Ruostumattomasta teräksestä valmistetut ulkokierteiset neulaventtiilit teollisuuden nesteenohjausjärjestelmien ydinkomponentteina, niiden järkevä valinta vaikuttaa suoraan järjestelmän toiminnan vakauteen ja turvallisuuteen. Erittäin-tarkoissa ohjausskenaarioissa, kuten petrokemian, energian ja lääketieteellisten laitteiden, näiden venttiilien on täytettävä useita vaatimuksia, kuten paineenkestävyys, korroosionkestävyys ja tarkka säätö. Tässä insinöörikäytäntöön ja alan standardeihin perustuvassa artikkelissa lajitellaan järjestelmällisesti kahdeksan ydinelementtiä ruostumattomasta teräksestä valmistettujen ulkokierteisten neulaventtiilien valinnassa.
I.Media-ominaisuuksien yhteensopivuus
1.1 Syövyttävä väliainevaste
Voimakkaissa syövyttävissä olosuhteissa, kuten suolahapossa ja rikkihapossa, 316L ruostumattomasta teräksestä tai duplex-teräksestä valmistetut venttiilirungot tulee asettaa etusijalle. Esimerkiksi tietyn kemianalan yrityksen 20-prosenttisessa suolahapon kuljetusjärjestelmässä käytettiin 316 litran ruostumattomasta teräksestä valmistettua neulaventtiiliä, jossa oli PTFE-tiivisterengas. 2000 tunnin jatkuvan toimintatestin jälkeen venttiilin istukan vuoto oli aina alle 0,1 ml/min. Kloridi-ioneja sisältävien väliaineiden kohdalla on kiinnitettävä erityistä huomiota pistekorroosion vaaraan. On suositeltavaa valita erittäin-vähähiilinen ruostumaton teräs tai seosteräs, johon on lisätty molybdeenia.
1.2 Hiukkasia sisältävien välineiden käsittely
Kun väliaine sisältää kiinteitä hiukkasia, tulee valita keraamiset venttiiliytimet tai kovaseostiivistepinnat. Tietyn kaivosyhtiön mineraalien käsittelyprosessissa käytettiin neulaventtiiliä, jossa oli keraaminen zirkoniumoksidiventtiili. Kun hiukkaskoko on pienempi tai yhtä suuri kuin 0,5 mm, venttiilin istukan kulumisaste laski 82 % verrattuna tavalliseen ruostumattomasta teräksestä valmistettuun venttiilin ytimeen, ja käyttöikä pidennettiin 18 kuukauteen.
1.3 Alhaisen -lämpötilojen suojaus
Äärimmäisen-alhaisissa lämpötiloissa alle -70 astetta, pitkäkaulainen venttiilin kannen rakenne tulisi määrittää. Tietyssä LNG:n vastaanottoasemaprojektissa käytettiin pidennetyllä venttiilisuojuksella varustettua neulaventtiiliä, joka esti tehokkaasti kylmän energian joutumisen venttiilivarren tiivisteosaan. -196 asteen nestemäisen typen testin jälkeen venttiilivarren tiivisteessä ei ollut jäätukoksia.
II. Painetason sovituksen periaate
2.1 Painealueen määritelmä
ASME B16.34 -standardin mukaan ruostumattomasta teräksestä valmistettujen ulkokierreneulaventtiilien paineluokat kattavat PN2.5 - PN32MPa. Jalostamoyksikön 70 MPa:n ultra{5}}korkeapainetestissä holkkiliitännällä varustettu neulaventtiili suoritti 5 000 avaus- ja sulkemisjaksoa, ja tiivistepinnan syvennyssyvyys oli pienempi tai yhtä suuri kuin 0,02 mm, mikä täyttää nollavuotostandardin.
2.2 Yhteystavan valinta
Kierreliitäntä:sopii pienihalkaisijaisille matalapainejärjestelmille, joiden DN on pienempi tai yhtä suuri kuin 25. Asennuksen yhteydessä tulee käyttää PTFE-raakanauhaa tiivistämiseen ja vääntömomenttia tulee säätää 80 %:iin - 90% määritetystä arvosta.
