Паровой коллектор может находиться под полным давлением, в то время как изолированная ветвь остается холодной и имеет гораздо более низкое давление. При открытии главного клапана возникает два вопроса: смогут ли клапан и оператор справиться с нагрузкой на открытие и сможет ли система, расположенная ниже по потоку, принять входящий пар?
В этом руководстве основное внимание уделяется решению об обходе и информации, необходимой для приобретения всей системы. Более широкий выбор конструкций, соединений и материалов затворов см. в нашей Руководство по выбору главного пароизоляционного клапана.
Когда необходим байпас запорного клапана пара?
Отправной точкой является главный клапан. допустимый перепад давления открытия, а не просто давление в линии или номинальный размер клапана. Запросите у производителя эксплуатационные пределы для фактической температуры, конструкции закрытия и выбранного оператора.
| Рабочая ситуация | Причина для пересмотра обходного пути | Необходимы доказательства |
|---|---|---|
| Герметичный коллектор с изолированным ответвлением | Уменьшите перепад давления перед открытием главного клапана. | Максимальное ожидаемое значение ΔP открытия и утвержденные возможности оператора |
| Большая секция распределения холодного пара | Обеспечить контролируемую начальную подачу пара | Анализ прогрева, дренажная способность и температурные пределы |
| Повторный запуск или переключение в режим ожидания | Сделайте условия запуска повторяемыми | Операционные сценарии, требования к оборудованию и последовательности действий |
| Главный клапан соответствует требуемому ΔP; разминка проводится в другом месте | Отдельный локальный байпас может принести мало пользы. | Утвержденный обзор системы и рабочие данные клапана |
| Клапан по-прежнему с трудом перемещается после выравнивания линейного давления. | Исследуйте другой механизм | Проверяет наличие давления в полости, термического связывания или механических повреждений. |
Для параллельно-шиберных задвижек уменьшение разницы давлений может снизить нагрузку на диск перед открытием, вызванную давлением. В случае очень высокого перепада давления компания Velan особенно рекомендует использовать байпас для своей конструкции с параллельными ползунами и герметичным уплотнением. Это рекомендация для конкретной конструкции, а не универсальный порог давления для каждой задвижки.
Для клиновых ворот поведение открытия также зависит от зацепления клина, состояния седла и истории температур. Маховик большего размера или более мощный привод не заменяют диагностику ненормальной нагрузки при открытии. Наш направляющая упора штока задвижки и шарового клапана объясняет, почему нагрузка давлением и необходимое усилие штока должны оцениваться отдельно.
Выравнивание давления, разминка и разгрузка полостей — разные задачи
Выравнивание линейного давления
Байпас пропускает пар на изолированную сторону, так что разница давлений на основном затворе может уменьшиться. Если секция ниже по потоку продолжает потреблять или выпускать пар быстрее, чем его подает байпас, требуемый баланс давления может никогда не достичь. Поэтому граничные условия на выходе относятся к спецификации байпаса.
Контролируемый разогрев.
Прогрев касается температурной реакции трубопроводов и оборудования. При контакте пара с холодными поверхностями образуется конденсат, поэтому дренаж должен быть готов к запуску. Spirax Sarco описывает использование небольшого регулирующего клапана вокруг запорного клапана, когда клапан большего размера обеспечивает недостаточный контроль прогрева. Выравнивание давления может быть дополнительным преимуществом этого устройства.
Сопоставление показаний давления не доказывает, что стенки трубы равномерно прогреты или что конденсат удален. Для продолжения работы на заводе должны быть определены отдельные условия температуры, дренажа и давления.
Управление давлением в полости корпуса клапана
В полости корпуса между седлами может иметься давление, отличное от давления в любом из трубных соединений. Линейный байпас, подключенный только вверх и вниз по потоку, может не сообщаться с этой полостью. Просмотрите чертеж в разрезе и утвержденные производителем положения по давлению в полости. Не предполагайте, что внешний байпас предотвращает блокировку давления, и не добавляйте просверленный предохранительный проход без одобрения проекта.
Пример выравнивания давления: какие изменения перед открытием?
