A rozsdamentes acél külső menetes tűszelepek, mint az ipari folyadékszabályozó rendszerek alapelemei, ésszerű megválasztásuk közvetlenül befolyásolja a rendszer működésének stabilitását és biztonságát. Nagy-precíziós szabályozási forgatókönyvek esetén, mint például a petrolkémiai, energia- és egészségügyi berendezések, ezeknek a szelepeknek több követelménynek is meg kell felelniük, beleértve a nyomásállóságot, a korrózióállóságot és a pontos szabályozást. Ez a cikk a mérnöki gyakorlat és az ipari szabványok alapján szisztematikusan kiválogatja a rozsdamentes acél külső menetes tűszelepek kiválasztásának nyolc alapvető elemét.
I.Médiajellemzők kompatibilitása
1.1 Korrozív közeg reakció
Erős korrozív körülmények között, mint például sósav és kénsav, a 316 literes rozsdamentes acél vagy duplex acél szeleptestek előnyben részesítendők. Például egy bizonyos vegyipari vállalat 20%-os sósavas szállítórendszerében 316 literes rozsdamentes acél tűszelepet használtak PTFE tömítőgyűrűvel. 2000 órás folyamatos működési tesztelés után a szelepülék szivárgása mindig kisebb volt, mint 0,1 ml/perc. A kloridionokat tartalmazó közegeknél különös figyelmet kell fordítani a lyukkorrózió veszélyére. Javasoljuk, hogy ultra-alacsony szén-dioxid-tartalmú rozsdamentes acélt vagy molibdénnel ötvözött acélt válasszon.
1.2 A részecskéket tartalmazó közegek kezelése
Ha a közeg szilárd részecskéket tartalmaz, kerámia szelepmagokat vagy keményötvözet tömítőfelületeket kell választani. Egy bizonyos bányavállalat ásványfeldolgozási folyamatában cirkónium-oxid kerámia szelepmaggal ellátott tűszelepet használtak. A 0,5 mm-nél kisebb vagy azzal egyenlő részecskeméret mellett a szelepülék kopási aránya 82%-kal csökkent a hagyományos rozsdamentes acél szelepmaghoz képest, és az élettartam 18 hónapra nőtt.
1.3 Alacsony hőmérsékletű adathordozó-védelme
Ultra-alacsony, -70 fok alatti hőmérsékleti körülmények között hosszú nyakú szelepfedél szerkezetet kell beállítani. Egy bizonyos LNG-fogadó állomás projektben kiterjesztett szelepfedél kialakítású tűszelepet alkalmaztak, amely hatékonyan megakadályozta, hogy a hideg energia a szelepszár tömítő részéhez jusson. Egy -196 fokos folyékony nitrogén teszt után nem volt jégtorlódás a szelepszár tömítésénél.
II. A nyomásszint-illesztés elve
2.1 Nyomástartomány meghatározása
Az ASME B16.34 szabvány szerint a rozsdamentes acél külső menetes tűszelepek nyomásfokozata PN2.5-től PN32MPa-ig terjed. Egy finomítói egység 70 MPa-os ultra{5}}nagynyomású tesztje során egy hüvelyes csatlakozású tűszelep 5000 nyitási és zárási ciklust végzett, és a tömítőfelület bemélyedési mélysége 0,02 mm vagy annál kisebb volt, ami megfelel a zéró szivárgási szabványnak.
2.2 Csatlakozási mód kiválasztása
Menetes csatlakozás:alkalmas kis átmérőjű, alacsony nyomású rendszerekhez, amelyek DN-értéke legfeljebb 25. Beszereléskor nyers PTFE szalagot kell használni a tömítéshez, és a nyomatékot a megadott érték 80%-ára - 90%-ára kell állítani.
Hüvelycsatlakozás:jól teljesít közepes és nagy{0}}nyomású rendszerekben DN15 - DN50-nel. Egy bizonyos atomerőművi projektben kettős érvéghüvely szerkezetű tűszelepet használtak. A másfélszeres névleges nyomású felszakadási teszt után a hüvelygyűrű nem tapasztalt tengelyirányú elmozdulást.