Holkkiliitäntä:toimii hyvin keski- ja korkeapaineisissa-painejärjestelmissä, joissa on DN15 - DN50. Eräässä ydinvoimalaitosprojektissa käytettiin kaksoisholkkirakenteella varustettua neulaventtiiliä. 1,5-kertaisen nimellispaineen murtumistestin jälkeen holkkirengas ei kokenut aksiaalista siirtymää.
Hitsausliitäntä:suositellaan korkeapainejärjestelmille, joiden DN on suurempi tai yhtä suuri kuin 50. On varmistettava, että hitsausuran kulma on GB/T 985.1 -standardin mukainen, ja 100-prosenttinen röntgentesti tulee suorittaa hitsauksen jälkeen.
III. Lämpötilan mukautuvuuden suunnittelu
3.1 Korkeiden lämpötilojen-käsittely
Korkeissa{0}}lämpötiloissa, joissa lämpötila on enintään 570 astetta, tulee valita metalliset kovat tiivistysrakenteet. Tietyn lämpövoimalaitoksen päähöyryjärjestelmässä käytettiin neulaventtiiliä, jossa oli 12Cr1MoV seosteräsventtiilirunko ja Stellite-seostiivistepinta. 540 asteen korkean lämpötilan-käyttötestin jälkeen lämpölaajenemiskerroin vastasi hyvin, ja venttiilin varren jumiutumisaste oli alle 0,3 %.
3.2 Materiaalin valinta matalissa-lämpötiloissa
Alle -70 asteen olosuhteissa tulee valita austeniittiset ruostumaton teräs tai nikkelipohjaiset seokset. Tietyn napatutkimusaluksen hydraulijärjestelmässä käytettiin neulaventtiiliä, jossa oli Inconel 718 metalliseosventtiilirunko. -85 asteessa myötöraja oli suurempi tai yhtä suuri kuin 1030 MPa, mikä täytti polaaristen toimintojen vaatimukset.
IV. Virtauksen ohjauksen ominaisuudet
4.1 Tarkkuussäätövaatimukset
Järjestelmiin, joiden virtauksen säädön tarkkuusvaatimus on pienempi tai yhtä suuri kuin ±1 %, tulee valita V--muotoiset aukkoa säätelevät neulaventtiilit. Tietyn puolijohteita valmistavan yrityksen kaasunjakelujärjestelmässä käytettiin kierukkakäyttöistä säätöneulaventtiiliä, jolla saavutettiin lineaarinen säätö 0,5 l/min - 5 l/min, toistuvan paikannustarkkuuden ollessa 0,05 mm.
4.2 Nopeat avaus- ja sulkemissovellukset
Hätäkatkaisutilanteissa{0}}pneumaattiset tai sähköiset toimilaitteet tulee määrittää. Tietyn kemianteollisuuspuiston turvallisuusjärjestelmässä käytetään jousipalautteisia pneumaattisia neulaventtiilejä, joiden vasteaika on enintään 0,3 sekuntia ja jotka täyttävät SIL3-turvallisuustason vaatimukset.
V. Tiivistysrakenteen optimointi
5.1 Pehmeiden tiivistysmateriaalien valinta
Polytetrafluorieteeni (PTFE):Soveltuu tavanomaisiin työolosuhteisiin -20 asteesta +200 asteeseen. Tietyn elintarvikeyrityksen CIP-puhdistusjärjestelmässä käytetään PTFE-suljettuja neulaventtiilejä, ja 500 höyrydesinfioinnin jälkeen tiivistepinnassa ei ole muodonmuutoksia.
Perfluoroelastomeeri (FFKM):Toimii hyvin korkeissa{0}}lämpötiloissa jopa 260 asteeseen asti. Tietyissä lentokoneen voitelujärjestelmissä käytetään FFKM-suljettuja neulaventtiilejä, joiden puristusaste on enintään 8 %. 5.2 Metallitiiviste Korkean-paineen ja korkean{7}}lämpötilan olosuhteissa suositellaan metallista---metallitiivisterakennetta. Tietyssä ylikriittisessä lämpövoimayksikössä käytetään kartiomaista kovatiivistettyä neulaventtiiliä, ja 42 MPa:n painetestin jälkeen vuotonopeus täyttää ANSI-luokan
VI standardi.
