Nuus - Waar kleppe gebruik word
Waar kleppe gebruik word
Waar kleppe gebruik word: oral!
08 Nov 2017 Geskryf deur Greg Johnson
Kleppe kan vandag oral gevind word: in ons huise, onder straat, in kommersiële geboue en op duisende plekke in krag- en wateraanlegte, papierfabrieke, raffinaderye, chemiese aanlegte en ander nywerheids- en infrastruktuurfasiliteite.
Die klepbedryf is werklik breedskouer, met segmente wat wissel van waterdistribusie tot kernkrag tot stroomopwaarts en stroomaf olie en gas. Elk van hierdie eindgebruikersbedrywe gebruik basiese kleppe; die besonderhede van konstruksie en materiale verskil egter dikwels baie anders. Hier is 'n voorbeeld:
In die wêreld van waterverspreiding is die druk byna altyd relatief laag en is die temperatuur omringend. Hierdie twee toepassingsfeite laat 'n aantal klepontwerpelemente toe wat nie op meer uitdagende toerusting soos stoomkleppe met hoë temperatuur gevind word nie. Die omgewingstemperatuur van waterdienste laat die gebruik van elastomere en rubberverbindings toe wat nie elders geskik is nie. Met hierdie sagte materiale kan waterkleppe toegerus word om druppels goed af te sluit.
'N Ander oorweging in waterdienskleppe is die keuse in konstruksiemateriaal. Giet- en rekbare ysters word op groot skaal in waterstelsels gebruik, veral met groot buitelyne. Baie klein lyntjies kan baie goed hanteer word met brons klep materiaal.
Die druk wat die meeste waterwerkkleppe sien, is gewoonlik ver onder 200 psi. Dit beteken dat dikkerwandige hoërdruk-ontwerpe nie nodig is nie. Dit is gesê, daar is gevalle waar waterkleppe gebou is om hoër druk te hanteer, tot ongeveer 300 psi. Hierdie toepassings is gewoonlik op lang waterleidings naby die drukbron. Soms word hoërklepwaterkleppe ook by die hoogste drukpunte in 'n hoë dam aangetref.
Die American Water Works Association (AWWA) het spesifikasies uitgereik wat baie verskillende kleppe en aandrywers gebruik wat in waterwerktoepassings gebruik word.
Die keersy van vars drinkwater wat in 'n fasiliteit of struktuur gaan, is die afvoer van afvalwater of riool. Hierdie lyne versamel al die afvalvloeistof en vaste stowwe en lei dit na 'n rioolsuiweringsaanleg. Hierdie suiweringsaanlegte het baie lae drukleidings en kleppe om hul "vuil werk" uit te voer. Die vereistes vir afvalwaterkleppe is in baie gevalle baie gemakliker as die vereistes vir skoonwaterdiens. Ysterhek en terugslagkleppe is die gewildste keuse vir hierdie tipe diens. Standaardkleppe in hierdie diens is volgens die AWWA-spesifikasies gebou.
Die meeste elektriese krag wat in die Verenigde State opgewek word, word opgewek in stoomaanlegte met behulp van fossielbrandstowwe en hoëspoedturbines. As u die dekking van 'n moderne kragstasie afskilfer, kan u 'n hoë druk van hoë temperatuur leidingstelsels gee. Hierdie hooflyne is die belangrikste in die opwekking van stoomkrag.
Hekkleppe bly 'n hoofkeuse vir aan- of af-toepassings van kragstasies, hoewel Y-patroon-bolkleppe ook vir spesiale doeleindes voorkom. Kragklepkragkleppe met kritiese diens word gewild by sommige ontwerpers van kragstasies en begin besig met hierdie eens wêreldwye lineaire klep-oorheersing.
Metallurgie is van kritieke belang vir kleppe in kragtoepassings, veral die wat werk in die superkritiese of ultra-superkritiese werkbereike van druk en temperatuur. F91, F92, C12A, tesame met verskeie Inconel en legerings van vlekvrye staal, word algemeen gebruik in die kragsentrales van vandag. Drukklasse sluit in 1500, 2500 en in sommige gevalle 4500. Die modulerende aard van piek kragsentrales (die wat slegs werk soos benodig) plaas ook baie kleppe en leidings, wat robuuste ontwerpe vereis om die uiterste kombinasie van fietsry, temperatuur en druk.
