Nerūsējošā tērauda ārējās vītnes adatvārsti kā pamatkomponenti rūpnieciskās šķidruma vadības sistēmās, to racionāla izvēle tieši ietekmē sistēmas darbības stabilitāti un drošību. Augstas-precizitātes kontroles scenārijos, piemēram, naftas ķīmijas, enerģijas enerģijas un medicīnas aprīkojuma, šiem vārstiem ir jāatbilst vairākām prasībām, tostarp spiediena izturībai, izturībai pret koroziju un precīzai regulēšanai. Šajā rakstā, pamatojoties uz inženiertehnisko praksi un nozares standartiem, ir sistemātiski sakārtoti astoņi galvenie elementi nerūsējošā tērauda ārējo vītņu adatvārstu izvēlei.
I.Mediju raksturlielumu saderība
1.1. Kodīgas vides reakcija
Spēcīgos korozīvos apstākļos, piemēram, sālsskābe un sērskābe, 316L nerūsējošā tērauda vai dupleksa tērauda vārstu korpusi ir jāpiešķir prioritātei. Piemēram, noteikta ķīmiskā uzņēmuma 20% sālsskābes transportēšanas sistēmā tika izmantots 316L nerūsējošā tērauda adatvārsts ar PTFE blīvgredzenu. Pēc 2000 stundu nepārtrauktas darbības pārbaudes vārsta ligzdas noplūde vienmēr bija mazāka par 0,1 ml/min. Vidēm, kas satur hlorīda jonus, īpaša uzmanība jāpievērš punktveida korozijas riskam. Ieteicams izvēlēties īpaši-zema oglekļa satura nerūsējošo tēraudu vai leģēto tēraudu, kam pievienots molibdēns.
1.2. Darbības ar daļiņām saturošiem materiāliem
Ja barotnē ir cietas daļiņas, jāizvēlas keramikas vārstu serdeņi vai cieta sakausējuma blīvējuma virsmas. Noteikta kalnrūpniecības uzņēmuma minerālu apstrādes procesā tika izmantots adatvārsts ar cirkonija keramikas vārsta serdi. Ja daļiņu izmērs ir mazāks par vai vienāds ar 0,5 mm, vārsta ligzdas nodiluma līmenis tika samazināts par 82%, salīdzinot ar parasto nerūsējošā tērauda vārsta serdi, un kalpošanas laiks tika pagarināts līdz 18 mēnešiem.
1.3. Zemas temperatūras -temperatūras datu aizsardzība
Īpaši-zemas temperatūras apstākļos zem -70 grādiem ir jākonfigurē gara kakla vārsta vāka struktūra. Atsevišķā LNG saņemšanas stacijas projektā tika izmantots adatvārsts ar pagarinātu vārsta vāka konstrukciju, efektīvi novēršot aukstās enerģijas nokļūšanu uz vārsta kāta blīvējuma daļu. Pēc -196 grādu šķidrā slāpekļa testa netika novērots ledus iestrēgums pie vārsta kāta blīvējuma.
II. Spiediena līmeņa saskaņošanas princips
2.1 Spiediena diapazona definīcija
Saskaņā ar ASME B16.34 standartu nerūsējošā tērauda ārējās vītnes adatvārstu spiediena pakāpes aptver PN2.5 līdz PN32MPa. Rafinēšanas iekārtas 70 MPa īpaši augsta spiediena testā adatas vārsts ar uzmavas savienojumu pabeidza 5000 atvēršanas un aizvēršanas ciklus, un blīvējuma virsmas ievilkuma dziļums bija mazāks vai vienāds ar 0,02 mm, kas atbilst nulles noplūdes standartam.
2.2 Savienojuma metodes izvēle
Vītņots savienojums:piemērots maza diametra zema spiediena sistēmām ar DN, kas ir mazāks vai vienāds ar 25. Uzstādot, blīvēšanai jāizmanto neapstrādāta PTFE lente, un griezes moments jākontrolē uz 80% - 90% no norādītās vērtības.
Uzgalis savienojums:labi darbojas vidēja un augsta{0}}spiediena sistēmās ar DN15 - DN50. Noteiktā atomelektrostacijas projektā tika izmantots adatvārsts ar dubultās uzgaļas struktūru. Pēc 1,5 reizes nominālā spiediena pārraušanas testa uzgaļa gredzenam nebija aksiālas nobīdes.
