Zawór kulowy z uszczelnieniem mieszkowym

Co to jest zawór mieszkowy

Zawór mieszkowy to specjalnie zaprojektowany zawór odpowiedni do stosowania w branżach zajmujących się niebezpiecznymi mediami, w których nawet niewielkie wycieki mogą być niezwykle krytyczne. Wraz z gwałtownym rozwojem nowych gałęzi przemysłu, takich jak przemysł chemiczny i jądrowy, przez rurociągi przepływa coraz więcej łatwopalnych, niebezpiecznych, niezwykle trujących i toksycznych mediów. Stwarza to wysokie ryzyko wycieku, wybuchu i zagrożenia dla zdrowia. W związku z tym zawory stosowane w takich rurach i systemach mają określone rygorystyczne wymagania dotyczące szczelności i uszczelnienia.

Potrzeba zupełnie innego podejścia wymaganego dla pożądanego uszczelnienia i redundancji doprowadziła do opracowania zaworu kulowego z uszczelnieniem mieszkowym.

Budowa zaworu kulowego z uszczelnieniem mieszkowym

Metalowe mieszki są główną cechą zaworu kulowego z uszczelnieniem mieszkowym. Istnieją dwa rodzaje mieszków:

i. Formowane mieszki - są one wytwarzane poprzez walcowanie płaskiego arkusza w rurę i spawanie wzdłużne. Następnie rura jest mechanicznie formowana w mieszek z zaokrąglonymi i szeroko rozstawionymi fałdami.

ii. Spawany mieszek liściowy - w tym typie spawane są ze sobą cienkie metalowe płytki przypominające podkładki. Spawanie odbywa się po wewnętrznej i zewnętrznej stronie płyty podobnej do podkładki. Fałdy na jednostkę długości w miechach spawanych są większe.

Ilość ruchu na zagięcie jest taka sama zarówno dla formowanych, jak i spawanych miechów. Tak więc, dla tej samej szybkości skoku, mechanicznie formowane mieszki są dwa do trzech razy dłuższe niż ich spawane odpowiedniki.

Dolny koniec i zespół trzpienia są spawane za pomocą automatycznego spawania szwów, podczas gdy górny koniec jest spawany za pomocą automatycznego spawania szwów na płycie łączącej, tworząc metalową osłonę między płynnym medium a otoczeniem, zapewniając zerowy wyciek z trzpienia zaworu.

Powierzchnia uszczelniająca dysku zaworu i konstrukcja zaworu są precyzyjnie szlifowane, więc po zakończeniu instalacji potwierdza się, że 100 % przeszedł test ciśnieniowy, a możliwość jakiegokolwiek wycieku jest wyeliminowana. Jako uszczelnienie pomocnicze, dławnica jest zawsze utrzymywana na mieszku, co poprawia trwałość i ochronę. Metalowe mieszki zaworów wysokociśnieniowych mają wielowarstwową konstrukcję, która gwarantuje 10000-krotne otwarcie/zamknięcie przy najwyższym ciśnieniu dzięki hydroformowaniu.

Jak działa zawór kulowy z uszczelnieniem mieszkowym?

Zawór kulowy z uszczelnieniem mieszkowym to kompaktowa konstrukcja, która jest rodzajem zaworu sterującego, który wykorzystuje mieszki do uszczelniania elementów trzpienia zaworu. Zawór mieszkowy ma wewnątrz mieszek, a dolny koniec mieszka ze stali nierdzewnej jest przyspawany do trzpienia, aby zapobiec erozji trzpienia przez płyn systemowy. Drugi koniec jest umieszczony między korpusem zaworu a pokrywą zaworu, tworząc trwałe uszczelnienie. Ta konfiguracja podwójnego uszczelnienia eliminuje wycieki, tj. nawet jeśli mieszek się zapadnie, opakowanie trzpienia zapobiegnie dalszemu wyciekowi. Mieszki są przyspawane do trzpienia zaworu, aby zapewnić stabilną wydajność pracy i zapobiec wibracjom trzpienia zaworu wywołanym ruchem wkładki zaworu.

