Kus ventiile kasutatakse: Kõikjal!

Ventiile võib tänapäeval leida peaaegu kõikjal: meie kodudes, tänavate all, ärihoonetes ja tuhandetes kohtades elektri- ja veejaamades, paberivabrikutes, rafineerimistehastes, keemiatehastes ja muudes tööstus- ja taristurajatistes.

Ventiilitööstus on tõeliselt laiaulatuslik, selle segmendid ulatuvad veevarustusest tuumaenergiani ning nafta ja gaasi üles- ja allavoolu. Kõik need lõpptarbijate tööstusharud kasutavad mõnda põhitüüpi ventiile; aga konstruktsiooni ja materjalide üksikasjad on sageli väga erinevad. Siin on näidis:

VEETÖÖD

Veevarustuse maailmas on rõhk peaaegu alati suhteliselt madal ja temperatuur ümbritseva õhu temperatuur. Need kaks rakendusfakti võimaldavad mitmeid ventiilide konstruktsioonielemente, mida ei leidu keerukamate seadmete, näiteks kõrgtemperatuuriliste auruventiilide puhul. Veeteenuse ümbritseva õhu temperatuur võimaldab kasutada elastomeere ja kummist tihendeid, mis mujal ei sobi. Need pehmed materjalid võimaldavad varustada veeventiile tilkade tihedaks sulgemiseks.

Veevärgiventiilide puhul on veel üks kaalutlus materjalivalik. Malmi ja kõrgtugevat rauda kasutatakse laialdaselt veesüsteemides, eriti suure välisläbimõõduga torudes. Väga väikeste torudega saab pronksventiilide materjalidega üsna hästi hakkama.

Enamiku veevärgiventiilide rõhk on tavaliselt tunduvalt alla 200 psi. See tähendab, et paksema seinaga kõrgsurveventiile pole vaja. Siiski on juhtumeid, kus veeventiilid on ehitatud taluma kõrgemat rõhku, kuni umbes 300 psi. Sellised rakendused on tavaliselt pikkadel akveduktidel rõhuallika lähedal. Mõnikord leidub kõrgsurveventiile ka kõrgeima rõhuga punktides kõrges tammis.

Ameerika Veevärkide Assotsiatsioon (AWWA) on välja andnud spetsifikatsioonid, mis hõlmavad paljusid erinevat tüüpi ventiile ja ajameid, mida kasutatakse veevärgi rakendustes.

REOVEE

Rajatisse või ehitisse suunduva värske joogivee teine ​​külg on reovee- või kanalisatsiooniväljund. Need torud koguvad kõik jääkvedelikud ja tahked ained ning suunavad need reoveepuhastisse. Nendel puhastusjaamadel on palju madalrõhutorustikke ja ventiile oma „musta töö“ tegemiseks. Reoveeventiilidele esitatavad nõuded on paljudel juhtudel palju leebemad kui puhta vee teenusele esitatavad nõuded. Seda tüüpi teenuse puhul on kõige populaarsemad valikud raudsiibrid ja tagasilöögiklapid. Selle teenuse standardventiilid on ehitatud vastavalt AWWA spetsifikatsioonidele.

ENERGIATÖÖSTUS

Suurem osa Ameerika Ühendriikides toodetavast elektrienergiast toodetakse fossiilkütustel töötavates aurujaamades, kus töötavad kiired turbiinid. Moodsa elektrijaama katte eemaldamine annaks ülevaate kõrgsurve- ja kõrgetemperatuurilistest torustikusüsteemidest. Need peamised torujuhtmed on auruenergia tootmise protsessis kõige kriitilisemad.

Elektrijaamade sisse-/väljalülitusrakendustes on endiselt peamine valik siibriventiilid, kuigi leidub ka eriotstarbelisi Y-kujulisi kuulventiile. Mõnede elektrijaamade projekteerijate seas on populaarsust kogumas suure jõudlusega kriitilise tähtsusega kuulventiilid, mis teevad edusamme kunagi lineaarventiilide domineeritud maailmas.

Metallurgia on kriitilise tähtsusega elektrirakenduste ventiilide puhul, eriti nende puhul, mis töötavad rõhu ja temperatuuri superkriitilises või ultrasuperkriitilises töövahemikus. Tänapäeva elektrijaamades kasutatakse tavaliselt F91, F92, C12A metalle koos mitmete Inconeli ja roostevabast terasest sulamitega. Rõhuklassid hõlmavad 1500, 2500 ja mõnel juhul 4500. Tippjõujaamade (mis töötavad ainult vastavalt vajadusele) moduleeriv olemus avaldab ventiilidele ja torustikule ka suurt koormust, mis nõuab vastupidavaid konstruktsioone, et tulla toime tsüklite, temperatuuri ja rõhu äärmuslike kombinatsioonidega.

Lisaks peamisele auruventiilile on elektrijaamad varustatud abitorustikega, mis on asustatud lugematute siibri-, kera-, tagasilöögi-, liblik- ja kuulventiilidega.