6.1 Asennussuunnan ohjaus
On tärkeää varmistaa, että väliaineen virtaussuunta on yhdenmukainen venttiilin rungossa olevan nuolen kanssa. Tietyllä maakaasun mittausasemalla tapahtui venttiilisydämen eroosiota käänteisen asennuksen vuoksi. Oikean asennuksen jälkeen käyttöikä pidentyi 3 kuukaudesta 2 vuoteen.
6.2 Säännölliset huoltopisteet
Tiivistyspinnan hionta:Peilihionta vaaditaan 2000 tunnin välein, ja pinnan karheus on Ra pienempi tai yhtä suuri kuin 0,2 μm.
Pakkauksen vaihto:Grafiittitiiviste tulee vaihtaa 5000 tunnin välein ja PTFE-tiiviste 3000 tunnin välein.
Puhdistus ja huolto:Venttiilin ontelo tulee puhdistaa 95 % alkoholilla kuukausittain väliaineen kiteytymisen ja tukkeutumisen estämiseksi.
VII. Toimialan sovellusten räätälöinti
7.1 Öljy- ja kaasuteollisuus
Pitkän-putken tiivistysoperaatioissa suositellaan täysreikäisiä-neulaventtiilejä. Tietyssä lännen-idän kaasunsiirtoprojektissa käytetään DN50-täys-hitsattuja neulaventtiilejä, ja 10 MPa:n painetestin jälkeen venttiilin rungossa ei ole muodonmuutoksia ja tiivistystyökalu kulkee sujuvasti.
7.2 Lääketieteellisten laitteiden teollisuus
Veridialyysijärjestelmät vaativat 316 litran lääketieteellisen -laatuluokan ruostumattomasta teräksestä valmistettuja neulaventtiilejä, joiden pinnan karheus on Ra pienempi tai yhtä suuri kuin 0,4 μm. Eräs dialyysikoneiden valmistaja käyttää elektrolyyttisellä kiillotuksella käsiteltyjä neulaventtiilejä, jotka bioyhteensopivuustestauksen jälkeen täyttävät ISO 10993 -standardin.
7.3 Ydinvoimateollisuus
Ydin-laatuluokan neulaventtiilien on täytettävä RCC-M-standardi, ja venttiilirungon materiaalin säteilystabiilisuus on suurempi tai yhtä suuri kuin 10^7Gy. Tietyn ydinvoimalaitoksen suojarakennuksen ruiskutusjärjestelmässä käytetään 304L ruostumattomasta teräksestä valmistettuja neulaventtiilejä, ja 40 vuoden käyttöiän arvioinnin jälkeen materiaalin suorituskyvyn heikkeneminen neutronisäteilyn vuoksi on Alle tai yhtä suuri kuin 5 %.
VIII. Valintapäätöspuu
valinta Medium-analyysi:Määritä parametrit, kuten syövyttävyys, lämpötila ja hiukkaskoko.
Painelaskenta:Valitse PN-laatu järjestelmän suurimman käyttöpaineen perusteella.
Lämpötilan tarkistus:Yhdistä venttiilirungon/tiivistemateriaalin käyttölämpötila-alue.
Virtausvaatimus:Päätä, käytätkö säätö- vai on{0}}pois-venttiiliä.
Yhteystapa:Valitse kierre, holkki tai hitsaus putken halkaisijan ja paineen perusteella.
Alan standardit:Noudata erityisstandardeja sellaisille aloille kuin öljy ja kaasu sekä ydinvoima.
Taloudellinen arvio:Optimoi hankintakustannukset sillä edellytyksellä, että täytät suorituskykyvaatimukset.
Johtopäätös
Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen kierreneulaventtiilien valinta on systemaattinen projekti, joka vaatii kokonaisvaltaista väliaineen ominaisuuksien, paineen ja lämpötilan, ohjaustarkkuuden ja muiden ydinparametrien huomioon ottamista. Tieteellisen valinnan ja standardoidun huollon avulla tietty kemianalan yritys on vähentänyt venttiilien vikaantuvuutta keskimäärin 12 kertaa vuodessa 3 kertaa, mikä on suoraan alentanut ylläpitokustannuksia 47 %. On suositeltavaa, että käyttäjät luovat venttiileille täyden elinkaaren hallintajärjestelmän, jotta voidaan saavuttaa suljetun -silmukan hallinta valinnasta ja hankinnasta romuttamiseen ja vaihtamiseen.