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如何在工業(yè)管道應(yīng)用中選擇球閥的案例分析
來源：上海自動化儀表有限公司作者：發(fā)表時間：2019-07-19 09:16:53【小中大】
管道球閥（如圖1所示）通常在現(xiàn)場誤用。例如，隔離閥通常用于控制應(yīng)用，導(dǎo)致流量控制不良和可能的閥門損壞。這是因為它們的密封和填料設(shè)計通常不適合節(jié)流應(yīng)用。在大多數(shù)情況下，控制應(yīng)用在閥門上的壓降相對較高，可能導(dǎo)致噪音，氣蝕和振動增加。沒有足夠的調(diào)整，控制閥不適合應(yīng)用，并且可能因這些壓降引起的噪音，氣蝕和振動而損壞。精確的可控性很大程度上取決于球軸連接，足夠的軸導(dǎo)向，填料設(shè)計和執(zhí)行器類型。隔離閥不具備這些類型的節(jié)流應(yīng)用所需的功能。另一方面，控制閥不應(yīng)用于隔離應(yīng)用。控制閥設(shè)計為具有ANSI/FCI 70-2規(guī)定的固有泄漏，這通常使它們不適合隔離應(yīng)用。大多數(shù)控制閥也沒有像隔離閥那樣經(jīng)過防火測試。并且，對于隔離閥和控制閥，流量系數(shù)（Cv）的計算方式不同。
1.內(nèi)部隔離閥：
在管道上，當(dāng)附近的控制閥關(guān)閉時，隔離閥通常用于隔離過程流體從下游移動。對于每個控制閥，如果適用，上游和下游應(yīng)有隔離閥。隔離閥使用非機械保持密封來利用密封注入口進行緊密關(guān)閉。這些閥門采用O形環(huán)式填料（見圖2），非常適合低循環(huán)應(yīng)用，包裝包括防火墊片。這些閥門既可以手動操作，也可以由執(zhí)行器自動操作。
球/軸連接通常是固定的或具有雙D型設(shè)計。執(zhí)行器/閥軸連接是鍵控的。這些連接在設(shè)計中具有固有的空轉(zhuǎn)運動，并且在節(jié)流時閥門可能表現(xiàn)不佳，選擇隔離閥時，請查找：①密封注入口用于緊密關(guān)閉；②適用于埋地服務(wù)應(yīng)用；③O形圈包裝結(jié)構(gòu)；④適合手動操作；⑤符合API 6D。
雖然隔離閥適用于低循環(huán)應(yīng)用，但它們不是動態(tài)性能的理想選擇。隔離閥不是設(shè)計成與控制閥一樣安裝在0到90度之間的角度，而應(yīng)該只能完全關(guān)閉或大開。
2.一般服務(wù)控制閥：
一般服務(wù)應(yīng)用不需要噪聲衰減，氣穴保護或嚴(yán)格控制。因此，一般維修閥門沒有花鍵軸或衰減器，但仍配備動態(tài)應(yīng)用。嚴(yán)酷的服務(wù)應(yīng)用是預(yù)期會產(chǎn)生過大的噪音或氣蝕的應(yīng)用。一般服務(wù)，耳軸安裝和全孔管道球閥（如圖3所示）可用于控制和隔離應(yīng)用。它具有節(jié)流所需的機械保持密封，而沒有密封失效的風(fēng)險。在低行程下節(jié)流時，在閥門上施加高壓降會導(dǎo)致非機械保持的密封件從載體中被吸出，導(dǎo)致密封件損壞并防止閥門關(guān)閉。
其他功能包括活載式包裝和堅固的傳動系統(tǒng)，旨在在中途旅行時正確吸收能量。當(dāng)控制閥節(jié)流時，它會吸收能量，從而在閥軸上產(chǎn)生側(cè)向負(fù)載。帶負(fù)載的填料在這些條件下引導(dǎo)閥軸。機械保持密封可防止在流量顯著減少時經(jīng)常出現(xiàn)的壓降期間損壞飾板。選擇通用服務(wù)控制閥時，請查找：①設(shè)計符合B16.34和API 6D；②機械固定密封插件；③活裝包裝。
