Lze šoupátka nainstalovat obráceně?

Šoupátka jsou jedním z nejběžnějších izolačních ventilů v potrubních systémech. Mnoho technických pracovníků se často setkává s-otázkou instalace na místě:je povoleno instalovat šoupátka obráceně (vřeteno směrem dolů a tělo ventilu obrácené)?Abychom na tuto otázku odpověděli, musíme začít s vnitřní konstrukcí a principem těsnění šoupátek.

 

Standardní montážní orientace šoupátek

U šoupátkových ventilů standardní konstrukce se obecně požaduje, aby měly dřík svisle nahoru nebo vodorovně umístěný a úhel mezi osou dříku a svislou olovnicí země nesmí překročit 15 stupňů (uvedeno v API 600 7th Edition). Je to proto, že šoupátka realizují otevírání a zavírání potrubí vertikálním zdvihem šoupátka. Když vystupujetešoupátko otevřenédřík pohání kotouč hradla nahoru do dutiny kapoty; při prováděníuzavírací šoupátko uzavřeno, šoupátko se pohybuje dolů, aby těsně přitlačilo na těsnicí plochy obou ventilových sedel.

 

Násilná instalace obrácená-dolů s dříkem směrem dolů změní směr vlastní hmotnosti kotouče brány i tlak média. Během procesu zavírání v tomto případě může dojít k tomu, že šoupátko přesně nezapadne do vodicí drážky sedla ventilu, což má za následek neúplný kontakt těsnicích ploch. Podle zprávy o analýze poruch zveřejněné společnostíSvět ventilův roce 2021 asi 73 % instalací obrácených šoupátek zaznamenalo po uzavření vnitřní úniky, z nichž 42 % mělo míru úniku přesahující povolenou hodnotu normy ISO 5208 třídy A (0,1×DN mm³/s).

 

Vliv upside{0}}instalace dolů na vnitřní strukturu

Pozorování detailůšoupátko uvnitř: Klínová šoupátka se vyznačují úhlem klínu 3° ~ 5° mezi kotoučem šoupátka a sedlem ventilu, čímž se dosahuje těsnícího tlaku díky efektu utažení klínu. Při instalaci vzhůru nohama je směr gravitace proti směru utahování klínu, což způsobuje, že kontaktní napětí, které by mělo být rovnoměrně rozloženo na těsnicí ploše, se odchyluje směrem ke straně vřetene. Naměřená data ukazují, že instalace obrácená-dolů snižuje měrný těsnící tlak na spodní straně sedla ventilu o 30 %~50 %, zatímco měrný tlak na horní straně může překročit mez průtažnosti materiálu (např. sedlo ventilu z oceli 13Cr s mezí kluzu větší nebo rovnou 485 MPa).

 

Navíc-instalace vzhůru nohama vystavuje kmenová vlákna přímo médiu. U páry nebo korozivních kapalin je rychlost opotřebení závitů vřetene 2 až 3krát rychlejší než při normální instalaci (s odkazem na test opotřebení ASTM G98). To přímo způsobí, že se ventil nedokončíšoupátko otevřenénebouzavírací šoupátko uzavřenooperace normálně.

 

Problémy s odvodněním způsobené instalací obrácenou-dolů

Thevypouštěcí ventil šoupátkafunkce je téměř ztracena, když je ventil instalován obráceně. Vypouštěcí otvor nebo spodní-odvzdušňovací ventil konvenčních šoupátek je navržen ve spodní části těla ventilu. Při normální instalaci může být kondenzovaná voda a nečistoty nahromaděné v dutině ventilu vypouštěny spodním vypouštěcím otvorem. Při převrácení směřuje vypouštěcí otvor na dně tělesa ventilu nahoru, zatímco dutina víka (původně na horní straně) se stává spodním bodem. Pevné částice v médiu se usadí v oblasti ucpávky vřetene ventilu - v poloze bez jakéhokoli výtlačného kanálu. Dlouhodobé-hromadění povede k opotřebení ucpávky, zaseknutí vřetene a nakonec i celkupotrubní šoupátkostát se nefunkční.

 

Běžné problémy a řešení

Problém 1: Šoupátko je již nainstalováno obráceně s vnitřním únikem po uzavření. Jak to zvládnout?