Zalety Zawór kulowy z uszczelnieniem mieszkowym

1. Najważniejszą zaletą każdego zaworu mieszkowego jest konstrukcja z podwójnym uszczelnieniem (mieszek + uszczelnienie). Tak więc, nawet jeśli mieszek ulegnie awarii, uszczelnienie trzpienia zapobiegnie wszelkiego rodzaju wyciekom, aby spełnić międzynarodowe standardy uszczelnień.

2. Minimalizuje straty medium i zapewnia bezpieczeństwo oraz ochronę środowiska. Ostatecznie poprawi to bezpieczeństwo instalacji, w której zainstalowano zawór mieszkowy.

3. Może działać jako oszczędzacz energii, ponieważ przyczynia się do minimalizacji strat energii spowodowanych wyciekami.

4. Ponieważ wyciek jest zminimalizowany, zapobiega to częstej konserwacji zaworu. Prowadzi to do wydłużenia żywotności zaworu.

5. Dzięki dłuższej żywotności koszty eksploatacji i konserwacji są znacznie niższe.

6. Wytrzymała konstrukcja uszczelnienia mieszkowego zapewnia zerowy wyciek z trzpienia zaworu, zapewniając tym samym warunki bezobsługowe.

7. Instalacja zaworu mieszkowego zwiększa bezpieczeństwo personelu, ponieważ można zminimalizować emisję łatwopalnych, toksycznych i niebezpiecznych chemikaliów.

Porównanie Zawór kulowy z uszczelnieniem mieszkowym z zaworami normalnymi

Ø Gdy stosowane są zawory z uszczelnieniem dławnicowym, takie jak zasuwy lub zawory kulowe w systemie przesyłania podgrzanego oleju (przepuszczalność podgrzanego oleju jest około 50 razy większa niż pary), ryzyko wycieku gorącego oleju jest dość wysokie i może spowodować utratę sprzętu i mienia. W takich przypadkach, ze względu na swoją konstrukcję, zawór mieszkowy może zapewnić absolutnie zerowy wyciek.

Ø W zwykłych zaworach kształt grafitowego uszczelnienia nie może zapewnić skutecznego uszczelnienia 100%, co jest głównym powodem częstych wycieków zaworu uszczelniającego. Ponieważ zwykłe wypełniacze są produkowane z grafitu, jeśli czystość grafitu nie jest odpowiednia, jego odporność na olej spadnie poniżej. Gdy przesyłany olej opałowy jest nasączany wypełniaczem grafitowym, niektóre zanieczyszczenia grafitowe są oddzielane i przepływają wraz z nim.

Ø Gdy zawór kulowy jest używany w systemie z podgrzewanym olejem, jeśli wewnętrzny PTFE nie jest odporny na wysokie temperatury, szybko się pogorszy i spowoduje wyciek zaworu.

Ø Wewnętrzne części zaworu mieszkowego są wykonane ze stali nierdzewnej, która może wytrzymać temperaturę 425°C. Biorąc pod uwagę żywotność zaworu mieszkowego, czas działania zaworu mieszkowego wynosi ponad trzy lata. Dlatego też, aby utrzymać niezawodność wyjścia i zmniejszyć bezpośrednie koszty eksploatacji, zawór odcinający mieszkowy jest preferowany w stosunku do zwykłych zaworów uszczelniających w przypadku systemu, w którym przesyłany jest podgrzany olej.

Przewodnik wyboru mieszków

1. Wybierz wewnętrzną średnicę mieszka zgodnie ze średnicą trzpienia zaworu. Wewnętrzna średnica mieszka powinna być większa niż średnica trzpienia wynosząca 115 mm.

2. Średnica zewnętrzna mieszka jest dobierana w zależności od średnicy wewnętrznej mieszka. Średnica zewnętrzna i średnica wewnętrzna są powiązane stosunkiem średnicy zewnętrznej do średnicy wewnętrznej. Ogólnie stosunek średnicy zewnętrznej do średnicy wewnętrznej wynosi od 113 do 115.

