Що таке клапан?
Хоча функція клапана відносно проста, конструкції різноманітні, а іноді й складні. Нижче наведено список клапанів, з якими ви, можливо, вже знайомі, а також їх застосування.
Поворотний клапан– Чвертьобертовий клапан, який використовується для контролю потоку рідини, газу або твердих частинок. Він використовується в очисних спорудах, харчовій промисловості, судновій промисловості, нафтохімічних заводах, системах пожежогасіння, виробництві паперу та багатьох інших застосувань.
Кульовий кран– Запірна арматура з поворотною кулькою контролює витрату і тиск у газорозподільних системах, а також зниження тиску під час зберігання газу. Він використовується в програмах, що включають корозійні рідини, суспензії або звичайні рідини та гази. Застосування знаходять у нафтовій та газовій промисловості, виробничих секторах, сховищах хімікатів, деяких побутових цілях тощо.
Прохідний клапан– Клапан лінійного руху, який використовується для запуску, зупинки та регулювання потоку. Його можна використовувати для ізоляції та дроселювання. Застосування включають системи охолодження води, системи паливного палива, системи подачі живильної води або хімічних речовин, мастило для турбін, котли та головні парові отвори або дренажі.
Зворотний клапан– Односторонній зворотний клапан, у якому потік вільно протікає в одному напрямку та запобігає зворотному потоку. Він використовується в насосах, рідинних системах (для хімічних і енергетичних установок) тощо.
Голчастий клапан– Плунжерний клапан із невеликим отвором (або отвором), який має голчастий плунжер, який дозволяє точно регулювати потік. Він ідеально підходить для систем з більш легкими та менш в'язкими середовищами з низькою швидкістю потоку або систем з невеликими каналами та трубами. Цей клапан регулює газ або воду через прилад або систему.
Засувка– Шлюзовий клапан, який є багатооборотним і працює, вставляючи прямокутний затвор або клин на шляху потоку середовища. Різьбовий шток з’єднує привід (наприклад, маховик або двигун) зі штоком воріт. Його можна знайти в таких галузях промисловості, як фармацевтика, виробництво, автомобільна, нафтогазова промисловість або судноплавство. Це також корисно в підземних застосуваннях і ідеально підходить для вертикально орієнтованих установок (оскільки економить місце).
Пережимний клапан– Повнопрохідний або повністю портований клапан, який «затискається», перешкоджаючи потоку рідин. Він використовується для рідких, твердих і суспензій. Він ідеально підходить для ізоляції або регулювання середовищ, які є абразивними, корозійними та волокнистими.
Пробковий клапан– Обертовий клапан на чверть оберту, у якому конічна або циліндрична пробка використовується для запуску та зупинки потоку середовища. Застосування включають системи трубопроводів для природного газу, системи нафтопроводів, вугільних суспензій, мінеральних руд, грязі, стічних вод або вакууму до застосувань високого тиску.
Клапан скидання тиску– Запобіжний клапан, призначений для відкриття при заданому рівні тиску та випускання рідини до досягнення прийнятного рівня тиску. Це необхідно для застосувань, де рівень тиску є критичним (наприклад, нафта і газ, нафтохімічна промисловість або виробництво електроенергії з використанням пари, повітря, газу або рідини). Застосування включають пожежогасіння, системи висотних будівель, водонапірні башти або резервуари, системи питної води або багатофазні застосування в системах нафтопереробки та хімічної обробки.
Чому перевірка клапанів важлива?
Безперебійна та безпечна робота промислових процесів і обладнання залежить від регулюючих клапанів, які працюють з точністю. Якість виробництва є оптимальною, коли клапани найбільш ефективно регулюють змінні процесу, такі як температура, тиск і потік.
Випробування клапанів для моніторингу продуктивності підвищує як якість продукції, так і (найголовніше) безпеку. Несправність клапана стала причиною кількох вибухів на заводах або нафтопереробних заводах. Ми дотримуємося встановлених протоколів і галузевих стандартів для забезпечення безпеки.