Benewens die belangrikste stoomkleppe, is kragsentrales gelaai met bykomende pypleidings, bevolk deur 'n magdom hekke-, aardbol-, tjek-, vlinder- en kogelkleppe.
Kernkragstasies werk op dieselfde stoom / hoëspoed-turbine-beginsel. Die belangrikste verskil is dat die stoom in 'n kernkragaanleg geskep word deur hitte van die splitsingsproses. Kleppe van kernkragstasies is soortgelyk aan hul neefs met fossiel aangevuur, behalwe vir hul stamboom en die bykomende vereiste van absolute betroubaarheid. Kernkleppe word vervaardig volgens uiters hoë standaarde, met die kwalifiserende en inspeksiedokumentasie wat honderde bladsye bevat.
Olie- en gasbronne en produksiefasiliteite is baie gebruikers van kleppe, insluitend baie swaar kleppe. Alhoewel daar waarskynlik nie meer oliebukse wat honderde voet in die lug spoeg, voorkom nie, illustreer die beeld die potensiële druk van ondergrondse olie en gas. Dit is die rede waarom putkoppe of kersbome bo-aan die lang pypkoord van 'n put geplaas word. Hierdie samestellings, met hul kombinasie van kleppe en spesiale toebehore, is ontwerp om druk van meer as 10.000 psi te hanteer. Alhoewel dit deesdae selde gevind word in putte wat op land gegrawe word, word die uiterste hoë druk dikwels op diep buitelandse putte aangetref.
Die ontwerp van Wellhead-toerusting word gedek deur API-spesifikasies soos 6A, Specification for Wellhead en Christmas Tree Equipment. Die kleppe wat in 6A bedek is, is ontwerp vir buitengewone hoë druk maar matige temperature. Die meeste kersbome bevat hekkleppe en spesiale bolkleppe wat smoorspore genoem word. Die smoorpype word gebruik om die vloei uit die put te reguleer.
Benewens die boorputte self, is daar ook baie aanvullende fasiliteite in 'n olie- of gasveld. Proses toerusting om die olie of gas vooraf te behandel, benodig 'n aantal kleppe. Hierdie kleppe is gewoonlik koolstofstaal vir laer klasse.
Soms is daar 'n baie bytende vloeistof — waterstofsulfied — in die rou petroleumstroom. Hierdie materiaal, ook suurgas genoem, kan dodelik wees. Om die uitdagings van suurgas die hoof te bied, moet spesiale materiale of materiaalverwerkingstegnieke volgens die NACE Internasionale spesifikasie MR0175 gevolg word.
Die pypstelsels vir aflandige oliebore en produksie-aanlegte bevat 'n menigte kleppe wat volgens baie verskillende spesifikasies gebou is om die groot verskeidenheid stroombeheer-uitdagings die hoof te bied. Hierdie fasiliteite bevat ook verskillende beheerstelsellusse en drukverligtingstoestelle.
Vir olieproduksie-fasiliteite is die arteriële hart die werklike olie- of gasherwinningspypstelsel. Alhoewel dit nie altyd op die platform self is nie, gebruik baie produksiestelsels Kersbome en pypstelsels wat in die onherbergsame dieptes van 10.000 voet of meer werk. Hierdie produksietoerusting is volgens baie streng standaarde van die Amerikaanse Petroleuminstituut (API) gebou en in verskeie aanbevole praktyke (API's) genoem.
Op die meeste groot olieplatforms word addisionele prosesse toegepas op die rou vloeistof wat uit die boorkop kom. Dit sluit in die skeiding van water van die koolwaterstowwe en die skeiding van gas- en aardgasvloeistowwe van die vloeistofstroom. Hierdie pypstelsels na die kersboom word gewoonlik volgens die Amerikaanse vereniging van meganiese ingenieurs B31.3 pypkodes gebou, met die kleppe wat ontwerp is volgens API-klepspesifikasies soos API 594, API 600, API 602, API 608 en API 609.
Sommige van hierdie stelsels kan ook API 6D-hek-, kogel- en terugslagkleppe bevat. Aangesien enige pypleidings op die platform of boorskip intern in die fasiliteit is, is die streng vereistes om API 6D-kleppe vir pypleidings te gebruik, nie van toepassing nie. Alhoewel verskeie kleptipes in hierdie pypstelsels gebruik word, is die klep wat die keuse is, die kogelklep.
