La vàlvula de control mal entès
Sovint, aquesta vàlvula es culpa injustament quan es produeixen problemes, però el culpable real és el seu ús en les aplicacions equivocades.
Les vàlvules de comprovació poden ser les vàlvules més mal enteses mai inventades. Si esmentes les vàlvules de comprovació a la majoria del personal de les plantes, la resposta típica és "no funcionen". De fet, és possible que aquest personal hagi tret els interns o rebutjat el sistema per evitar utilitzar vàlvules de control. És a dir, aquestes vàlvules poden ser la vàlvula menys popular que s’utilitza avui en dia.
Aquest article explorarà els fonaments bàsics de les vàlvules de verificació, com funcionen, quins tipus hi ha, com seleccionar -los i instal·lar -los, com resoldre els seus problemes i per què no sempre són la causa del problema.
En poques paraules, una vàlvula de verificació permet el flux en una direcció i impedeix automàticament el flux posterior (flux invers) quan el fluid de la línia inverteix la direcció. Són una de les poques vàlvules automatitzades de si mateix {{1} que no requereixen ajuda per obrir -les i tancar -les. Tot i que alguns poden estar equipats amb dispositius ponderats i disminuïts externament per a circumstàncies especials, la majoria no disposa d’assistència externa com es troba amb control d’encesa/apagat o d’altres vàlvules. A diferència d’altres vàlvules, continuen treballant, fins i tot si la instal·lació vegetal perd aire, electricitat o pressió hidràulica o l’ésser humà que pot anar en circulació manualment.
Igual que amb altres tipus de vàlvules, les vàlvules de comprovació es troben en una gamma completa de mides, materials i connexions finals. Les mides de la línia oscil·len entre 1/8 polzades o menors i 50 polzades i més grans. Són de bronze, ferro colat, plàstics, acer de carboni, diverses notes d’acer inoxidable i aliatges com Hastelloy, Inconel, Monel i Titani. Les connexions finals inclouen roscat, soldadura de soca, soldadura de cul, brida, ranada, hòstia i tipus d’inserció.
Les vàlvules de comprovació es troben a tot arreu, incloses a la llar. Si teniu una bomba de dipòsit al soterrani, probablement una vàlvula de comprovació es troba a la línia de descàrrega de la bomba. Fora de la llar, es troben en indústries com la dessalinització, l’aigua i els residus, químics, aliments i begudes, geotèrmia, mineria, petroli i gas, potència, polpa i paper, refinar i molt més.
La vàlvula de control mal entès
Igual que altres vàlvules, les vàlvules de comprovació s’utilitzen amb una varietat de medis: líquids, aire, altres gasos, vapor, condensat i, en alguns casos, líquids amb partícules o purins. Les aplicacions inclouen descàrrega de bomba i compressor, línies de capçalera, interruptors de butaques, no - alleujament de la pressió del codi, línies de vapor, línies de condensat, bombes d’alimentació química, torres de refrigeració, bastidors de càrrega, línies de purga de nitrogen, calderes, sistemes de HVAC, serveis públics, bombes de pressió, bombes d’abocament, rentat -} baixes i línies d’injecció.
Com funcionen
Les vàlvules de comprovació són sensibles al flux i confien en la pressió de la línia i el flux per obrir -les i tancar -les. El disc intern permet que el flux passi endavant, que obre la vàlvula. El disc comença a tancar la vàlvula a mesura que el flux cap endavant disminueix o es reverteix, depenent del disseny. La funció o la finalitat d’una vàlvula de verificació és evitar el flux invers. La construcció normalment és senzilla amb només uns quants components com el cos, el seient, el disc i la coberta. Segons el disseny, pot haver -hi altres articles com ara una tija, un passador de la frontissa, un braç de disc, una molla, bola, elastòmers i coixinets.