Міжнародні стандарти випробування та перевірки арматури
Продукція з глобальних джерел зростає, але внутрішнє виробництво скоротилося, тому кожна частина ланцюга постачання клапанів бачить потребу в додаткових тестах.
Встановлені стандарти досягають двох цілей: встановлюють критерії, яким повинен відповідати або перевищувати клапан, і встановлюють процедури тестування. Це забезпечує цілісність клапанів і те, що клапан придатний для виконання своєї роботи в процесі. Надійність і довговічність є життєво важливими для цих операцій, і випробування дозволяють нам робити налаштування та ремонт, якщо це необхідно.
Для стандартів нафтової та газової промисловості існує Американський інститут нафти, а для загальних застосувань існує Американська національна асоціація стандартів. Нижче наведено деякі конкретні процедури тестування, які застосовуються в різних галузях промисловості.
API 598
API 598 охоплює критерії випробувань різних типів клапанів (з м’яким і металевим сідлом). Ця перевірка клапанів охоплює перевірку, тиск і рівень витоку для клапанів з металевим і пружним сидіннями (включаючи випробування дросельної заслінки). Для того, щоб клапан пройшов випробування, має бути нульовий витік
ANSI – API 607
Цей стандарт поширюється на випробування та оцінку продуктивності чвертьобертових клапанів з м’яким сидінням прямого ходу, коли клапани піддаються впливу вогню.
API SPEC 6D
Цей міжнародний стандарт тестування застосовується до кульових кранів, зворотних клапанів, пробкових клапанів і зворотних/засувних клапанів API6D. Він визначає ці вимоги та надає рекомендації щодо проектування, виробництва, тестування та документації цих клапанів. Це випробування пов’язане з нафтовою та газовою промисловістю – системами трубопровідного транспорту – трубопровідною арматурою
BS 759-1
Це тестування стосується клапанів, манометрів та інших запобіжних пристосувань, пов’язаних з котлами (включно з його трубопроводами). Специфікації стосуються відповідних клапанів, кріплень і фітингів.
Важливі типи перевірки та випробування клапанів
Щоб дати вам уявлення про те, які випробування застосовуються для визначення ефективності та справності клапанів у промисловому застосуванні, ми розглянемо ці заходи оцінки.
Випробування корпусу клапана
Клапан перевіряють на герметичність, якщо він частково відкритий і піддається гідростатичному тиску, який на 50% перевищує номінальний робочий тиск. Під час цього випробування застосовується певний тиск. Існують також певні діючі температури води (від 41 до 122 градусів за Фаренгейтом). Щоб пройти тест, з клапана не повинно бути витоку. Якщо матеріал клапана включає нержавіючу сталь, вміст іонів хлориду має бути менше 100 ppm.
Тест на герметичність сідла клапана
У цьому випробуванні клапан повністю закритий, а впускний отвір піддається гідростатичному тиску, а корпус клапана заповнений тестовою рідиною при певній температурі.
Вихідна сторона клапана контролюється на наявність витоків. Тиск не може бути нижчим за 110% максимально допустимого тиску при 100 градусах F. Тривалість прикладеного тиску зазвичай становить одну хвилину. Щоб клапан пройшов випробування, він не може витікати зі штока та сальника. Мінімальна кількість витоку з ущільнювальної поверхні диска та сідла є прийнятною.
Перевірка запобіжного клапана тиску
Під час перевірки клапана спостерігаються впускний і вихідний трубопроводи з видаленням запобіжного клапана.
Наступні деталі перевіряються на предмет накопичення відкладень, корозії, тріщин, виїмок, шорсткості чи інших пошкоджень:
Зовнішня поверхня
Напірний патрубок
Фланці
Пружина і сильфон
Перевірка клапана заднього сидіння
Для цього випробування клапан повністю відкритий, а кінці клапана закриті. Тиск не може бути нижчим за 110% максимально допустимого тиску при 100 градусах F.
Тривалість тестування триває 15 секунд для клапана менше 2 дюймів, а для клапанів більше 2 дюймів – 60 секунд. Під час цього процесу сальник уважно перевіряється, коли він знаходиться під випробувальним тиском заднього сидіння. Проходить, якщо немає течі з клапана або сальника.