Běžné problémy s uzavíracími ventily

Šoupátka se používají k úplnému otevření nebo úplnému uzavření-v průmyslových potrubích. Ve skutečném provozu však opakovaně dochází k různým typickým poruchám v důsledku nevhodného návrhu, výběru materiálu nebo provozu. Pochopení mechanismu těchto problémů je užitečné pro výběr a údržbu.

1. Netěsnost sedadla

Šoupátka se uzavírají- prostřednictvím kontaktu mezi kotoučem šoupátka a těsnicími plochami sedla. Pokud médium obsahuje tvrdé částice (jako je svařovací struska, rez) bez dostatečného propláchnutí, částice se mohou zachytit mezi těsnicími plochami, což má za následek neúplné uzavření. Podle standardního testování API 598 u šoupátek s kovovým-sedlem s jmenovitým průměrem nad DN50 nesmí povolená rychlost úniku kapaliny překročit 0,0005 ml·psi/(min).

Pokud je ve skutečných pracovních podmínkách tloušťka navařovací slitiny (jako je STL6) na těsnicím povrchu nerovnoměrná (ideální tloušťka větší nebo rovna 3 mm) nebo rovinnost po broušení přesahuje 0,02 mm/m, rychlost úniku se zvýší více než 10krát.

2. Zablokování disku šoupátka

Pokud odchylka shody mezi úhlem klínu aklínové šoupátko(obvykle 5 stupňů ±0,5 stupně) a klínová drážka tělesa ventilu přesahuje ±15′, může dojít k zaklínění šoupátkového kotouče, když je ventil zavřený do spodní polohy. Běžným scénářem je, že po ochlazení vysokoteplotního potrubí je smrštění tělesa ventilu větší než smrštění kotouče šoupátka (kvůli různým lineárním koeficientům roztažnosti např. koeficientů roztažnosti materiálů WCB 12,2×10⁻⁶/stupeň, zatímco u nerezové oceli CF8M je 16,5×10⁻⁶/stupeň, což vede k uložení s přesahem. Ruční ovládací moment je třeba zvýšit na 3–5násobek normální hodnoty (normální hodnota: 200–400 N·m). Nucený provoz může přerušit lichoběžníkový závit dříku.

3. Selhání zvedání dříku a netěsnost dříku

Ve vlhkém prostředí nebo prostředí obsahujícím chlorid- (jako jsou pobřežní chemické továrny) je závitová část dříku šoupátka se stoupajícím dříkem náchylná k důlkové korozi. Údaje ukazují, že když koncentrace chloridových iontů v okolním prostředí překročí 200 ppm a teplota je vyšší než 60 stupňů , lze zkrátit dobu iniciace trhlin 304 dříků z nerezové oceli na 6 měsíců.

V ucpávce jsou použity pružné grafitové kroužky (hustota 1,2–1,4 g/cm³). Pokud je předpětí šroubů ucpávky nerovnoměrné (odchylka přesahující ±20 %), může médium prosakovat podél dříku. Podle požadavků testu API 624 musí být míra úniku těkavých organických sloučenin (VOC) menší než 100 ppm (ekvivalent metanu).

4. Tepelná vazba

In high-temperature conditions (such as steam pipelines with temperature >400 stupňů), po úplném otevření ventilu se šoupátko zvedne do horní dutiny. Když se systém ochladí, vřeteno a kotouč hradítka v horní dutině se asynchronně stahují a kotouč hradítka může spadnout na rameno průchodu tělesa ventilu, což způsobí "tepelné vázání".

Například hlavní parní šoupátko (třída 2500, DN200) elektrárny Zhangjiang mělo po 8 hodinách odstavení pokles šoupátka o 4 mm, což vedlo k ohýbání vřetene během restartu. Řešení zahrnují použití paralelního designu šoupátkového šoupátka s pružnými štěrbinami nebo ovládání studené vůle mezi 0,5–1,2 mm.

5. Zachycení těla a přetlak v dutině

Když je šoupátko uzavřeno na obou stranách a střední dutina je zcela naplněna kapalným médiem (voda, kapalné uhlovodíky atd.), zvýšení okolní teploty (např. teplota potrubí vzrůstající z 20 stupňů na 50 stupňů v důsledku přímého slunečního záření) způsobí roztažení objemu kapaliny a tlak může vzrůst na více než 2,5násobek projektovaného tlaku. (Podle objemového koeficientu roztažnosti kapaliny {8}stupeň roztažnosti {8}P{7} v kr. ·ΔT/ , kde je vypočítaný koeficient komprese potrubí;

Shrnutí

Běžné problémy šoupátek se zaměřují na poškození těsnícího povrchu, zadření pohyblivých součástí, netěsnost ucpávky a abnormální namáhání způsobené tepelnými nebo tlakovými faktory. Při výběru se doporučuje zkontrolovat čistotu média, rozsah teplotních cyklů a podívat se na párování materiálů a specifikace zkoušek v normách API 600 nebo ISO 10434. Pravidelné testy těsnosti vzduchového těsnění při nízkém-tlaku pro MP-7a0, MSS. 60 sekund bez úniku bublin) dokáže předem odhalit skrytá nebezpečí.