Шаровой кран с цапфой

Что такое шаровой кран с цапфой

 

Сайт шаровой кран с цапфой является важным устройством для регулирования потока жидкостей - пара, газа или нефти в трубопроводе. Это четвертьоборотные конструкции с шаром, способным поворачиваться на 90 градусов вокруг своей оси, чтобы либо перекрывать, либо пропускать поток жидкости. В центре этих клапанов находится сферический диск, который вращается, чтобы регулировать цикл пуска-остановки потока. Диск, часто называемый шаром, имеет небольшой выступающий вал в верхней и нижней части, которые поддерживаются механически. В этом случае поток регулируется положением отверстия в центре шара. Благодаря своей универсальности шаровые краны на цапфах полезны в тех отраслях, где требуется такое перекрытие.

Шаровые краны Trunnion имеют соответствующую опору для шара. Эта опора по форме напоминает вал и называется цапфой. Цапфа поглощает любое дополнительное давление, исходящее от потока, тем самым снижая давление на седло крана и шар. Шаровые краны с цапфой находят применение в крупномасштабных системах, требующих низкого рабочего момента.

 

Как работает шаровой кран с цапфой

 

Трубчатый клапан - это устройство, которое управляет потоком жидкостей в трубопроводах, регулируя цикл перекрытия. Он содержит элементы, необходимые для включения или выключения потока жидкостей в трубопроводе. Для реализации этой функции в него встраиваются секции труб или отрезки труб.

 

Что такое структура шарового крана с цапфой

 

Шаровые краны Trunnion имеют структуру, схожую с традиционными шаровыми кранами. Разница заключается в том, что шаровые краны имеют больше механических креплений для поддержки шара. Шар получает надежную опору с двух концов по оси x. Это удерживает его на месте и делает его очень легким в управлении.

В шаровом кране с цапфой в верхней и нижней частях расположены массивные валы, которые имеют механическую опору. Благодаря этому он подходит для больших диаметров и более высокого давления. В конструкции с цапфой шар удерживается в нужном положении за счет сжатия седельных колец на двух концах.

Шар, благодаря своей гибкости, обеспечивает хорошую подвижность. Во время работы он плавает по течению в направлении седлового кольца для создания уплотнения. Если нагрузка на плавающий шар намного выше, седельные кольца не смогут обеспечить необходимую поддержку шара. Именно в этом случае на помощь приходит цапфа. В конструкции с цапфой седельные кольца являются плавающими частями, в отличие от традиционной конструкции, в которой плавает шар.

Тело

Корпус крана - это оболочка, которая удерживает его на месте и обеспечивает поддержку внутренней части шарового крана. Материал для этой конструкции может быть изготовлен из различных продуктов в зависимости от типа применения. Среди часто используемых материалов - углеродистая сталь, низкотемпературная углеродистая сталь, нержавеющая сталь, дуплекс, инконель и супердуплекс.

Шар

Это диск в форме шара, который вращается, чтобы остановить или запустить поток в сплошном вращательном движении. С одного конца он соединен с цапфой, а с другого - со штоком. При вращении шар фиксируется в определенном положении. Седла шаровых кранов с цапфой часто находятся в контакте с этим шаром, что уменьшает крутящий момент.

Место

Седло шарового крана Trunnion - это конструктивная особенность, которая окружает шар. Когда привод включается, седло плотно фиксирует шар, перекрывая доступ. Они бывают двух типов - металлические или мягкие (тефлоновые). Это заставляет его двигаться в направлении шара.

Место

Цапфа

В шаровом кране с цапфой есть дополнительный вал, который удерживает шар в нужном положении снизу. Этот простой вал и есть цапфа. Его функция заключается в том, чтобы прочно удерживать шар. Иногда цапфа является продолжением сферического шара, тогда как в других шаровых кранах с цапфой она крепится к диску сферического шара с помощью сварных соединений.

