Задвижка 2 1/2 представляет собой запорный клапан линейного перемещения, рассчитанный на номинальный размер трубы 2 1/2 дюйма. «2 1/2» относится к номинальному размеру трубы или NPS 2½, а не к точно измеренному наружному диаметру трубы или отверстия клапана.
Его основная функция проста: запустить или остановить поток через трубопровод . Когда заслонка полностью открыта, она выходит из канала потока и позволяет жидкости проходить через относительно беспрепятственное отверстие. В полностью закрытом состоянии заслонка располагается поперек прохода потока, изолируя входную и выходную стороны.
Таким образом предназначена , задвижка главным образом для изоляции включения/выключения , а не для дросселирования или непрерывного регулирования потока.
Задвижки особенно распространены в промышленных и водопроводных трубопроводах диаметром более 2 дюймов, что делает размер 2 1/2 дюйма практичным выбором, когда система нуждается в надежной изоляции при сохранении низкой потери давления в полностью открытом положении.
Для инженеров или покупателей, сравнивающих более широкие промышленные конструкции, линейка DIDTEK задвижек включает в себя клиновые, пластинчатые, герметичные, приводные и другие конфигурации для различных условий трубопровода.
Что такое задвижка 2 1/2?
Определение и размер
Задвижка 2 1/2 — это задвижка, изготовленная для соединения с трубопроводом, имеющим номинальный размер 2½..
Номинальный размер определяет систему трубопроводов, с которой предполагается использовать клапан. Его не следует интерпретировать как прямое физическое измерение каждого размера клапана.
Фактические размеры зависят от таких факторов, как:
Например, шиберная задвижка с фланцем диаметром 2 1/2 дюйма может сильно отличаться от резьбового или сварного клапана того же номинального размера трубы.
Поэтому клапан следует выбирать с учетом полной спецификации трубопровода, а не только номинального диаметра.
Типичная спецификация может включать в себя:
НПС 2½
Класс давления 150, 300, 600 или другой требуемый номинал.
Углеродистая сталь, нержавеющая сталь, ковкий чугун или другой материал.
Фланцевые, резьбовые, приварные или приварные встык концы
Поднимающийся или не поднимающийся стебель
Крышка с болтовым креплением или герметичная крышка
Твердый или гибкий клин
Применимые стандарты клапанов, фланцев и испытаний
Размер 2 1/2 дюйма находится между меньшими инженерными трубопроводами и более крупными технологическими трубопроводами. Он обычно используется там, где трубопроводная система требует большей пропускной способности, чем 2-дюймовая линия, оставаясь при этом относительно компактной.
Ключевые компоненты
Хотя конструкция варьируется в зависимости от производителя и условий эксплуатации, типичная задвижка 2 1/2 содержит несколько основных компонентов.
Корпус клапана
Корпус образует основную герметичную оболочку и соединяет клапан с трубопроводом.
В зависимости от применения материалы корпуса могут включать:
Выбор материала должен соответствовать жидкости, рабочей температуре, расчетному давлению, условиям коррозии и характеристикам трубопровода.
Ворота или клин
Ворота являются основным элементом закрытия.
Когда клапан закрывается, задвижка перемещается вниз по проходу потока и контактирует с посадочными поверхностями.
К распространенным промышленным образцам относятся:
Для многих промышленных применений выбирается клиновая задвижка , поскольку клиновая конфигурация может обеспечить надежное перекрытие в широком спектре технологических процессов.
Корень
Шток передает движение от маховика, коробки передач или привода на ворота.
Когда оператор поворачивает маховик, движение резьбового штока преобразует вращательное движение в линейное перемещение ворот.
Двумя основными механизмами являются:
Восходящий стебель
Невыдвижной шток
Более подробно они обсуждаются ниже.
Капот
Крышка закрывает верхнюю часть корпуса клапана и поддерживает шток, уплотнение и рабочий механизм.
Общие конструкции включают в себя:
Seat
Седла представляют собой уплотнительные поверхности, при которых ворота закрываются.
