Design supapă cu bilă montată pe trunion: clase API 6D

1. Ce este o supapă cu bilă montată pe trunnion-?

O supapă cu bilă montată pe -trunnion (de tip trunnion-) este o supapă cu un sfert-de tură în care bila este menținută în poziție de arbori de pivot superior și inferior sprijiniți de rulmenți, în loc să plutească liber între scaune. Toronul absoarbe împingerea generată de presiunea liniei, astfel încât scaunele nu trebuie să apese mingea pe scaunul din aval. Această construcție cu bile-fixă este designul ales pentru dimensiuni mari (de obicei NPS 2 și mai sus), clase de presiune înaltă (Clasa 150 până la 2500) și presiuni diferențiale ridicate, unde o supapă cu bilă plutitoare ar genera încărcare excesivă a scaunului și cuplu de operare.

Deoarece poziția bilei este fixată mecanic, designul trunion permite, de asemenea, scaune cu efect dublu-piston{-sau cu auto-detensionare, funcționalitate dublu blocare și purjare (DBB) și funcționare stabilă sub debit-vibrații induse -, motiv pentru care supapele API 6D sunt predominante pentru transportul de gaze și de transmisie.

2. Principii de proiectare și construcție

Sistem de suport trunnion: bila este conectată la toroane superioare și inferioare care rulează în rulmenți radiali și axiali în interiorul corpului. Rulmenții suportă presiunea, astfel încât bila să rămână centrată indiferent de presiunea liniei, iar suprafețele trunionului sunt călite (de exemplu, oțel inoxidabil nitrurat sau aliat) pentru rezistență la uzură.

Scaune-încărcate de primăvară: inelele de scaun sunt presate pe bila de arcuri, oferind etansarea initiala la presiune joasa; la presiune înaltă presiunea în conductă în sine alimentează etanșarea. Scaunele pot fi din metal-cu-metal (cu față tare-) sau cu scaune- moi (PTFE, RPTFE, PEEK, nailon), în funcție de temperatură, mediu și cerințele de siguranță-la foc.

Etanșare bidirecțională și DBB: cu scaune cu efect dublu-piston-, supapa etanșează în ambele sensuri; o supapă cu bilă tip trunnion poate asigura blocare dublă și izolație de scurgere - etanșare împotriva presiunii din ambele părți în timp ce cavitatea corpului este evacuată în atmosferă.

Stiluri corporale: corpuri cu șuruburi din două-buiți sau trei-piese pentru întreținere ușoară sau design cu intrare-superioară care permit îndepărtarea scaunului și a bilei fără a scoate supapa din linie. Designul tijei cu rezistență la-explozie-este standard.

Cuplu de operare redus: deoarece rulmenții trunion transportă sarcina, bila nu se freacă de scaune la presiune maximă, astfel încât cuplul de operare este semnificativ mai mic decât o supapă cu bilă plutitoare de aceeași valoare - un avantaj esențial atunci când selectați operatori sau dispozitive de acționare manuale.

3. Date tehnice și standarde

4. Aplicații și selecție

Servicii tipice: conducte de transport și distribuție de petrol și gaze; izolarea statiei de compresoare si pompare; colectoare pentru rezervoare de stocare; linii de procesare de rafinărie și petrochimie; gaz de înaltă presiune, GNL și sisteme criogenice (cu capac extins și materiale la temperatură joasă-); și supape de blocare principale unde sunt necesare izolare dublă și suflare-(DBB).

Ghid de selecție: (1) alegeți stilul caroseriei prin accesul de întreținere - intrarea de sus pentru instalații îngropate sau cu spațiu-constrâns; (2) alegeți tipul de scaun în funcție de temperatură și-clasa de siguranță la foc - scaune moi pentru închidere strânsă-la temperatură moderată, scaune metalice pentru temperatură ridicată, erozive sau foc-; (3) confirmați funcțiile DBB, anti-statice și sigure-la foc atunci când specificațiile conductei le solicită (opțiuni API 6D); (4) verificați că standardul față-la-se potrivește cu standardul de dimensionare al liniei; (5) dimensionați actuatorul sau angrenajul din cuplul de rupere al supapei la presiune diferențială maximă cu o marjă de cel puțin 25%.