Стебель

Шток шарового крана с цапфой помогает соединить шар и привод. Он соединен с шаром дополнительным штоком, который помогает зафиксировать шар на месте. Кроме того, он регулирует движение шара. Шаровые краны с цапфой имеют усиленные штоки, предотвращающие выдувание, поэтому они способны выдерживать давление и высокие температуры без каких-либо повреждений.

Инъекция

Инъекционные фитинги предназначены для установки в области седла и штока. При нарушении герметичности и возникновении утечек смазка может быть введена через фитинг для впрыска герметика. Впрыснутый герметик выполняет функцию частичного уплотнения для предотвращения дальнейшей утечки.

Инъекция

Однако следует отметить, что фитинги для впрыска герметика предназначены только для экстренных случаев.

 

Стандарт конструкции шаровых кранов с цапфой

 

Шаровые краны с цапфой разработаны по API6D или API608 и соответствуют отраслевым стандартам, таким как ASME B16.5, ASME B16.34 и ASME B16.10. Они обладают огнестойкостью в соответствии с API 607.

Типичный материал

 

Шаровой кран Trunnion доступен в кованом или литом корпусе (разъемном или моноблочном). Кованые конструкции часто используются для кранов высокого давления и больших размеров прохода.

 

Типичные материалы для изготовления шаровых кранов с цапфой включают в себя:

 

A. Корпус/закрытия - F304L, A105, A182 F304, F316, F51, F316L, F53, A350 LF2, LF3, Inconel, Monel, Hastelloy (ковка), A351 CF3, A351 CF8, A216 WCB, A351 CF3M, A351 CF8M, A890 4A/ 5A, A352 LCC/ LCB (отливка)

B. Шары - CS+ENP, F304L, F316, A182 F304, F316L, F51, CS+TCC, CS+Ni60, F53

C. Фиксатор седла - A182 F304, CS+ENP, F304L, F316, F51, F53, F316L, CS+Ni55, CS+TCC.

D. Шток - A182 F51, A182 F6a, A182 F316, 17-4PH,

E. Набивка - RPTFE, графит, PTFE,

 

 

МАТЕРИАЛ СИДЕНЬЯ

PTFE: Virgin PTFE - это наиболее часто используемый уплотнительный материал исключительного качества. Он обладает свойствами, подходящими для большинства областей применения. Он обладает исключительной химической стойкостью по всему клапану, а также низким коэффициентом трения.

RPTFE: RPTFE (известный как армированный PTFE) обычно создается путем добавления 15 процентов стекловолокна в первичный PTFE. Он обладает улучшенными характеристиками по давлению и температуре по сравнению с первичным ПТФЭ, а также повышенной износостойкостью. Он эффективно противостоит деформации при нагрузке.

PCTFE: PCTFE - это гомополимер хлортрифторэтилена, обладающий высокой прочностью на разрыв и низкой деформацией при нагрузке.

Нейлон 6: Нейлон - это материал для седел клапанов класса 600. Он чрезвычайно прочен и может использоваться в масле, воздухе и других средах. Он подходит для работы с сильными окислителями.

Девлон: Devlon - это полиамид с высокой молекулярной массой, особенно подходящий для применения при высоких температурах и давлении в газовой и нефтяной промышленности. Кроме того, этот материал обладает минимальным влагопоглощением.

PEEK: PEEK - это современный высокоэффективный термопласт. Благодаря своей высокой стойкости он хорошо переносит длительное воздействие горячей воды и химических веществ.

PPL: PPL (полипарафенилен) - это исключительный материал для седел, обладающий низким коэффициентом трения. Он выдерживает экстремальное давление, а также устойчив к перепадам температур.

TFM: TFM (модифицированный PTFE) - это улучшенный химически модифицированный PTFE с улучшенными свойствами, сохранивший при этом проверенные преимущества обычного PTFE.

Металл: Металлические (обычно стеллитовые) седла используются в условиях гидравлических ударов, вспышек абразивных сред и в экстремальных ситуациях.

