4 кульки герметичності
Найважливіший матеріал для ущільнення сидінькульові краниПолітетраоксиетилен (ПТФЕ) чутливий майже до всіх хімічних речовин, має низький коефіцієнт тертя, стабільну роботу, не схильний до старіння, широкий діапазон температур застосування та чудові комплексні характеристики герметизації. Однак фізичні властивості ПТФЕ, включаючи високий коефіцієнт розширення, чутливість до холодного течії та низьку теплопровідність, вимагають, щоб конструкція ущільнень сідла клапана була зосереджена на цих характеристиках. Пластиковий матеріал ущільнення сідла клапана також містить наповнений ПТФЕ, нейлон та багато інших матеріалів. Однак, коли ущільнювальний матеріал стає твердим, надійність ущільнення погіршується, особливо у випадку низької різниці тисків. Крім того, синтетичний каучук, такий як бутилкаучук, також може використовуватися як ущільнювальний матеріал сідла клапана, але його застосовне середовище та діапазон температур обмежені. Крім того, якщо середовище не змащене, використання синтетичного каучуку може призвести до заклинювання кульки.
Для задоволення вимог промислового застосування, таких як висока температура, високий тиск, сильна ерозія, тривалий термін служби тощо, кульові крани з металевим ущільненням зазнали значного розвитку за останні десять років. Особливо в розвинених промислових країнах, таких як США, Італія, Німеччина, Іспанія, Нідерланди тощо, конструкція кульових кранів постійно вдосконалюється, і з'являються суцільнозварні кульові крани прямого закопування, підйомні кульові крани та кульові крани у трубопроводах дальньої дії, нафтопереробному обладнанні тощо. Промислова галузь все ширше використовується, з'являються кульові крани великого діаметра (3050 мм), високого тиску (70 МПа) та широкого діапазону температур (-196~8159°C), завдяки чому технологія кульових кранів вийшла на новий рівень.
5 Проектування та виготовлення кульових клапанів
Завдяки застосуванню систем автоматизованого проектування (CAD), автоматизованого виробництва (CAM) та виробничої системи Mulberry (FMS) у клапанній промисловості, проектування та виробництво кульових клапанів вийшло на абсолютно новий рівень. Це не тільки повністю впровадило інноваційний метод розрахунку конструкції клапанів, але й зменшило важку та повторювану рутинну проектну роботу професійного та технічного персоналу, що дало технікам більше енергії для вдосконалення, покращення характеристик продукції та розробки нових продуктів, а також скоротило цикл досліджень та розробок нових продуктів. Завдяки всебічному підвищенню продуктивності праці, у процесі дослідження та розробки кульових клапанів з металевим ущільненням підйомного штока, завдяки застосуванню CAD/CAM, з'явилася широка спіральна плоска шток, виготовлена ​​за допомогою автоматизованого проектування та автоматизованих верстатів з ЧПК, яка є металевим ущільненням. Кульовий клапан не має подряпин та зносу під час процесу відкриття та закриття, що значно покращує герметичність та термін служби кульового клапана. Коли кульовий кран повністю відкритий, опір потоку дуже малий, майже дорівнює нулю, тому кульовий кран рівного діаметра широко використовується в нафто- та газопроводах, оскільки його легко чистити. Оскільки куля кульового клапана протирається під час процесу відкриття та закриття, більшість кульових клапанів можна використовувати в середовищах із зваженими твердими частинками. Залежно від матеріалу ущільнювального кільця, його також можна використовувати в порошкоподібних та гранульованих середовищах.
6 Кульовий кран, що застосовується, у випадках
Оскільки кульовий кран зазвичай використовує гуму, нейлон та політетраоксиетилен як матеріал ущільнювального кільця сідла, його робоча температура обмежується матеріалом ущільнювального кільця сідла клапана. Ефект обмеження ширини кульки досягається шляхом притискання металевої кульки одна до одної між пластиковими сідлами клапана під дією середовища (плаваючий кульовий кран). Під дією певного контактного тиску ущільнювальне кільце сідла клапана деформується пружно та пластично в деяких областях. Ця деформація може компенсувати точність виготовлення та шорсткість поверхні кульки, а також забезпечити герметичність кульового клапана.