一般服務(wù)控制閥幾乎可用于任何不需要降噪和極高精度的應(yīng)用。然而，雙D或銷釘球軸連接不能提供最高性能，因為一般服務(wù)應(yīng)用通常不具有嚴(yán)格的節(jié)流要求。
3.嚴(yán)重的維修閥門：
典型的嚴(yán)苛服務(wù)應(yīng)用需要高性能驅(qū)動。這可能需要快速行程速度或更高周期。在選擇嚴(yán)苛工況的閥門時，需要考慮正確的O形圈，執(zhí)行器附件和其他閥門組件和功能。為了大大減少空轉(zhuǎn)，一個嚴(yán)苛的服務(wù)，耳軸安裝和全孔管道球閥（如圖4所示）具有花鍵球、軸和軸、執(zhí)行器連接。
在嚴(yán)苛的服務(wù)應(yīng)用中，氣蝕可能是一個問題。當(dāng)管道流體流過像控制閥這樣的固定限制時，壓力下降。根據(jù)壓降的嚴(yán)重程度和與過程相關(guān)的流體特性，這可能導(dǎo)致氣穴現(xiàn)象。當(dāng)靜脈收縮處的壓力低于該過程的蒸汽壓力然后向下游恢復(fù)時，發(fā)生空化。氣蝕會導(dǎo)致閥體和閥體的大量損壞。在燃?xì)夥?wù)中，控制閥上的高壓降會產(chǎn)生噪音和振動。因此，處理這些氣蝕和噪聲源對于防止在嚴(yán)苛的維修應(yīng)用中對閥門造成的損壞至關(guān)重要。
管道球閥可提供各種類型的抗氣蝕和噪音防護裝飾，以分級壓降并防止氣穴現(xiàn)象。這允許閥門不立即承受整個壓降。選擇嚴(yán)苛的維修球閥時，請查找：①防氣蝕裝飾；②花鍵軸連接；③快速撫摸功能；④適用于特殊結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性產(chǎn)品平臺
4.管道應(yīng)用：
球閥可用于以下應(yīng)用：①在一個門站內(nèi)；②作為工人/監(jiān)控閥；③提供過壓保護；④作為泵站壓力控制閥；⑤在壓縮機站內(nèi)；⑥提供防浪涌保護。
隨著管道氣體從高壓管道行進到城市中的低壓管道，氣體通過帶有工人和/或監(jiān)控閥的閘門站來降低壓力。工作閥處理壓降并在下游保持較低的壓力。這種相當(dāng)大的壓降會產(chǎn)生噪音和振動。通常，需要降噪調(diào)整以及提供嚴(yán)格節(jié)流控制的功能。監(jiān)視器充當(dāng)工作人員的備份；如果發(fā)生某些事情，它會接管并控制下游的壓力。雖然監(jiān)控閥可能需要較少的節(jié)流控制，但仍可能需要像控制閥那樣執(zhí)行。過壓保護或超級監(jiān)控閥通常用作一般維修閥。它可以位于工人和監(jiān)視器的上游，也可以位于門站或壓縮站的入口處。如果工作站需要關(guān)閉，該閥門將關(guān)閉，因此節(jié)流控制和關(guān)閉對于此應(yīng)用非常重要。
泵站壓力控制閥可在完全打開時最大限度地降低壓降。這些閥門需要能夠處理具有較高壓降的瞬態(tài)條件：通常在啟動期間發(fā)生，這可能導(dǎo)致空化時間。壓縮機站可以在管道上每隔50到100英里放置一次，以幫助增加壓力。通常，防喘振控制閥用于防止壓縮機經(jīng)歷喘振，這會對設(shè)備造成代價高昂的損壞。
5.結(jié)論：
選擇合適的球閥可以獲得更長的正常運行時間和更好的性能，并且可以防止“吸出”密封件并損壞傳動系。正確的閥門將提供適當(dāng)?shù)目刂撇p少所需的閥門維護。用戶應(yīng)檢查公布的規(guī)格，以確保閥門符合上述要求。閥門制造商應(yīng)該能夠提供技術(shù)幫助并證明所考慮的閥門已用于類似的管道應(yīng)用中。
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