МАТЕРИАЛ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ КОЛЕЦ

NBR Buna-N: NBR Buna-N (NBR) - это прочный и универсальный полимер, устойчивый к жесткой воде, маслам, растворителям и гидравлическим жидкостям.

HNBR: HNBR (гидрогенизированный NBR) можно сравнить с NBR по устойчивости к воздействию среды, но он обладает гораздо лучшей устойчивостью к окислению и нагреву.

Витон: Viton (фторуглерод) - это эластомер из фторуглеродов, который совместим с широким спектром химических веществ. Он демонстрирует высокие эксплуатационные характеристики в минеральных кислотах, хлорированных углеводородах, солевых растворах и нефтяном масле.

EPDM: EPDM обладает хорошей стойкостью к истиранию и разрыву, а также превосходной химической стойкостью к ряду щелочей и кислот. Он чувствителен к маслу, сильным кислотам и щелочам и не должен применяться в сжатых воздушных потоках.

Фторсилициум FVMQ: FVMQ Fluorosilcione - это фторированная силиконовая полимерная цепь с боковой цепью для повышения маслостойкости. Физико-механические свойства очень похожи на свойства силикона.

Это и многие другие типичные материалы, используемые для изготовления шаровых кранов с цапфой.

 

Что такое основные характеристики шарового крана с цапфой

 

Шаровой кран с цапфой имеет множество особенностей. К основным из них относятся:

Аварийная пломба

Для шарового крана с цапфой предусмотрена инжекция герметика в седло и шток. В случае отказа уплотнения временное аварийное уплотнение может быть достигнуто с помощью инъекционных герметиков.

Античная статика

Поскольку шток и шар шарового крана с цапфой подвешены на неметаллических деталях, существует вероятность накопления статического заряда на штоке/шаре. Для этого в конструкцию включены антистатический шар и металлическая пружина, чтобы сохранить контакт металла с металлом между вращающимся штоком или шаром и корпусом крана, который помогает заземлить заряд на корпус крана.

Шток с защитой от выдувания

Шток цапфового клапана выполнен с буртиком на конце дна. Он фиксируется заправочной коробкой на случай, если шток в определенных условиях работы по ошибке вылетит. Для этого существуют различные конструкции.

Пожаробезопасная конструкция

Конструкция шарового крана с цапфой протестирована и сертифицирована как пожаробезопасная, что позволяет предотвратить распространение огня и предотвратить загрязнение окружающей среды. Продукт протестирован и признан соответствующим API 607 или API 6FA.

 

Какие бывают типы шаровых кранов с цапфой

 

В зависимости от конфигурации тела

Особенности конфигурации корпуса определяют возможности использования шарового крана и простоту его ремонта и обслуживания. Исходя из этих параметров, будут рассмотрены три типа цапфовых шаровых кранов:

Шаровой кран с боковым входом

Этот тип конструкции также называют шаровым краном с разъемным корпусом на цапфе. Шар в нем монтируется сбоку. Они часто изготавливаются из кованого металла. В этой конструкции корпус часто разделен на три или две части, которые соединяются вместе как удлинители. Часть корпуса чаще всего больше, чем остальные части конструкции. В этой большей части хранится набивка, которая наматывается на шар, и сам шар. Такая конструкция легко поддается ремонту и осмотру, поскольку меньшую часть можно вытащить, чтобы получить доступ к клапану.

Преимущества

• Конструкция уменьшает количество дефектов, обычно связанных с литьем
• Они просты и легко конструируются
• Их легко ремонтировать
• Механизмы их отделки очень легко выравниваются
• Они отличаются надежной работой, компактным корпусом и экономичным решением.
• Они широко используются и поэтому должны быть легкодоступны

Недостатки

• Может быть трудно чистить
• Дросселирование вызывает ржавчину на частично открытом седле

 

Шаровой кран с верхним расположением цапфы

Этот цапфовый клапан представляет собой уникальную конструкцию, в которой шар монтируется сверху. В основном они изготавливаются из литого металла.

