Сферичният кран по-добър ли е от шибър?

В индустриалните тръбопроводни системи изборът между сферични кранове и шибъри често предизвиква дебат. За да се отговори на въпроса „Сферичният кран по-добър ли е от шибър?“ е необходимо количествено сравнение от размери като съпротивление на потока, уплътняващ механизъм, работна честота и разходи за поддръжка.

От гледна точка на характеристиките на съпротивлението на потока, вътрешният диаметър на aшибър с пълен портсъвпада с този на тръбопровода. Когато вентилът е напълно отворен, средата преминава през почти линейно, с измерен коефициент на съпротивление на потока (стойност K) толкова нисък, колкото 0,05–0,1. Конвенционалните сферични кранове с намален отвор обикновено имат малко по-високо съпротивление на потока от шибърите с пълен отвор, ноСферичен кран с пълен отворможе също да постигне стойност на K от около 0,05. За приложения, изискващи често отваряне и затваряне, завъртането на сферичния кран на 90 градуса отнема само няколко секунди, което е много по-бързо от около десетина завъртания, необходими за шибър.

По отношение на ефективността на уплътняване, сферичните кранове разчитат на плаваща или монтирана на стойка топка, свързваща се с PTFE или метални седалки, постигайки нулево изтичане подAPI 598стандарти за изпитване (Скорост на изтичане По-малко или равно на 0,5 mL/инч·час). Шибърите, от друга страна, постигат уплътнение чрез заклинване на шибър към седалките. При продължителна употреба остатъците са склонни да се натрупват във водещите релси на портата, което води до лошо изключване. Полеви данни от aшибър на тръбопроводав линия за пренос на природен газ показват, че след две години работа, скоростта на вътрешните течове се е увеличила средно с 0,8%, докато сферичният кран, инсталиран през същия период, поддържа първоначалния си клас на уплътнение.

Като се има предвид поддръжката и експлоатационния живот: гайката на стеблото и водещите жлебове на шибъра на шибър изискват периодично смазване и когато са частично отворени, високоскоростната среда може да причини вибрации, ускорявайки износването на уплътнителните повърхности. За разлика от това, уплътнителните повърхности на сферичния кран остават извън контакт със средата по време на отваряне и затваряне, осигурявайки експлоатационен живот обикновено 2-3 пъти по-голям от този на шибър (въз основа на циклични тестове подASME B16.34: сферичен кран По-голям или равен на 20 000 цикъла, шибър ≈8 000 цикъла).

По този начин окончателният избор междушибър и сферичен крантрябва да се базира на работните условия: ако тръбопроводът трябва да остане напълно отворен или напълно затворен за дълги периоди, с чиста среда и ниска честота на превключване (напр. по-малко от 50 пъти годишно), шибърът с пълен порт може да бъде предпочитан поради по-ниската си цена. Въпреки това, за сценарии, изискващи често превключване (забележка: сферичните кранове не се препоръчват за дроселиране, а за честа операция включване-изключване), където средата съдържа частици или когато се изисква бързо изключване, предимствата на сферичните кранове са ясни. Например в нефтохимическите байпасни линии характеристиката на нулеви течове на сферичните кранове ефективно намалява неорганизираните емисии.

Може да се види, че сферичните кранове като цяло превъзхождат традиционните шибъри по отношение на уплътнение, работна скорост и експлоатационен живот. обачешибър с пълен портвсе още има незаменими икономически ползи в специфични нискочестотни тръбопроводи с пълен отвор. Инженерите трябва да направят окончателния избор въз основа на номиналните стойности на налягането и температурата и изискванията за клас на утечки от кодове като ASME B16.34 и API 6D.