Конструкция и материал седла зависят от требуемых характеристик запирания, давления, температуры, коррозионной стойкости и ожидаемых рабочих циклов.
Упаковка и сальник
Уплотнение вокруг штока помогает контролировать утечку там, где шток проходит через крышку.
Сальник сжимает набивку, обеспечивая эффективное уплотнение, сохраняя при этом возможность перемещения штока.
Маховик или привод
В ручных задвижках 2 1/2 обычно используется маховик.
В зависимости от эксплуатационных требований клапан может также использовать:
Оператор редуктора
Электрический привод
Пневматический привод
Гидравлический привод
Метод работы должен соответствовать требуемому крутящему моменту, доступности, рабочей частоте и требованиям автоматизации.
Принцип работы задвижки
Механизм открытия и закрытия
Задвижка использует линейное движение задвижки или клина для открытия и закрытия канала для жидкости.
Когда оператор поворачивает маховик в направлении открытия, механизм штока поднимает ворота от сидений.
По мере того, как затвор поднимается, для потока становится доступной все большая часть канала трубопровода.
Когда клапан достигает полностью открытого положения, задвижка в значительной степени удаляется от основного пути потока.
Чтобы закрыть клапан, оператор поворачивает маховик в противоположном направлении.
Шток опускает затвор в корпус до тех пор, пока посадочные поверхности не соприкоснутся и не изолируют поток.
Основная последовательность такова:
Оператор поворачивает маховик.
Вращение штока обеспечивает линейное движение.
Ворота перемещаются вверх, чтобы открыться, или вниз, чтобы закрыться.
В полностью открытом положении заслонка освобождает основной проход потока.
В полностью закрытом положении шибер контактирует с седлами клапанов.
Установленный затвор изолирует поток через трубопровод.
Благодаря этому механизму задвижки классифицируются как клапаны линейного перемещения..
В отличие от шарового крана или дроссельной заслонки, которые обычно достигают открытого или закрытого положения примерно за четверть оборота, задвижка обычно требует нескольких поворотов маховика.
Это более медленное движение не обязательно является недостатком для службы изоляции. Это позволяет контролировать движение ворот и обеспечивает четкое разделение между полностью открытым и полностью закрытым положениями.
Однако это также означает, что задвижки обычно не выбираются там, где требуется чрезвычайно быстрое перекрытие.
Полнопроходной поток и перепад давления
Одним из основных преимуществ задвижки является ее относительно неограниченный путь потока в полностью открытом состоянии.
Как только затвор поднимается над отверстием, текущая среда может проходить через клапан с меньшими препятствиями, чем во многих клапанах с более сложными внутренними путями потока.
Это может привести к:
Низкая потеря давления
Уменьшенное нарушение потока
Хорошая пригодность для длинных трубопроводов.
Снижение насосных потерь
Эффективная двунаправленная изоляция во многих конструкциях.
Эта характеристика особенно полезна в водораспределительных и промышленных трубопроводах, где клапан может оставаться полностью открытым в течение длительного времени эксплуатации.
Однако эти преимущества зависят от правильного использования клапана.
Задвижка обычно должна быть либо:
полностью открыт или
полностью закрыт.
Использование задвижки в частично открытом положении в течение длительного периода может подвергнуть затвор и седла воздействию высокоскоростного потока.
Возможные последствия включают в себя:
Эрозия сиденья
Вибрация ворот
Шум
Кавитация в некоторых жидкостях
Неравномерные характеристики потока
Ускоренный износ
Трудно добиться плотного отключения позже.
По этой причине задвижку размером 2 1/2 обычно не следует рассматривать как регулирующую арматуру.
Если процесс требует многократного дросселирования или точной регулировки расхода, следует рассмотреть возможность использования клапана, специально предназначенного для регулирования.
Типы задвижек 2 1/2
Номинальный размер не определяет внутреннюю конструкцию.
Две задвижки размером 2 1/2 дюйма могут иметь совершенно разные штоки, крышки, клинья, материалы, номинальное давление и типы соединений.