Рассмотрим следующие вымышленные показания давления. Они иллюстрируют только перепад давления; они не являются рабочими целями для реальной паровой системы.
| Состояние | Давление вверх по потоку | Давление ниже по потоку | Дифференциальное давление |
|---|---|---|---|
| До контролируемого поступления | 40 бар (изб.) | 2 бар изб. | 38 бар |
| После повышения давления на выходе | 40 бар (изб.) | 37 бар изб. | 3 бар |
Разница давлений существенно снизилась. Приемлемо ли давление в 3 бара, все еще зависит от утвержденного предела клапана и критериев запуска установки. Общего правила «открытие ниже 3 баров» не существует.
При расчете ΔP используйте показания с тем же эталонным давлением. Однако определение размера потока пара требует соответствующих термодинамических свойств и абсолютного давления. Эти примеры показаний не определяют размер байпаса, время выравнивания или момент открытия клапана.
Как указать перепускной клапан и трубопровод
Выберите для начального падения давления
В байпасе может наблюдаться наибольшее падение давления, когда давление в выходной линии изначально разгерметизировано. Попросите поставщика проверить требуемый расход пара на соответствие этому условию, а также окончательный подход к балансу давления. В зависимости от соотношения давлений и геометрии сжимаемый поток может засориться; увеличение перепада давления не приводит к простому пропорциональному увеличению расхода.
Меньший номинальный размер сам по себе не гарантирует хорошего управления. Запросите документированный расчет производительности и анализ рабочего хода, шума, эрозии и допустимого падения давления. Проходной клапан может подойти для контролируемого впуска, но его триммер и рабочий класс должны быть подтверждены. Для условий запуска в тяжелых условиях может потребоваться специальный регулирующий клапан или поэтапное снижение давления.
Подтвердите соответствие давления и температуры
Просмотрите всю отрасль: клапан, фитинги, трубки или трубы, соединения, прокладки и болты. Байпас находится в пределах заданной расчетной зоны паровой системы. Его небольшой диаметр не оправдывает более низкого номинального давления и температуры.
Информацию о вариантах продукта см. Шаровой клапан с герметичным уплотнением и Задвижка с уплотнением под давлением страницы. Они определяют возможные семейства продуктов; Окончательная пригодность для основного или обходного режима требует рассмотрения заявки. Наш Сравнение герметичной крышки и крышки с болтовым соединением охватывает отдельное решение по конструкции капота.
Не используйте фиксированное соотношение диаметров байпаса и основного диаметра.
Один и тот же размер главного клапана может использоваться как для короткого теплого патрубка, так и для длинного холодного коллектора. Этим системам нужны разные процессы запуска. Укажите объем ниже по потоку, размеры трубы, начальную температуру, состояние изоляции, подключенное оборудование, допустимую скорость нагрева и желаемое окно запуска. Компетентный анализ размеров должен согласовать подачу пара с поглощением тепла, конденсацией и выходом вниз по течению.
Пересмотрите логику запуска и границу изоляции вместе
Обход создает дополнительный путь в нижестоящую систему. Таким образом, закрытие только главного клапана не обеспечивает изоляции, когда этот путь остается открытым или имеет утечку. Включите байпас в механизмы изоляции, блокировки и проверки станции.
Ниже приведены этапы инженерной проверки, а не процедура работы клапана:
- Подтвердите границу нисходящего потока. Определите подключенное оборудование, номинальное давление, состояние обслуживания и любой путь к другому источнику пара.
- Подтвердите готовность к приему пара. Проверьте дренаж, удаление воздуха, инструменты, опоры и утвержденные пределы разминки.
- Определите этап контролируемого допуска. Установите, что ограничивает начальный поток пара и как обнаруживается аномальное поведение давления или температуры.
- Определите разрешения на открытие главного клапана. Включите утвержденный предел перепада давления и независимые тепловые и дренажные критерии.
- Определите состояния нормальной работы и завершения работы. Запишите, должен ли байпас быть закрыт, как подтверждается его положение и как он участвует в изоляции.