Конструкция шарового крана предусматривает съемную крышку над шаровым краном. Сняв крышку, можно легко получить доступ к внутренним деталям. Краны легко разбираются и собираются. Обслуживание и ремонт шарового крана с цапфой можно легко выполнить, вытащив его из трубопровода.

Преимущества

• Конструкция требует минимального резьбового соединения

• Предлагает простую структуру

• Поставляется с небольшим объемом
• Это легкая конструкция
• Обеспечивает надежное уплотнение
•  Обеспечивает простое обслуживание
•  Обеспечивает легкий доступ к другим внутренним деталям клапана
• Он минимизирует пути утечки

Недостатки

• Обладают слабыми регулирующими и дросселирующими способностями из-за того, что их конструкция рассчитана на отключение, а не на модуляцию потока.
• Он подвержен кавитации

Шаровой кран со сварным корпусом

Эта конструкция в основном применяется для передачи газа по заглубленным трубопроводам. Они имеют большие размеры - до 60 дюймов. Они имеют средние классы давления, вплоть до ASME 900 psi. Материалом для изготовления ОПУ может служить либо центробежное литье, либо поковка. Они изготавливаются из различных материалов, включая мартенситные SS и углеродистые стали. К основным техническим характеристикам клапанов относятся шток с защитой от выдувания и конструкция седла клапана, доступная в трех различных вариантах исполнения:

• DPE (эффект двойного поршня): в данном случае седло может приводиться в действие либо давлением в восходящем потоке, либо давлением в полости корпуса.
• SPE (эффект одиночного поршня): В этой конструкции седло может приводиться в действие только давлением восходящего потока и никаким другим.
• DUAL (SPE вверх по течению и DPE вниз по течению): Сочетает в себе описанные выше двухседельные конструкции. Двойная блокировка гарантируется в случае нарушения герметичности седла.

Преимущества

• Компактная конструкция и небольшой вес
• Имеет меньше путей утечки

Недостатки

• Трудно проводить техническое обслуживание клапана в месте его установки

 

На основе отверстия

Отверстие в шаровом кране - это отверстие, расположенное в центре шара. Существует два типа конструкции шаровых кранов с цапфой в зависимости от размера отверстия.

Полное отверстие

В полнопроходных шаровых кранах диаметр отверстия совпадает с диаметром подсоединенного трубопровода. Когда клапан открывается, среда может беспрепятственно вытекать из отверстия. Они полезны в тех областях или на предприятиях, где требуется скребок.

Преимущества

• Они имеют меньший размер
• Они минимизируют потери давления, возникающие при использовании клапанов с уменьшенным отверстием

Недостатки

• Они тяжелее
• Они стоят дороже

Уменьшенное отверстие

Клапан с уменьшенным проходом - это конструкция, размер прохода которой меньше диаметра подключенного трубопровода. Пропускная способность канала ограничена, что приводит к большим потерям энергии. Они применяются в газовой и нефтяной промышленности.

Преимущества

• Они создают перепад давления в трубе
• Они меньше по размеру
• Имеют низкую стоимость

Недостаток

Полый шар может задерживать жидкость в закрытом положении.

В зависимости от материала уплотнения

Шаровой кран состоит из двух типов седел: с мягким седлом и с металлическим седлом. В шаровых кранах с мягким седлом в качестве седла используется термопластичный материал, такой как PTFE и Devlon. В шаровых кранах с металлическим седлом в качестве материала седла используются металлы, такие как инконель и хастеллой. Тип седла шарового крана имеет свою особенность и, соответственно, свои преимущества и недостатки.

Мягкое сиденье

Мягкие седла обычно изготавливаются из термопластичных веществ, таких как PTFE. Они отлично подходят для сред, где необходима химическая совместимость, и для сред, где требуется максимально герметичное уплотнение.

