Basınç Sızdırmazlık Valflerine Giriş
Basınç Contalı Vanalar
Basınç contası yapısı, tipik olarak 170 bar'ın üzerindeki yüksek basınçlı hizmetlere yönelik Valfler için benimsenmiştir. Basınç contalı Kaputun benzersiz özelliği, iç basınçtaki artışın gövde-Kapak bağlantısında sızıntı yaratma eğiliminde olduğu diğer yapılara kıyasla, Vanadaki iç basınç arttıkça gövde-Kapak bağlantı contalarının gelişmesidir.
Basınç contası tasarımı
- A/B – Basınç değiştikçe kaputun yukarı veya aşağı hareket etme eğilimi
- C – Sistem basıncı
- D – Basınçtan kaynaklanan sızdırmazlık kuvvetleri
İç basınç ne kadar yüksek olursa sızdırmazlık kuvveti de o kadar büyük olur. Kaput tertibatının gövde boşluğuna düşürülmesi ve dört parçalı baskı halkalarının bir itme pimi aracılığıyla dışarı çıkarılmasıyla kolay sökme işlemi mümkün hale gelir.
Oldukça basit tasarım ilkelerine dayanan basınç contalı Vanalar, tasarımcıların kazan, HRSG ve boru sistemi basınç/sıcaklık zarflarını zorlamaya devam etmesi nedeniyle giderek daha zorlu fosil ve kombine çevrim buhar izolasyon uygulamalarıyla başa çıkma yeteneklerini kanıtlamıştır. Basınç contalı Vanalar tipik olarak 2 inç ila 24 inç boyut aralıklarında ve ASME B16.34 basınç sınıfları #600 ila #2500 arasında mevcuttur, ancak bazı üreticiler özel uygulamalar için daha büyük çaplara ve daha yüksek değerlere olan ihtiyacı karşılayabilir.
Basınç contalı Vanalar, A105 dövme ve Gr.WCB döküm, alaşımlı F22 dövme ve Gr.WC9 döküm gibi birçok malzeme kalitesinde mevcuttur; F11 dövme ve Gr.WC6 döküm, östenitik paslanmaz F316 dövme ve Gr.CF8M döküm; 500°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda, F316H dövme ve uygun östenitik döküm kaliteleri.
Basınç contası tasarım konseptinin kökeni, giderek artan basınç ve sıcaklıklarla (öncelikle güç uygulamalarında) karşı karşıya kalan Vana üreticilerinin, gövde/kapak bağlantısının sızdırmazlığını sağlamak için geleneksel cıvatalı Kapak yaklaşımına alternatifler tasarlamaya başladığı 1900'lü yılların ortalarına kadar izlenebilir. . Daha yüksek seviyede basınç sınırı sızdırmazlık bütünlüğü sağlamanın yanı sıra, basınç contalı Valf tasarımlarının çoğu, cıvatalı Kapak Valfi emsallerine göre önemli ölçüde daha hafifti.
Cıvatalı Kapaklar ve Basınç Contaları
Basınç contası tasarım konseptini daha iyi anlamak için, gövdeden Kaportaya sızdırmazlık mekanizmasını cıvatalı Kapaklar ile basınç contaları arasında karşılaştıralım.Şekil 1Tipik Cıvatalı Kaput valfini göstermektedir. Gövde flanşı ve Kapak flanşı, sızdırmazlığı kolaylaştırmak için flanş yüzleri arasına uygun tasarımlı/malzemeli bir conta yerleştirilerek saplamalar ve somunlarla birleştirilir. Saplamalar/somunlar/cıvatalar, optimum sızdırmazlığı sağlamak için üretici tarafından tanımlanan bir düzende öngörülen torklarla sıkılır. Ancak sistem basıncı arttıkça gövde/kapak bağlantısından sızıntı potansiyeli de artar.
Şimdi ayrıntılı olarak açıklanan basınç contası bağlantısına bakalım.Şekil 2İlgili gövde/kapak bağlantı konfigürasyonlarındaki farklılıklara dikkat edin. Çoğu basınç contası tasarımında, Kaputu yukarı çekmek ve basınç contası contasına karşı sızdırmazlık sağlamak için "Kapak germe cıvataları" bulunur. Bu da conta ile valf gövdesinin iç çapı (ID) arasında bir sızdırmazlık oluşturur.
Parçalı bir baskı halkası yükü korur. Basınç contası tasarımının güzelliği, sistem basıncı arttıkça Kapak ve buna bağlı olarak basınç contası üzerindeki yükün de artmasıdır. Bu nedenle basınç contalı Vanalarda sistem basıncı arttıkça gövde/kapak bağlantısından sızıntı potansiyeli azalır.
Bu tasarım yaklaşımının, ana buhar, besleme suyu, türbin baypası ve yüksek basınç ve sıcaklık uygulamalarının doğasında var olan zorlukların üstesinden gelebilecek Valfler gerektiren diğer enerji santrali sistemlerinde cıvatalı Kaput Valflerine göre belirgin avantajları vardır.
Ancak yıllar geçtikçe, çalışma basınçları/sıcaklıkları arttıkça ve pik tesislerin ortaya çıkmasıyla birlikte, sızdırmazlığa yardımcı olan aynı geçici sistem basıncı, aynı zamanda basınç sızdırmazlığı bağlantı bütünlüğüne de zarar verdi.
