Εισαγωγή στις βαλβίδες Bellow Sealed

Φούσκα(ες) Στεγανοποιητικές βαλβίδες

Διαρροή σε διάφορα σημεία αγωγών που βρίσκονται σε χημικά εργοστάσια δημιουργεί εκπομπές. Όλα αυτά τα σημεία διαρροής μπορούν να ανιχνευθούν χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους και όργανα και θα πρέπει να σημειωθούν από τον μηχανικό της εγκατάστασης. Στα κρίσιμα σημεία διαρροής περιλαμβάνονται οι αρμοί φλάντζας και η συσκευασία βαλβίδας/αντλίας κ.λπ. Σήμερα η βιομηχανία χημικών διεργασιών προσανατολίζεται προς ασφαλέστερη τεχνολογία για καλύτερη προστασία του περιβάλλοντος και έχει γίνει ευθύνη κάθε μηχανικού διεργασίας να σχεδιάζει εγκαταστάσεις που περιορίζουν τη ζημιά στο περιβάλλον μέσω την πρόληψη της διαρροής οποιωνδήποτε τοξικών χημικών ουσιών.

Διαρροή από το στυπιοθλίπτη βαλβίδας ή το κουτί πλήρωσηςείναι συνήθως μια ανησυχία για τον μηχανικό συντήρησης ή εγκατάστασης. Αυτή η διαρροή σημαίνει:
α) Απώλεια υλικού β) Ρύπανση της ατμόσφαιρας γ) Επικίνδυνο για τους εργαζόμενους στις εγκαταστάσεις.

Για παράδειγμα, πάρτε την περίπτωση διαρροής ατμού μέσω του αδένα βαλβίδας. Στα 150 PSI, ένα διάκενο μόλις 0,001″ μέσω του αδένα θα σημαίνει διαρροή με ρυθμό 25 lb/ώρα. Αυτό ισοδυναμεί με απώλεια 1,2 USD ανά οκτάωρη βάρδια ή 1.100 USD ανά έτος. Ομοίως, μια μικροσκοπική σταγόνα διαμέτρου 0,4 mm ανά δευτερόλεπτο οδηγεί σε σπατάλη περίπου 200 λίτρων ετησίως δαπανηρού λαδιού ή διαλύτη. Αυτή η διαρροή μπορεί να μειωθεί σημαντικά χρησιμοποιώντας τη βαλβίδα στεγανοποίησης που ακολουθεί. Αυτό το άρθρο θα εξετάσει τώρα την κατασκευή και τη λειτουργία της παρακάτω σφραγίδας.

Κατασκευή φούτερ

Το φυσίγγιο φυσιγγίου είναι συγκολλημένο τόσο στο καπό της βαλβίδας όσο και στο στέλεχος της βαλβίδας. Το φυσίγγιο φυσιγγίου έχει έναν αριθμό περιελίξεων και αυτές οι περιελίξεις συμπιέζονται ή διαστέλλονται ανάλογα με την κίνηση του στελέχους βαλβίδας. (Επιστημονικά, η φυσούνα συμπιέζεται όταν η βαλβίδα είναι στην ανοιχτή θέση και διαστέλλεται όταν η βαλβίδα είναι στην κλειστή κατάσταση). Είναι σημαντικό να εγκαταστήσετε σωστά τα σώματα βαλβίδων. Η φυσούνα μπορεί να σφραγιστεί στις Βαλβίδες με δύο διαφορετικούς τρόπους. Πρώτον, η φυσούνα μπορεί να συγκολληθεί στο στέλεχος της βαλβίδας στο επάνω μέρος και στο σώμα της βαλβίδας στο κάτω μέρος. Σε αυτή την περίπτωση το υγρό διεργασίας περιέχεται στο εσωτερικό του φυσητήρα ή στη δεύτερη μέθοδο η φυσούνα συγκολλάται στο στέλεχος της βαλβίδας στο κάτω μέρος και στο σώμα στο επάνω μέρος. Σε αυτή την περίπτωση, το υγρό διεργασίας περιέχεται στη δακτυλιοειδή περιοχή μεταξύ του καπό της βαλβίδας και του κάτω (από το εξωτερικό).