El segellat intern del disc de la vàlvula de verificació i el seient es basa en la pressió de la línia "inversa" en contraposició a la força mecànica utilitzada per a les vàlvules de control d'encesa/apagada. A causa d'això, les taxes de fuites de seient admissibles són més grans per a les vàlvules de comprovació que amb les vàlvules de control d'encesa/apagada. MSS SP - 61 "Prova de pressió de les vàlvules d'acer", publicada per la Society Fabricants Standardization, és un estàndard utilitzat pels fabricants per realitzar proves de tancament de seients i closques per a vàlvules de comprovació (així com altres vàlvules). Els factors que afecten la fuita de la vàlvula de verificació inclouen la pressió inversa, els suports i el que es fa el material del seient (com el metall o un elastòmer). Les superfícies de seients metàl·liques i PTFE generalment permetran algunes fuites mentre que els elastòmers com BUNA - N i Viton proporcionen un apagat de bombolles (fuites zero).
A causa d'això, els elastòmers s'han de tenir en compte per als suports d'aire/gas i baixos - segellat de pressió. Les consideracions importants quan s’utilitzen elastòmers per a aquestes vàlvules són la temperatura del servei i la compatibilitat de l’elastòmer amb els mitjans de comunicació.
Quina és la vàlvula de control ideal?
Independentment del tipus o estil de la vàlvula, el servei més llarg - el servei gratuït provindrà de vàlvules dimensionades per a l’aplicació, no necessàriament la mida de la línia. L’ideal seria que el disc sigui estable contra l’aturada interna en posició oberta quan flueix o es tanca completament quan no hi ha flux o comprovació. Quan es compleixen aquestes condicions, no es produirà cap xerrada del disc, evitant així una fallada de la vàlvula prematura. Malauradament, la majoria de les vàlvules de comprovació estan seleccionades de la mateixa manera que les vàlvules de control ON/OFF estan seleccionades, per mida de la línia i el desig del CV més gran disponible. Això ignora el fet que a diferència de les vàlvules de control d’encesa/apagada que tenen accionament (manual, pneumàtic, hidràulic o electrònic), només les condicions de flux determinen el rendiment intern de la vàlvula de comprovació.
Comproveu que les vàlvules internes són sensibles al flux, a diferència de les vàlvules de control d'encesa/apagada. Si no hi ha prou flux i pressió per obrir completament la vàlvula de verificació, es produeix una xerrada de retallada dins de la vàlvula. D’aquesta manera es produeix un desgast prematur, un potencial de fracàs i una caiguda de pressió més elevada del calculat.
Sempre que una part metàl·lica es frega contra una altra part metàl·lica, el desgast és el resultat. Això comporta un fracàs eventual del propi component. Una fallada del component pot provocar que la vàlvula no realitzi la seva funció, que en el cas d’una vàlvula de comprovació és evitar el flux invers. En casos extrems, la fallada podria donar lloc a que els components (s) s’escapessin a la línia, provocant fallades o no rendiments d’altres vàlvules o equips de la línia.
Normalment, la caiguda de pressió es calcula en funció de la vàlvula de comprovació que sigui 100% oberta com amb les vàlvules de control ON/OFF. Tanmateix, si el flux no és suficient per aconseguir obert i la vàlvula de comprovació només està parcialment oberta, la caiguda de pressió serà superior a la que es calcula. Això es deu al fet que el CV efectiu de la vàlvula sigui inferior al màxim quan la vàlvula de comprovació està parcialment oberta. En aquesta situació, un CV de gran valoració es fa perjudicial per a la vàlvula de verificació (a diferència de les vàlvules de control ON/OFF). Això es tradueix en la xerrada del disc i el fracàs eventual. No és el cas d’algunes altres vàlvules. Per exemple, amb una vàlvula de porta totalment oberta, la falca està fora del camí de flux. Per tant, el flux a través de la vàlvula no afecta el rendiment de la falca tant si aquest flux és baix, mitjà o alt.
Hi ha diversos tipus de vàlvules de comprovació disponibles. A continuació s’inclouen alguns dels tipus més populars. Tot això es pot utilitzar per a suports nets. Igual que amb altres tipus de vàlvules, es poden trobar vàlvules de comprovació especialitzades si hi ha aplicacions úniques. Tot i que cap tipus de vàlvula és bo per a totes les aplicacions, cadascuna té els seus avantatges.
