Onko luistiventtiili eristysventtiili?

Lasketaanko luistiventtiili eristysventtiiliksi? Aloitetaan suunnitteluperiaatteista ja alan standardeista.

Putkijärjestelmien luokituksessa eristysventtiili määritellään laitteeksi, jolla väliainevirtaus suljetaan tai avataan kokonaan. Sen perusvaatimus on pienin mahdollinen vuotonopeus suljettuna. Joten, täyttääkö yhteinen luistiventtiili tämän tehtävän? Vastaus on kyllä ​​– luistiventtiili on yksi perinteisimmistä ja laajimmin käytetyistä eristysventtiileistä. Tämän ymmärtämiseksi meidän on kuitenkin perehdyttävä luistiventtiilin sisäiseen rakenteeseen ja tiivistysmekanismiin.

1. Luistiventtiilin toimintaperiaate eristysventtiilinä

Luistiventtiili luottaa varteen ohjaamaan porttia pystysuunnassa niin, että portti sopii tiukasti istukkaa vasten ja estää virtausreitin. Toisin kuin ohjausventtiilejä, luistiventtiilejä käytetään yleensä vain täysin auki tai täysin suljetussa asennossa, eivätkä ne sovellu kuristukseen. Kun venttiili on täysin auki, portti vetäytyy kokonaan virtausreitiltä, ​​mikä johtaa erittäin alhaiseen virtausvastukseen (virtauskerroin tyypillisesti niinkin pieni kuin 0,05-0,1). Täysin suljettuna portin ja istuimen väliin muodostuu metalli-metalli-tiivistepinta (tai joustava grafiittitiivisterengas), joka perustuu mekaaniseen kiilavoimaan sulkemisen saavuttamiseksi.

Otavaluteräksinen kiilaventtiiliesimerkkinä: sen portti on suunniteltu kiilarakenteeksi (yksikiila tai kaksinkertainen kiila). Sulkemisen aikana kiilakulma (tyypillisesti 5 astetta ~ 8 astetta) pakottaa portin synnyttämään säteittäistä puristusta istukkaa vasten, mikä eliminoi välyksen tiivistepinnoissa. Tämän rakenteen ansiosta venttiili kestää paineluokissa luokka 150 - luokka 2500 kuoren koepainetta (esim. luokassa 600 testipaine on 15,3 MPa) ja tiivistyskoepainetta (1,1 kertaa nimellispaine), joka on määritelty ASME B16.34:ssä. API 598:n mukaan luistiventtiilin sallittu vuoto on paljon pienempi kuin kovatiivisteisen palloventtiilin tai läppäventtiilin – metallitiivisteisen luistiventtiilin vuotonopeus ei saa ylittää 0,1 ml/(min·tuumaa) (nimelliskoon).

2. Valuteräksisten luistiventtiilien materiaali- ja lämpötilarajat

Termiluistiventtiili valuterästäon yleistä teollisuusputkissa. Valetusta hiiliteräksestä (esim. WCB, WCC) tai seosteräksestä (esim. WC6, WC9) valmistetuilla luistiventtiileillä on sopiva lämpötila-alue -29 asteesta 425 asteeseen (WCB-materiaalille). Korkeampia lämpötiloja varten voidaan valita kromi-molybdeeniteräs (WC9 jopa 593 astetta). Verrattuna valurautaisiin luistiventtiileihin, valuteräksellä on korkeampi vetolujuus (WCB huoneenlämpötilassa suurempi tai yhtä suuri kuin 485 MPa) ja iskunkestävyys (suurempi tai yhtä suuri kuin 27 J @ -29 astetta), minkä ansiosta se kestää paineenvaihteluja ja lämpökiertoa höyryssä, öljyssä ja kemiallisissa väliaineissa.

Tietyissä parametreissä DN200 (8 tuuman) valuteräksisen kiilaventtiilin kokonaiskorkeus täysin auki ollessa on noin 1,2–1,5 kertaa rungon pituus (esim. rungon pituus 750 mm, kokonaiskorkeus noin . 950 mm). Suljetun tiivistysholkin kiristysmomenttia tulee ohjata MSS SP-91:n mukaisesti. Varsi on valmistettu 13Cr ruostumattomasta teräksestä tai 17-4PH sadekarkaistusta ruostumattomasta teräksestä, jonka pinnan kovuus on 35–45 HRC, joka kestää kulutusta useiden avaus-/sulkemisjaksojen aikana.