Analýza příčin: Instalace obrácená-dolů způsobí, že se kotouč brány vychýlí ze střední polohy, což má za následek jednostranné selhání těsnění. V souladu s normou ASME B16.34 pro tlak-teplotní jmenovité hodnoty šoupátka od třídy 150 do třídy 600 obvykle nedokážou udržet svůj jmenovitý tlakový těsnící výkon za obrácených pracovních podmínek.

 

Řešení:

1. Okamžité odstavení a uvolnění tlaku: Odtlakujte část potrubí a vypusťte médium. Zkuste ventil plně otevřít ručně přesšoupátko otevřené, poté proveďteuzavírací šoupátko uzavřenoznovu. Dopad středního průtoku může resetovat kotouč hradla, přesto je úspěšnost nižší než 15 %.
2. Demontáž a opětovná instalace: Optimálním řešením je demontovat ventil a znovu jej nainstalovat ve správné orientaci (dřík nahoru nebo vodorovně). Pokud prostor potrubí neumožňuje otáčení tělesa ventilu, je nutné provéstvýměna šoupátkas obousměrným průtokovým šoupátkem (jako jsou paralelní šoupátková šoupátka nebo klínová šoupátka s plovoucím sedlem ventilů), které nejsou citlivé na orientaci instalace.
3. Dočasné nouzové opatření: Pokud není k dispozici okamžité vypnutí, obrobte obtokový port na horní straně kapoty a připojte malý vypouštěcí ventil. To však poškodí tlakovou integritu kapoty a lze to použít pouze pro nízké-ne{2}}kritické případy (tlak menší nebo rovný 1,0 MPa).

 

Problém 2: Musí být šoupátka na horizontálních potrubích instalována s vřetenem vodorovně? Jsou nějaké požadavky na úhel?

Analýza příčin: Někteří konstruktéři se mylně domnívají, že šoupátka na vodorovných potrubích mohou být instalována pod jakýmkoli úhlem natočení, včetně vřetene směrem dolů při 15° ~ 30°.

 

Řešení: Viz oddíl 4.3 MSS SP-91-2019Pokyny pro instalaci ventilu*: U vnějších šroubových a třmenových šoupátek musí být vřeteno umístěno v rozmezí ±10 stupňů nad vodorovnou čarou; pro šoupátka se stoupajícím vřetenem lze toleranci snížit na ±15 stupňů. Jakýkoli sklon mimo tento rozsah, zejména pokud je představec pod vodorovnou čarou, je považován za instalaci obrácenou-dolů.

 

Pokud uspořádání potrubí nevyhnutelně vyžaduje instalaci vřetene směrem dolů (např. omezený prostor nad hlavou), je třeba použít speciálně navržená šoupátka odolná vůči nízkým -emisím nebo inverzi-. Takové ventily jsou vybaveny pomocnými pružinami ve spodní části sedel ventilů nebo mají obousměrné těsnicí kroužky sedla (např. PTFE + kompozitní kroužky z uhlíkových vláken), přičemž pořizovací náklady jsou asi 2,5krát vyšší než u běžných šoupátek.

 

U stávajících převrácených šoupátek lze dodatečně namontovat nosné vodicí kolejnice: na obě vnitřní strany tělesa šoupátka přivařte vodicí pásy z nerezové oceli o tloušťce 2~3 mm (tvrdost větší nebo rovna 200 HB), abyste omezili dráhu pohybu kotouče šoupátka. Nicméně tato úprava vyžaduje demontáž ventilu a přepracování tělesa ventilu s vysokými náklady na pracovní sílu; obecně se doporučuje přímo dirigovatvýměna šoupátka.

 

Závěr

potrubní šoupátkostandardního provedení není ve většině případů povoleno instalovat obráceně. Instalace obrácená-dolů poškozuje klínové těsnění mezi šoupátkem a sedlem ventilu, zhoršuje spolehlivostšoupátko otevřenéauzavírací šoupátko uzavřeno, zakáževypouštěcí ventil šoupátkafunkce a urychluje opotřebení klíčových součástí uvnitřšoupátko uvnitř.

 

Pokud je na místě zjištěna nesprávná instalace, je nejdůkladnějším řešenímvýměna šoupátkaa znovu jej nainstalujte ve správné orientaci. Pro zvláštní prostory-omezené příležitosti je třeba zakoupit certifikovaná obou-směrná montovatelná šoupátka a vlastní-úpravy běžných šoupátek jsou přísně zakázány.