3. Grubość ścianki, liczba warstw, liczba pofałdowań i długość rury falistej muszą spełniać wymagania dotyczące odporności na ciśnienie, skoku i żywotności rury falistej. W normalnych warunkach, przy większym ciśnieniu, wymagana jest większa grubość mieszka. Aby zwiększyć przemieszczenie lub zmniejszyć sztywność mieszka i wydłużyć żywotność, można zmniejszyć grubość pojedynczej warstwy i zwiększyć liczbę warstw mieszka.

4. Do przenoszenia wyższych ciśnień zaleca się stosowanie mieszków o konstrukcji wielokrotnej. Ciśnienie, które może wytrzymać mieszek, można zwiększyć, stosując 2 lub 3 pale metalowej ściany, jak w przypadku mieszków o konstrukcji wielowarstwowej. Ciśnienie znamionowe przy użyciu mieszka dwuwarstwowego może wzrosnąć o 80% do 100% w porównaniu z mieszkiem jednowarstwowym o tej samej grubości. Alternatywnie, długość skoku jest zmniejszona, jeśli używany jest jednowarstwowy mieszek o grubości odpowiadającej ciśnieniu znamionowemu dwuwarstwowego mieszka. Uzyskujemy więc wyraźną przewagę konstrukcji wielowarstwowej nad mieszkiem jednowarstwowym o tej samej grubości.

5. Aby zapobiec zniekształceniu mieszków, należy ściśle przestrzegać zaprojektowanej konstrukcji prowadnicy.

6. Aby zapobiec zużyciu i przedwczesnemu uszkodzeniu, należy unikać miejscowego kontaktu między trzpieniem zaworu a mieszkiem.

7. Konstrukcja powinna zapobiegać skręcaniu i deformacji miechów.

8. Konstrukcja zaworu powinna być ograniczona przez skok wysuwu i ściskanie mieszka. Ma to na celu zapobieganie przemieszczaniu się mieszka i wytrzymanie ściskania i rozciągania poza określony test żywotności. W normalnych warunkach skok mieszka nie powinien przekraczać 25% długości swobodnej. Jeśli nie zostanie to spełnione, wpłynie to na żywotność mieszków, zwłaszcza zaworów mieszkowych w środowisku o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu.

9. Mieszki mają taką samą klasę ciśnienia i temperatury jak zawór kulowy z uszczelnieniem mieszkowym. Mieszek musi wytrzymać próbę ciśnieniową ciśnienia nominalnego głównego zaworu przy 38 ℃ i 115-krotności ciśnienia nominalnego przy 38 ℃. Podczas próby ciśnieniowej spoina nie powinna pękać ani przeciekać, a mieszek nie powinien się skręcać.

10. Materiał komponentów mieszka powinien być wybrany w dopuszczalnym zakresie temperatur i powinien charakteryzować się dobrą formowalnością, wydajnością spawania i kompatybilnością z medium.

Zakres zastosowań zaworu kulowego z uszczelnieniem mieszkowym

- Zawory mieszkowe eliminują ryzyko wycieku płynu procesowego i dlatego idealnie nadają się do zastosowań, w których nie można tolerować wycieków z zaworów. Zawory te są więc preferowane w miejscach, w których obsługiwane są wysoce niebezpieczne materiały, takie jak wodór, amoniak, chlor i inne podobne trujące lub wybuchowe materiały.

- Nadaje się do stosowania jako zawór odcinający w przewodzących ciepło rurociągach olejowych, toksycznych, łatwopalnych, wysoce przepuszczalnych, zanieczyszczających środowisko i radioaktywnych. Można go uznać za wysokiej jakości produkt do tworzenia fabryki wolnej od wycieków.

- Aby wymienić tylko kilka, zawór kulowy z uszczelnieniem mieszkowym jest szeroko stosowany w przemyśle petrochemicznym, elektronicznym, różnych zakładach, przemyśle próżniowym itp.

