Задвижка API 600

Что такое задвижка API 600?

Задвижка API 600 – это задвижка типа “включено-выключено”. Эта арматура используется для открытия и закрытия потока жидкости в трубопроводе. Задвижка API является двунаправленной проточной арматурой. Это означает, что поток жидкости через клапан может проходить в любом направлении. Производители задвижек API проектируют арматуру таким образом, что один конец может выступать в качестве входа, позволяя жидкости поступать в любом направлении. Задвижка API 600 характеризуется большим диаметром (от 2 до 80 дюймов), литым стальным корпусом, большой толщиной стенок и плоской уплотнительной поверхностью между затвором и седлом. Задвижки API 600 в основном используются в нефтяной и газовой промышленности, особенно в тех случаях, когда для бесперебойной работы требуется минимальный перепад давления. Этот вид арматуры не используется для регулирования расхода. Термин “API 600” представляет собой американский стандарт на конструкцию задвижек, предназначенных для применения в нефтяной промышленности. Этот стандарт устанавливает критерии проектирования задвижек из литой стали (углеродистой и легированной), а также определяет геометрию и размеры задвижек с точки зрения толщины корпуса и крышки, размеров, соединений, вилок и болтов, а также вспомогательных соединений.

Рисунок 1: Задвижка API 600

Компоненты шиберной задвижки API 600

API 600 представляет собой сборку из нескольких компонентов, которые включают следующее:

Рисунок: Схема, показывающая детали и сборку стандартной задвижки API 600

Корпус клапана

Это часть задвижки API 600, в которой размещаются внутренние детали арматуры. Корпус арматуры также служит основным барьером давления в задвижке API 600. Чтобы корпус выдерживал высокое давление и высокие температуры, он изготавливается из прочных металлических материалов, таких как нержавеющая и углеродистая сталь.

Ворота

Затвор является частью задвижки API 600, отвечающей за эффективное уплотнение. Производители задвижек API модифицируют затвор для решения различных задач. К наиболее распространенным типам затворов, используемых в задвижках API 600, относятся шиберные, клиновые, ножевые и параллельные затворы.

Капот

Кожух – это часть задвижки API 600, в которой размещены внутренние компоненты задвижки. Она содержит подвижные компоненты и крепится к корпусу арматуры с помощью винтов или болтов для создания герметичного уплотнения.

Стебель 

Это часть задвижки API 600, которая служит для подъема и опускания затвора. Эта функция достигается путем поворота резьбового штока вручную или с помощью привода. Производители задвижек API 600 проектируют шток таким образом, что он может быть восходящего или невосходящего типа в зависимости от резьбового конца штока.

Сиденье

Седло – это компонент задвижки API 600, который используется для поддержки затвора и предотвращения утечки жидкости. Производитель задвижки API 600 поставляет седла либо встроенными в корпус задвижки, либо в виде отдельной конструкции седельного кольца. Седельные кольца, которые уже прикреплены к задвижке, должны быть изготовлены из того же материала, что и корпус задвижки.

Вариант конструкции шиберной задвижки API 600

 Конструкция задвижки API 600 может отличаться в зависимости от колпака и торцевых соединений, типа клина, штока или работы клапана. Например, крышка может иметь либо болтовое соединение, либо соединение с напорным уплотнением. Затвор также представляет собой большую область для вариаций конструкции задвижек API 600, поскольку затворы могут иметь различные конфигурации, такие как затвор со сплошным клином, затвор с гибким клином, затвор с параллельно-скользящим клином и затвор с разъемным клином. Задвижка со сплошным клином изготавливается из куска стали. Конструкция гибкого клина такова, что он может подстраиваться под изменения угла между сиденьями. Разъемный клин имеет двухдисковую конструкцию для облегчения выравнивания клина на седлах клапана. Как указывалось ранее, шток задвижки API 600 может быть выполнен как поднимающимся, так и не поднимающимся, а управление клапаном может быть ручным, редукторным или пневматическим/электрическим/гидравлическим.

