بررسی شیرها برای گاز: انواع، معیارهای انتخاب، و قابلیت اطمینان میدان

با مشخص کردن یک سوپاپ برای سرویس گاز، خریداران و مهندسان معمولاً در سه مکان مشابه گیر می‌افتند: سبک بدنه اشتباه، مواد صندلی اشتباه، یا درجه فنری که هرگز با خط مطابقت نداشت. ابتدا پاسخ کوتاه - برای خطوط گاز تمیز و خشک، معمولاً طراحی نوسان یا دو صفحه درست است. برای سر چاه های فشار بالا و تخلیه کمپرسور در جایی که بسته شدن سریع اهمیت دارد، نوع بالابر (پیستونی) برنده می شود. و طرح دارت یا فلپر فقط در جایی که دویدن کوتاه و فضا تنگ است جایگاه خود را به دست می آورد.

همه چیز بعد از آن جزئیات مهندسی است. اما این جزئیات هستند که تعیین می کنند شیر ده سال دوام می آورد یا در اولین حرکت فشار از کار می افتد.

در واقع شیر چک گاز چه کاری انجام می دهد - و چرا گاز متفاوت است

شیر چک برای گاز یک شیر اتوماتیک است: روی فشار دیفرانسیل ایجاد شده توسط محیطی که از خط عبور می کند باز می شود و با فشار دیفرانسیل معکوس بسته می شود، بدون محرک، بدون منبع هوا و بدون سیگنال خارجی.

دقیقاً به این دلیل که ساده است به راحتی شکست می خورد. گاز قابل تراکم است و با نزدیک شدن جریان به نقطه بسته شدن، یک محیط تراکم پذیر دیسک را به صدا در می آورد. در یک خط مایع، یک سوپاپ برگشت کمی بزرگتر ممکن است فقط نویز داشته باشد. در یک خط گاز، همان شیر می تواند پین لولای خود را در چند ساعت کار کند. این یک نقص در طراحی نیست. این محیط است که همیشه مانند یک سیال تراکم پذیر رفتار می کند.

دومین تفاوت، رویداد پایانی است. یک خط مایع سرعت دیسک را به آرامی کاهش می دهد. گاز ندارد. به محض برقراری جریان معکوس، دیسک تقریباً فوراً روی صندلی می‌نشیند و در یک مدت طولانی که یک افزایش فشار قابل اندازه‌گیری در بالادست ایجاد می‌کند. به همین دلیل است که فشار ترک خوردگی و حرکت دیسک سزاوار بررسی دقیق‌تر روی گاز نسبت به مایعات است.

انواع شیرهای چک برای سرویس گاز

چهار طرح تقریباً هر کاربرد گازی را پوشش می‌دهند، و اولین تصمیم انتخاب سرعت بسته شدن است، نه افت فشار. قبل از اینکه هر چیزی را مقایسه کنید، تصمیم بگیرید که دیسک چقدر باید بنشیند.

سوپاپ های چک را بچرخانید

سوپاپ های چک را بچرخانید are the most widely used pattern because they offer the best flow capacity and the lowest pressure drop — the disc swings on a hinge and stays fully open as long as flow remains forward.

نقطه ضعف آنها زمان پاسخگویی است. دیسک قبل از قرار گرفتن مجدد باید یک قوس کامل را جارو کند، بنابراین یک سوپاپ چرخشی در هر جایی که جریان معکوس سریع ایجاد شود انتخاب نامناسبی است. این شیرها معمولاً به صورت افقی نصب می شوند و فلش جریان روی بدنه در راستای خط قرار دارد.

سوپاپ‌های چرخشی در حالت نیمه باز هم صدا می‌کنند، بنابراین هرگز بزرگ‌تر نکنید. اگر خط DN80 است اما جریان واقعی توسط یک DN50 پوشانده شده است، DN50 را با کاهنده‌ها نصب کنید نه اینکه شیر DN80 را مجبور کنید تا در حالتی قرار بگیرد که نمی‌تواند باز نگه دارد.