Prendre temps per contactar amb el fabricant per ajudar -vos en la selecció us pot ajudar a trobar el millor ajustament. Això és especialment cert si teniu problemes amb qualsevol tipus de vàlvula de comprovació que s’instal·la actualment.
Comprovació del swing
Els xecs de swing són un disseny senzill que utilitza un disc connectat a un braç que es troba a la part superior de la vàlvula (a la posició de les 12 hores). El flux invers i la gravetat ajuden a la vàlvula al tancament. Els xecs de swing es poden utilitzar per a la majoria de suports i generalment proporcionen una bona capacitat de flux. Només s’han d’instal·lar en posició de flux horitzontal. Això es deu al fet que no funcionaran correctament en les posicions de flux vertical. Tampoc tendeixen a segellar bé en aplicacions de baixa. Aquestes vàlvules de verificació van de mida des de ½ polzada i més petites fins a 50 polzades i més grans, i estan disponibles amb connexions de soldadura de sòcol, de sòcol, de soldadura brides o de soldadura. Els xecs de swing són normalment fàcils d’inspeccionar i mantenir. En la majoria dels casos, es poden realitzar reparacions amb la vàlvula de la línia. A causa del seu disseny, els xecs de swing no són ràpides - vàlvules de tancament a causa de la distància de viatge des de la plena oberta fins al tancament. Això significa que són molt susceptibles a problemes de martell d’aigua. La majoria de les vàlvules de comprovació de swing compleixen Ansi B16.10 Face - a - Dimensions facials i permetrà que el pigo de la línia. Hi ha una variació de la comprovació del swing anomenada el control del disc d'inclinació. Tanmateix, aquesta versió no permet la línia de porqueria.
Comprovació de pistó/poppet
Les vàlvules de comprovació d’estil de pistó o poppet estan disponibles com a patró en línia, inclinades (-) o convencionals (90 graus t - patró). Tots els tipus es consideren un estil de vàlvula de control silenciós que eviten el martell d’aigua i el flux invers. Això ho fa mitjançant un disc assistit de primavera - en línia amb el flux que té una distància de viatge curta, donant lloc a una vàlvula de tancament ràpida -. A mesura que la velocitat de futur comença a retardar -se, l’assistència de primavera comença a tancar el disc. Quan la velocitat cap endavant arriba a zero, el disc de la vàlvula es tanca contra el seient abans que es produeixi un flux invers, evitant augmentar la pressió a la línia i, per tant, evitant el martell d’aigua. La majoria de dissenys es poden instal·lar en qualsevol posició, inclòs el flux cap avall si s’instal·la la molla adequada. Les vàlvules de revisió de pistó/poppet estan disponibles d’1/4 polzades a 24 polzades i més grans. El disseny del cos seleccionat determinarà la caiguda de pressió; Els dissenys en línia proporcionaran el millor rendiment del flux. Les vàlvules de comprovació de pistó/poppet estan disponibles amb diverses connexions finals diferents, incloses les roscades, les brides, les soldables, etc. Hi ha connexions especials finals, però haureu de consultar amb el fabricant de vàlvules de comprovació. Algunes d’aquestes vàlvules de revisió es poden inspeccionar i reparar en línia. L’ideal seria que aquest estil de vàlvula de comprovació només s’ha d’utilitzar per al servei de suports nets sense partícules.
Comproveu la inserció de la brida
Les vàlvules d’inserció d’inserció de brides són una vàlvula de control d’estil extremadament compacta, hòstia -. S’utilitzen habitualment a la línia - i varien de ½ polzada a 20 polzades de mida. Aquest estil també es considera un tipus de comprovació silenciosa que ajuden a prevenir el martell d’aigua. En conseqüència, tindran una molla interna que ajuda al tancament de la vàlvula. La comprovació d’inserció de la brida i el seu disseny compacte permeten afegir -lo a un sistema existent amb una alteració mínima de canonades necessàries.
