Обратни клапани: видове, хидравличен удар и режими на повреда е справочник за инженери, които специфицират, инспектират и отстраняват неизправности по клапани, които пропускат поток в една посока и блокират обратния поток. Обратният клапан няма задвижване; той се отваря под напора на напредващия поток и се затваря, когато потокът забави или се обърне. Тази простота е измамна: изборът на неподходящ дизайн е честа причина за повреди по изхода на помпите и непланирани спирания.
Шибърните (gate), глобусните (globe) и сферичните (ball) клапани се отварят и затварят според графика на операторa. Дискът или плочата на обратния клапан се движи самостоятелно при всяко стартиране или спиране на потока, задвижван изцяло от хидравликата, циклирайки постоянно без външен контрол на скоростта на затваряне. Износване, колебание и рязко захлопване са вградено в работния цикъл, затова изборът на тип и размер тук е по-важен, отколкото при почти всяка друга класа клапани.
Всяка конструкция се затваря чрез различен механизъм, който управлява както поведението на потока, така и режима на повреда.
Размеряването на обратен клапан според диаметъра на тръбата, вместо според действителния дебит, е честа грешка. Ако потокът е твърде слаб, за да повдигне диска напълно от седлото, дискът застава в потока и се колебае. Това колебание износва уплътнителните повърхности и панта-оси бързо и може да предизвика напукване от умора на диска. Клапаните следва да се оразмеряват според минимален, нормален и максимален дебит, така че дискът да постигне пълно повдигане при всички условия, което често означава избор на размер по-малък от линията, към която са свързани.
Свързаният риск е рязкото захлопване: когато помпата спре или търсенето прекъсне рязко, потокът може да се обърне преди бавно затварящият се клапан да е напълно затворен, и дискът да се удари в движение на вече обратен поток. Нагнетяването на налягането уморява заварките и с времето може да напука корпусите на клапаните — специфичен случай на по-широкия проблем с хидравличния удар. Дюзовите и безшумните конструкции съществуват основно за да го предотвратят, тъй като техният къс ход затваря диска преди да се натрупа обратна скорост; люлеещите клапани са дизайнът най-свързан с рязкото захлопване.
| Режим на повреда | Типична причина | Последствие | Откриване |
|---|---|---|---|
| Заключен в отворено положение | Отломки, износена ос на панта, корозия | Обратна пропускливост, връщане на поток през бездействуваща помпа | Акустично слушане, проверка на налягането |
| Износено или надраскано седло | Хронично колебание, ерозия, кавитация | Увеличаваща се пропускливост, в крайна сметка заобикаляне | Тест за течове, периодично ултразвуково откриване на течове |
| Напукване на диска или панта от умора | Повтарящи се цикли на колебание или рязко захлопване | Загуба на диск, повреди надолу по течението | Инспекция при ревизия, тенденция във вибрациите |
| Умора на пружината (дюзов/двойнопластов) | Висок брой цикли, корозия на пружината | По-бавно затваряне, рискът от захлопване се връща | Планирано разглобяване според интервала на производителя |
| Деградация на еластомерното седло | Температура, химическа атака, стареене | Прогресивна пропускливост, загуба на запечатване | Тест за течове спрямо допустимата стойност |
Дори правилно оразмерен обратен клапан по подразбиране не е без течове. Плътността на седлото обикновено се квалифицира спрямо API 598, като допустимите нива на пропускливост се определят от размера на клапана и типа седло. Когато всякакъв обратен поток е неприемлив, специфицирайте тестван клас на затваряне вместо да предполагате, че "обратен клапан" означава херметично затваряне. Меките седла затварят по-плътно, но имат температурни и химически ограничения, които металните седла избягват.
Като отправна точка: люлеещите клапани подхождат за линии с нисък брой цикли и некритични приложения, където разходите превишават риска от захлопване; двупластовите или накланящи диск клапани подхождат за изходи на помпи, където е необходима разумна скорост на затваряне в компактен корпус; дюзовите или безшумни конструкции подхождат за чести стартирания и спирания или при риск от бърза обръщане на потока. Клапан, изложен на кондензираща пара или влажен газ, също е кандидат за корозия, така че линии в близост до изолирани тръби трябва да се проверяват за корозия под изолацията.
Тъй като обратните клапани не дават външен знак за вътрешното състояние, лесно се пропускат при рутинни обходи, докато повреда не привлече вниманието. Проследяването на всеки клапан по тип, обслужване и дата на монтаж, и планирането на тестове за течове или разглобяване по цикъл или по време, вместо да се чака за симптоми, улавя износени седла и пружини в процес на умора преди да причинят повреди. В Fabrico задачите за инспекция се прикачват към записите на актива заедно с историята на помпата и тръбопровода, така че повтарящата се пропускливост или износване на панта да става видимо при ревизии. Запазете демо, за да видите как се вписва във вашия съществуващ работен поток.
Люлеещият клапан използва шарнирно закрепен диск на дълъг ход и разчита само на забавянето на потока, за да се затвори, затова е относително бавен и склонен към рязко захлопване. Дюзовият клапан използва диск с къс ход, подпомаган от пружина, който се затваря когато потокът се приближи до нула, затваряйки преди да се развие обратен поток, поради което се нарича още безшумен обратен клапан.
Ако клапанът е твърде голям за дебита, дискът никога не достига пълно повдигане и вместо това се застоява и колебае срещу седлото и водачите. Това колебание ускорява износването и може много по-рано да предизвика уморно напукване на диска отколкото нормалното износване.
Плътността на седлото се проверява с хидростатичен или пневматичен тест срещу затворения клапан, като допустимата пропускливост се реферира към API 598 според размера и материала на седлото. Полеви проверки могат също да се направят косвено с ултразвукови или акустични уреди, докато клапанът е статичен.
Да. Дискът, осът на панта, седлото и пружината, където е поставена, се движат при всеки цикъл на потока и се деградират с времето. Периодичното тестване за течове или разглобяване, планирано по брой цикли или време на работа, е надеждният начин да се открие повреда преди да настъпи отказ.
Вход
Блог