то, и другое.
- Марка материала корпуса/крышки и термическая обработка.
- Материалы уплотнения/прокладки крышки и болтов/фиксирующих деталей.
- Шток, диск, седло, наплавка и спецификация уплотнения.
- Фланцевые детали RF/RTJ или приварные встык и по лицевой стороне.
- Стрелка расхода производителя, максимальный перепад давления запирания и рабочее усилие.
- Ручное/редукторное/электрическое управление и зазор для технического обслуживания.
- Испытания/приемка корпуса, сиденья, заднего сиденья и конкретного проекта.
- Чертежи общего вида и сечения, MTR, PMI/NDE, если требуется, ITP, запасная прокладка/уплотнение и условия поставки.
"Пожалуйста, укажите нормальные клапаны NPS 4 класса 1500 для работы с паром под высоким давлением. Расчетное давление: [значение]; расчетная температура: [значение]; материал корпуса/крышки: [класс ASTM]; торцевое соединение: [спецификация BW/фланцевое]. Обеспечьте отдельные варианты герметичного уплотнения и крышки на болтах, если оба они соответствуют утвержденному классу трубопровода. Подтвердите сертифицированное номинальное давление-температуру, уплотнение/прокладку крышки и спецификацию болтовых соединений, чертеж в разрезе/GA, эксплуатацию предел перепада давления, стандарт испытаний корпуса и седла, инспекционные документы, наличие запасных уплотнений, цена EXW и срок поставки».
10. Сопутствующие продукты Vcore и направляющие паровых клапанов.
Для конфигурации крышки с усилителем давления см. Шаровой клапан с герметичным уплотнением для пара высокого давления. Информацию о конфигурируемом проходном клапане с фланцевым соединением, для которого расположение крышки необходимо указать отдельно, см. Фланцевый шаровой клапан для регулирования расхода в промышленных трубопроводах. Просмотрите Категория продукции «Проходной клапан» для дополнительных конфигураций.
Выбор капота не зависит от направление потока пара под седлом и над седлом и Выбор материала для трима 6 и трима 8; проверьте фактические чертежи клапанов производителя и график обрезки для каждого проекта. Если эти два URL-адреса блога еще не опубликованы, обновите ссылки на их окончательные действующие URL-адреса перед публикацией этой статьи.
Часто задаваемые вопросы
Требуется ли автоматически для класса 1500 герметичный капот?
Нет. Приемлемая конструкция крышки определяется указанной конструкцией клапана, квалификацией производителя, номинальным давлением и температурой материала, проектным классом трубопроводов и требованиями к техническому обслуживанию.
Будет ли крышка с герметичным уплотнением лучше герметизироваться при нулевом давлении?
Не автоматически. Усиление давления усиливается по мере повышения внутреннего давления, поэтому для реальной конструкции необходимо проверить правильность первоначальной сборки и герметичность при низком давлении.
Может ли фланцевый вентиль иметь герметичную крышку?
Да. Фланцевое означает соединение на конце трубы; Герметичное или болтовое соединение означает соединение корпуса с крышкой.
Является ли крышка с болтовым креплением непригодной для пара под высоким давлением?
Нет. Специально разработанный клапан с крышкой на болтах может подойти, если его полная конструкция и сертифицированные номинальные значения давления и температуры соответствуют эксплуатационным и проектным спецификациям.
Каким тестом проверяется соединение капота?
Испытание корпуса под давлением проверяет целостность границы давления, включая соединение крышки, в указанных условиях испытаний. Утечки через седло и уплотнение штока требуют отдельных соответствующих проверок.
Какой дизайн стоит дешевле?
Стоимость зависит от материала, размера, класса давления, конструкции уплотнений и болтов, обработки, проверки, запасных частей и технического обслуживания. Сравнивайте технически эквивалентные предложения, а не используйте универсальное правило цен.