نوع سوپاپ سوپاپ در دسته سوپاپ صفحه محصول برای سوپاپ بررسی نوع چرخش، مربوط به مقایسه صدای دیسک چرخشی، محدودیت‌های اندازه، و معاوضه افت فشار با طرح‌های دو صفحه‌ای. مشاهده محصول →

شیرهای چک دو صفحه ای

شیرهای چک دو صفحه ای use two spring-loaded half-discs and travel roughly half as far as a swing disc. They close considerably faster, which is why they dominate compressor discharge and gas transmission skids. The trade-off is a slightly restricted flow path and therefore a modestly higher pressure drop than a full-bore swing valve of the same size.

بالابر و شیر چک پیستون

شیرهای چک را بالا ببرید دیسک را در امتداد یک راهنمای عمودی بالا می برد. آنها به سرعت بسته می شوند، یک صندلی محکم را حتی در فشار بالا نگه می دارند و از انحراف دیسکی که طراحی های تاب را آزار می دهد اجتناب می کنند.

هزینه آن فشار ترک بالاتری است که معمولاً بین 0.5 تا 2 psi بسته به فنر نصب شده است. در یک خط گاز کم فشار که پنالتی قابل توجه است. در مورد سرچاه یا تخلیه کمپرسور، جایی که بسته شدن سریع و یک صندلی قابل اطمینان در فشار بسیار بیشتر از کسری از psi اهمیت دارد، ساختار نوع بالابر پاسخ رایج است. مکانیسم مشترک دریچه‌های گیت، چوک و چک‌شیر در خدمات نفتی در این مرور کلی از فن‌آوری‌های شیر اصلی در صنعت نفت به طور عمیق‌تری پوشش داده شده است، که اگر جزئیات ساختاری را می‌خواهید ارزش خواندن دارد.

طرح دارت و فلپر

سوپاپ های دارت و فلپر یک دیسک صاف یا مخروطی را مستقیماً روی صندلی قرار می دهند. آنها جمع و جور هستند، تقریباً نیازی به پاکت نصب ندارند و به سرعت روی گاز بسته می شوند.

آنها همچنین بیشترین افت فشار را در بین چهار الگو ایجاد می کنند و سایش روی یک صفحه آب بندی متمرکز می شود، بنابراین نشتی پس از دوچرخه سواری سنگین به تدریج ظاهر می شود. شاخه‌های هوای ابزار و لغزش‌های ایستگاه کمپرسور - مسیرهای کوتاه، فضای تنگ - مکان‌های معقولی برای فلپر هستند. گیربکس اصلی دوازده اینچی نیست.

اگر مطمئن نیستید که کدام الگو مناسب است، قبل از تصمیم گیری در مورد استایل بدنه، به طبقه فشار و محدوده سایز تحت پوشش خانواده محصولات شیر ​​برگشتی توجه کنید.

اندازه و فشار ترک خوردگی: جایی که اکثر انتخاب های بد انجام می شود

اندازه یک شیر برگشتی بر اساس سرعت جریان است، نه با کپی کردن قطر لوله - بزرگ شدن بیش از حد معمول ترین دلیلی است که شیر چک گاز زود خراب می شود.

فشار ترک خوردگی حداقل فشار دیفرانسیل مورد نیاز برای بلند کردن دیسک از روی صندلی است. طرح های تاب به کمترین میزان، تقریبا 0.5 psi نیاز دارند. طرح های بالابر فنری و دو صفحه نیاز بیشتری دارند. یک سوپاپ بازدارنده فنری را روی خطی قرار دهید که نمی تواند فشار ترک خوردگی خود را تامین کند و دیسک تا زمانی که پین ​​لولا، بوش راهنما یا صفحه نشیمنگاه بیرون بیاید، تا حدی باز می ماند و به صدا در می آید.

افت فشار طرف دیگر همین معامله است. یک اندازه بالا رفتن افت فشار را کاهش می دهد اما خطر پچ پچ را افزایش می دهد. یک اندازه پایین رفتن سرعت را افزایش می دهد که به باز نگه داشتن دیسک کمک می کند اما افت فشار را بیشتر می کند. روش قابل اعتماد این است که ابتدا دبی معمولی و حداقل را محاسبه کنید، سپس فشار ترک خوردگی را در برابر جریان حداقلی بررسی کنید - نه مورد طراحی.