Środki ostrożności dla zaworu kulowego z uszczelnieniem mieszkowym

Ø Aby uniknąć uszkodzenia lub zranienia personelu lub sprzętu, należy zawsze przeczytać wszystkie ostrzeżenia i instrukcje. Nieprofesjonalne ponowne przygotowanie, użycie obcych części zamiennych lub nieprawidłowe czynności konserwacyjne mogą spowodować utratę wydajności lub doprowadzić do obrażeń personelu lub uszkodzenia części.

Ø W przypadku silnie korozyjnego środowiska chemicznego należy używać podwójnie uszczelnionych mieszków, aby uzyskać dwie warstwy ochronne uszczelnienia.

Ø Jeśli w powietrzu wyczuwalny jest zapach czynnika lub pokrywa zaworu jest mokra, oznacza to, że mieszek został uszkodzony przez czynnik.

Ø Mieszek można wymienić samodzielnie lub zlecić to producentowi. Wymień go, aby uniknąć długotrwałego zaniedbania, zagrożenia życia i uszkodzenia całego zaworu.

Ø Nadmiernie dokręcona nakrętka dławika może powodować nadmierne zużycie uszczelnienia i utrudniać swobodny ruch trzpienia wtyczki.

Przyczyny nieszczelności zaworu rękawicy z uszczelnieniem mieszkowym

Istnieje wiele przyczyn nieszczelności zaworu mieszkowego. Wycieki z zaworu mieszkowego dzielą się na wycieki wewnętrzne i wycieki zewnętrzne.

1. Wynika to z faktu, że płynne medium zawiera stałe zanieczyszczenia, które uszkadzają powierzchnię uszczelniającą i powodują awarię.

2. W połączeniu z analizą użytkowania na miejscu, przyczyna wycieku trzpienia zaworu jest głównie związana z konstrukcją zaworu, środowiskiem pracy i trybem pracy.

3. Trzpień zaworu posiada podwójną strukturę uszczelniającą złożoną z mieszka i uszczelnienia. Mieszki są spawane z wewnętrznym pierścieniem okładzinowym i zewnętrznym pierścieniem okładzinowym w celu utworzenia zespołu mieszkowego, a następnie spawane z trzpieniem zaworu i korpusem prowadzącym w celu zablokowania wycieku medium przez trzpień zaworu. Trzpień zaworu mieszkowego porusza się w górę i w dół za pomocą płaskiego klucza, aż górna powierzchnia końcowa płaskiego klucza zetknie się z dolną powierzchnią końcową dolnego uszczelnienia. Ponieważ dolne uszczelnienie jest wykonane z materiału PTFE, jeśli zawór zostanie zbyt mocno otwarty, płaski klucz zostanie osadzony w uszczelnieniu, zawór mieszkowy nie będzie mógł być otwierany i zamykany, a zespół mieszka zostanie zniszczony, powodując wyciek medium wzdłuż trzpienia zaworu.

4. Rozciąganie i ściskanie zaworu mieszkowego zgodnie z procesem określania linii może przyczynić się do wycieku. Jeśli rozciąganie lub ściskanie przekroczy limit, mieszek może zostać uszkodzony, co spowoduje pęknięcie węża małej serii, awarię uszczelnienia. Dlatego konieczne jest zwiększenie urządzenia ograniczającego otwieranie i zamykanie zaworu mieszkowego, tak aby mieszek zawsze rozszerzał się i kurczył w zakresie projektowym podczas pracy zaworu.

 Podsumowanie   

Unikalna konstrukcja zaworu mieszkowego i jego skuteczność w zapewnianiu szczelności sprawiają, że jest to najlepiej dopasowany zawór do szerokiego zakresu zastosowań, zwłaszcza do materiałów niebezpiecznych i tam, gdzie media systemowe są w wysokich temperaturach. Trwałość, bezobsługowość i opłacalność to dodatkowe zalety zaworów mieszkowych.

NTGD Valve jest profesjonalnym producent zaworów z uszczelnieniem mieszkowymNie wahaj się z nami skontaktować, jeśli masz jakiekolwiek pytania