Hegesztési csatlakozás:50-nél nagyobb vagy egyenlő DN-vel rendelkező nagynyomású{0}}rendszerekhez ajánlott. Gondoskodni kell arról, hogy a hegesztési horony szöge megfeleljen a GB/T 985.1 szabványnak, és a hegesztés után 100%-os radiográfiai vizsgálatot kell végezni.
III. Hőmérséklethez alkalmazkodó tervezés
3.1 Magas-hőmérsékletű körülmények kezelése
Magas, -legfeljebb 570 fokos hőmérsékletű környezetben fém kemény tömítőszerkezeteket kell választani. Egy bizonyos hőerőmű fő gőzrendszerében 12Cr1MoV ötvözött acél szeleptesttel és Stellite ötvözet tömítőfelülettel ellátott tűszelepet alkalmaztak. Egy 540 fokos magas hőmérsékleten végzett{7}}működési teszt után a hőtágulási együttható jól illeszkedett, és a szelepszár elakadási aránya 0,3%-nál kisebb volt.
3.2 Anyagválasztás alacsony-hőmérsékletű körülményekhez
-70 fok alatti körülmények esetén ausztenites rozsdamentes acélt vagy nikkel alapú ötvözeteket kell választani. Egy bizonyos poláris kutatóhajó hidraulikus rendszerében Inconel 718 ötvözet szeleptesttel ellátott tűszelepet használtak. -85 fokon a folyáshatár 1030 MPa vagy annál nagyobb volt, ami megfelel a poláris műveletek követelményeinek.
IV. Áramlásszabályozási jellemzők
4.1 Precíziós szabályozási követelmények
Azoknál a rendszereknél, amelyeknél az áramlásszabályozás pontossági követelménye ±1% vagy annál kisebb, V- alakú nyitásszabályozó tűszelepeket kell választani. Egy bizonyos félvezetőgyártó vállalat gázelosztó rendszerében csigahajtóműves szabályozó tűszelepet alkalmaztak, amely 0,5 l/perc és 5 l/perc közötti lineáris szabályozást ért el, 0,05 mm ismételt pozicionálási pontossággal.
4.2 Gyorsan nyitható és zárható alkalmazások
Vészlekapcsolási helyzetekben{0}} pneumatikus vagy elektromos működtetőket kell konfigurálni. Egy bizonyos vegyipari park biztonsági rendszere rugós-visszatérítésű pneumatikus tűszelepeket alkalmaz, amelyek válaszideje legfeljebb 0,3 másodperc, és megfelel a SIL3 biztonsági integritási szint követelményeinek.
V. A tömítési szerkezet optimalizálása
5.1 Lágy tömítőanyagok kiválasztása
Politetrafluor-etilén (PTFE):Alkalmas hagyományos munkakörülményekhez -20 foktól +200 fokig. Egy bizonyos élelmiszer-feldolgozó vállalkozás CIP tisztítórendszere PTFE-záras tűszelepeket használ, és 500 gőzfertőtlenítés után a tömítőfelület nem mutat deformációt.
Perfluorelasztomer (FFKM):Jól teljesít magas{0}}hőmérsékletű olajviszonyok között akár 260 fokig. Egyes repülési kenőrendszerek FFKM-zárt tűszelepeket használnak, amelyek kompressziós beállítási aránya legfeljebb 8%. 5.2 Fém tömítési kialakítás Magas-nyomású és magas{7}}hőmérsékletű viszonyok esetén a fém---fém tömítőszerkezet javasolt. Egy bizonyos szuperkritikus hőerőmű kúpos keményen{11}}zárt tűszelepet használ, és egy 42 MPa nyomáspróba után a szivárgási arány megfelel az ANSI osztálynak.
VI szabvány.