Tuumaelektrijaamad töötavad samal auru/kiirturbiini põhimõttel. Peamine erinevus seisneb selles, et tuumaelektrijaamas tekib aur lõhustumisprotsessist tekkiva soojuse abil. Tuumaelektrijaamade ventiilid on sarnased oma fossiilkütustel töötavatele sugulastele, välja arvatud nende päritolu ja lisanõue absoluutse töökindluse kohta. Tuumaventiilid on toodetud äärmiselt kõrgete standardite kohaselt, kusjuures kvalifitseerimis- ja kontrollidokumentatsioon täidab sadu lehekülgi.

NAFTA JA GAASI TOOTMINE

Nafta- ja gaasipuuraugud ning tootmisrajatised on ventiilide, sealhulgas paljude võimsate ventiilide suurkasutajad. Kuigi naftapurskeid, mis paiskuvad sadu jalgu õhku, enam tõenäoliselt ei esine, illustreerib pilt maa-aluse nafta ja gaasi potentsiaalset rõhku. Seetõttu asetatakse puuraugu pikkade torude ülaossa puuraugu suudmed või jõulupuud. Need ventiilide ja spetsiaalsete liitmike kombinatsiooniga sõlmed on konstrueeritud taluma rõhku kuni 10 000 psi. Kuigi tänapäeval leidub neid maismaal kaevatud puuraukudes harva, leidub äärmiselt kõrget rõhku sageli sügavatel avamere puuraukudel.

Puuraugupeade seadmete projekteerimist käsitlevad API spetsifikatsioonid, näiteks 6A, puurkaevupeade ja jõulupuudega seadmete spetsifikatsioon. Punktis 6A käsitletud ventiilid on projekteeritud äärmiselt kõrge rõhu, kuid mõõduka temperatuuri jaoks. Enamikul jõulupuudega ventiilidel on sulgeventiilid ja spetsiaalsed drosselid, mida nimetatakse drosseliks. Drosseleid kasutatakse puuraugust tuleva voolu reguleerimiseks.

Lisaks puuraugupeadele endile asuvad nafta- või gaasiväljal paljud abirajatised. Nafta või gaasi eeltöötlusseadmete jaoks on vaja mitmeid ventiile. Need ventiilid on tavaliselt valmistatud madalama klassi süsinikterasest.

Mõnikord leidub toornafta voolus väga söövitavat vedelikku – vesiniksulfiidi. See materjal, mida nimetatakse ka hapugaasiks, võib olla surmav. Hapugaasist tulenevate probleemide lahendamiseks tuleb järgida spetsiaalseid materjale või materjalide töötlemise tehnikaid vastavalt NACE rahvusvahelisele spetsifikatsioonile MR0175.

AVAMERETÖÖSTUS

Avamere naftapuurplatvormide ja tootmisrajatiste torustikusüsteemid sisaldavad hulgaliselt ventiile, mis on ehitatud vastavalt paljudele erinevatele spetsifikatsioonidele, et tulla toime mitmesuguste vooluhulga juhtimise probleemidega. Need rajatised sisaldavad ka mitmesuguseid juhtimissüsteemi silmuseid ja rõhu alandamise seadmeid.

Nafta tootmisrajatiste arteriaalne süda on tegelik nafta- või gaasitootmistorustik. Kuigi see ei asu alati platvormil endal, kasutavad paljud tootmissüsteemid jõulupuud ja torustikke, mis töötavad ebasõbralikus sügavuses 10 000 jalga või rohkem. See tootmisseade on ehitatud vastavalt paljudele rangetele Ameerika Naftainstituudi (API) standarditele ja sellele on viidatud mitmes API soovituslikus praktikas (RP).

Enamikul suurtel naftaplatvormidel rakendatakse puuraugu suudmest tulevale toorvedelikule täiendavaid protsesse. Nende hulka kuuluvad vee eraldamine süsivesinikest ning gaasi ja maagaasi vedelike eraldamine vedelikuvoolust. Need pärast jõulupuud ehitatud torustikusüsteemid on üldiselt ehitatud vastavalt Ameerika Mehaanikainseneride Ühingu B31.3 torustiku koodidele, kusjuures ventiilid on projekteeritud vastavalt API ventiilide spetsifikatsioonidele, näiteks API 594, API 600, API 602, API 608 ja API 609.

Mõned neist süsteemidest võivad sisaldada ka API 6D siibri-, kuul- ja tagasilöögiklappe. Kuna kõik platvormil või puurlaeval olevad torujuhtmed asuvad rajatise sees, ei kehti torujuhtmete jaoks API 6D ventiilide kasutamise ranged nõuded. Kuigi nendes torusüsteemides kasutatakse mitut tüüpi ventiile, on eelistatud ventiilitüübiks kuulventiil.