Metināšanas savienojums:ieteicams augstspiediena sistēmām, kuru DN ir lielāks vai vienāds ar 50. Ir jānodrošina, lai metinātās rievas leņķis atbilstu GB/T 985.1 standartam, un pēc metināšanas ir jāveic 100% rentgenogrāfiskā pārbaude.
III. Temperatūras pielāgošanās dizains
3.1. Apstākļi augstas-temperatūras apstākļos
Augstas -temperatūras vidēs līdz 570 grādiem vai vienādām ar 570 grādiem, jāizvēlas metāla cietās blīvējuma konstrukcijas. Noteiktas termoelektrostacijas galvenajā tvaika sistēmā tika izmantots adatvārsts ar 12Cr1MoV leģēta tērauda vārsta korpusu un Stellite sakausējuma blīvējuma virsmu. Pēc 540 grādu augstas temperatūras darbības testa termiskās izplešanās koeficients labi sakrita, un vārsta kāta iesprūšanas ātrums bija mazāks par 0,3%.
3.2. Materiālu izvēle zemas temperatūras apstākļiem
Apstākļiem, kas zemāki par -70 grādiem, jāizvēlas austenīta nerūsējošais tērauds vai sakausējumi uz niķeļa bāzes. Noteikta polāro pētījumu kuģa hidrauliskajā sistēmā tika izmantots adatvārsts ar Inconel 718 sakausējuma vārsta korpusu. Pie -85 grādiem tecēšanas robeža bija lielāka vai vienāda ar 1030 MPa, kas atbilst polāro darbību prasībām.
IV. Plūsmas kontroles raksturlielumi
4.1 Precizitātes regulēšanas prasības
Sistēmām, kuru plūsmas kontroles precizitātes prasība ir mazāka vai vienāda ar ±1%, jāizvēlas V- formas atvēršanas regulēšanas adatvārsti. Atsevišķa pusvadītāju ražošanas uzņēmuma gāzes sadales sistēmā tika izmantots tārpu piedziņas regulēšanas adatvārsts, panākot lineāro regulēšanu no 0,5L/min līdz 5L/min, ar atkārtotas pozicionēšanas precizitāti 0,05mm.
4.2 Ātra lietojumprogrammu atvēršana un aizvēršana
Avārijas izslēgšanas{0}}scenārijās ir jākonfigurē pneimatiskie vai elektriskie izpildmehānismi. Noteikta ķīmiskās rūpniecības parka drošības sistēma izmanto atsperes -atgriešanās pneimatiskos adatvārstus ar reakcijas laiku, kas ir mazāks par 0,3 sekundēm vai vienāds ar to, kas atbilst SIL3 drošības integritātes līmeņa prasībām.
V. Blīvējuma struktūras optimizācija
5.1. Mīksto blīvējuma materiālu izvēle
Politetrafluoretilēns (PTFE):Piemērots parastajiem darba apstākļiem, sākot no -20 grādiem līdz +200 grādiem. Noteikta pārtikas pārstrādes uzņēmuma CIP tīrīšanas sistēmā tiek izmantoti ar PTFE noslēgti adatvārsti, un pēc 500 tvaika dezinfekcijas blīvējuma virsmai nav nekādas deformācijas.
Perfluorelastomērs (FFKM):Labi darbojas augstas{0}}temperatūras eļļas apstākļos līdz 260 grādiem. Noteiktā aviācijas eļļošanas sistēmā tiek izmantoti FFKM-noblīvēti adatvārsti ar kompresijas iestatījuma pakāpi, kas ir mazāka par vai vienāda ar 8%. 5.2 Metāla blīvējuma konstrukcija Augsta-spiediena un augstas{7}}temperatūras apstākļos ir ieteicama metāla-līdz-metāla blīvējuma konstrukcija. Noteiktā superkritiskā siltuma jaudas blokā tiek izmantots konisks, cieti{11}}noblīvēts adatas vārsts, un pēc 42 MPa spiediena pārbaudes noplūdes ātrums atbilst ANSI klasei.
VI standarts.