6.1 Beépítési irány szabályozás
Elengedhetetlen annak biztosítása, hogy a közeg áramlási iránya összhangban legyen a szeleptesten lévő nyíllal. Egy bizonyos földgázmérő állomáson a szelepmag eróziója fordult elő fordított beépítés miatt. A megfelelő irányú beszerelés után az élettartam 3 hónapról 2 évre nőtt.
6.2 Rendszeres karbantartási pontok
Tömítőfelület csiszolása:Tükörcsiszolásra 2000 óránként van szükség, Ra felületi érdesség esetén 0,2 μm vagy annál kisebb.
Csomagolás csere:A grafit tömítést 5000 óránként, a PTFE tömítést pedig 3000 óránként kell cserélni.
Tisztítás és karbantartás:A szelepüreget havonta meg kell tisztítani 95%-os alkohollal, hogy megelőzzük a közeg kristályosodását és eltömődését.
VII. Ipari alkalmazások testreszabása
7.1 Olaj- és gázipar
A hosszú-távolságú csővezetékek tömítési műveletei során a teljes-furatú hegesztett tűszelepek használata javasolt. Egy bizonyos nyugati-keleti gázátviteli projekt DN50-es, teljes{5}}hegesztett tűszelepeket használ, és egy 10 MPa nyomáspróba után a szeleptest nem mutat deformációt, és a tömítőszerszám simán halad.
7.2 Orvosi berendezések ipar
A vérdialízis-rendszerekhez 316 literes, orvosi-minőségű rozsdamentes acél tűszelepekre van szükség, amelyek felületi érdessége Ra kisebb vagy egyenlő, mint 0,4 μm. Egyes dializáló gépek gyártói elektrolitikus polírozással kezelt tűszelepeket használnak, amelyek biokompatibilitási vizsgálata után megfelelnek az ISO 10993 szabványnak.
7.3 Atomenergia-ipar
A nukleáris-minőségű tűszelepeknek meg kell felelniük az RCC-M szabványnak, és a szeleptest anyagának besugárzási stabilitása 10^7Gy vagy annál nagyobb. Egyes atomerőművek konténment permetező rendszere 304 literes rozsdamentes acél tűszelepeket használ, és 40 éves élettartam felmérés után az anyagteljesítmény neutronbesugárzás miatti romlása legfeljebb 5%.
VIII. Kiválasztási döntési fa
kiválasztás Médium elemzés:Határozza meg az olyan paramétereket, mint a korrozivitás, a hőmérséklet és a részecskeméret.
Nyomásszámítás:Válassza ki a PN fokozatot a rendszer maximális üzemi nyomása alapján.
Hőmérséklet ellenőrzése:Egyezzen meg a szelepház/tömítőanyag üzemi hőmérséklet-tartományával.
Áramlási igény:Határozza meg, hogy szabályozó vagy be{0}}kikapcsoló szelepet használjon.
Csatlakozási mód:Válasszon menetet, érvéghüvelyt vagy hegesztést a csőátmérő és a nyomás alapján.
Iparági szabványok:Tartsa be az olyan területekre vonatkozó speciális szabványokat, mint az olaj és gáz, valamint az atomenergia.
Gazdasági értékelés:Optimalizálja a beszerzési költségeket a teljesítménykövetelmények teljesítése mellett.
Következtetés
A rozsdamentes acél menetes tűszelepek kiválasztása szisztematikus projekt, amely megköveteli a közeg jellemzőinek, a nyomásnak és hőmérsékletnek, a szabályozás pontosságának és egyéb alapvető paramétereinek átfogó figyelembevételét. Tudományos kiválasztással és szabványosított karbantartással egy bizonyos vegyipari vállalat a szelepek meghibásodásának arányát évi átlagosan 12-ről 3-szorosára csökkentette, közvetlenül 47%-kal csökkentve a karbantartási költségeket. Javasoljuk, hogy a felhasználók teljes életciklus-menedzsment rendszert hozzanak létre a szelepek számára, hogy elérjék a zárt{5}}hurkú kezelést a kiválasztástól és a beszerzéstől a selejtezésig és cseréig.