Paljetiivisteisten venttiilien esittely

Paljetiiviste (ed) Venttiilit

Kemiantehtaiden putkistojen eri kohdissa esiintyvät vuodot aiheuttavat päästöjä. Kaikki tällaiset vuotokohdat voidaan havaita erilaisilla menetelmillä ja instrumenteilla, ja laitosinsinöörin tulee huomioida ne. Kriittisiä vuotokohtia ovat laipalliset tiivisteliitokset ja venttiilin/pumpun tiiviste jne. Nykyään kemian prosessiteollisuus pyrkii käyttämään turvallisempaa teknologiaa ympäristönsuojelun parantamiseksi, ja jokaisen prosessi-insinöörin vastuulla on suunnitella laitoksia, jotka rajoittavat ympäristölle aiheutuvia vahinkoja myrkyllisten kemikaalien vuotojen estäminen.

Vuoto venttiiliholkista tai tiivistepesästäon yleensä huoltaja tai laitosinsinööri. Tämä vuoto tarkoittaa:
a) Materiaalihävikki b) Ilmakehän saastuminen c) Vaarallinen tehtaan työntekijöille.

Otetaan esimerkiksi höyryn vuoto venttiiliholkin kautta. 150 PSI:n paineella vain 0,001 tuuman välys tiivisteen läpi tarkoittaa vuotoa nopeudella 25 lb/h. Tämä vastaa 1,2 dollarin tappiota kahdeksan tunnin työvuorossa tai 1 100 dollaria vuodessa. Vastaavasti pieni pisara, jonka halkaisija on 0,4 mm sekunnissa, johtaa noin 200 litran hukkaan vuodessa kallista öljyä tai liuotinta. Tätä vuotoa voidaan vähentää huomattavasti käyttämällä paljetiivisteventtiiliä. Tässä artikkelissa tarkastellaan nyt paljetiivisteen rakennetta ja toimintaa.

Paljerakenne

Paljepatruuna on hitsattu sekä venttiilikoppaan että venttiilin varteen. Paljepatruunassa on useita kierteitä, ja nämä kierteet puristuvat tai laajenevat venttiilin varren liikkeen mukaan. (Tieteellisesti sanottuna palje puristuu kokoon, kun venttiili on auki-asennossa ja laajenee, kun venttiili on kiinni). On tärkeää asentaa venttiilirungot oikein. Palje voidaan tiivistää venttiileihin kahdella eri tavalla. Ensinnäkin palje voidaan hitsata venttiilin karaan ylhäältä ja venttiilin runkoon alhaalta. Tässä tapauksessa prosessineste on paljeen sisällä tai toisessa menetelmässä palje hitsataan venttiilin karaan alhaalta ja runkoon ylhäältä. Tässä tapauksessa prosessineste on venttiilikopan ja palkeen välisellä rengasmaisella alueella (ulkopuolelta).

Palje on kriittinen komponentti ja muodostaa paljetiivisteventtiilien sydämen. Paljeen kiertymisen välttämiseksi venttiilissä on oltava vain lineaarinen liike. Tämä voidaan saavuttaa käyttämällä niin kutsuttua holkkimutteria venttiilikopan ikeen osassa. Holkkimutteriin on asennettu käsipyörä, joka siirtää käsipyörän pyörivän liikkeen tehokkaasti venttiilin varren lineaariseksi liikkeeksi.

Paljetyypit

Palkeita on kahta päätyyppiä: taottu ja hitsattu palke. Muotoiltu palkeet valmistetaan valssaamalla litteä levy (ohutseinämäinen folio) putkeen, joka sitten hitsataan pituussuunnassa. Tämä putki muodostetaan sen jälkeen mekaanisesti tai hydrostaattisesti palkeeksi, jossa on pyöristetyt ja laajat taitteet. Hitsattu lehtityyppinen palje valmistetaan hitsaamalla ohuita metallilevyjä yhteen sekä aluslevyjen sisä- että ulkokehältä – kuten levyt. Hitsatussa lehtipalkeessa on enemmän taitoksia pituusyksikköä kohti kuin taotuissa palkeissa. Näin ollen samalla iskunpituudella taotut palkeet ovat kahdesta kolmeen kertaa pidempiä kuin niiden hitsatut levyt.

On kerrottu, että mekaanisesti taotut palkeet rikkoutuvat satunnaisista kohdista, kun taas hitsattu lehti yleensä rikkoutuu hitsin kohdalla tai sen lähellä. Paljepäiden ja päätyholkkihitsauksen täydellisen tunkeutumisen varmistamiseksi on suositeltavaa käyttää mikroplasmahitsausta.