5. Note de instalare și întreținere

Sprijiniți conducta astfel încât corpul supapei și flanșele să nu fie încărcate de greutatea conductei; mențineți tija verticală sau conform limitelor de orientare ale producătorului.

Spălați conducta înainte de punere în funcțiune pentru a proteja scaunele de zgura de sudură și resturi.

Ciclați periodic supapa, în special în serviciul de gaz curat uscat, pentru a preveni aderența scaunului și a bilei; urmați programul de lubrifiere al producătorului pentru cutii de viteze și rulmenți.

La supapele cu scaun-metalic, monitorizați uzura scaunului prin testul de scurgere necesar; scaunele moi trebuie înlocuite la primul semn de scurgere sau deteriorări termice.

Pentru supapele cu fitinguri de injecție de etanșare, păstrați tipul de etanșant omologat pentru mediul și presiunea disponibile în stocul de întreținere.

Caracteristici de proiectare structurală și selecție de tăiere

Supapa cu bilă montată pe trunion diferă de designul plutitor într-un punct structural: bila este menținută în loc de două trunoane, astfel încât presiunea liniei nu împinge bila pe scaunul din aval. Încărcarea scaunului este asigurată de arcuri și de presiunea care acționează asupra suporturilor scaunelor, ceea ce înseamnă că cuplul de operare rămâne scăzut și previzibil chiar și la presiuni mari, iar supapa poate fi echipată cu scaune cu efect de piston dublu care etanșează în ambele sensuri, sau cu scaune cu un singur piston care asigură degajarea automată a cavității. Configurația bloc dublu și purjare, în care corpul supapei are două etanșări cu bile și o conexiune de aerisire între ele, este alegerea standard pentru transportul de gaz și alte servicii în care supapa trebuie să izoleze linia cu cavitatea depresurizată pentru întreținere.

Selectarea trimului urmează condițiile de service. Corpurile din oțel carbon cu ornamente din oțel inoxidabil servesc sarcini generale de petrol, gaz și apă; oțel carbon la temperatură joasă sau oțel inoxidabil este specificat pentru serviciul la rece; iar materialele duplex sau super duplex sunt folosite pentru serviciul cu apă de mare și clorură. Materialele scaunului și etanșării, garnitura tijei și tipul de etanșare a corpului sunt selectate pentru temperatura de proiectare și fluid, iar designul sigur la foc cu un scaun secundar metalic este necesar acolo unde standardul sau cumpărătorul o cere. Fișa tehnică ar trebui să menționeze presiunea și temperatura de proiectare, fluidul, conexiunile de capăt la standardul de flanșă relevant și clasa de testare, deoarece toate acestea determină ornamentul și prețul, iar schimbarea acestora după fabricație este costisitoare.

Controlul calității producției este ceea ce conferă designului trunnion reputația sa de fiabilitate. Corpul și suporturile trunionului sunt prelucrate la toleranțe strânse de concentricitate, astfel încât bila să ruleze corect între rulmenți, iar alezajele scaunului sunt prelucrate în aceeași configurație în care designul o permite. Finisajul suprafeței bilei este controlat deoarece performanța de etanșare depinde de contactul dintre bilă și inelele scaunului, iar supapa asamblată este testată pentru scurgerile scaunului în ambele direcții la presiunea de testare a carcasei și a scaunului. Pentru servicii critice, supapa este supusă suplimentar unui test de gaz de înaltă presiune, unui test de emisie fugitivă pe etanșarea tijei sau unui test de incendiu, în funcție de specificație. Fiecare dintre aceste teste este documentat pe certificatul de testare, iar certificatele sunt produsul pe care echipa de inspecție a cumpărătorului îl verifică înainte ca supapa să fie expediată. Se poate aștepta ca o supapă de tip trunnion care a depășit această secvență să ofere o viață lungă, fără scurgeri, cu doar întreținere de rutină, motiv pentru care proiectarea este specificată pentru sarcinile cu cele mai mari consecințe în sistemele de petrol, gaz și apă.

FAQ