Alhoewel die meeste pypleidings nie sigbaar is nie, is dit gewoonlik duidelik. Klein bordjies met 'petroleumpypleiding' is 'n duidelike aanduiding van die teenwoordigheid van ondergrondse vervoerpype. Hierdie pypleidings is toegerus met baie belangrike kleppe oor hul hele lengte. Afsluitkleppe vir noodpypleidings word met tussenposes gevind soos uiteengesit deur standaarde, kodes en wette. Hierdie kleppe dien die noodsaaklike diens om 'n gedeelte van die pypleiding te isoleer in geval van lek of wanneer onderhoud nodig is.
Fasiliteite waar die lyn vanaf die grond uitkom en toegang tot die lyn beskikbaar is, is ook langs 'n pyplynroete versprei. Hierdie stasies is die tuiste vir "vark" -lanseer-toerusting, wat bestaan ​​uit toestelle wat in die pypleidings geplaas word om die leiding te inspekteer of skoon te maak. Hierdie varklanseerstasies bevat gewoonlik verskeie kleppe, hek- of kogeltipes. Al die kleppe op 'n pypleidingstelsel moet volpoort (volledig oopmaak) hê om die varke te laat deurgaan.
Pypleidings het ook energie nodig om die wrywing van die pypleiding te bekamp en die druk en vloei van die leiding te handhaaf. Kompressor- of pompstasies wat lyk soos klein weergawes van 'n prosesaanleg sonder die hoë krakende torings, word gebruik. Hierdie stasies huisves tientalle hek-, kogel- en tjekpypleidingkleppe.
Die pypleidings self is ontwerp volgens verskillende standaarde en kodes, terwyl pypleidingkleppe API 6D pypleidingkleppe volg.
Daar is ook kleiner pypleidings wat in huise en kommersiële strukture invoer. Hierdie leidings voorsien water en gas en word beskerm deur afsluitkleppe.
Groot munisipaliteite, veral in die noordelike deel van die Verenigde State, voorsien stoom vir die verwarming van kommersiële klante. Hierdie stoomtoevoerlyne is toegerus met 'n verskeidenheid kleppe om die stoomtoevoer te beheer en te reguleer. Alhoewel die vloeistof stoom is, is die druk en die temperatuur laer as die wat by die opwekking van kragstasies voorkom. 'N Verskeidenheid kleptipes word in hierdie diens gebruik, hoewel die agbare propklep steeds 'n gewilde keuse is.
Raffinadery en petrochemiese
Raffinaderykleppe maak meer gebruik van industriële kleppe as enige ander klepsegment. Raffinaderye is die tuiste van bytende vloeistowwe en in sommige gevalle hoë temperature.
Hierdie faktore bepaal hoe kleppe gebou word in ooreenstemming met API-klepontwerpspesifikasies soos API 600 (hekkleppe), API 608 (kogelkleppe) en API 594 (terugslagkleppe). Vanweë die harde diens wat baie van hierdie kleppe ondervind, is ekstra korrosietoelae nodig. Hierdie toelaag word gemanifesteer deur groter muurdiktes wat in die API-ontwerpdokumente gespesifiseer word.
Feitlik elke belangrike klep kan in 'n tipiese groot raffinadery in oorvloed voorkom. Die alomteenwoordige hekklep is steeds die koning van die heuwel met die grootste bevolking, maar kwartdraai-kleppe neem 'n toenemend groter deel van hul markaandeel in. Die kwartdraaiprodukte wat suksesvol is in hierdie bedryf (wat vroeër ook deur lineêre produkte oorheers is), bevat hoëprestasie-drievoudige offset-vlinderkleppe en kogelkleppe wat met metaal sit.
Standaard hek-, aardbol- en terugslagkleppe word steeds massaal aangetref, en weens die hartlikheid van hul ontwerp en ekonomie van vervaardiging sal dit nie binnekort verdwyn nie.
Drukverhoudings vir raffinaderijkleppe loop van Klas 150 tot Klas 1500, met Klas 300 die gewildste.