Η φυσούνα είναι ένα κρίσιμο εξάρτημα και αποτελεί την καρδιά των βαλβίδων στεγανοποίησης φυσητήρα. Για να αποφευχθεί οποιαδήποτε συστροφή της φυσούνας, η βαλβίδα πρέπει να έχει στέλεχος μόνο με γραμμική κίνηση. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας ένα λεγόμενο μανίκι-παξιμάδι στο τμήμα ζυγού του καπό της βαλβίδας. Ένας χειροτροχός τοποθετείται στο παξιμάδι του χιτωνίου που μεταφέρει αποτελεσματικά μια περιστροφική κίνηση του χειροτροχού σε μια γραμμική κίνηση στο στέλεχος της βαλβίδας.

Παρακάτω τύποι

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι φυσούνας: η σφυρηλατημένη φυσούνα και η συγκολλημένη φυσούνα. Οι φυσητήρες μορφοποιημένου τύπου κατασκευάζονται από την κύλιση ενός επίπεδου φύλλου (λεπτού φύλλου τοιχώματος) σε έναν σωλήνα ο οποίος στη συνέχεια συγκολλάται κατά μήκος με σύντηξη. Αυτός ο σωλήνας στη συνέχεια διαμορφώνεται μηχανικά ή υδροστατικά σε φυσούνα με στρογγυλεμένες και ευρέως απέχουσες πτυχές. Η φυσούνα τύπου συγκολλημένου φύλλου κατασκευάζεται με συγκόλληση πλακών λεπτού μετάλλου που μοιάζουν με ροδέλα μαζί τόσο στην εσωτερική όσο και στην εξωτερική περιφέρεια των ροδέλων - σαν πλάκες. Ένα συγκολλημένο φύλλο φυσούνας έχει περισσότερες πτυχές ανά μονάδα μήκους σε σύγκριση με το σφυρήλατο φυσερό. Έτσι, για το ίδιο μήκος διαδρομής, οι σφυρηλατημένες φυσούνες είναι δύο έως τρεις φορές μεγαλύτερες από τις αντίστοιχες συγκολλημένων φύλλων.

Σύμφωνα με πληροφορίες, οι μηχανικά σφυρηλατημένες φυσούνες αποτυγχάνουν σε τυχαία σημεία, ενώ το συγκολλημένο φύλλο συνήθως αστοχεί σε ή κοντά σε μια συγκόλληση. Για να εξασφαλιστεί η πλήρης διείσδυση των άκρων της φυσούνας και της συγκόλλησης άκρων, συνιστάται η κατασκευή με χρήση συγκόλλησης μικρού πλάσματος.

Σχέδιο κάτω

Η σχεδίαση πολλαπλών στρώσεων φυσούνας προτιμάται για το χειρισμό υγρών υψηλότερης πίεσης (γενικά δύο ή τρεις πτυχές του μεταλλικού τοιχώματος). Μια φυσούνα δύο στρώσεων μπορεί να αυξήσει την ονομαστική πίεση της κατά 80% έως 100% σε σύγκριση με μια φυσούνα μονής πτυχής του ίδιου πάχους. Εναλλακτικά, εάν χρησιμοποιείται ένα μονόφυλλο φυσερό πάχους ισοδύναμου με μια ονομαστική πίεση φυσούνας δύο στρώσεων, το μήκος διαδρομής μειώνεται. Έτσι, η σχεδίαση φυσούνας πολλαπλών φύλλων προσφέρει ένα σαφές πλεονέκτημα σε σχέση με τη φυσούνα μονής στρώσης. Είναι σαφές ότι η φυσούνα υπόκειται σε μεταλλική κόπωση και αυτή η κόπωση μπορεί να προκαλέσει αστοχία συγκόλλησης. Η διάρκεια ζωής της κάτω κούρασης επηρεάζεται από το υλικό κατασκευής, την τεχνική κατασκευής, το μήκος διαδρομής και τη συχνότητα διαδρομής, εκτός από τις συνήθεις παραμέτρους όπως η θερμοκρασία και η πίεση του υγρού.