Как работает задвижка API 600?

Задвижки API 600 имеют ручное управление или являются автоматизированными. Задвижки API 600 работают путем установки затвора или диска на пути потока жидкости через резьбовой шток. Шток соединяет маховик и задвижку. При вращении маховика против часовой стрелки вертикальное движение штока приводит к открытию затвора. И наоборот, при вращении маховика по часовой стрелке затвор перемещается вниз, и таким образом задвижка API 600 перекрывается. Производители задвижек API 600 проектируют эти клапаны для использования в системах включения и выключения, но не для дросселирования. Когда клапан полностью открыт, задвижка не имеет препятствий на пути потока и, следовательно, испытывает очень незначительное падение давления потока. Работа задвижки в частично открытом состоянии приводит к большой потере давления. Задвижка должна использоваться строго с менее коррозийными жидкостями и жидкостями, не оставляющими отложений, поскольку они могут препятствовать полному закрытию затвора. Также задвижку API 600 нельзя использовать для регулирования потока, так как поток жидкости через частично закрытую задвижку может создавать сильную вибрацию, которая может привести к смещению задвижки из проектного положения. Кроме того, седла клапана и затвор могут подвергаться сильной эрозии, когда клапан частично открыт.

Типы задвижек API 600

Производители задвижек API 600 предлагают на выбор несколько различных типов. К таким типам относятся следующие.

API 600 шиберная задвижка с ножевым затвором

Это специальный тип задвижки API 600, который используется для высоковязких жидкостей. Конструкция арматуры позволяет устранить эффект гидроудара за счет открытия и закрытия с очень низкой скоростью. Задвижка API 600 с ножевым затвором может быть изготовлена из различных материалов, включая ковкий чугун и нержавеющую сталь. Данный тип задвижек API 600 выпускается в различных типоразмерах от 2 до 24 дюймов и имеет несколько разновидностей, включая мягкое седло, металлическое седло и капотные типы. Одним из основных ограничений задвижки API 600 с ножевым затвором является то, что она имеет низкое давление.

Рисунок: Задвижки API 600 с ножевым затвором.

Задвижки с восходящим и невосходящим штоком API 600

В шиберных задвижках API 600 с поднимающимся штоком шток поднимается над маховиком при открытии задвижки. С другой стороны, тип с не поднимающимся штоком состоит из штока, который не поднимается над маховиком при открытии арматуры. Задвижка API 600 с поднимающимся штоком позволяет оператору арматуры легко определить, когда она открывается или закрывается, проверяя подъем или опускание штока. Производители не поднимающихся задвижек API 600 выпускают арматуру с индикаторами закрытия и открытия.

Рисунок: Задвижки API 600 с восходящим и невосходящим штоком.

Шиберная задвижка API с расширяющимся затвором

Это тип задвижки API 600 с клиновым затвором и сегментом. Она лучше всего подходит для высокоабразивных жидкостей при высоких температурах и давлении. В задвижке API 600 с расширяющимся затвором положительное уплотнение достигается за счет механического расширения затвора и сегмента относительно уплотнения. Расширение затвора и сегмента происходит, когда шток оказывает на них усилие. В закрытом или открытом положении расширение создает плотное уплотнение со стороны восходящего потока и нисходящего потока. Эта уникальная конструкция помогает предотвратить износ седел и затвора.

Рисунок 5: Шиберная задвижка API 600 с расширяющимся затвором.

Применение задвижек API 600

Задвижки API 600 используются в самых разных областях, включая следующие:

• Задвижки API 600 используются для транспортировки нефти.
• Они используются в нефте- и газоперерабатывающей промышленности.
• Эти клапаны используются в нефтехимической промышленности.
• Задвижки API 600 используются в химической промышленности
• Они используются в металлургии.
• Они используются в паровых электростанциях.