Gewone koolstofstaalstowwe, soos graad WCB (gegiet) en A-105 (gesmee), is die gewildste materiale wat in kleppe vir raffinaderydienste gespesifiseer word. Baie verfyningstoepassings stoot die boonste temperatuurgrense van gewone koolstofstaal, en legerings vir hoër temperatuur word vir hierdie toepassings gespesifiseer. Die gewildste hiervan is die chroom / moly staal soos 1-1 / 4% Cr, 2-1 / 4% Cr, 5% Cr en 9% Cr. Vlekvrye staal en hoë nikkel-legerings word ook gebruik in sommige besonder harde verfyningsprosesse.
Die chemiese industrie is 'n groot gebruiker van kleppe van alle soorte en materiale. Kleppe is 'n groot deel van chemiese prosesbuisstelsels, van klein batch-aanlegte tot die groot petrochemiese komplekse aan die Golfkus.
Die meeste toepassings in chemiese prosesse het 'n laer druk as baie verfyningsprosesse en kragopwekking. Die gewildste drukklasse vir kleppe en leidings vir chemiese aanlegte is Klasse 150 en 300. Chemiese aanlegte was ook die grootste dryfveer vir die oorname van die markaandeel dat kogelkleppe die afgelope veertig jaar van lineêre kleppe af geworstel het. Die veerkragtige kogelklep, met sy nullekafsluiting, is 'n perfekte pasvorm vir baie chemiese aanlegtoepassings. Die kompakte grootte van die kogelklep is ook 'n gewilde kenmerk.
Daar is steeds chemiese aanlegte en plantprosesse waar lineêre kleppe verkies word. In hierdie gevalle is die gewilde kleppe wat deur API 603 ontwerp is, met dunner mure en ligter gewigte, gewoonlik die keuse van die hek of bolklep. Beheer van sommige chemikalieë word ook effektief bewerkstellig met membraan- of knypkleppe.
Vanweë die korrosiewe aard van baie chemikalieë en die vervaardiging van chemiese prosesse, is die keuse van materiaal van kritieke belang. Die defacto-materiaal is die 316 / 316L-graad van austenitiese vlekvrye staal. Hierdie materiaal werk goed om korrosie van 'n aantal soms nare vloeistowwe te beveg.
Vir sommige moeiliker bytende toepassings is meer beskerming nodig. Ander hoëprestasie-grade austenitiese vlekvrye staal, soos 317, 347 en 321, word dikwels in hierdie situasies gekies. Ander legerings wat van tyd tot tyd gebruik word om chemiese vloeistowwe te beheer, sluit in Monel, Alloy 20, Inconel en 17-4 PH.
LNG- EN GASSKEIDING
Beide vloeibare natuurlike gas (LNG) en die prosesse wat benodig word vir gasskeiding is afhanklik van uitgebreide leidings. Hierdie toepassings benodig kleppe wat kan werk teen baie lae kriogeniese temperature. Die LNG-industrie, wat vinnig in die Verenigde State groei, is voortdurend op soek na verbetering en verbetering van die proses van vervloeiing van gas. Vir hierdie doel het leidings en kleppe baie groter geword en is die drukvereistes verhoog.
Hierdie situasie het klepvervaardigers vereis om ontwerpe te ontwikkel om aan strenger parameters te voldoen. Kwartdraai-kogel- en vlinderkleppe is gewild vir LNG-diens, met 316ss [vlekvrye staal] die gewildste materiaal. ANSI Klas 600 is die gewone drukplafon vir die meeste LNG-toepassings. Alhoewel kwartdraai-produkte die gewildste kleptipes is, kan hek-, bol- en terugslagkleppe ook in die plante gevind word.
Gasskeidingsdiens behels die indeling van gas in sy individuele basiese elemente. Lugskeidingsmetodes lewer byvoorbeeld stikstof, suurstof, helium en ander spoorgasse op. Die baie lae temperatuur van die proses beteken dat baie kriogenkleppe benodig word.
Beide LNG- en gasskeidingsaanlegte het kleptemperatuurkleppe wat in hierdie krioge toestande werkbaar moet bly. Dit beteken dat die klepverpakkingsstelsel van die lae-temperatuur vloeistof af verhef moet word deur die gebruik van 'n gas- of kondenseerkolom. Hierdie gaskolom verhoed dat die vloeistof 'n ysbal rondom die pakplek vorm, wat sal verhoed dat die klepstingel draai of opstaan.
