Шаровой клапан с металлическим седлом

Что такое шаровой кран с металлическим седлом?

Шаровые краны с металлическим седлом – это краны с уплотнением между шаром и седлом. Шаровые краны с металлическим седлом предназначены для использования в условиях коррозии, истирания, высокого давления или высокой температуры. Шаровые краны с металлическим седлом обеспечивают герметичное перекрытие как двунаправленного, так и однонаправленного потока жидкости в тяжелых условиях эксплуатации. Шаровые краны с металлическим седлом можно сделать более твердыми путем нанесения на них покрытия, например, ультразвукового напыления, карбида хрома, спутникового твердого покрытия и карбида вольфрама. В шаровых кранах с металлическим седлом для изготовления седла клапана используется металлический материал, например, нержавеющая сталь 316 или Monel. В большинстве шаровых кранов используются мягкие седла из термопластов, таких как PTFE, которые предназначены только для чистой эксплуатации, в отличие от шаровых кранов с металлическим седлом. Шаровые краны с металлическим седлом остаются одними из лучших решений для тяжелых условий эксплуатации. Каждый тип шарового крана с металлическим седлом имеет свои характеристики, которые дают уникальные преимущества и недостатки.

Компоненты шарового крана с металлическим седлом

Корпус клапана

Корпус клапана – это элемент шарового крана с металлическим седлом, который закрывает внутренние компоненты клапана. Корпус помогает повысить безопасность внутренних частей. В корпусе находятся отверстия, через которые жидкость входит и выходит из шарового крана с металлическим седлом. Корпус должен быть прочным, чтобы обеспечить надежный барьер для давления жидкости.

Капот

Колпак – это часть шарового крана с металлическим седлом, которая используется для закрытия штока и сальника. Колпак обеспечивает безопасность сальника и штока. Колпак устанавливается поверх корпуса клапана и соединяется с помощью сварки или болтов и гаек. Колпак изготавливается из того же металлического материала, что и корпус клапана.

Привод

Привод – это компонент, встроенный в автоматический шаровой клапан с металлическим седлом для обеспечения крутящего момента, необходимого для открытия/закрытия клапана. При наличии привода оператор шарового крана с металлическим седлом не нужен. Некоторые приводы, которые могут использоваться в шаровых кранах с металлическим седлом, – это электрические, пневматические и гидравлические приводы. Автоматическая система используется для улучшения управления потоком жидкости через привод.

 Ручка

Ручка – это компонент, используемый в шаровом кране с металлическим седлом с ручным управлением. Именно на рукоятке оператор крана прикладывает крутящий момент для открытия или закрытия шарового крана с металлическим седлом.

Шарик клапана

Это металлический компонент шарового крана с металлическим седлом, который используется для открытия или закрытия потока жидкости. Шар имеет отверстие в центре, через которое протекает жидкость.

Стебель

Шток – это стержень в шаровом кране с металлическим седлом, который используется для передачи крутящего момента, необходимого для открытия или закрытия крана. Шток соединяет привод или рукоятку с шаром.

Сиденья

Под седлами понимаются диски, установленные между корпусом крана и шаром. Шаровой клапан с металлическим седлом имеет два седла, которые обеспечивают уплотнение между шаром и корпусом. Шар располагается между седлами и перекрывает или пропускает поток жидкости. Нижнее седло установлено со стороны выхода, а верхнее – со стороны входа. Эти два седла устанавливаются напротив друг друга.

Упаковка

Набивка – это уплотнение, надеваемое на шток для предотвращения утечки жидкости через шток.

Рисунок: Компоненты шарового крана с металлическим седлом.

Как работает шаровой кран с металлическим седлом?

Шаровой клапан с металлическим седлом использует шар с отверстием в средней части для открытия/закрытия потока жидкости. Шаровой клапан с металлическим седлом работает при повороте ручки на четверть оборота для открытия или закрытия потока жидкости. Шар шарового крана с металлическим седлом соединен с приводом или рукояткой через шток. При повороте рукоятки шток вращается, а поскольку он соединен с шаром, шар также вращается. Чтобы открыть шаровой кран с металлическим седлом, ручку поворачивают на четверть оборота, то есть на 90^o против часовой стрелки. Это заставляет шток и шар вращаться одновременно при повороте рукоятки. Таким образом, отверстие шара становится коллинеарным с трубопроводом. Когда отверстие шара находится на одной линии с жидкостью в трубопроводе, жидкость проходит через клапан. Чтобы закрыть шаровой кран с металлическим седлом, ручку поворачивают по часовой стрелке на угол 90^o . Это заставляет отверстие шара повернуться так, что оно становится перпендикулярным потоку жидкости. При этом шар перекрывает поток жидкости, и, таким образом, шаровой клапан с металлическим седлом оказывается в закрытом состоянии.