Paljesuunnittelu

Monikerroksinen paljerakenne on edullinen korkeapaineisten nesteiden käsittelyyn (yleensä kaksi tai kolme metalliseinäkerrosta). Kaksikerroksinen palje voi nostaa sen paineluokitusta 80–100 % verrattuna saman paksuiseen yksikerroksiseen palkeeseen. Vaihtoehtoisesti, jos käytetään yksikerroksista palkea, jonka paksuus vastaa kaksikerroksisen palteen painetta, iskunpituus pienenee. Siten monikerroksinen paljerakenne tarjoaa selkeän edun yksikerroksiseen palkeeseen verrattuna. On selvää, että palje on alttiina metallin väsymiselle ja tämä väsyminen voi aiheuttaa hitsin katkeamisen. Paljeen väsymisaikaan vaikuttavat tavanomaisten parametrien, kuten nesteen lämpötila ja paine, lisäksi rakennusmateriaali, valmistustekniikka, iskunpituus ja iskutaajuus.

Paljeen materiaalit

Suosituin ruostumaton teräspaljemateriaali on AISI 316Ti, joka sisältää titaania kestämään korkeita lämpötiloja. Vaihtoehtoisesti Inconel 600 tai Inconel 625 parantavat väsymislujuutta ja korroosionkestävyyttä ruostumattomasta teräksestä valmistettuihin palkeisiin verrattuna. Samoin Hastalloy C-276 tarjoaa paremman korroosionkestävyyden ja väsymislujuuden kuin Inconel 625. Väsymiskestävyyttä voidaan parantaa käyttämällä monipaljejärjestelmää ja lyhentämällä iskun pituutta; tämä voi pidentää paljeen käyttöikää merkittävästi.

Venttiilivaihtoehdot

Yleisimmät paljetiivisteillä varustettavat venttiilityypit ovat portti- ja pallomallit (katso kuva 1). Nämä sopivat erittäin hyvin käytettäväksi palkeiden kanssa sisäisen rakenteensa ja venttiilin varren aksiaalisen liikkeen ansiosta.
Saatavilla olevien tietojen perusteella näyttää siltä, ​​että nykyiset paljetiivisteventtiilit vaihtelevat kooltaan 3 mm NB - 650 mm NB. Paineluokitukset ovat saatavilla välillä ANSI 150# - 2500#. Venttiilien materiaalivaihtoehtoja ovat hiiliteräs, ruostumaton teräs ja eksoottiset seokset.

Sovellukset

Lämmönsiirtovälineet: kuumaa öljyä käytetään yleisesti sellaisilla teollisuudenaloilla kuin synteettiset kuidut / POY (osittain suuntautunut lanka). Tulipalon vaara on kuitenkin aina olemassa, jos kuumaa öljyä roiskuu helposti syttyville kemikaaleille. Täällä paljetiivisteventtiilit voivat pysäyttää vuodon.

Tyhjiö / ultrakorkea tyhjiö: joissakin sovelluksissa tarvitaan tyhjiöpumppu, joka poistaa jatkuvasti ilmaa putkistosta. Kaikki putkilinjaan asennetut perinteiset venttiilit voivat päästää ulkopuolista ilmaa putkistoon venttiilin tiivistepesän kautta. Tästä syystä paljetiivisteventtiili on ainoa ratkaisu, joka estää ilman pääsyn tiivistepesän läpi.
Erittäin vaaralliset nesteet: kloorin (katso kuva 2), vedyn, ammoniakin ja fosgeenin kaltaisille aineille paljetiivisteventtiili on ihanteellinen rakenne, koska vuodot tiivisteen läpi on täysin eliminoitu.
Ydinvoimalaitos, raskasvesilaitos: Tapauksissa, joissa säteilyvuodot on estettävä aina, paljetiivisteventtiili on paras valinta.
Kalliit nesteet: joissakin sovelluksissa vuotoja on vältettävä yksinkertaisesti nesteen korkeiden kustannusten vuoksi. Tässä taloudellinen arviointi suosii usein paljetiivisteventtiilien käyttöä.
Ympäristöstandardit: kaikkialla maailmassa päästöjä ja ympäristöä koskevat standardit tiukentuvat päivä päivältä. Yritysten voi siksi olla vaikeaa laajentua olemassa oleviin toimitiloihin. Paljetiivisteventtiileillä, laajeneminen ilman lisäympäristöä
vahinko on mahdollinen.