Comprovació guiada al centre
Les vàlvules de revisió guiada del centre són un altre tipus de vàlvula de revisió silenciosa. També estan dissenyats per evitar el martell d’aigua i el flux invers. Aquest estil és similar al pistó/poppet. També entra sota MSS SP125 i 126 per a especificacions. Estan disponibles en estils brides amb mides de 2 a 24 polzades i, de vegades, més grans. De la mateixa manera, aquest estil és el més adequat per a suports nets sense partícules.
Comprovacions de boles
Les vàlvules de control de boles utilitzen una bola dins del cos per controlar el moviment del flux. Aquest estil també es considera un tipus de comprovació silenciosa. La bola és lliure de girar, donant lloc a un desgast i una acció d’eixugar entre la bola i el seient.
Aquesta funció fa que les comprovacions de boles siguin útils per als mitjans viscosos. Les comprovacions de boles es troben normalment en mides més petites de 2 polzades i menys. Alguns dissenys inclouen una molla per ajudar en el tancament i per utilitzar -los en estils de grau 90 - instal·lats en línies verticals. Segons el disseny del cos, les caigudes de pressió amb tipus de boles poden ser superiors a les altres tipus de vàlvules de comprovació. Les comprovacions de boles estan disponibles en diverses connexions finals, inclosa la soldadura roscada i la sòcol. Alguns dissenys del cos permeten la reparació/inspecció en línia.
Selecció
Entre els molts factors a tenir en compte a l’hora de seleccionar una vàlvula de verificació hi ha la compatibilitat de material amb la classificació de pressió de la vàlvula medi (ANSI), mida de la línia, dades d’aplicació (flux, disseny/condicions de funcionament), instal·lació (horitzontal, flux o flux avall), connexió final, dimensions de sobre (sobretot si substitueixen una vàlvula existent per evitar modificacions de pipa), requisits de fuga i requeriments especials com ara neteja d’oxigen, nota, no, etc.
Hi ha molts dissenys de vàlvules de comprovació diferents, amb el més antic i comú és el control de swing.
Resolució de problemes
En substituir una vàlvula de verificació, ajuda a fer les següents preguntes senzilles:
Per què substitueixo aquesta vàlvula?
Quin va ser el problema?
De vegades ens ocupem tan o absorbits en altres coses, ens oblidem que la causa pot ajudar a la solució.
Els problemes comuns de la vàlvula de control inclouen soroll (martell d’aigua), vibracions/xerrades, flux invers, enganxament, fuites, interns que falta, desgast de components o danys. Tanmateix, convé esmentar que normalment la causa real és la mida, la molla i/o l’estil equivocats per a l’aplicació de la vàlvula de verificació. En aquests casos, el problema és l’aplicació, no la vàlvula de comprovació.
Dos dels problemes més habituals amb les vàlvules de comprovació són una mida incorrecta o una instal·lació incorrecta. El dimensionament incorrecte es presenta en una de les dues formes. Si el CV de la vàlvula és massa petit per a l’aplicació, veuríeu una caiguda de pressió molt alta que podria provocar un desgast de vàlvules prematurs a causa de les elevades velocitats implicades. Més freqüentment, si el CV de la vàlvula és massa gran per a l’aplicació, no hi haurà prou caiguda de pressió creada a la vàlvula de verificació per obrir -la completament. Qualsevol vàlvula de revisió que no estigui totalment oberta té una alta probabilitat de xerrameca que comportarà una fallada prematura de la vàlvula. La instal·lació incorrecta consisteix en no tenir la quantitat adequada de canonades rectes aigües amunt de la vàlvula de verificació. L’ideal és que es desitgi un mínim de 10 diàmetres de canonades de canonades rectes aigües amunt de la vàlvula de verificació. Això és per assegurar un bon flux laminar que passa per la vàlvula de verificació. Les distàncies més curtes poden causar turbulència i gir de flux que poden portar prematurament qualsevol estil de vàlvula de verificació.