شیر چک بالابر در دسته شیر چک صفحه محصول برای شیر چک بالابر، در کنار راهنمایی در مورد اندازه جریان، فشار ترک خوردگی، معاوضه افت فشار و انتخاب مواد صندلی سرویس گاز مفید است. مشاهده محصول →

مواد و آب بندی برای گازهای مرطوب، ترش و داغ

انتخاب مواد صندلی در سرویس گاز به سه سوال بستگی دارد: گاز چیست، چقدر گرم است و آیا سولفید هیدروژن وجود دارد. اگر هر یک از این پاسخ ها نامطلوب باشد، فولاد بدنه و مواد آب بندی هر دو نیاز به بازنگری دارند.

در گاز طبیعی خشک، بدنه فولاد کربنی با تریم ضد زنگ 13Cr یا 316 ترکیب استاندارد است. آب رایگان، دی اکسید کربن یا H2S را اضافه کنید و تصویر تغییر می کند: خدمات ترش نیاز به انتخاب مواد به NACE MR0175 / ISO 15156 دارد، که در عمل به معنی ضد زنگ 316 لیتر یا دوبلکس و الاستومرهای درجه بندی شده برای همان محیط است.

مهر و موم های الاستومری نیز در گاز رفتار متفاوتی نسبت به مایع دارند. گاز با سهولت بیشتری در لاستیک نفوذ می کند و فشار زدایی سریع می تواند گاز محلول را در داخل الاستومر به دام بیاندازد و باعث انبساط و ایجاد تاول یا پاره شدن آن شود - مکانیزمی که به عنوان رفع فشار انفجاری شناخته می شود. به همین دلیل است که سرویس گاز فشار بالا اغلب یک کلاس آب بندی پایین تر را در ازای طراحی کاملاً فلزی می پذیرد.

دما نیز اجتناب ناپذیر است. نیتریل معمولی به میزان قابل توجهی در بالای 90 درجه سانتیگراد تجزیه می شود، FKM تقریباً تا 200 درجه سانتیگراد باقی می ماند، و فراتر از آن شما به دنبال آب بندی PTFE یا فلز به فلز هستید. حداکثر و حداقل دمای عملیاتی را به جای شرایط عادی به تنهایی به تامین کننده خود گزارش دهید - شکنندگی شروع سرد به همان اندازه که پیری حرارتی باعث خرابی میدان می شود.

نصب و نگهداری: شکست هایی که در واقع اتفاق می افتد

جهت نصب جایی است که خطاهای فیلد شروع می شود. سوپاپ های چرخشی به صورت افقی هستند، بنابراین پین لولا روی یک محور افقی قرار می گیرد. دریچه های بالابر باید عمودی باشند، بنابراین گرانش می تواند دیسک را به جای خود بازگرداند. طرح‌های فلپر و دارت از بین این چهار مورد بیشترین تحمل جهت‌گیری را دارند که یکی از معدود مزایای واقعی آنهاست.

خرابی هایی که در واقع در خدمات ظاهر می شوند به چهار گروه تقسیم می شوند:

• صدای دیسک - فشار بزرگ یا ترک خوردگی برای خط بسیار زیاد است که باعث می شود دیسک در حال ارتعاش نیمه باز بماند.
• آسیب موج فشار - جریان معکوس در یک خط گاز، دیسک را به هم می زند، و سنبله بالادست صندلی یا بدنه را تغییر شکل می دهد.
• نشت صندلی - مواد جامد یا فلس آسیاب که روی صفحه نشیمنگاه به دام افتاده اند یا یک الاستومری که با افزایش سن سخت شده است.
• سایش لولا و راهنما - اغلب در خطوط تخلیه کمپرسور که در آن ضربان مداوم است.

دریچه چک فلاپ در دسته شیر چک صفحه محصول برای شیر برگشتی Flapper، مناسب برای بررسی با برنامه ریزی تعمیر و نگهداری در مورد فواصل بازرسی، اقلام فرسوده و قطعات یدکی مطابق با مدل. مشاهده محصول →

برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری می‌تواند ساده بماند: شیر چک را به‌عنوان یک کالای فرسوده در نظر بگیرید، نه یک اتصال دائمی. فواصل بازرسی به دنبال انجام وظیفه است - تخلیه کمپرسور و سرویس سرچاه معمولاً یک بررسی شش ماهه است، در حالی که یک خط انتقال تمیز می تواند یک تا دو سال طول بکشد. نگه‌داشتن صفحه‌های صندلی، الاستومرها و فنرها به‌عنوان قطعات یدکی مطابق با مدل، هزینه کمتری نسبت به تعویض شیرهای کامل دارد.

