Шибърни клапани: конструкция, приложения и режими на повреди обхваща многооборотния изолационен клапан: варианти с клин, с паралелен плъзгач и ножов шибър, граници на приложение и режимите на отказ, стоящи зад повечето проблеми в експлоатация.
Шибърният клапан изолира потока чрез спускане на плосък или клиновиден диск — шибъра — перпендикулярно в поточния път, докато той не уплътни срещу две обработени повърхности. Штокът завърта през няколко оборота за повдигане или спускане на шибъра, затова шибърните клапани се класифицират като многооборотни и с линейно движение, за разлика от четвъртоборотното движение при шарови и пеперудни клапани. Напълно отворен, шибърът се прибира напълно извън прохода, оставяйки незаблокиран път и една от най-ниските загуби на налягане сред всички видове клапани, поради което шибърните клапани често се предпочитат за транспортни линии, разпределителни линии на резервоарни групи и охладителни водни системи.
Геометрията на диска варира според приложението и влияе върху уплътняването и термичната устойчивост.
Шибърните клапани са проектирани за две състояния — напълно отворено или напълно затворено — и не бива да се използват за дроселиране на потока. Частично отворени, потокът ускорява през тесния зазор около ръба на шибъра, предизвиквайки струйно пробиване, което ускорява ерозията на седлото и вибрациите на шибъра, често наричани "chatter", водещо до надраскване на седлото и загуба на плътно затваряне. Когато е необходимо модулиране на потока, използвайте глобусен клапан или регулиращ клапан; тяхната геометрия е изградена за дроселираща работа, която шибърният клапан не може да поеме.
Дизайн с издигащ се шпиндел (външна резба и вилка) пропуска резбата на шпиндела през външна втулка във вилката, така че той видимо се издига при отваряне на клапана, давайки индикация за положение и държейки резбата далеч от процесната среда. Дизайнът с невдигащ се шпиндел (вътрешна резба) навива резбата в самия шибър, така че ръчното колело се върти без осево движение. Това е подходящо при ограничено пространство, например заровено обслужване, но не дава индикация за положение и оставя резбите на шпиндела изложени на процесната среда, освен ако не са защитени.
Тестването за течове на корпуса и седлото за шибърни клапани се регулира от API 598, което обхваща шибърни, глобусни, щепселни, шарови, обратни и пеперудни клапани. Инженерите обикновено описват плътността на седлото чрез класовете на пропускане ANSI/FCI 70-2, схема, написана за регулиращи клапани: приемането по API 598 за клапан с метално седло е широко еквивалентно на Клас IV, а за клапан с еластично (меко) седло — на Клас VI. Клас V, за регулиращи клапани, държани затворени при висока диференциална налягане, обикновено не се прилага за шибърни клапани.
| Клас на теч | Конструкция на седлото | Допустим теч | Типична употреба |
|---|---|---|---|
| Клас IV | Метално, метал към метал | 0,01% от номиналния капацитет | Обща изолация; еквивалент на API 598 за метални седла |
| Клас V | Метално, лъскано/шлифовано | 5 x 10^-4 mL/мин на инч от отвора, на psi диференциал | Работа за регулиращи клапани; не е типично за шибърни клапани |
| Клас VI | Еластично (меко) вложение | Без балончета; брой балончета/мин според размера на отвора | Еквивалент на API 598 за меки седла |
Шибърните клапани с метални седла, използвани за пара с висока температура или при високо налягане, се отнасят към Клас IV, тъй като мекото седло не може да оцелее при тези температури. Шибърните клапани с еластични седла, често използвани в водоснабдяването, отговарят на еквивалента на Клас VI.
Отказите обикновено са постепенни: течовете постепенно нарастват, набивката просмуква, въртящият момент се увеличава. Проследяването на състоянието на клапана в CMMS позволява на екипите да планират пренабиване преди клапанът да престане да изолира. Записването на наблюдения за въртящ момент и течове като периодични задачи във Fabrico дава на планиращите време да действат по време на планирано спиране, а не при авария. Резервирайте демонстрация на Fabrico, за да видите как това пасва на съществуваща програма за поддръжка.
Трите често се бъркат, но изпълняват различни роли. Шаров клапан се отваря с четвъртоборот за бързо, безбалонно затваряне, но стандартният проход не е проектиран за дроселиране, тъй като геометрията на отвора в топката предизвиква подобна ерозия при частично отваряне. Глобусният клапан е специално създаден за дроселиране, за сметка на по-голяма загуба на налягане дори когато е напълно отворен. Шибърният клапан заема междинно положение по скорост — бавен и многооборотен — но осигурява най-ниската загуба на налягане при отворено положение, което го прави стандартен избор за правопоточна изолация, където загубата на напор е по-важна от скоростта.
Не. Дори краткотрайна частична отвореност причинява ерозия и вибрации, които съкращават експлоатационния срок. Инсталирайте глобусен или регулиращ клапан, когато е необходимо регулиране на потока.
Обикновено това е термично заклещване, при което шибърът се разширява неравномерно спрямо корпуса. Корозия или отлагания по резбата на шпиндела могат да дадат подобен симптом и трябва да се проверят първо.
Клиновият шибър използва един конусовиден диск, заклиняващ между наклонени седла, но е по-податлив на термично заклещване. Паралелният плъзгащ шибър използва два диска, които се раздалечават чрез пружина или разпъвач, като всеки уплътнява собственото си седло; той по-добре устоява на заклещване и се предпочита за пара при високо налягане.
Проверявайте за видимо просмукване по време на рутинните обходи и регистрирайте тенденциите на въртящия момент или течовете. Постепенното нарастване на който и да е от тези показатели е нормално износване и трябва да задейства планирано пренабиване преди уплътнението да се провали.
Вход
Блог