TORUJUHTMED

Kuigi enamik torustikke on silma alt ära peidetud, on nende olemasolu tavaliselt ilmne. Väikesed sildid kirjaga „nafta torujuhe” on üks ilmne näitaja maa-aluste transporditorustike olemasolust. Need torujuhtmed on kogu pikkuses varustatud paljude oluliste ventiilidega. Torujuhtme avariiventiilid asuvad standardite, eeskirjade ja seadustega ettenähtud vahedega. Need ventiilid täidavad olulist funktsiooni torujuhtme osa isoleerimisel lekke korral või hoolduse vajaduse korral.

Torujuhtme trassil on hajusalt ka rajatised, kus torujuhe tuleb maapinnast välja ja millele on juurdepääs tagatud. Need jaamad on koduks torujuhtmete avamisseadmetele, mis koosnevad torujuhtmetesse sisestatud seadmetest, mis on mõeldud torujuhtme kontrollimiseks või puhastamiseks. Nendel torujuhtmete avamisjaamadel on tavaliselt mitu ventiili, kas siibri- või kuulventiili. Kõik torujuhtmesüsteemi ventiilid peavad olema täisavaga (täielikult avanevad), et võimaldada torujuhtmete läbipääsu.

Torustikud vajavad energiat ka hõõrdumise vastu võitlemiseks ning rõhu ja voolu säilitamiseks torustikus. Kasutatakse kompressor- või pumplateid, mis näevad välja nagu väiksemad versioonid töötlemistehasest ilma kõrgete krakkimistornideta. Nendes jaamades on kümneid siibri-, kuul- ja tagasilöögiklappe.

Torustikud ise on projekteeritud vastavalt erinevatele standarditele ja eeskirjadele, samas kui torustiku ventiilid järgivad API 6D torustiku ventiile.

Samuti on olemas väiksemad torustikud, mis suubuvad majja ja ärihoonetesse. Need torud varustavad vett ja gaasi ning on kaitstud sulgeventiilidega.

Suured omavalitsused, eriti Ameerika Ühendriikide põhjaosas, pakuvad auru äriklientide küttevajaduste rahuldamiseks. Need aurutorustikud on varustatud mitmesuguste ventiilidega auruvarustuse juhtimiseks ja reguleerimiseks. Kuigi vedelik on aur, on rõhud ja temperatuurid madalamad kui elektrijaamade auru tootmisel. Selles teenuses kasutatakse mitmesuguseid ventiilitüüpe, kuigi auväärne korkventiil on endiselt populaarne valik.

RAFINEERIMIS- JA NAFTAKEEMIATÖÖSTUS

Rafineerimistehase ventiilid moodustavad tööstusliku ventiilide kasutuse rohkem kui ükski teine ​​ventiilide segment. Rafineerimistehastes esinevad nii söövitavad vedelikud kui ka mõnel juhul kõrged temperatuurid.

Need tegurid määravad, kuidas ventiile ehitatakse vastavalt API ventiilide projekteerimisspetsifikatsioonidele, näiteks API 600 (siibrid), API 608 (kuulventiilid) ja API 594 (tagasilöögiventiilid). Kuna paljud neist ventiilidest puutuvad kokku karmide kasutustingimustega, on sageli vaja täiendavat korrosioonivaru. See varu avaldub suuremate seinapaksuste kaudu, mis on täpsustatud API projekteerimisdokumentides.

Tüüpilises suures rafineerimistehases võib leida arvukalt praktiliselt kõiki peamisi ventiilitüüpe. Üldlevinud sulgeventiil on endiselt mäekuningas ja selle populaarsus on suurim, kuid veerandpöördventiilid hõivavad üha suurema osa turust. Selles tööstusharus (kus kunagi domineerisid lineaarsed tooted) edukat läbimurret tegevate veerandpöördventiilide hulka kuuluvad suure jõudlusega kolmekordse nihkega liblikventiilid ja metalltihendiga kuulventiilid.

Standardseid värava-, globaalseid ja tagasilöögiklappe leidub endiselt massiliselt ning nende disaini südamlikkuse ja tootmisökonoomsuse tõttu ei kao need niipea.

Rafineerimistehase ventiilide rõhuklassid ulatuvad klassist 150 kuni klassi 1500, kusjuures klass 300 on kõige populaarsem.

Rafineerimistehaste ventiilides kasutatavad ja spetsifikatsioonides kõige populaarsemad materjalid on tavalised süsinikterased, näiteks WCB (valatud) ja A-105 (sepistatud). Paljud rafineerimisprotsesside rakendused nihutavad tavalise süsinikterase ülemisi temperatuuripiire ja nende rakenduste jaoks on ette nähtud kõrgema temperatuuriga sulamid. Neist populaarseimad on kroom-/molüüdiagregaadid, näiteks 1-1/4% Cr, 2-1/4% Cr, 5% Cr ja 9% Cr. Mõnedes eriti karmides rafineerimisprotsessides kasutatakse ka roostevabasid terasid ja kõrge niklisisaldusega sulameid.