Преимущества шиберной задвижки API 600

• Задвижки API 600 просты в монтаже, ремонте и обслуживании.
• Они приводят к незначительному падению давления в трубопроводе.
• Задвижки API 600 могут эффективно работать с вязкими жидкостями.
• Задвижки API являются универсальными.
• Они долговечны.
• Задвижки API 600 являются пожаробезопасными.
• У них нет утечки жидкости.
• Задвижки API 600 выдерживают высокое давление и температуру.

Недостатки шиберной задвижки API 600

• Задвижки API 600 утомительно открывать и закрывать
• Плохие характеристики дросселирования
• Склонность к эрозии клапана и седла

Поиск и устранение неисправностей задвижек API 600

Рабочая гайка не вращается в обоих направлениях

• Помеха между клапанной коробкой и рабочей гайкой. Проверьте наличие помех, зафиксировав клапанную коробку, чтобы убедиться, что она находится близко к рабочей гайке; измените положение.
• Неравномерная затяжка болтов и гаек сальника при сборке. Ослабьте и равномерно затяните болт и гайки сальника.
• Возможно, между сальником и штоком возникла коррозия. Осмотрите; при необходимости очистите или замените сальник и шток; внесите рабочую или зернистую засыпку.
• Заклинивание мусора под затвором. Снимите капот и очистите его от мусора.

При закрытии задвижки API 600 не получается сделать нужное количество оборотов

• Скопление мусора в зоне седла. Создайте поток через клапан и потренируйте клапан, чтобы избавиться от мусора.

Рабочая гайка не перестает вращаться даже после нужного количества оборотов

• Возможно, рабочая гайка подверглась чрезмерному крутящему моменту. Осмотрите шток и ступенчатую гайку; при необходимости замените гайку.
• Во время работы задвижка имеет коническую или кислую передачу. Проверьте, была ли задвижка API 600 установлена с шестерней.

Утечка между корпусом и фланцем капота

• Поврежденное или защемленное уплотнительное кольцо или прокладка. Снимите капот и замените прокладку.
• Треснул/сломался фланец корпуса или капота. Осмотрите и при необходимости замените корпус или капот.
• Ослабьте болты и гайки крепления крышки. Затяните болты и гайки капота.

Утечка жидкости из области сальника

• Сальник сальника и уплотнительное кольцо штока изношены. При необходимости замените сальник или уплотнительное кольцо.

Утечка из сиденья

• Поврежденные сиденья. Замените сиденья.
• Посторонние материалы застряли под воротами. Удалите посторонние материалы.

Резюме

Задвижка API 600 – это двунаправленная арматура типа on-off. Задвижки API 600 изготавливаются в соответствии со стандартами Американского института нефти (API 600), в основном методом литья с использованием стального материала. Метод литья является предпочтительным, так как гарантирует отсутствие утечки жидкости. Задвижки API 600 могут управляться вручную или с помощью гидравлических, пневматических или электрических приводов. Производители задвижек API 600 проектируют эти клапаны с очень большими диаметрами, большой толщиной стенок и уплотнительной поверхностью между затвором и седлом. Задвижки API 600 широко используются в нефтяной и газовой промышленности, поскольку они пожаробезопасны и обеспечивают минимальное падение давления потока жидкости. Эти клапаны также используются для передачи жидкостей высокого давления и высокой температуры в тяжелых паровых отраслях, нефтехимической и химической промышленности. Производители задвижек API 600 предлагают на рынке несколько различных типов, включая задвижки API 600 с ножевым затвором, задвижки API 600 с поднимающимся и не поднимающимся штоком, задвижки API 600 с расширяющимся затвором и другие. Задвижки API 600 обладают многочисленными преимуществами в применении, включая универсальность, долговечность, отсутствие утечек, высокую прочность, пожаробезопасность и низкий перепад давления. Однако задвижки API 600 не подходят для дросселирования и работают медленно.