Pengantar katup Segel Tekanan
Katup Segel Tekanan
Konstruksi segel tekanan diadopsi untuk Katup untuk layanan tekanan tinggi, biasanya melebihi di atas 170 bar. Fitur unik pada seal tekanan Bonnet adalah seal sambungan bodi-Bonnet membaik seiring dengan peningkatan tekanan internal pada Katup, dibandingkan dengan konstruksi lain di mana peningkatan tekanan internal cenderung menimbulkan kebocoran pada sambungan bodi-Bonnet.
Desain segel tekanan
- A/B – Kecenderungan kap mesin untuk bergerak naik atau turun seiring perubahan tekanan
- C – Tekanan sistem
- D – Kekuatan penyegelan karena tekanan
Semakin tinggi tekanan internal, semakin besar kekuatan penyegelannya. Pembongkaran yang mudah dapat dilakukan dengan menjatuhkan rakitan Bonnet ke dalam rongga bodi dan mengeluarkan cincin dorong empat segmen melalui pin penekan.
Mengandalkan prinsip desain yang cukup sederhana, Katup segel tekanan telah membuktikan kemampuannya untuk menangani aplikasi isolasi uap fosil dan siklus gabungan yang semakin menuntut, karena perancang terus mendorong boiler, HRSG, dan selubung tekanan/suhu sistem perpipaan. Katup segel tekanan biasanya tersedia dalam ukuran berkisar dari 2 inci hingga 24 inci dan kelas tekanan ASME B16.34 dari #600 hingga #2500, meskipun beberapa produsen dapat mengakomodasi kebutuhan akan diameter yang lebih besar dan peringkat yang lebih tinggi untuk aplikasi khusus.
Katup segel tekanan tersedia dalam banyak kualitas material seperti cetakan A105 dan cetakan Gr.WCB, cetakan paduan F22 dan cetakan Gr.WC9; F11 ditempa dan cor Gr.WC6, tempa F316 tahan karat austenitik dan cor Gr.CF8M; untuk suhu lebih dari 500°C, F316H ditempa dan kualitas tuang austenitik yang sesuai.
Konsep desain segel tekanan dapat ditelusuri kembali ke pertengahan tahun 1900-an, ketika dihadapkan dengan tekanan dan suhu yang semakin meningkat (terutama dalam aplikasi daya), produsen Katup mulai merancang alternatif terhadap pendekatan Bonnet-baut tradisional untuk menyegel sambungan bodi/Bonnet. . Seiring dengan memberikan tingkat integritas penyegelan batas tekanan yang lebih tinggi, banyak desain Katup segel tekanan berbobot jauh lebih ringan daripada rekan-rekan Bonnet Valve yang dibaut.
Kap Baut vs. Segel Tekanan
Untuk lebih memahami konsep desain seal tekanan, mari kita bandingkan mekanisme penyegelan body-to-Bonnet antara Bonnet yang dibaut dan seal tekanan.Gambar 1menggambarkan katup Bolted Bonnet yang khas. Flensa bodi dan flensa kap mesin disambung dengan stud dan mur, dengan paking dengan desain/bahan yang sesuai disisipkan di antara permukaan flensa untuk memudahkan penyegelan. Kancing/mur/baut dikencangkan sesuai torsi yang ditentukan dalam pola yang ditentukan oleh pabrikan untuk mempengaruhi penyegelan yang optimal. Namun, seiring dengan peningkatan tekanan sistem, potensi kebocoran melalui bodi/sambungan Bonnet juga meningkat.
Sekarang mari kita lihat sambungan segel tekanan yang dirinciGambar 2Perhatikan perbedaan konfigurasi sambungan bodi/kap mesin masing-masing. Sebagian besar desain segel tekanan menggunakan “baut pengambil kap mesin” untuk menarik kap mesin ke atas dan menyegelnya pada paking segel tekanan. Hal ini pada gilirannya menciptakan segel antara paking dan diameter bagian dalam (ID) badan katup.
Cincin dorong yang tersegmentasi mempertahankan beban. Keunggulan dari desain segel tekanan adalah ketika tekanan sistem meningkat, beban pada Kap mesin dan, dengan demikian, paking segel tekanan juga meningkat. Oleh karena itu, pada Katup segel tekanan, seiring dengan peningkatan tekanan sistem, potensi kebocoran melalui sambungan bodi/Kap akan berkurang.
Pendekatan desain ini memiliki keunggulan berbeda dibandingkan Bonnet Valve yang dibaut pada uap utama, air umpan, bypass turbin, dan sistem pembangkit listrik lainnya yang memerlukan Katup yang dapat menangani tantangan yang melekat pada aplikasi tekanan dan suhu tinggi.