Мягкое сиденье

Тем не менее, мягкие седла не следует использовать в грязных или абразивных жидкостях. В таких условиях мягкие седла могут разрушиться, что приведет к протечке клапана.

Преимущества

Хорошо подходит для работы с чистыми жидкостями

Недостатки

Не подходит для абразивных сред

Металлическое сиденье

Основное отличие шаровых кранов с металлическими седлами от шаровых кранов с мягкими седлами заключается в их способности выдерживать высокие температуры и суровые условия эксплуатации. Они могут выдерживать сильные гидравлические удары, вспышки, абразивные технологические жидкости и высокие температуры до и выше 1 000 ° F. Они также подходят для использования в условиях сильной коррозии или эрозии.

Металлическое сиденье

Преимущества

• Отличная устойчивость к коррозии и износу.
• Более низкий крутящий момент.
• Плотное перекрытие и плавное управление.
• Стабильность под давлением и в широком диапазоне температур и давлений.
• Выдерживает воздействие агрессивных и жидких сред

Недостатки

• Не подлежит ремонту в полевых условиях
• Тяжелая конструкция
• Имеют высокую степень утечки.

На основе строения тела

Корпус шарового крана с цапфой может состоять из одной или нескольких частей, соединенных между собой сварными швами. Существует два вида шаровых кранов с цапфой в зависимости от количества деталей.

Шаровой кран с двумя частями

Этот клапан поставляется с двумя частями корпуса, которые крепятся друг к другу с помощью резьбовых соединений. Одну часть корпуса можно легко открыть, чтобы достать клапан для ремонта или очистки. Однако для этого необходимо отделить клапан от трубопровода, после чего можно установить покрытие.

Три части сплит шаровой клапан

Трехкомпонентные шаровые краны с цапфой - это шаг вперед по сравнению с их двухкомпонентной версией. Они имеют три части корпуса, соединенные болтами. Чтобы получить доступ к внутренней части крана для обслуживания и ремонта, необходимо снять одну из секций. Однако нет необходимости отсоединять кран от трубопровода, чтобы снять его для обслуживания.

 

 

На основе материала тела

Кованый шаровой кран

Шаровые краны с цапфой из кованой стали изготавливаются методом ковки. Ковка основана на воздействии тепловой энергии на твердые стальные блоки, а затем с помощью механических усилий сталь превращается в готовое изделие. Этот метод используется для производства чрезвычайно прочных и износостойких кранов. Например, кованые стальные клапаны SIO используются в горнодобывающей и горноперерабатывающей промышленности, сельском хозяйстве и животноводстве, аэронавтике, автомобильной промышленности, кирпичных заводах, ливневых стоках, заводах по переработке отходов, асфальтовых заводах, энергетической и водной промышленности, фармацевтике, химической промышленности, косметической промышленности и других отраслях.

Преимущества

• Имеют одинаковые допуски по размерам и толщине
• Обладают высокой интенсивностью и целостностью
• Имеют приемлемую направленность потока

Недостаток

• Приобретается по более высокой цене

Литьевой шаровой кран

Литье - это вид литья под давлением, при котором расплавленный жидкий металл заливается в подготовленную форму. После охлаждения в ней формируются отливки. Технически литье можно разделить на литье в песчаные формы, литье под давлением, литье по выплавляемым моделям, литье в оболочку, литье без полости, литье под низким давлением, литье под действием силы тяжести и т.д.

Литье клапанов означает, что детали, включая раму и колпак, отливаются. В отличие от ковки, при литье для производства клапанов используется жидкий металл. Литье эффективно при изготовлении клапанов сложных размеров, рисунков и форм.

