Запорный клапан из кованой стали: подходит для работы при высоком давлении и высоких температурах.

Высоконапорный кованый стальной шаровой клапан выдерживает суровые условия эксплуатации, поскольку кованый корпус исключает наличие внутренних пустот, которые приводят к разрушению под нагрузкой. Эти клапаны точно регулируют поток в паровых системах, на электростанциях и в химической промышленности, где давление превышает 1500 PSI, а температура превышает 1000 °F.

Почему кованая сталь важна при высоком давлении

В литых клапанах внутри материала скрыты пористость и включения. Под воздействием высокого давления и термических циклов эти слабые места становятся точками зарождения трещин. Кованая сталь такой проблемы не имеет.

Процесс ковки сжимает зернистую структуру и создает равномерную плотность по всему корпусу. Это означает лучшую устойчивость к усталости при многократных циклах работы клапана и отсутствие неожиданных поломок из-за внутренних дефектов, которые невозможно было обнаружить при осмотре.

Для более подробного ознакомления с технологиями ковки, ознакомьтесь с нашим руководством по этой теме. клапаны из кованой стали.

Конструкция крышки: болтовое крепление или уплотнение под давлением.

Чаще всего поломки шаровых клапанов высокого давления происходят в крышке. Способ уплотнения крышки относительно корпуса определяет, будет ли клапан герметичным или будет протекать в экстремальных условиях.

Капот с болтовым креплением (классы 800 и ниже)

В крышках, крепящихся болтами, используются прокладки, сжимаемые внешними болтами. Они хорошо работают при умеренных условиях эксплуатации, как правило, до класса 800. Герметичность полностью зависит от натяжения болтов, а это значит, что термические циклы со временем могут привести к ослаблению соединений.

Для паровых систем, работающих в классах 800, конструкции с болтовым креплением крышки являются надежными и экономически эффективными. См. наши Направляющая шарового клапана из кованой стали класса 800 Для получения более подробной информации об этих приложениях.

Крышка с герметичным уплотнением (класс 1500 и выше)

Клапан с герметичным уплотнением работает иначе. Вместо того чтобы бороться с давлением в системе, он использует это давление для более плотного уплотнения. Крышка имеет сегментированное уплотнительное кольцо, которое сильнее прижимается к седлу по мере увеличения внутреннего давления.

Чем выше давление, тем плотнее уплотнение. Именно поэтому конструкции с уплотнением под давлением являются стандартными для классов 1500, 2500 и выше. Они самозатягиваются, что исключает проблемы ослабления прокладки, характерные для болтовых конструкций в тяжелых условиях эксплуатации.

Материалы для эксплуатации при высоких температурах

Высокое давление — это лишь половина проблемы. При температуре выше 800°F (360°C) стандартная углеродистая сталь начинает терять прочность. Ползучесть становится серьезной проблемой, когда металл медленно деформируется под постоянной нагрузкой даже ниже предела текучести.

Материалы, сопротивляющиеся ползучести:

• Сплав F22 (2,25Cr-1Mo) выдерживает температуры до 1050°F и устойчив к воздействию водорода при эксплуатации на нефтеперерабатывающих заводах.
• Сплав F91 (9Cr-1Mo-V) позволяет еще больше повысить этот предел, надежно работая при температуре до 1200 °F в паровых системах электростанций.
• Фтор F5 (5Cr-0.5Mo) обеспечивает хорошую устойчивость к сере при химической обработке.

Подбирайте сплав в соответствии с фактической рабочей температурой, а не только с максимальным пиковым значением. Непрерывная работа при повышенных температурах оказывает более сильное воздействие на материалы, чем эпизодические перепады температуры.

Контроль качества и тестирование

Внутренние дефекты невозможно обнаружить, просто взглянув на клапан. Именно поэтому неразрушающий контроль является обязательным при работе под высоким давлением.

Рентгенологическое исследование (РТ)

Рентгеновская дефектоскопия (РТ) использует рентгеновские или гамма-лучи для получения изображений внутренней поверхности отливок и поковок. Она позволяет обнаруживать пустоты, включения и пористость, которые могут ослабить границу раздела фаз под давлением. В большинстве технических условий требуется проведение РТ для сварных швов кузова и крышки.

Ультразвуковой контроль (УЗК)

Ультразвуковой контроль (УЗК) пропускает звуковые волны через материал и измеряет отражения. Он хорошо подходит для обнаружения трещин, расслоений и подповерхностных дефектов. УЗК часто используется вместе с рентгенографией (РТ) для клапанов, работающих в ответственных условиях.

Компания CLDG проводит рентгеноконтрастное и ультразвуковое исследование корпусов кованых стальных шаровых клапанов высокого давления для проверки их целостности перед отгрузкой. Мы также проводим гидростатические испытания при давлении, в 1,5 раза превышающем номинальное, чтобы подтвердить надежность узла.

Характеристики потока и дросселирование

Шаровые задвижки обеспечивают более эффективное регулирование потока, чем задвижки или задвижки с плоским диском, поскольку диск перемещается перпендикулярно потоку. Это обеспечивает линейное регулирование во всем диапазоне хода.

Для применений, требующих меньшего перепада давления, шаровые клапаны с Y-образным штоком имеют угол наклона 45 градусов, что обеспечивает более прямой путь потока. Ознакомьтесь с нашими предложениями. кованый стальной Y-образный шаровой клапан для систем регулирования потока с высокой пропускной способностью.

Стандартные шаровые вентили хорошо подходят для:

• Регулирование подачи питательной воды в котлы
• Обводной канал пара и сброс давления
• Впрыск химических реагентов, где важна точная дозировка.
• Дроссельное регулирование охлаждающей воды на электростанциях

Размеры и выбор

Размер клапана зависит от расхода, допустимого перепада давления и требуемого коэффициента Cv. Слишком большой размер приводит к тому, что клапан большую часть времени работает в закрытом положении, что ускоряет износ седла и делает управление нестабильным.

Недостаточный размер приводит к чрезмерному падению давления и ограничивает пропускную способность системы. Выполните расчеты Cv или пришлите нам данные о расходе, и мы поможем вам правильно подобрать размер.

Другие факторы, которые необходимо уточнить:

• Типы концевых соединений (NPT, раструбное соединение, стыковое соединение, фланцевое соединение)
• Привод (маховик, редуктор, пневматический, электрический)
• Уплотнительный материал для стержня, соответствующий вашей температуре и среде.
• Тип уплотнения между корпусом и капотом в зависимости от класса давления

Когда вам нужна помощь эксперта

Работаете с давлением 2500 PSI? Проконсультируйтесь с нашими специалистами по высокому давлению. Компания CLDG производит кованые шаровые клапаны класса до 2500 из углеродистой, нержавеющей и легированной стали. Мы имеем в наличии стандартные размеры и можем изготовить клапаны по вашим спецификациям для особых требований.

Связаться с нами С учетом ваших требований к давлению, температуре и расходу, мы порекомендуем подходящий клапан и убедимся, что он соответствует вашим условиям эксплуатации.