آخرین نکته: هر خط جدید را قبل از راه اندازی پاکسازی و شستشو دهید. سرباره جوشکاری و زنگ زدگی شایع ترین علت نشتی نشیمنگاه در شیرهای چک گاز است و به ندرت خود شیر مقصر است.

سوالات متداول

تفاوت بین شیر چک بالابر و شیر چک سوئینگ برای گاز چیست؟

یک شیر برگشتی، دیسک را در امتداد یک راهنمای عمودی بالا می‌برد، که باعث می‌شود یک حرکت کوتاه، بسته شدن سریع و یک نشیمنگاه قابل اعتماد در فشار بالا، به قیمت افزایش فشار ترک خوردگی و افت فشار، ایجاد شود. یک سوپاپ باز چرخشی دیسک را روی یک لولا می‌چرخاند، که ظرفیت جریان بهتر و افت فشار کمتری را به همراه می‌آورد، اما بسته شدن آهسته‌تر و تمایل بیشتری برای به هم خوردن در هنگام بزرگ‌تر شدن دارد. انواع بالابر بر تخلیه کمپرسور و وظایف سر چاه غالب است. انواع نوسان برای خطوط انتقال طولانی مناسب است.

آیا شیرهای چک گاز باید به صورت افقی نصب شوند؟

خیر. شیرهای چرخشی بهتر است به صورت افقی نصب شوند تا پین لولا روی یک محور افقی بماند. شیرهای بالابر باید عمودی باشند تا گرانش بتواند دیسک را دوباره جابجا کند. طرح های دو صفحه ای و فلپر اکثر جهت گیری ها را تحمل می کنند، اما فلش جریان باید همیشه با جهت واقعی جریان گاز مطابقت داشته باشد.

چه فشار ترک خوردگی باید از یک شیر چک فنری انتظار داشته باشم؟

تقریباً 0.5 تا 2 psi در الگوهای معمولی نیم اینچی تا دو اینچی. اندازه های بزرگتر معمولاً از همان فنر فشار ترک بالاتری ایجاد می کنند. اگر حداقل جریان شما فقط 0.2 psi دیفرانسیل تولید می کند، یک شیر فنری هرگز به طور کامل باز نمی شود - یا فنر نرم تری را مشخص کنید یا به یک طرح نوسانی بروید.

آیا می توان از همان شیر چک در گاز طبیعی و هوای فشرده استفاده کرد؟

از نظر ساختاری، معمولا بله، اما مواد و الزامات گواهینامه متفاوت است. گاز طبیعی ترش نیاز به انتخاب مواد NACE MR0175 دارد، در حالی که هوای ابزار به طور کلی توسط فولاد کربنی با مهر و موم نیتریل تامین می شود. اگر همان شیر برای لوله کشی سر چاه نیز در نظر گرفته شده باشد، باید الزامات API 6A یا API 6D مربوطه را برآورده کند.

هر چند وقت یکبار باید شیرهای بازرسی گاز را بررسی کرد؟

شش ماه فاصله معقولی برای تخلیه کمپرسور و موقعیت های سرچاهی است که در آن ضربان مداوم است. یک تا دو سال برای خطوط انتقال تمیز و خشک قابل دفاع است. دو سیگنال بازرسی اولیه را توجیه می کند: صدای غیرعادی از شیر و نوسان منظم فشار بالادست.

تعیین یک شیر چک برای گاز واقعاً یک سؤال سفارشی است. ابتدا سرعت بسته شدن مورد نیاز، سپس فشار و اندازه ترک و فقط بعد از آن مواد را تعیین کنید. این دنباله را به عقب برگردانید و معمولاً چند هفته پس از راه‌اندازی متوجه خواهید شد - با دیسکی که در حال صحبت کردن است و دریچه‌ای که هرگز واقعاً معیوب نبوده است.