Рисунок: Работа шарового крана с металлическим седлом.

Типы шаровых кранов с металлическим седлом

Шаровой кран с металлическим седлом с боковым входом

Это шаровой клапан с металлическим седлом, который собирается из боковых частей. Шаровой клапан с металлическим седлом бокового входа имеет две или три части корпуса, соединенные вместе. Каждая часть шарового крана с металлическим седлом бокового входа соединяется с помощью болтов/шпилек и гаек, подобно тому, как два фланца могут быть соединены с помощью болтов. Шаровые краны с металлическим седлом бокового входа изготавливаются из прочных металлических материалов методом ковки. Каждая деталь шарового крана с металлическим седлом бокового входа изготавливается методом ковки, а затем они собираются вместе. Ковочный метод изготовления шарового крана с металлическим седлом бокового входа позволяет свести к минимуму дефекты, возникающие при изготовлении крана методом литья. Шаровые краны с металлическим седлом бокового входа легко собираются, а выравнивание компонентов обшивки не вызывает затруднений. Шаровые краны с металлическим седлом бокового входа можно открывать для очистки, осмотра, ремонта и обслуживания, что делает их долговечными в отличие от других кранов, которые выбрасываются после поломки одного из компонентов или не подлежат обслуживанию или очистке.

Рисунок: Шаровой кран с металлическим седлом бокового входа.

Шаровой кран с металлическим седлом верхнего входа

Шаровой кран с металлическим седлом с верхним входом – это кран, компоненты которого собираются с верхней стороны. Такой шаровой кран с металлическим седлом обеспечивает доступ для очистки, ремонта и технического обслуживания без извлечения крана из трубопровода. Шаровые краны с металлическим седлом с верхним входом – это в основном крупногабаритные шаровые краны, необходимые для работы в условиях высокого давления и высоких температур. В большинстве случаев шаровые краны с металлическим седлом верхнего ввода изготавливаются методом литья, чтобы исключить утечку жидкости. После изготовления шарового крана с металлическим седлом верхнего ввода методом литья он проходит испытание NDE, чтобы убедиться в отсутствии дефектов, которые могут возникнуть в процессе литья. Шаровые краны с металлическим седлом верхнего ввода присоединяются к трубопроводу с помощью болтов и гаек, что упрощает установку крана и повышает его герметичность.

Верхний ввод: Шаровой кран с металлическим седлом.

Сварной корпус шарового крана с металлическим седлом

Это шаровой кран с металлическим седлом, полностью собранный методом сварки. Сварной корпус шарового крана с металлическим седлом обеспечивает отсутствие утечки, в отличие от соединений с болтами и гайками, которые могут вызвать утечку при износе прокладки. Однако шаровой кран с металлическим седлом в сварном корпусе нельзя открыть для очистки или ремонта и обслуживания в полевых условиях. Шаровые краны с металлическим седлом со сварным корпусом используются в заглубленных или подземных системах, где не предполагается проведение технического обслуживания и ремонта, например, в подводных системах и при транспортировке газа. Неразрушающие испытания проводятся на окружных сварных швах корпуса крана, чтобы убедиться, что в кране нет пор, через которые может происходить утечка жидкости.

Рисунок: Сварной корпус шарового крана с металлическим седлом.

Шаровой кран с металлическим седлом

Это шаровой кран с металлическим седлом, сконструированный таким образом, что шар может вращаться в фиксированном положении. Шар в цапфовом шаровом кране с металлическим седлом не перемещается в боковом направлении, так как он удерживается в нижнем и верхнем положении валом, называемым цапфой. Шаровой клапан с металлическим седлом в цапфе создает уплотнение, прижимая плавающее металлическое кольцо седла к шару. Цапфа этого шарового крана с металлическим седлом поглощает давление потока жидкости, что обеспечивает отсутствие чрезмерного напряжения в контакте между седлом и шаром, а момент закрытия/открытия остается более низким, что облегчает открытие/закрытие по сравнению с другими шаровыми кранами с металлическим седлом. Цапфовый шаровой кран с металлическим седлом эффективно работает в широком диапазоне давлений, что делает его пригодным для многочисленных применений при высоком давлении. Для работы шарового крана с цапфовым металлическим седлом требуется меньший крутящий момент по сравнению с другими шаровыми кранами с металлическим седлом.