Восходящий стебель против невосходящего стебля
Одним из важнейших отличий является конструкция штока.
Задвижка с подъемным штоком
В конструкции с поднимающимся штоком шток перемещается вверх при открытии клапана и вниз при его закрытии.
Это дает операторам полезную визуальную индикацию положения клапана.
Когда шток вытянут вверх, клапан открыт. Когда шток возвращается в нижнее положение, клапан закрывается.
К преимуществам конструкции с поднимающимся штоком относятся:
Простая визуальная индикация положения
Резьбу штока можно хранить вдали от технологической жидкости в рамках мер охраны труда и техники безопасности.
Хорошо подходит для многих промышленных процессов.
Более простое наблюдение за состоянием стебля
Конструкции с выдвижным штоком широко распространены в трубопроводах нефтегазовой, нефтехимической, энергетической, нефтеперерабатывающей и общепромышленных отраслей.
Главный критерий – вертикальный зазор.
Поскольку шток возвышается над маховиком или траверсой, вокруг клапана должно быть достаточно места.
Это может быть важно в:
Задвижка с невыдвижным штоком
В задвижке с невыдвижным штоком шток обычно вращается, не выступая значительно за пределы клапана при движении затвора.
Это создает более компактную рабочую зону.
Конструкции с невыдвижным штоком часто используются там, где пространство для установки ограничено, включая некоторые системы распределения воды и подземные трубопроводные системы.
Потенциальные преимущества включают в себя:
Уменьшенные требования к вертикальному зазору
Компактная установка
Пригодность для ограниченного пространства
Практическое использование в некоторых подземных системах.
Однако положение клапана может быть не так визуально очевидно, как в случае с традиционной конструкцией с поднимающимся штоком, если не установлен отдельный индикатор.
Еще одним соображением является обнажение резьбы штока.
Во многих невыдвижных конструкциях резьбовые компоненты могут подвергаться воздействию технологической среды, поэтому следует тщательно проанализировать совместимость материалов, коррозию, отложения и требования к техническому обслуживанию.
При сравнении двух:
Особенность | Восходящий стебель | Невыдвижной стебель |
|---|
Индикация положения | Легко наблюдать | Может потребоваться индикатор |
Вертикальный зазор | Требуется больше места | Более компактный |
Общее использование | Промышленные технологические трубопроводы | Водные, подземные или закрытые установки |
Движение штока | Шток поднимается и опускается | Шток в основном вращается |
Доступность | Хорошо там, где позволяет место | Полезно там, где высота ограничена |
Ни один из дизайнов автоматически не становится лучше.
Правильный вариант зависит от места установки, состояния жидкости, доступности, потенциала коррозии и стратегии технического обслуживания.
Стили кузова и капота
Задвижку 2 1/2 также можно классифицировать по конструкции корпуса, задвижки и крышки.
Клиновая задвижка
В клиновых задвижках используется запорный элемент клиновидной формы.
Они широко используются в промышленной изоляции, поскольку клин перемещается между наклонными седлами, обеспечивая отключение.
Общие варианты включают:
Твердый клин
Гибкий клин
Разрезной танкетка
Гибкий клин в некоторых случаях лучше переносит ограниченные изменения размеров, вызванные температурой или деформацией корпуса, чем полностью жесткий клин.
Для обычных технологических трубопроводов линейка DIDTEK клиновых задвижек представляет собой обычную промышленную конфигурацию.
Задвижка из литой стали
Для нефтяных, газовых, паровых, химических и других промышленных предприятий широко распространены конструкции из литой стали.
Задвижка из литой стали может поставляться с различными классами давления, расположением штока, конфигурацией клина, торцевыми соединениями и методами работы.
Литую углеродистую сталь часто выбирают для общих операций с углеводородами и в технологических процессах, тогда как для коррозийных или высокотемпературных условий могут потребоваться материалы из нержавеющей стали или сплавов.