Basınç Contası Contaları
Basınç contası Valfinin sızdırmazlığında yer alan ana bileşenlerden biri contanın kendisidir. İlk basınç conta contaları demir veya yumuşak çelikten yapılmıştır. Daha yumuşak kaplama malzemesinin daha sıkı bir sızdırmazlık sağlama yeteneğinden yararlanmak için bu contalar daha sonra gümüş kaplamayla kaplandı. Valfin hidrotesti sırasında uygulanan basınç nedeniyle, Kapak ile conta arasında bir “oturma” (veya conta profilinde deformasyon) oluşmuştur. Kaputun yapısında bulunan germe cıvatası ve basınç contası eklem esnekliği nedeniyle, Kaputun sistem basıncı artışlarına/azalışlarına maruz kaldığında hareket etme ve bu "ayarı" kırma potansiyeli mevcuttu ve sonuç olarak gövde/Kapak bağlantısı sızıntısı ortaya çıktı.
Bu sorun, sistem basıncı ve sıcaklık eşitlemesinden sonra Kapak gergi cıvatalarının "sıcak torkla sıkılması" uygulaması kullanılarak etkili bir şekilde ortadan kaldırılabilirdi, ancak tesis sahibi/kullanıcı bakım personelinin bunu tesis başlatıldıktan sonra yapması gerekiyordu. Bu uygulamaya uyulmadığı takdirde, gövde/kapak bağlantısı boyunca sızıntı potansiyeli mevcuttu; bu durum basınç contası contasına, kaportaya ve/veya valf gövdesinin ID'sine zarar verebilir ve aynı zamanda birleştirme sorunları ve verimsizlikler yaratabilir. buhar kaçağı tesis operasyonlarında meydana gelebilir. Sonuç olarak Valve tasarımcıları bu sorunu çözmek için birkaç adım attı.
Şekil 2, canlı yüklü Kapak gergi cıvatalarının bir kombinasyonunu (böylece conta üzerinde sabit bir yük sağlayarak sızıntı potansiyelini en aza indirir) ve demir/yumuşak çelik, gümüş kaplamalı basınç conta contasının kalıptan yapılmış bir conta ile değiştirilmesini gösterir. grafit oluşturdu. Şekil 3'te gösterilen conta tasarımı, daha önce geleneksel tipte contayla birlikte verilen basınç contalı Vanalara takılabilir. Grafit contaların ortaya çıkışı, çoğu uygulamada ve hatta günlük başlatma/durdurma çalışma döngülerinde basınç contalı Valfin güvenilirliğini ve performansını daha da sağlamlaştırdı.
Her ne kadar birçok üretici hala "sıcak torklamayı" tavsiye etse de, bu yapılmadığında sızıntı potansiyeli büyük ölçüde azalır. Basınç contalı Vanaların oturma yüzeyleri, birçok enerji santrali Vanalarında olduğu gibi, nispeten çok yüksek oturma yüklerine maruz kalır. Koltuk bütünlüğü, bileşen parçaları üzerindeki sıkı işleme toleranslarının, dişlilerin veya çalıştırmanın bir fonksiyonu olarak açma/kapama için gerekli torku sağlama araçlarının ve oturma yüzeyleri için uygun malzemelerin seçimi/uygulanmasının bir fonksiyonu olarak korunur.
Kama/disk ve oturma halkası oturma yüzeylerinin optimum aşınma direnci için kobalt, nikel ve demir bazlı sert kaplama alaşımları kullanılır. En yaygın olarak kullanılanlar CoCr-A (örneğin Stellite) malzemeleridir. Bu malzemeler, korumalı metal ark, gaz metal ark, gaz tungsten ark ve plazma (transfer edilmiş) ark dahil olmak üzere çeşitli işlemlerle uygulanır. Birçok basınç contalı Küresel Vana, entegre sert yüzeyli yuvalara sahip olarak tasarlanırken, Sürgülü Valf ve Çek Valfler tipik olarak Valf gövdesine kaynaklanmış sert yüzeyli yuva halkalarına sahiptir.
Valf terminolojisi
Eğer uzun süredir vanacılıkla uğraşıyorsanız, muhtemelen Valve üreticilerinin sektörde kullanılan terimler ve yerel dil konusunda aşırı yaratıcı olmadıklarını fark etmişsinizdir. Örneğin “cıvatalı Kaporta Valfleri”ni ele alalım. Sistem bütünlüğünü korumak için gövde Kaportaya cıvatalanmıştır. "Basınç contalı Vanalar" için sistem basıncı, sızdırmazlık mekanizmasına yardımcı olur. "Durdurma/Çek Valfler" için, Valf gövdesi kapalı konumdayken akış mekanik olarak durdurulur, ancak açık konumdayken disk, akışın tersine çevrilmesini kontrol etmek üzere hareket etmekte serbesttir. Aynı prensip, tasarım için kullanılan diğer terminolojinin yanı sıra Vana tipleri ve bunların bileşen parçaları için de geçerlidir.
Gönderim zamanı: Mayıs-11-2020