Если главный клапан обеспечивает защитную или аварийную изоляцию, инженеры должны оценить, может ли байпас нарушить эту функцию. Логика закрытия, срабатывание, обратная связь по положению и требуемые характеристики утечки, возможно, должны быть включены в проект защитной системы.
Контрольный список запросов предложений по перепускному клапану парового запорного клапана
Запросите главный клапан и байпас как скоординированный узел или четко определите обязанности по взаимодействию между поставщиками.
| позиция запроса предложения | Информация для предоставления или запроса |
|---|---|
| Главный клапан | Размер, конструкция затвора, класс давления, материалы, концы, оператор и допустимое значение открытия/закрытия ΔP |
| Условия пара | Рабочие и расчетные давления и температуры; насыщенный или перегретый пар; крайности стартапа |
| Нисходящая система | Объем, исходное состояние, минимальное номинальное давление оборудования, потребность и возможное обратное давление. |
| Обходной режим | Выравнивание, разминка или и то, и другое; частота, диапазон расхода и время запуска |
| Макет | P&ID, точки подключения, дренаж, опоры, припуски на расширение и рабочий доступ |
| Контроль и изоляция | Ручной или автоматический режим работы, разрешения, сигналы тревоги, реагирование на отказ и требования к изоляции байпаса |
| Доказательства поставщика | Расчет производительности, утвержденный общий чертеж, направление потока, эксплуатационные пределы, записи о материалах и объем испытаний. |
| Принятие | Применимые стандарты трубопроводов/клапанов, критерии утечки, план проверок и обязанности по вводу в эксплуатацию на объекте. |
Разделяйте заводские испытания и ввод в эксплуатацию на объекте. Испытание под давлением устанавливает заданный предел давления или характеристики седла в условиях испытания; он не демонстрирует время прогрева установленного конвейера или поведение динамического выравнивания.
Часто задаваемые вопросы
Нужен ли каждому паровому затвору байпас?
Нет. Решение зависит от допустимого перепада давления открытия, необходимости прогрева на выходе и существующей компоновки системы. Подтвердите это, исходя из данных клапана и конструкции трубопровода, а не только по размеру клапана.
Могу ли я частично открыть главную задвижку, чтобы нагреть трубу?
Не думайте, что задвижка подходит для постоянного дросселирования при запуске. Ознакомьтесь с ограничениями производителя и следуйте утвержденной на заводе процедуре. При необходимости специальный впускной клапан может обеспечить более четкое управление.
Сколько времени должно занимать выравнивание давления?
Универсального времени не существует. Производительность байпаса, объем на выходе, конденсация, утечки и подключенные нагрузки – все это влияет на результат. Укажите цель запуска и проверьте ее посредством инженерного анализа и ввода в эксплуатацию.
Устраняет ли байпас блокировку давления или тепловую блокировку?
Не автоматически. Выравнивание линейного давления может оставить давление в полости тела неизменным, а механическое связывание, вызванное температурой, является отдельной проблемой. Лекарство должно соответствовать диагностированному механизму.
Должен ли байпас оставаться открытым во время нормальной работы?
Используйте состояние, определенное утвержденным проектом системы. Обходы, предназначенные только для запуска, обычно возвращаются в закрытое состояние, но требуемое расположение и проверка должны быть задокументированы для проекта.
Укажите главный клапан и байпас вместе
Отправьте Vcore Valve свои параметры пара, размер главного клапана, начальное давление на входе и выходе, требования к открытию и P&ID. Включите режим прогрева и объем проверки, чтобы можно было проверить конфигурацию главного запорного клапана и байпаса вместе.
Технические ссылки
- Spirax Sarco — Паровые коллекторы и отводы: контролируемый прогрев и небольшие перепускные регулирующие клапаны.
- Velan — параллельные шиберные задвижки с герметичным уплотнением: рекомендация для конкретной конструкции по выравниванию давления перед открытием при очень высоком перепаде давления.
В этой статье рассказывается о выборе промышленной арматуры и подготовке ценового предложения. Окончательный расчет размеров, защита от давления и эксплуатационные процедуры должны соответствовать утвержденному проекту и инструкциям к поставляемому оборудованию.
