Miks DN50 klassi 300 ujuvventiil läheb läbi 0,2 MPa juures

01 | Test, mis peidab probleemi

DN50 klassi 300 ujuvkuul klapp | läbib oma kesta ja istuku testi määratud kordse rõhu juures, pakkimise, transpordi ja paigalduse järel hakkab see siiski 0,2 MPa rõhul ülevedelikku andma ülekandeliinil. Klapp ei ole defektne. Seda testiti rõhul, mida see tegelikult ekspluatatsioonis ei kogu, ja tihendusmehhanism, millel see tihendamisel toetub, ei tööta just selles rõhus, millel see tegelikult töötab.

Hüdrotest koormab pehmet istukut tugevalt ja klapp | sulgeb lihtsalt. 0,2 MPa rõhul ei paku sama istme ring üldse rõhutugevust ja kõik sõltub monteerimisel seatud eelkoormusest. Tavalise testijada käigus ei kontrollita seda tingimust, välja arvatud juhul, kui ostja seda eraldi nõuab.

Joonis 1. DN50 (2 tolli) klass 300 ujuvkuul klapp | wCB-kehaga, keha valamisele on märgitud suurus, klass ja materjal. Kuul on toetatud ainult kahe istmerõngaga. Shanghai Xiazhao Klapp | .

02 | Kontaktspingetegur

Istme lekemine on kontaktspinge probleem, mitte rõhu probleem. Survejõud on rõhkude vahe korrutatud läbimõõduga. Kontaktala on istme ümbermõõt korrutatud kontaktriba laiusega. Jagades ühe teisega taandub läbimõõt üheks suhteks.

sigma ligikaudu dP × D / (4 × w), kus D = istme läbimõõt (mm), w = kontaktriba laius (mm), dP MPas, sigma MPas

Tüüpilise 3 mm kontaktriba puhul DN50 klapp | 0,2 MPa rõhu juures tekib umbes 0,8 MPa istmepinna kontaktspänni. 5,1 MPa (klass 300) rõhul on sama istme kontaktspänni umbes 21 MPa. DN25 puhul 0,2 MPa rõhul on kontaktspänni umbes 0,4 MPa. RPTFE-istmepinna puhul, mille survekindlus on kümnendes megapaskalites, koormatakse madala rõhu juhtumis tingimustes materjali vaid mõne protsendi ulatuses sellest, mida see suudab taluda. Rõhu osatähtaeg on tõhusalt kadunud ja tihendus toimib ainult eelkoormusega.

Tabel 1. Näitlik istmepinna kontaktspänni väärtus, 3 mm kontaktriba

Tabel selgitab ka müüjaid üllatavat mustrit: mida väiksem on klapp | , seda halvem on madala rõhu käitumine. DN25 puhul on kontaktspänni vähem kui pool DN50 puhu sama rõhuerinevuse korral, sest jõud langeb läbimõõdu ruuduga, samas kui kontaktümbermõõt langeb ainult lineaarselt.

Ja see selgitab, miks klassil pole selle rikke ilmnemisel mingit mõju. DN50 tõstmine klassist 300 klassi 600 muudab ainult hindamisklassi, mitte kontaktspänni väärtust 0,2 MPa rõhul. Kui torujuhe töötab 0,2 MPa rõhul, siis klapp | on 0,2 MPa klapp | mis iganes on kehale trükitud.

03 | Miks eelkoormus kaob aeglaselt

Eelkoormus on salvestatud vedrujõud, mis tuleneb istme geomeetriast, elastomeeri kokkusurumisest või eraldi vedrust. Seda tarbitakse kolme mehhanismiga, kuid kõik need on tehases nähtamatud.

Surumiskomplekt. Peenike istme põhjustab koormuse all püsiva deformatsiooni ja jõu, mis seda deformatsiooni tekitas, nõrgeneb. klapp | aasta jooksul täieliku rõhkude vahega suletuna olnud klapp jõuab esimesele väikese rõhu tööle oma testpinnale omast eelkoormusest vähem.

Soojuslik tsükeldus. Iga tsükkel keskkonna temperatuurilt liini temperatuurile ja tagasi nõrgendab osaliselt eelkoormust ning kaotus koguneb. klapp | liinil, mis kuumeneb ja jahtub igapäevaselt, on teistsugune klapp | kahe sajandi tsükli järel.

Pikk seiskumine. Istme, mis jääb pidevalt surutud olekus liikumatult pallile, tekib aeglaselt deformatsioon (creep). Tihendi lahtimine ja uuesti paigaldamine taastab osaliselt kontakti, mistõttu operaatör, kes liigutab lekivat klapp | kaks korda sageli teatab, et lekkimine on peatunud, vähemalt mõneks ajaks.

Gaasiteenus muudab kõiki neid halvemaks. Gaasil puudub kasulik enesepõhjane toime kuni rõhk ei ole tekkinud ja see läbib samuti istmiku ning dekompresseerub selle kaudu allapoole liikudes. Peenikest istmikuga ujuvventiil madalas rõhus on üks raskemaid juhtumeid igas kataloogis ja seda määratakse tavaliselt nii, nagu oleks tegu veega.