6.1. Uzstādīšanas virziena kontrole
Ir svarīgi nodrošināt, lai vides plūsmas virziens atbilstu bultiņai uz vārsta korpusa. Noteiktā dabasgāzes uzskaites stacijā reversās uzstādīšanas dēļ notika vārstu serdes erozija. Pēc uzstādīšanas pareizajā virzienā kalpošanas laiks tika pagarināts no 3 mēnešiem līdz 2 gadiem.
6.2 Regulāras apkopes punkti
Blīvējuma virsmas slīpēšana:Spoguļa slīpēšana ir nepieciešama ik pēc 2000 stundām, ar virsmas raupjumu Ra mazāku vai vienādu ar 0,2 μm.
Iepakojuma nomaiņa:Grafīta iepakojums jāmaina ik pēc 5000 stundām un PTFE iepakojums ik pēc 3000 stundām.
Tīrīšana un apkope:Vārsta dobums katru mēnesi jātīra ar 95% spirtu, lai novērstu vides kristalizāciju un aizsprostojumu.
VII. Nozares lietojumprogrammu pielāgošana
7.1. Naftas un gāzes rūpniecība
Cauruļvadu tālsatiksmes-izgriešanas operācijās ieteicams izmantot pilnas{1}}urbuma metinātus adatvārstus. Noteiktā Rietumu-Austrumu gāzes pārvades projektā tiek izmantoti DN50 pilni-metināti adatvārsti, un pēc 10 MPa spiediena pārbaudes vārsta korpuss neliecina par deformāciju, un blīvēšanas rīks darbojas nevainojami.
7.2 Medicīnas iekārtu rūpniecība
Asins dialīzes sistēmām ir nepieciešami 316 l medicīniski -nerūsējošā tērauda adatu vārsti ar Ra virsmas raupjumu, kas ir mazāks par 0,4 μm vai vienāds ar to. Noteikts dialīzes iekārtu ražotājs izmanto adatvārstus, kas apstrādāti ar elektrolītisko pulēšanu, un pēc bioloģiskās saderības pārbaudes tie atbilst ISO 10993 standartam.
7.3. Kodolenerģijas nozare
Kodol-klases adatvārstiem jāatbilst RCC-M standartam ar vārsta korpusa materiāla apstarošanas stabilitāti, kas ir lielāka vai vienāda ar 10^7Gy. Noteiktas atomelektrostacijas norobežojošā smidzināšanas sistēma izmanto 304L nerūsējošā tērauda adatvārstus, un pēc 40 gadu kalpošanas laika novērtējuma materiāla veiktspējas pasliktināšanās neitronu apstarošanas dēļ ir mazāka vai vienāda ar 5%.
VIII. Atlases lēmumu koks
atlase Vidēja analīze:Nosakiet tādus parametrus kā kodīgums, temperatūra un daļiņu izmērs.
Spiediena aprēķins:Izvēlieties PN pakāpi, pamatojoties uz sistēmas maksimālo darba spiedienu.
Temperatūras pārbaude:Atbilst vārsta korpusa/blīvējuma materiāla darba temperatūras diapazonam.
Plūsmas pieprasījums:Nosakiet, vai izmantot regulēšanas vai ieslēgšanas{0}}izslēgšanas vārstu.
Savienojuma metode:Izvēlieties vītni, uzgali vai metināšanu, pamatojoties uz caurules diametru un spiedienu.
Nozares standarti:Ievērojiet īpašus standartus tādās jomās kā nafta, gāze un kodolenerģija.
Ekonomiskais novērtējums:Optimizējiet iepirkuma izmaksas, ievērojot darbības prasības.
Secinājums
Nerūsējošā tērauda vītņotu adatvārstu izvēle ir sistemātisks projekts, kas prasa visaptverošu vides raksturlielumu, spiediena un temperatūras, vadības precizitātes un citu galveno parametru apsvēršanu. Zinātniskās atlases un standartizētas apkopes rezultātā noteikts ķīmiskais uzņēmums ir samazinājis vārstu atteices līmeni no vidēji 12 reizēm gadā līdz 3 reizēm, tieši samazinot uzturēšanas izmaksas par 47%. Lietotājiem ir ieteicams izveidot pilna aprites cikla pārvaldības sistēmu vārstiem, lai nodrošinātu slēgtu{5}}ciklu pārvaldību no atlases un iepirkuma līdz nodošanai metāllūžņos un nomaiņai.