Преимущества

• Легко изготавливаются в сложных конструкциях
• Более низкая стоимость по сравнению с коваными клапанами

Недостатки

• Восприимчивость к межзерновой коррозии
• Имеют проблемы с пористостью
• Страдают дефекты песчаных карманов
• Страдают от стрессовой слабости в больших пропорциях

 

Где используется шаровой кран с цапфой

 

Шаровые краны Trunnion невероятно универсальны. Они используются во многих отраслях промышленности благодаря своим настраиваемым характеристикам. Например, шаровой кран Trunnion Mounted Ball Valve оснащен уплотнительными кольцами и пожаробезопасными пакетами штока, которые предотвращают утечку. Он также поставляется с фитингами для впрыска уплотнений из нержавеющей стали для аварийного уплотнения штока или седла. Шаровые краны с цапфой широко используются в химической, нефтехимической, нефтегазовой, СПГ и углеводородной промышленности.

Они также используются для различных применений, в том числе в таких системах, как турбина, компрессор, генератор и сепаратор, на заводах по переработке промыслового газа, полимеров, СПГ, сырой нефти и промышленного газа, в резервуарных парках, в автоматизированных технологических системах, при переработке углеводородов и в сырьевых линиях нефтеперерабатывающих заводов. Шаровые краны с цапфой подходят как для крупномасштабных установок с высоким давлением, так и для компактных низкотемпературных установок.

Конкретные области применения включают:

• Воздух, газообразные, жидкие и газообразные вещества
• Системы охлаждающей и питательной воды
• Обслуживание пара
• Корневые клапаны инструментов

 

Зачем и как обслуживать шаровые краны с цапфой

 

Очень важно поддерживать шаровые краны Trunnion в оптимальном рабочем состоянии. Именно поэтому обслуживание всех кранов является жизненно важным. Техническое обслуживание шаровых кранов Trunnion делает их пригодными для использования в установке гораздо дольше.

Клапаны с мягким седлом, хотя и обладают преимуществами четвертьоборота, подходят только для чистых систем. Поскольку в большинстве случаев обслуживание не является абсолютно чистым, существуют варианты технического обслуживания. Как видно на примере шаровых кранов с цапфой, использование аварийного впрыска герметика может часто притягивать мусор к седлу, что приводит к его дальнейшему повреждению.

Промывка необходима

Для облегчения очистки необходимо использовать промывочное средство. Для предотвращения ржавчины и износа подвижных частей требуется постоянная смазка.

Шаровой кран с цапфой гарантирует, что установки для впрыска герметика оснащены соответствующими внутренними регулирующими клапанами, а также обеспечивает оснащение крана корпусом, вентиляционными и дренажными фитингами, инжекторами сальников и, при необходимости, подъемными линиями. При аварийном впрыске герметика подача синтетической смазки в зону седла и уплотнения позволяет герметизировать негерметичное седло в экстренной ситуации.

На мягкие вставки сидений может повлиять лишь малейшее количество загрязняющих веществ, попавших в ткань.

Как уже говорилось выше, для удаления жира из зоны сиденья следует использовать промывочные средства, поскольку это может нанести больший вред сиденью, так как притягивает больше мусора.

Строительный мусор, оставшийся в трубопроводе, будет разрушать клапаны с мягкими седлами, поскольку детали, расположенные выше по потоку, будут загрязнены. Перед поворотом клапана с мягким седлом рекомендуется очистить линию от азота. Впрыскивание герметика в зону седла позволяет снизить крутящий момент клапана на 40 %, и многие операторы предпочитают сохранять синтетическую смазку в зоне седла для этого.

Ремонт и опрыскивание имеют решающее значение

Распыление - еще один метод обслуживания шарового крана Trunnion. Если не удалять загрязнения с седла крана, то крутящий момент увеличится на 80%. Это делает аварийное отключение и работоспособность клапанов серьезной проблемой.

Постоянный осмотр и ремонт необходимы для поддержания нормальной работы установок. Как всегда, проконсультируйтесь с профессионалом по ремонту клапанов, поскольку возможны различные сценарии в зависимости от эксплуатации, размера, класса и конструкции используемой системы.

Резюме

 

Ntgd клапан является профессиональным Производитель шаровых кранов с цапфойЕсли у вас есть какие-либо сомнения, не стесняйтесь связаться с нами.