Крім того, оскільки ущільнювальне кільце сідла кульового клапана зазвичай виготовлене з пластику, під час вибору конструкції та характеристик кульового клапана необхідно враховувати вогнестійкість та вогнестійкість кульового клапана, особливо в нафтовій, хімічній, металургійній та інших галузях, у легкозаймистих та вибухонебезпечних середовищах. Використання кульових клапанів в обладнанні та трубопровідних системах Сполучених Штатів повинно приділяти більше уваги вогнестійкості та пожежобезпеченню.
Зазвичай, кульові клапани рекомендуються для двопозиційного регулювання, суворої герметичності, стійкості до бруду, стирання, звуження каналу, швидкого відкриття та закриття (відкриття та закриття на 1/4 оберту), відсікання під високим тиском (велика різниця тисків), низького рівня шуму, запобігання кавітації та випаровування. У трубопровідних системах з невеликим витоком в атмосферу, малим робочим моментом та малим опором рідини рекомендуються кульові клапани.
Кульові крани також підходять для трубопровідних систем з легкою конструкцією, низьким тиском відсікання (невелика різниця тисків) та агресивними середовищами.
Кульові крани також можуть використовуватися в низькотемпературних (кріогенних) пристроях та трубопровідних системах.
У системі кисневих трубопроводів металургійної промисловості потрібні кульові крани, що пройшли сувору обробку знежирення.
Коли основні лінії нафто- та газопроводів необхідно прокладати під землею, потрібні зварні кульові крани повного діаметра.
Коли потрібне регулювання продуктивності, слід вибрати кульовий кран спеціальної конструкції з V-подібним отвором.
У нафтовій, нафтохімічній, хімічній промисловості, електроенергетиці та міському будівництві кульові крани з металевим ущільненням можуть використовуватися для трубопровідних систем з робочою температурою понад 200°C.
7 Принципи застосування кульових кранів
Для нафто- та газопроводів, трубопроводів, що потребують очищення та закопування в землю, використовуйте суцільнопрохідні та суцільнозварні кульові крани; для закопування в землю оберіть суцільнопрохідні зварні або фланцеві кульові крани; для відгалужень оберіть фланцеве з'єднання, зварне з'єднання, повнопрохідний або кульовий кран зменшеного діаметра.
Для транспортного трубопроводу та обладнання для зберігання рафінованої нафти використовуйте фланцеві кульові крани.
Для міських газопроводів та газопроводів природного газу використовуйте плаваючі кульові крани з фланцевим з'єднанням та внутрішнім різьбленням.
У системі кисневих трубопроводів металургійної системи слід використовувати фіксований кульовий клапан, який пройшов сувору обробку знежирення та має фланцеве з'єднання.
Для низькотемпературних трубопровідних систем та пристроїв слід використовувати низькотемпературні кульові крани з кришками. У трубопровідній системі установки каталітичного крекінгу нафтопереробної установки можна вибрати кульовий кран підйомного типу.
В обладнанні та трубопровідних системах для агресивних середовищ, таких як кислоти та луги в хімічних системах, доцільно використовувати кульові крани з нержавіючої сталі, виготовлені з аустенітної нержавіючої сталі та політетраоксиетилену як сідло та ущільнювальне кільце.
Кульові крани з металометалевим ущільненням можуть використовуватися в трубопровідних системах або пристроях для високотемпературних середовищ у металургійних системах, енергетичних системах, нафтохімічних установках та системах міського опалення.
Коли потрібне регулювання потоку, можна вибрати черв'ячний привід, пневматичний або електричний кульовий кран з V-подібним отвором.