Υλικά από κάτω

Το πιο δημοφιλές υλικό φούτερ από ανοξείδωτο χάλυβα είναι το AISI 316Ti που περιέχει τιτάνιο για να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες. Εναλλακτικά, το Inconel 600 ή το Inconel 625 βελτιώνουν την αντοχή στην κόπωση και την αντοχή στη διάβρωση σε σύγκριση με τις φυσούνες από ανοξείδωτο χάλυβα. Ομοίως, το Hastalloy C-276 προσφέρει μεγαλύτερη αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στην κόπωση από το Inconel 625. Η αντοχή στην κόπωση μπορεί να βελτιωθεί χρησιμοποιώντας ένα σύστημα πολλαπλών φυσούνων και μειώνοντας το μήκος διαδρομής. Αυτό μπορεί να αυξήσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του παρακάτω.

Επιλογές βαλβίδων

Οι πιο συνηθισμένοι τύποι βαλβίδων που τοποθετούνται με στεγανοποιητικά φυσητήρες είναι τα σχέδια πύλης και σφαίρας (βλ. Εικόνα 1). Είναι πολύ κατάλληλοι για χρήση με φυσούνες λόγω της εσωτερικής κατασκευής τους και της αξονικής κίνησης του στελέχους βαλβίδας.
Με βάση τις διαθέσιμες πληροφορίες, φαίνεται ότι οι τρέχουσες βαλβίδες στεγανοποίησης κυμαίνονται σε μέγεθος από 3 mm NB έως 650 mm NB. Οι ονομασίες πίεσης είναι διαθέσιμες από ANSI 150# έως 2500#. Οι επιλογές υλικών για τις βαλβίδες περιλαμβάνουν ανθρακούχο χάλυβα, ανοξείδωτο χάλυβα και εξωτικά κράματα.

Εφαρμογές

Μέσα μεταφοράς θερμότητας: το καυτό λάδι χρησιμοποιείται συνήθως σε βιομηχανίες όπως οι συνθετικές ίνες / POY (Partially Oriented Yarn). Ωστόσο, υπάρχει πάντα κίνδυνος πυρκαγιάς λόγω διαρροής καυτού λαδιού σε πολύ εύφλεκτα χημικά. Εδώ, οι βαλβίδες στεγανοποίησης κάτω μπορούν να σταματήσουν τη διαρροή.

Κενό / εξαιρετικά υψηλό κενό: ορισμένες εφαρμογές απαιτούν αντλία κενού για τη συνεχή εξαγωγή αέρα από έναν αγωγό. Οποιεσδήποτε συμβατικές βαλβίδες που είναι εγκατεστημένες στον αγωγό μπορούν να επιτρέψουν στον εξωτερικό αέρα να εισέλθει στον αγωγό μέσω του κουτιού πλήρωσης της βαλβίδας. Ως εκ τούτου, η βαλβίδα στεγανοποίησης φυσητήρα είναι η μόνη λύση για την αποφυγή διέλευσης αέρα μέσα από το κουτί πλήρωσης.
Υψηλά επικίνδυνα υγρά: για μέσα όπως το χλώριο (βλ. Εικόνα 2), το υδρογόνο, η αμμωνία και το φωσγένιο, η βαλβίδα στεγανοποίησης φυσικού αερίου είναι ιδανικός σχεδιασμός καθώς η διαρροή μέσω του αδένα εξαλείφεται πλήρως.
Πυρηνικό εργοστάσιο, εργοστάσιο βαρέος νερού: σε περιπτώσεις όπου η διαρροή ακτινοβολίας πρέπει να αποτραπεί ανά πάσα στιγμή, η βαλβίδα στεγανοποίησης φυσικού αερίου είναι η απόλυτη επιλογή.
Ακριβά υγρά: σε ορισμένες εφαρμογές οι διαρροές πρέπει να αποφεύγονται απλώς και μόνο λόγω του υψηλού κόστους του υγρού. Εδώ, μια οικονομική αξιολόγηση συχνά ευνοεί τη χρήση βαλβίδων στεγανοποίησης.
Περιβαλλοντικά πρότυπα: σε όλο τον κόσμο, τα πρότυπα σχετικά με τις εκπομπές και το περιβάλλον γίνονται όλο και πιο αυστηρά μέρα με τη μέρα. Ως εκ τούτου, μπορεί να είναι δύσκολο για τις εταιρείες να επεκταθούν εντός των υφιστάμενων εγκαταστάσεων. Με τη χρήση βαλβίδων στεγανοποίησης φυσικού, διαστολή χωρίς πρόσθετο περιβαλλοντικό
πιθανή ζημιά.