Namun selama bertahun-tahun, seiring dengan meningkatnya tekanan/suhu pengoperasian, dan dengan munculnya pabrik peaking, tekanan sistem transien yang sama yang membantu penyegelan juga merusak integritas sambungan segel tekanan.
Gasket Segel Tekanan
Salah satu komponen utama yang terlibat dalam penyegelan katup segel tekanan adalah paking itu sendiri. Gasket segel tekanan awal dibuat dari besi atau baja lunak. Gasket ini kemudian dilapisi perak untuk memanfaatkan kemampuan bahan pelapis yang lebih lembut untuk memberikan segel yang lebih rapat. Karena tekanan yang diterapkan selama uji hidro Katup, terjadi “set” (atau deformasi profil paking) antara Kap mesin dan paking. Karena baut pengambil Bonnet yang melekat dan elastisitas sambungan segel tekanan, ada potensi Bonnet untuk bergerak dan mematahkan “set” tersebut ketika mengalami peningkatan/penurunan tekanan sistem, yang mengakibatkan kebocoran sambungan bodi/Bonnet.
Masalah ini dapat diatasi secara efektif dengan memanfaatkan praktik “torsi panas” pada baut pengambil Bonnet setelah pemerataan tekanan dan suhu sistem, namun hal ini memerlukan personel pemeliharaan pemilik/pengguna untuk melakukannya setelah pembangkit listrik dinyalakan. Jika praktik ini tidak dipatuhi, terdapat potensi kebocoran melalui bodi/sambungan Bonnet, yang dapat merusak paking seal tekanan, Bonnet dan/atau ID bodi Katup, serta menimbulkan masalah peracikan dan ketidakefisienan yang mungkin terjadi. kebocoran uap dapat terjadi pada operasi pembangkit listrik. Oleh karena itu, desainer Valve mengambil beberapa langkah untuk mengatasi masalah ini.
Gambar 2 menunjukkan kombinasi baut pengambil Bonnet dengan beban hidup (sehingga mempertahankan beban konstan pada paking, meminimalkan potensi kebocoran) dan penggantian paking segel tekanan berlapis perak dari besi/baja lunak dengan yang terbuat dari bahan die- terbentuk grafit. Desain paking yang ditunjukkan pada Gambar 3 dapat dipasang di katup segel tekanan yang sebelumnya disertakan dengan paking tipe tradisional. Munculnya gasket grafit semakin memperkuat keandalan dan kinerja katup segel tekanan di sebagian besar aplikasi dan bahkan untuk siklus pengoperasian start/stop harian.
Meskipun banyak produsen masih merekomendasikan “torsi panas”, potensi kebocoran jika hal ini tidak dilakukan akan sangat berkurang. Permukaan tempat duduk pada Katup segel tekanan, seperti pada banyak Katup pembangkit listrik, secara relatif terkena beban tempat duduk yang sangat tinggi. Integritas tempat duduk dipertahankan sebagai fungsi dari toleransi pemesinan yang ketat pada bagian-bagian komponen, sarana menyediakan torsi yang diperlukan untuk membuka/menutup sebagai fungsi roda gigi atau aktuasi, dan pemilihan/penerapan bahan yang tepat untuk permukaan tempat duduk.
Paduan hardfacing berbahan dasar kobalt, nikel, dan besi digunakan untuk ketahanan aus yang optimal pada permukaan tempat duduk baji/cakram dan cincin dudukan. Yang paling umum digunakan adalah material CoCr-A (misalnya Stellite). Bahan-bahan ini diterapkan dengan berbagai proses, termasuk busur logam terlindung, busur logam gas, busur tungsten gas, dan busur plasma (ditransfer). Banyak Globe Valves segel tekanan dirancang memiliki kursi berpermukaan keras yang tidak terpisahkan, sedangkan Katup Gerbang dan Katup Periksa biasanya memiliki cincin kursi berpermukaan keras yang dilas ke dalam badan Katup.
Terminologi katup
Jika Anda sudah lama berurusan dengan katup, Anda mungkin memperhatikan produsen Valve tidak terlalu kreatif dengan istilah dan bahasa yang digunakan dalam bisnis ini. Ambil contoh, “Katup Bonnet yang dibaut”. Bodinya dibaut ke Kap mesin untuk menjaga integritas sistem. Untuk “Katup segel tekanan”, tekanan sistem membantu mekanisme penyegelan. Untuk “Katup Berhenti/Periksa”, ketika batang Katup dalam posisi tertutup, aliran dihentikan secara mekanis, namun ketika dalam posisi terbuka, piringan bebas bertindak untuk memeriksa pembalikan aliran. Prinsip yang sama berlaku untuk terminologi lain yang digunakan untuk desain, serta jenis Katup dan bagian komponennya.
Waktu posting: 11 Mei-2020