Какво е сплитКлиновиден шибър?

В сектора на индустриалната арматура шибърите се използват широко поради ниското си съпротивление на потока и ниския работен въртящ момент. Сред тях,шибър с разделен клине специално проектиран клапан за високи-температурни колебания и условия на термичен цикъл в тръбопроводите.

 

За разлика от общотоплътен клиновиден шибър, портата му се състои от две независими клиновидни половини, свързани чрез сферичен или шарнирен механизъм. Това позволява на двете половини на вратата автоматично да регулират ъглите си при затваряне, прилягайки плътно към уплътнителните повърхности на седалката.

Този дизайн решава проблема с традиционния твърд клин, който лесно се заклинва или не успява да уплътни при драстични температурни промени.

 

Разделен клиновиден шибър срещу гъвкав клиновиден шибър: Кога да изберете първия?

Потребителите често бъркатшибър с разделен клинсгъвкав шибър с клин. Гъвкавият клиновиден шибър постига определена степен на еластичност чрез прорязване на центъра на шибъра, което го прави подходящ за умерени температурни колебания. Въпреки това, дизайнът от -тип разделяне осигурява по-голяма възможност за радиална компенсация: двете половини на шибъра могат да се въртят независимо с приблизително 1 градус ~2 градуса, поддържайки равномерно уплътняващо специфично налягане, дори когато тялото на вентила се деформира поради топлинно разширение и свиване на тръбопровода.

 

СпоредAPI 600 (13-то издание), шибърите с разделени клинове се препоръчват за парни системи, инсталации за каталитичен крекинг и други приложения с температурни разлики над 150 градуса. Например, когато температурата скочи от околна температура (20 градуса) до 400 градуса, линейното разширение на тялото на клапан от въглеродна стомана може да достигне 4,5 mm на метър. Разделената структура може да поеме повече от 80% от деформационното напрежение и да предотврати задръстване на вратата.

 

Предимства на клиновидни шибъри с разделени клинове в условия на термичен цикъл

Често срещан въпрос: При какви условия шибърът с разделен клин е по-подходящ от традиционния плътен клинов шибър?

 

1. Термичен цикъл и среда на термичен шок

В блоковете за забавено коксуване в рафинериите или входящите тръбопроводи на парни турбини температурите често варират между 200 градуса и 538 градуса. При нагряване ъгловата разлика между портата и седалката на aплътен клиновиден шибърможе да надвишава 0,3 градуса, което води до локално претоварване или празнини на уплътнителните повърхности. Разделеният дизайн позволява на всяка половина на вратата да се само-подравнява независимо, с максимална разлика в ъгъла на компенсация до 0,5 градуса.

Сравнителен тест от 2021 гСветът на клапанитепоказаха, че след 500 термични цикъла между стайна температура и 500 градуса, скоростта на изтичане на седлото на шибъра с разделен клин остава наISO 5208 степен A(По-малко или равно на 0,1 ml/min·inch), докато скоростта на изтичане на шибъра с плътен клин се повиши до степен C само след 200 цикъла.

 

2. Среди, съдържащи твърди частици

Когато средата съдържа прах от катализатор или коксов прах (напр. FCC единици), разделната шибър може да "отреже" отлаганията от уплътнителните повърхности при отваряне. Пролуката между двете половини на затвора (обикновено 1~3 mm) позволява на фините частици да преминават, предотвратявайки заклиняването на твърди частици в уплътнителните повърхности и причиняването на надраскване. API 600 уточнява, че твърдостта на контактните повърхности между шибъра и седлото на шибър с разделен клин трябва да достига най-малко 250 HB (седло) и 350 HB (шибър). Наваряването със стелитна сплав е по избор, което подобрява устойчивостта на износване от 3 до 5 пъти.

Практически методи за предотвратяване на засядане или изтичане при високи-температурни колебания

 

Второ често срещано притеснение: Как да предотвратите задръстване или изтичане на клиновидни шибъри с разделени клинове при високи-температурни колебания?

1. Уплътнение на стеблото и термичен контрол на въртящия момент

Уплътнението на стеблото на шибър с разделен клин е високо-рискова точка за изтичане. При високи температури, свиваемостта на гъвкавата графитна опаковка (подсилена с инконел тел) намалява. Изисквания за правилен монтаж: въртящ момент на уплътнението в студено състояние от 140~160 N·m (за клапани от клас 150 DN150) и повторно затягане до 170~190 N·m при термични условия (300 градуса). Без термично затягане, вероятността от изтичане на уплътнението се увеличава до 15% след 100 часа работа. Освен това връзката между стеблото и шибъра трябва да приеме T-слот или структура на цапфа, за да се избегнат огъващи моменти, причинени от термично разширение.

Смяна на уплътнение на стеблото на шибър с разцепен клинтрябва да се извършва на всеки две години или на всеки 5000 операции, а повърхността на стеблото трябва да се проверява за оценяване (Ra По-малко или равно на 0,4 μm е приемливо).

 

2. Ориентация на монтажа и защита от ерозия на седалката

Разделените клиновидни шибъри обикновено изискват хоризонтален монтаж със стеблото вертикално нагоре. Ако се наклони с повече от 5 градуса, гравитацията ще причини изместване на двете половини на вратата, което ще доведе до едностранен-контакт при затваряне. За тръбопроводи за пара се препоръчва да се монтира уловител за кондензат преди клапана, за да се предотврати ерозията на дву-фазния поток на уплътнителните повърхности.

Стандартната процедура заотстраняване на неизправности при изтичане на седлото на шибър с разделен клинвключва:

• Стъпка 1: Измерете термичната междина между капака и тялото на клапана (допустимо 0,2~0,4 mm);
• Стъпка 2: Използвайте ултразвуков детектор за теч, за да тествате степента на теч. Ако надвишава 100 ml/min, уплътнителните повърхности трябва да се припокрият;
• Стъпка 3: Проверете износването на свързващите щифтове на вратата (изисква се подмяна, ако надвишава 0,1 mm).

 

3. Избор на материал и клас на налягане

Съгласно API 600 препоръчителните материали за тялото на вентила за клиновидни шибъри включватASTM A216 WCB(-29 градуса ~425 градуса),A217 WC6(-29 градуса ~538 градуса), илиA351 CF8M(-196 градуса ~538 градуса). Класове на налягане покриватКлас 150 ~ Клас 2500.

ЗаAPI 600 спецификации на шибър с разделен клин, от производителите трябва да се изисква да предоставят протоколи от тестове за термично уплътняване: задържане на налягането при 1,1 пъти номиналното налягане и максимална работна температура за 30 минути, като изтичането не надвишава стандартните граници.

 

Резюме

Шибърът с разделен клин е професионален избор за работа с термични цикли, термичен шок и-натоварена с частици среда. Неговият механизъм за само-подравняване, възможност за-заглушаване и стриктни производствени изисквания в съответствие с API 600 заедно осигуряват дългосрочна-надеждност при тежки условия като рафиниране на нефт, електроцентрали и химическа обработка.

 

Когато избират, потребителите трябва да се съсредоточат върху данните за термични течове, опаковъчния материал и процедурите за инсталиране и поддръжка, а не само върху резултатите от хидростатичните тестове в студено{0}}състояние. За приложения с температурни колебания, надвишаващи 150 градуса, или годишни цикли на отваряне/затваряне, надвишаващи 1000 пъти, допълнителните разходи за дизайна с разделяне (20~30% по-високи от плътните клиновидни шибъри) обикновено могат да бъдат възстановени в рамките на две години чрез намалени разходи за спиране и поддръжка.