Задвижка с крышкой на болтах
В конструкции крышки с болтовым соединением крышка механически крепится к корпусу клапана.
Эта конструкция широко используется, поскольку обеспечивает доступ к внутренним компонентам для осмотра и обслуживания.
Конструкция соединения, прокладка, материал болтов и требования к затяжке должны соответствовать рабочему давлению и температуре.
Задвижка с уплотнением под давлением
Для промышленных применений с более высоким давлением и более высокой температурой можно рассмотреть возможность использования задвижки с герметичным уплотнением .
Крышка с герметичным уплотнением использует внутреннее давление для улучшения герметизации соединения крышки.
Это строительство часто связано с такими требовательными услугами, как:
Производство электроэнергии
Пар высокого давления
Нефтехимическая переработка
Высокотемпературные технологические системы
Однако для трубопровода диаметром 2 1/2 дюйма не требуется автоматически герметичная крышка.
Конструкция должна выбираться с учетом фактического давления, температуры, применимых норм, требований к техническому обслуживанию и спецификаций проекта.
Вода и промышленное применение
Водоснабжение и распределение
Задвижка 2 1/2 может использоваться в водопроводных системах, где требуется надежное перекрытие и низкие потери давления.
Типичные области применения могут включать в себя:
Распределение воды в здании
Промышленное водоснабжение
Системы охлаждающей воды
Точки слива и изоляции насоса
Системы очистки воды
Сети коммунального водоснабжения
Вспомогательные трубопроводы противопожарной воды, если это разрешено проектом применимой системы.
Системы орошения и технической воды
В этих случаях клапан может оставаться полностью открытым во время нормальной работы и закрываться только тогда, когда необходимо изолировать участок трубопровода.
Это делает задвижки хорошо подходящими для применений, где:
Частое регулирование не требуется
Желательно низкое сопротивление потоку.
Полная пропускная способность труб важна.
Для технического обслуживания требуется положительная изоляция линии.
Для систем чистой воды материалы корпуса и отделки следует выбирать в соответствии с давлением, коррозионной средой, химией воды и применимыми требованиями проекта.
Ковкий чугун распространен во многих системах водоснабжения, тогда как углеродистая сталь, нержавеющая сталь или другие материалы могут использоваться в промышленных системах водоснабжения с более жесткими условиями давления, температуры или коррозии.
Подземные водные установки могут быть предпочтительнее, если штанга не поднимается, поскольку для них требуется меньше вертикального пространства.
В надземных механических системах могут использоваться конструкции с выдвижным штоком, где важна видимая индикация положения клапана.
Клапан также должен быть доступен для эксплуатации и обслуживания, когда это возможно.
Промышленные технологические линии
На промышленных предприятиях задвижка 2 1/2 может служить запорным клапаном на технологических линиях, транспортирующих жидкости, газы, пар, углеводороды, коммунальные услуги и другие совместимые среды.
Типичные отрасли включают в себя:
Нефть и газ
Нефтехимическая переработка
Химическое производство
Производство электроэнергии
Переработка
Очистка воды
Морские системы
Общее производство
Промышленные коммунальные услуги
Точные характеристики клапана значительно различаются в зависимости от сервиса.
Например, и в водопроводе общего назначения, и в трубопроводе высокотемпературного пара может использоваться задвижка номинальным диаметром 2 1/2 дюйма, но клапаны могут различаться по:
Нефтегазовый сервис
Задвижка 2 1/2, используемая при работе с углеводородами, может потребовать конструкции из углеродистой стали, нержавеющей стали или сплава в зависимости от среды и расчетных условий.
В проекте также могут быть указаны особые требования к:
Клапан следует выбирать в соответствии с полным описанием процесса, а не только с номинальным размером трубы.
Служба Steam
Паровой трубопровод может подвергнуть клапан воздействию повышенной температуры и значительным термоциклам.
Важные факторы включают в себя:
Для требовательных паровых систем высокого давления при необходимости можно рассмотреть возможность использования конструкции с герметичным уплотнением.