04 | Kolm töötavat lahendust

Eelkoormuse tõstmine on odaim lahendus. Istmu, millel on vedruplaat või tugevam istmikuvedru, hoiab kontaktspinget kõrgemal kui sulgemispiir madala diferentsiaalrõhu korral. Kulud ilmnevad teises ulatuse otsas: suurem eelkoormus tähendab suuremat hõõrdumist ja suuremat pöördemomenti kõrgema diferentsiaalrõhu korral ning käepidemega DN50 puhul võib see olla erinevus käepideme ja käigukasti vahel.

Soolaprintsiibi muutmine on kindlam lahendus. Surveabilise soolaga seade, mille eraldi pistik sulgeb väikese efektiivse pindalaga, teeb sama liinirõhuga palju suurema kontaktspinget. Kompromiss on suunatusega seotud: tavaliselt sulgeb pistiksool ainult ühes suunas ja selle paigaldusorientatsioon tuleb ette näha; kahe suuna sool maksab tavaliselt rohkem. Madala rõhuga liini puhul, mis peab kinni hoidma mõlemas suunas, on see siiski sageli õige lahendus.

Disaini muutmine on aus lahendus, kui töötingimused on tegelikult keerukad. DN50 puhul annab trunnion- või ülaavaldusega keha koos spetsiaalselt kokkupressitud soolaga eeldatava madalarõhu käitumise, kuid selle hind on kõrgem kui tavapärase ujuva klapp | keha oma. See on mõistlik investeering liinil, kus lekke tagajärjed on olulised, kuid raisatud raha liinil, kus lekke tagajärjed ei ole olulised.

See, mis ei tööta, on väiksema klapp | , kõrgema klassi või kallima brändi valimine. Need ei muuda üldse kontaktspinget 0,2 MPa juures. Selle väärtuse määravad läbimõõt, vöö laius ja eelkoormus.

05 | Mida tuleb spetsifikatsiooni panna

Spetsifikatsioon peab kirjeldama madalaimat rõhku, mille juures klapp | peab sulguma, mitte ainult kõrgemat rõhku, millele see peab vastu pidama. Tabel 2 teisendab tavalise väljakutse kirjelduse selle rea, mis oleks pidanud olema andmetelehele.

Tabel 2. Väljakutse ilming, põhjus ja spetsifikatsioonirea, mis seda vältib

Nõutavate tingimuste kriteerium on sama oluline kui katse rõhk. Null-leke ei ole spetsifikatsioon; lekkeklassid on. ISO 5208 kiirus A tähendab visuaalselt tuvastamatut lekemist, mida ostjad tavaliselt nullilekke all mõeldes silmas peavad. Kiirused B, C ja D lubavad järk-järgult rohkem lekemist, mille suurus sõltub DN-st, ja metallist istikuga klapp | ventiil võimaldab tavaliselt kõrgemat kiirust kui pehmeistikuga ventiil. Kiiruse, keskkonna ja rõhu märkimine eemaldab vaidluse käivitamisel.

Viis rida, järjekorras:

• Minimaalne töödiferentsiaalrõhk, mille juures ventiil peab sulguma, märgitud kui väärtus .
• Istiku katse selles rõhus lisaks standardsele kõrgsurvelistele istikukatsele.
• Lekke vastuvõetavus klassi kaupa, ISO 5208 kiirused A kuni D, koos katsekeskkonna nimetamisega.
• Istiku materjal ja eelkoormuse alus, mida palutakse tootjalt, mitte eeldatakse.
• Oodatav tsüklite arv ja sulgemise kestus, mis otsustavad, kas kompressioonikahanevus on konstruktsiooniprobleem.

Lis A | Pildiressursid

Joonis 1 on sisestatud jaotisesse 01 selle kohale toimetatud lahutusvõimega. Toodetud fail on 1440 × 960 pikslit, mis on piisav 15 cm pikkuse veebipildi jaoks, kuid trüki jaoks tuleb see uuesti eksportida originaalfotograafiast.

Lisand B | Viidatud standardid ja andmete märkused

API 598. Klapp | Inspektsioon ja testimine. Määrab kesta ja istme testinõuded; istme testrõhk on klassifitseerimise kordaja, mistõttu ei esinda see madalat rõhuklassi.

ISO 5208. Tööstuslik väravad – Metallventiilide rõhutestimine. Lekekiirused A kuni D on väljendatud lubatava lekkega ühe DN kohta ja ühiku aegu kohta ning on õige viis vastuvõtmiskriteeriumi esitamiseks.

API 608. Metallkuul Väravad – Pihustatud, sise- ja välisliitmega ning keevitusega ühendatav. Hõlmab väikese läbimõõduga pihustatud valdkonda, kus ujuvad konstruktsioonid on standard.

ASME B16.34. Väravad – Pihustatud, sise- ja välisliitmega ning keevitusega ühendatav. Klasse 300 vastav süsinikteras klassi 38 °C juures on 51,0 bar, mida kasutatakse siin ainult viite rõhuks.