3. Käsikäyttöisten luistiventtiilien suunnittelukäytäntö

Monissa putkistoissa, jotka eivät vaadi automaattista ohjausta (esim. palovesijärjestelmät, matalapaineiset höyryjäljityslinjat),käsikäyttöinen sulkuventtiilion edelleen ensimmäinen valinta. Käsipyörällä toimivat ei-nouseva varsiventtiilit (OS&Y-tyyppi tai ei-nouseva karsityyppi) nostavat ja laskevat porttia ruuvivaihteiston avulla. Käsipyörän halkaisija ja käyttömomentti ovat ISO 5210 -standardin mukaiset: luokan 150 DN100 luistiventtiilin suurin käsipyörän voima ei saa ylittää 360 N (noin . 36 kgf), kun taas DN400 vaatii vaihteistoavustuksen.

Käsikäyttöisen luistiventtiilin avautumis-/sulkeutumisaika riippuu karan johdosta. Puolisuunnikkaan kierteen, jonka etenemä on 10 mm ja karan kokonaisliike 200 mm, käsipyörä tarvitsee 20 kierrosta. Tämä hidas avautumis-/sulkeutumisominaisuus on itse asiassa hyödyllinen eristyksen kannalta – se välttää nopean toiminnan aiheuttaman vesivasaran ja mitattuja paineenvaihteluita voidaan vähentää yli 70 % (verrattuna nopeasti toimiviin sulkuventtiileihin). Lisäksi manuaalinen käyttö ei ole riippuvainen ilma- tai virtalähteistä, mikä täyttää putkistojen vikaturvaperiaatteen.

4. Luistiventtiilien ja muiden eristysventtiilien vertailu

Jotkut insinöörit kyseenalaistavat: luistiventtiilin tiivistepinnat kokevat kitkaa avaamisen/sulkemisen aikana (kiilaportti naarmuuntuu istukkaa vasten kosketushetkellä). Pystyykö se pysymään vuotottomana pitkäaikaisen käytön jälkeen? Tiedot osoittavat, että 500 täyden iskun syklin jälkeen korkealaatuisen valuteräksisen kiilaventtiilin vuotonopeus voi silti täyttää API 598 Grade A -tason (eli ei näkyvää vuotoa). Vertailun vuoksi, pehmeä-istuttava läppäventtiili samoissa olosuhteissa voi ikääntyä elastomeerin 300 syklin jälkeen.

Toinen tietopiste: kansainvälisen jalostamon vuoden 2019 huoltoraportin mukaan yli 10 vuotta käytössä olleista 200 manuaalisesta luistiventtiilistä 82 % läpäisi edelleen paikan päällä suoritetun matalapaineilmatestin (0,6 MPa ilma, kuplamenetelmä). Tämä osoittaa, että oikein suunnitellut luistiventtiilit tarjoavat pitkän aikavälin luotettavan eristyskyvyn.

5. Johtopäätös

Takaisin alkuperäiseen kysymykseen:onko luistiventtiili eristysventtiili?

Kyllä, luistiventtiili täyttää täysin eristysventtiilin määritelmän – se tarjoaa kaksisuuntaisen tiivistyksen, täysreikäisen virtauksen ja alhaiset standardien sertifioimat vuodot.

Onko se aluistiventtiili valuterästäkorkean lämpötilan ja korkean paineen sovelluksiin tai a käsikäyttöinen sulkuventtiiliyksinkertaista on/off-huoltoa varten, kunhan se on oikein valittu ja huollettu, luistiventtiili on edelleen vankka valinta putkistojen eristysratkaisuissa. Eristysventtiiliä valittaessa ei ole syytä epäillä luistiventtiilin roolia; Sen sijaan tulee kiinnittää huomiota siihen, onko sen paineluokitus, tiivistemateriaali (STL-kovapintainen tai13Cr), ja käyttötapa sopivat tiettyihin käyttöolosuhteisiin.