Химическая обработка
Химические системы требуют особого внимания к совместимости материалов.
Клапан, который хорошо работает при работе с водой или углеводородами, может оказаться непригодным для работы с агрессивными химическими веществами.
Материалы корпуса, затвора, седла, штока, уплотнений, прокладок и болтов следует оценить по сравнению с технологической жидкостью.
Охлаждающая вода и инженерные системы
Задвижки обычно используются для изоляции трубопроводов коммунальной и охлаждающей воды, поскольку в полностью открытом состоянии они обеспечивают относительно открытый путь потока.
Задвижка диаметром 2 1/2 дюйма может быть установлена до или после такого оборудования, как:
Теплообменники
Pumps
Фильтры
Технологические блоки
Холодильные агрегаты
Заголовки утилит
Обычно целью является изоляция оборудования или линий, а не активное управление потоком.
Плюсы, минусы и обслуживание
Преимущества и ограничения
Задвижка 2 1/2 дает несколько практических преимуществ при правильном использовании.
Преимущества
Низкое падение давления при полностью открытом положении
Затвор в значительной степени перемещается за пределы основного пути потока, обеспечивая относительно неограниченный поток.
Хорошая изоляционная способность
Правильно выбранная и обслуживаемая задвижка обеспечивает эффективное двухпозиционное закрытие.
Подходит для труб большего диаметра.
Задвижки широко используются в трубопроводах диаметром более 2 дюймов, что делает 2 1/2 дюйма обычным практическим размером для водных и промышленных систем.
Подходит для двунаправленного обслуживания во многих конструкциях.
Многие традиционные конструкции задвижек могут изолировать поток в любом направлении, хотя всегда следует проверять указанное производителем направление потока и детали конструкции.
Несколько материалов и конфигураций
Задвижки могут быть изготовлены из ковкого чугуна, углеродистой стали, нержавеющей стали, легированной стали и специальных материалов.
Они также доступны с различными штоками, клиньями, крышками, классами давления и торцевыми соединениями.
Хорошие полностью открытые гидравлические характеристики.
Поскольку в полностью открытом положении путь потока может быть относительно прямым, задвижки хорошо работают в системах, где важно минимизировать сопротивление.
Ограничения
Не предназначен для рутинного регулирования
Частичное открытие со временем может привести к повреждению сидений и ворот.
Медленная работа
Многооборотный клапан занимает больше времени, чем четвертьоборотный шаровой или дроссельный клапан.
Требуется разрешение на эксплуатацию
Конструкции с поднимающимся штоком требуют дополнительного вертикального пространства.
Возможный износ седла и ворот.
Отложения, коррозия, эрозия и повторяющаяся эксплуатация могут привести к ухудшению качества уплотняющих поверхностей.
Может быть трудно работать после длительных периодов времени
Если клапан остается в одном положении в течение многих лет без проверки или проверки, коррозия, отложения, состояние уплотнения или проблемы со штоком могут увеличить рабочий крутящий момент.
Больше и тяжелее, чем некоторые альтернативы
В зависимости от класса давления и материала задвижка может потребовать больше места для установки и опоры, чем компактный дроссельный или шаровой кран.
Советы по техническому обслуживанию
Задвижки представляют собой относительно простые изолирующие устройства, но надежная долговременная работа зависит от надлежащего технического обслуживания.
1. Полностью задействуйте клапан.
Не оставляйте задвижку частично открытой на длительное время.
При вводе в эксплуатацию переместите его в предусмотренное полностью открытое или полностью закрытое положение, если производитель специально не одобрит иные условия эксплуатации.
2. Осмотрите шток
Проверьте открытый шток или рабочий механизм на наличие:
Коррозия
Грязь
Механические повреждения
Ненормальный износ
Для клапанов с выдвижным штоком видимый шток может предоставить полезную информацию как о положении клапана, так и о механическом состоянии.
3. Поддерживайте смазку штока там, где это необходимо.
Следуйте рекомендациям производителя по смазке.