Рисунок: Шаровой кран с металлическим седлом на цапфе.

Применение шарового крана с металлическим седлом

• Шаровые краны с металлическим седлом используются при передаче кислотных продуктов.
• Они используются в нефтяной и газовой промышленности.
• Шаровые краны с металлическим седлом используются на паровых электростанциях.
• Они используются при перемещении сред со шламами.
• Шаровые краны с металлическим седлом используются в пищевой промышленности и производстве напитков.
• Они используются в фармацевтической промышленности.
• Шаровые краны с металлическим седлом используются в нефтяной промышленности.

Преимущества шаровых кранов с металлическим седлом

• Шаровые краны с металлическим седлом работают быстро.
• Шаровые краны с металлическим седлом устойчивы к абразивному износу.
• Эти клапаны устойчивы к коррозии.
• Шаровые краны с металлическим седлом обладают высокой прочностью для применения при высоких температурах и высоком давлении.
• Шаровые краны с металлическим седлом можно ремонтировать, чистить и проверять, что делает их долговечными.
• Шаровые краны с металлическим седлом универсальны, поскольку могут использоваться в различных отраслях промышленности для различных целей.
• Шаровые краны с металлическим седлом имеют герметичные уплотнения, которые не допускают утечек.

Недостатки шаровых кранов с металлическим седлом

• Шаровые краны с металлическим седлом являются более дорогими по сравнению с другими шаровыми кранами.
• Шаровые краны с металлическим седлом имеют полости вокруг седла и шара, в результате чего шлам застывает или блокирует полость, что затрудняет открытие/закрытие крана.
• Приводной механизм шарового крана с металлическим седлом должен быть установлен вертикально.

Устранение неисправностей шарового крана с металлическим седлом

Утечка при закрытом клапане с металлическим седлом

• Поврежденный шарик. Замените шарик.
• Повреждены седла шариков. Замените седла.
• Шарик не находится в полностью закрытом положении. Проверьте настройки закрытия/открытия шарика.

Неравномерное движение мяча

• Инородные материалы между седлом и шаром или корпусом и шаром. Очистите поверхности уплотнений, промойте внутреннюю часть клапана и замените седла.

Шаровой клапан с металлическим седлом требует очень высокого крутящего момента

• Поврежденные седла клапанов. Используйте аварийные уплотнения, залив герметик в инжекционные отверстия концевых соединений. Замените уплотнения и седла как можно скорее.
• Высокое давление или высокая температура. Убедитесь, что шаровой кран с металлическим седлом работает при рекомендуемой температуре и номинальном давлении.
• Посторонние материалы в шаровом кране с металлическим седлом. Очистите внутреннюю часть клапана.

Шумная работа или гидроудар

• Жидкость течет с высокой скоростью, или была допущена ошибка при подборе размера клапана. Убедитесь, что размер клапана соответствует потоку жидкости.

Утечка жидкости из ствола

• Ослаб винт крышки сальника. Затяните винт.
• Поврежденный шток. Замените шток.

Резюме

Шаровые краны с металлическим седлом – это краны с уплотнением между седлом и шаром. Шаровые краны с металлическим седлом хорошо работают даже в условиях коррозии, истирания, высокого давления и высоких температур. Шаровые краны с металлическим седлом могут обеспечить герметичное перекрытие даже в тяжелых условиях эксплуатации. Седло и шар в шаровом кране с металлическим седлом изготовлены из металлического материала, такого как сталь или монель.

Различные типы шаровых кранов с металлическим седлом имеют различные характеристики и преимущества. К таким типам шаровых кранов относятся шаровые краны с металлическим седлом со сварным корпусом, шаровые краны с металлическим седлом с цапфой, шаровые краны с металлическим седлом с боковым входом и шаровые краны с металлическим седлом с верхним входом. Шаровые краны с металлическим седлом имеют ряд преимуществ, среди которых быстрота открытия/закрытия, универсальность, долговечность, высокая прочность, возможность открытия для осмотра, ремонта и очистки, способность противостоять коррозии и истиранию, а также способность обеспечивать герметичность. Шаровые краны с металлическим седлом используются в различных областях, таких как паровые электростанции, нефть и газ, продукты питания и напитки, фармацевтика, сельское хозяйство, водоснабжение и др.