Exemples d'alguns altres problemes per a les vàlvules de comprovació són el cabal invers i el martell d'aigua. En ambdues situacions, es vol una vàlvula de tancament ràpida -. El flux invers pot ser costós, sobretot si es produeix a la descàrrega d’una bomba i la bomba gira cap enrere. El cost per reparar o substituir la bomba, a més del temps d’aturada de la planta, supera amb escreix el cost d’instal·lar la vàlvula de control adequat en primer lloc. Amb el martell d’aigua, necessiteu una vàlvula de comprovació de tancament més ràpida - per evitar les pujades de pressió i les ones de xoc que es produeixen quan el disc cau al seient, enviant sorolls, vibracions i sons de martell que poden trencar canonades i danyar equips i suports de canonada.
Si falten els interns o presenten un desgast excessiu, es poden produir dos factors. Primer, si la vàlvula de verificació seleccionada no té prou flux per mantenir -la contra la seva parada, es necessita una vàlvula amb un CV inferior per evitar la xerrada dels interns. En segon lloc, si s’utilitza la vàlvula de comprovació a la descàrrega d’un compressor d’aire o gas recíproc, es necessita una vàlvula especialitzada amb un disseny o un dashpot amortit per manejar el ciclisme de freqüència alta {{2 {2 {2 {2. L’enganxament es pot produir quan l’escala o la brutícia queda atrapada entre el disc i el cos del cos. Les fuites es poden produir des de danys al seient o al disc o a les escombraries simples de la línia. Es necessita un elastòmer per proporcionar fuites zero.
Instal·lació
Quan instal·leu vàlvules de verificació, apunteu la fletxa de flux en la direcció del flux per permetre que la vàlvula realitzi la seva funció prevista. La fletxa de flux es pot trobar al cos o a l’etiqueta. Assegureu -vos que el tipus de vàlvula funcionarà a la posició instal·lada. Per exemple, no totes les vàlvules de comprovació funcionaran en una línia vertical amb un flux cap avall, ni les vàlvules de control de pistó de grau de grau o 90 {4 {4} graus de grau es realitzaran en una línia vertical sense una molla per empènyer el disc cap a la ruta de flux. El disc d'algunes vàlvules de verificació s'estén al pipeline quan les vàlvules estan totalment obertes. Això podria interferir en el rendiment d’una altra vàlvula cargolada directament a la vàlvula de verificació. Com hem comentat anteriorment si és possible, instal·leu la vàlvula de comprovació un mínim de 10 diàmetres de canonades aigües avall de qualsevol component del sistema de muntatge o d’altres canonades que pugui causar turbulències. Observeu, vaig dir "si és possible". Al cap i a la fi, quantes vàlvules de revisió heu vist cargolades a la descàrrega d’una bomba? Molts! Una bona font de referència per a la instal·lació de comprovació i altres estils de vàlvules és MSS SP-92 "Guia d'usuaris de la vàlvula", publicada per la Societat de Standardització de Fabricants.
Com són les vàlvules de comprovació com les portes?
Per últim, m’agrada comparar les vàlvules de comprovació a les portes - si aquesta porta és a la vostra oficina o a casa. Normalment, obriu la porta d’oficina al començament del dia i la tanqueu al final, cosa que és similar al que passa quan una bomba està en marxa i desactivada. Tanmateix, si algú es troba a la porta i el circula constantment obert i tancat, què podria passar? En la majoria dels casos, els pins de la frontissa fracassarien, ja que són l’enllaç feble en el funcionament de la porta.
Comprovar les vàlvules enfrontades a una situació similar. Els pins, les tiges, les molles o altres components que es troben constantment en bicicleta poden fallar. És per això que és important seleccionar adequadament les vàlvules de comprovació de les seves aplicacions específiques. La mida de la línia no necessàriament és igual a la mida de la vàlvula. Una vàlvula de verificació amb un CV elevat en una aplicació de baix flux està condemnada des del primer moment. No és la culpa de la vàlvula de verificació, sinó que és culpa de la selecció equivocada de la sol·licitud. La vàlvula de control seleccionada hauria funcionat bé en condicions de flux adequades. Malauradament, la vàlvula de verificació instal·lada té la culpa del fracàs, quan en realitat el culpable era l’aplicació. Sempre és millor revisar les condicions de l’aplicació i el servei amb el fabricant abans de comprar una vàlvula de verificació per assegurar -se que l’estil i les opcions correctes estan seleccionats.