Не наносите произвольную смазку без подтверждения совместимости с:
Материал штока
Упаковка
Температура процесса
Технологическая жидкость
Условия окружающей среды
4. Проверьте герметичность упаковки.
Осмотрите область уплотнения штока на наличие утечек.
Незначительную утечку нельзя просто игнорировать или компенсировать чрезмерной затяжкой сальника.
Чрезмерная затяжка может увеличить рабочий крутящий момент и повредить уплотнение или шток.
Следуйте процедурам технического обслуживания, установленным производителем.
5. Осмотрите соединения корпуса и крышки.
Ищите признаки:
Внешняя утечка
Коррозия
Повреждение болта
Износ прокладки
Разрушение покрытия
Любая утечка из соединения, находящегося под давлением, должна быть оценена до того, как клапан вернется к нормальной работе.
6. Тренируйте редко срабатывающие клапаны
Если позволяют эксплуатационные процедуры, для клапанов, которые остаются открытыми или закрытыми в течение длительного времени, можно проводить плановые проверки.
Это может помочь выявить такие проблемы, как:
Не эксплуатируйте критический технологический клапан, не соблюдая процедуры безопасности предприятия и не подтвердив, что изменение его положения не повлияет на работу системы.
Если клапан не обеспечивает ожидаемой изоляции, возможные причины включают в себя:
Не прикладывайте автоматически чрезмерный крутящий момент на маховик или коробку передач.
Чрезмерное усилие может привести к повреждению штока, затвора, седла или рабочего механизма.
8. Сопоставьте техническое обслуживание с условиями эксплуатации.
Задвижка, работающая на чистой воде, может потребовать другого графика технического обслуживания, чем одно обращение:
Поэтому интервалы технического обслуживания должны основываться на фактической серьезности условий эксплуатации, частоте эксплуатации, указаниях производителя и требованиях к надежности предприятия.
Выбор подходящей задвижки 2 1/2
Задвижку 2 1/2 следует выбирать как часть трубопроводной системы, а не как изолированный компонент.
Перед заказом подтвердите:
Номинальный размер трубы
Расчетное давление
Расчетная температура
Рабочее давление и температура
Тип жидкости
Совместимость материалов
Класс давления
Требуемые характеристики сиденья
Поднимающийся или не поднимающийся стебель
Клиновая или альтернативная конструкция ворот
Тип капота
Концевое соединение
Ручной или активный режим
Применимые стандарты проектирования и испытаний
Место для установки
Доступность обслуживания
Для стандартной промышленной изоляции может подойти обычная клиновая задвижка или задвижка из литой стали .
Для более требовательных систем с высоким давлением или высокой температурой другая крышка, материал, трим или конструкция может потребоваться задвижки с герметичным уплотнением .
Окончательную спецификацию клапана всегда следует сверять с классом трубопровода проекта и условиями эксплуатации.
Заключение
Задвижка 2 1/2 представляет собой запорный клапан, предназначенный для трубопроводов номинальным диаметром 2 1/2 дюйма. Он использует линейное движение заслонки или клина для запуска или остановки потока, и его лучше всего использовать либо полностью открытым, либо полностью закрытым.
Его низкое сопротивление в открытом положении делает его хорошо подходящим для водораспределения, инженерных сетей, технологических трубопроводов, нефтегазовых систем и других промышленных применений, где требуется надежная изоляция включения/выключения.
Однако одного только номинального размера недостаточно для выбора правильного клапана. Конструкция штока, материал корпуса, класс давления, конструкция крышки, торцевое соединение, рабочая температура и условия эксплуатации — все это влияет на производительность.
Для обеспечения долгосрочной надежности выберите тип и материал клапана, соответствующие реальной системе трубопроводов, установите его в соответствии с применимыми требованиями проекта и обслуживайте его по графику, соответствующему условиям эксплуатации.
Правильная задвижка 2 1/2 не должна просто подходить к трубе — она должна обеспечивать надежную изоляцию на протяжении всего ожидаемого срока службы системы.
Pусский