Kommersiële geboue omring ons, maar tensy ons mooi let terwyl hulle gebou word, het ons min idee van die menigte vloeibare are wat binne hul mure van messelwerk, glas en metaal versteek is.
Water is 'n algemene noemer in feitlik elke gebou. Al hierdie strukture bevat 'n verskeidenheid leidingsisteme wat baie kombinasies van die waterstof / suurstofverbinding bevat in die vorm van drinkbare vloeistowwe, afvalwater, warm water, gryswater en brandbeskerming.
Vanuit die oogpunt van die oorlewing van geboue is brandstelsels die belangrikste. Brandbeskerming in geboue word byna universeel gevoer en gevul met skoon water. Om brandwaterstelsels effektief te hê, moet dit betroubaar wees, voldoende druk hê en gerieflik in die hele struktuur geleë wees. Hierdie stelsels is ontwerp om outomaties krag te gee in die geval van brand.
Hoë geboue benodig dieselfde waterdrukdienste op die boonste verdiepings as die onderste verdiepings, dus moet hoëdrukpompe en pype gebruik word om die water opwaarts te kry. Die pypstelsels is gewoonlik Klas 300 of 600, afhangend van die bouhoogte. Alle soorte kleppe word in hierdie toepassings gebruik; die klepontwerpe moet egter deur Underwriters Laboratories of Factory Mutual goedgekeur word vir brandweerdiens.
Dieselfde klasse en soorte kleppe word gebruik vir brandweerkleppe vir die verspreiding van drinkwater, hoewel die goedkeuringsproses nie so streng is nie.
Kommersiële lugversorgingstelsels wat in groot sakestrukture soos kantoorgeboue, hotelle en hospitale voorkom, word gewoonlik gesentraliseer. Hulle het 'n groot verkoeler-eenheid of ketel om vloeistof af te koel of te verhit wat gebruik word vir die oordrag van koue of hoë temperatuur. Hierdie stelsels moet dikwels koelmiddels hanteer soos R-134a, 'n hidro-fluorkoolstof, of in die geval van groot verhittingstelsels, stoom. Vanweë die kompakte grootte van vlinderkleppe en kogelkleppe, het hierdie soorte gewild geword in HVAC-koelstelsels.
Aan die stoomkant het sommige kwartdraai-kleppe in gebruik getree, maar baie loodgieteringenieurs vertrou nog steeds op lineêre hek- en bolkleppe, veral as die pype las-ente benodig. Vir hierdie matige stoomtoepassings het staal die plek van gietyster ingeneem vanweë die lasbaarheid van staal.
Sommige verhittingstelsels gebruik warm water in plaas van stoom as oordragvloeistof. Hierdie stelsels word goed bedien deur brons- of ysterkleppe. Quarter-draai veerkragtige kogel- en vlinderkleppe is baie gewild, hoewel sommige lineêre ontwerpe steeds gebruik word.
Alhoewel bewyse van die kleptoepassings wat in hierdie artikel genoem word, moontlik nie sigbaar is tydens 'n reis na Starbucks of na die ouma se huis nie, is daar baie belangrike kleppe in die omgewing. Daar is selfs kleppe in die enjin van die motor wat gebruik word om plekke te bereik, soos dié in die vergasser wat die vloei van brandstof na die enjin beheer en diegene in die enjin wat die vloei van petrol na die suiers beheer en weer uit. En as die kleppe nie genoeg naby ons alledaagse lewe is nie, moet u die realiteit wat ons harte gereeld klop, oorweeg deur middel van vier belangrike vloeitoerusting.
Dit is net nog 'n voorbeeld van die werklikheid: kleppe is waarlik oral. VM
Deel II van hierdie artikel dek addisionele bedrywe waar kleppe gebruik word. Gaan na www.valvemagazine.com om te lees oor pulp en papier, mariene toepassings, damme en hidroëlektriese krag, sonkrag, yster en staal, lugvaart, geotermiese en handwerk en brou en distilleer.
GREG JOHNSON is president van United Valve (www.unitedvalve.com) in Houston. Hy is 'n bydraende redakteur van VALVE Magazine, voormalige voorsitter van die Valve Repair Council en 'n huidige VRC-raadslid. Hy dien ook in die VMA se Onderwys- en opleidingskomitee, is ondervoorsitter van die VMA se kommunikasiekomitee en is voormalige president van die Manufacturers Standardization Society.