شیر را بررسی کنید: راه حل های ریخته گری دقیق سفارشی

1. مقدمه

شیر چک (دریچه های بدون بازگشت, دریچه های یک طرفه) یک مؤلفه اساسی در سیستم های سیال است: در اصل ساده, آنها اغلب در عمل بسیار مهم هستند.

آنها تجهیزات را از جریان معکوس محافظت می کنند, توالی فرآیند را حفظ کنید, آغازگر پمپ را حفظ کنید, و از آلودگی بین جریان های فرآیند جلوگیری کنید.

از آنجا که بسیاری از شیرهای چک منفعل هستند و در لوله کشی دسترسی سخت قرار دارند, انتخاب صحیح, نصب و نگهداری قابلیت اطمینان سیستم و هزینه چرخه عمر را تعیین کنید.

2. شیر چک چیست?

شیر چک یک خودکشی است, دستگاه کنترل سیال یک طرفه مهندسی شده برای اجازه جریان در یک جهت از پیش تعیین شده و جلوگیری از جریان معکوس.

بر اساس اصل تعادل نیرو عمل می کند: فشار سیال رو به جلو بر نیروی بسته شدن غلبه می کند (گرانش, تنش بهاری, یا فشار معکوس) برای باز کردن شیر, در حالی که فشار معکوس یا نیروی بسته شدن یک مهر و موم تنگ نشتی را بازیابی می کند.

برخلاف دریچه های دیگر, دریچه های بررسی هیچ کنترل "روشن/خاموش" ندارند - آنها به صورت پویا به شرایط جریان پاسخ می دهند.

عملکرد اصلی آنها محافظت است, مقررات: آنها سرعت یا فشار را تنظیم نمی کنند, فقط جریان یک طرفه را اجرا کنید.

ویژگی های کلیدی

عملکرد دریچه بررسی توسط چهار ویژگی غیر قابل مذاکره تعریف شده است, هر کدام توسط استانداردهای صنعت اندازه گیری می شوند:

• فشار: حداقل فشار رو به جلو لازم برای بلند کردن عنصر بسته شدن (به عنوان مثال, دیسک, پیستون) از طرف 0.1 میلی متر.
  دامنه های معمولی: 0.2-1 psi برای دریچه های نوسان (سیستم های کم جریان) و 1-5 psi برای دریچه های آسانسور بهار (عملکرد پایدار در فشار نوسان).
• فشار کامل جریان: فشار لازم برای باز کردن کامل شیر, به حداقل رساندن افت فشار (ΔP).
  برای نوسان شیرهای چک, این 10-15 ٪ بالاتر از فشار ترک خوردگی است; برای طرح های بهار بار, 20-30 ٪ بالاتر.
• سرعت بسته شدن: زمان مهر و موم پس از شروع جریان معکوس. برای جلوگیری از چکش آب بسیار مهم است: دریچه های دو صفحه نزدیک در <0.1 ثانیه, در حالی که دریچه های نوسان ممکن است 0.5-1 ثانیه طول بکشد (خطر چکش بالاتر).
• میزان نشت: از دست دادن سیال در موقعیت بسته (آزمایش شده در 90% از فشار رتبه بندی شده).
  دریچه های نرم و نرم (صندلی های PTFE) دستیابی به ایزو 5208 کلاس ششم (<0.0001 سانتی متر در دقیقه); دریچه های مهر و موم فلزی (صندلی های ستاره دار) کلاس چهارم را ملاقات کنید (<0.01 سانتی متر در دقیقه).

3. شیرهای چگونه کار می کنند

اساساً یک شیر چک هنگام بالادست باز می شود (ورودی) فشار به علاوه نیروی آسانسور پویا از پایین دست فراتر می رود (خروجی) فشار به علاوه هر نیروی بسته بهار یا گرانش.

هنگامی که فشار بالادست سقوط می کند یا معکوس می شود, گرانش, نیروی بهاری, یا فشار معکوس عنصر بسته شدن را روی صندلی سوق می دهد و شیر بسته می شود.

اصطلاحات کلیدی عملیاتی:

• ترک (یا افتتاحیه) فشار: حداقل ΔP برای شروع باز شدن لازم است (به عنوان مثال, نوع جاذبه ≈0; بهار کمک کرده است 0.02-1.0 نوار).
• بازبینی کردن / رفتار پایانی: سرعت و نحوه بسته شدن (نرم/کنترل شده در مقابل. ناگهان).
• کلاس نشتی: نشت مجاز در موقعیت بسته (تعریف شده توسط استاندارد یا خریدار).
• خصوصیات هیدرولیکی: CV (ما) / kv (متریک) ظرفیت جریان را توصیف کنید; افت فشار در دریچه در جریان های عملیاتی قدرت پمپ و رفتار افزایش را تعیین می کند.
• واکنش پویا: تحت تأثیر توده قطعات متحرک, سفتی بهار, و اینرسی جریان - برای خطر چکش آب بسیار مهم است.

4. انواع شیر و مقایسه عمده شیر

شیرهای بررسی شده در طیف گسترده ای از طرح ها, هرکدام با خصوصیات متناسب با شرایط مختلف جریان, چیدمان لوله, و مایعات خدمات.

انتخاب نوع صحیح برای جلوگیری از چکش آب ضروری است, افت فشار را به حداقل برسانید, و اطمینان از قابلیت اطمینان بلند مدت.

انواع اصلی شیرهای چک

5. اجزای طراحی & انتخاب مواد شیرهای چک

قابلیت اطمینان یک شیر چک نه تنها به نوع آن بلکه به یکپارچگی اجزای فردی آن و مناسب بودن مواد انتخاب شده برای محیط خدمات بستگی دارد.

مهندسان و متخصصان تهیه باید تعادل برقرار کنند عملکرد مکانیکی, مقاومت در برابر خوردگی, تحمل دما, و هزینه هنگام مشخص کردن مواد شیر.

مؤلفه های طراحی کلیدی

انتخاب مواد

بدنه & باس

• فولاد کربن (A216 WCB, A105)

• • به طور گسترده ای برای آب استفاده می شود, روغن, گاز در دما/فشار متوسط.
  • دمای سرویس: 29 درجه سانتیگراد به 425 درجه سانتیگراد.

• فولاد ضد زنگ (CF8M/316, CF3M/316L, CF8/304)

• • مقاومت در برابر خوردگی عالی در رسانه های تهاجمی (مواد شیمیایی, آب دریا).
  • دستگیره تا 600 درجه سانتیگراد بسته به درجه.

• فولاد ضد زنگ دوبلکس (2205, 2507)

• • استحکام بالا, مقاومت در برابر خوردگی و استرس.
  • ایده آل برای آب دریا, تخلیه, سیستم عامل های خارج از ساحل.

• فولاد آلیاژ (WC6, WC9, c12a)

• • مناسب برای سرویس بخار با دمای بالا.
  • در نیروگاه ها استفاده می شود, بخاری های پتروشیمی.

• آلیاژهای خاص (سرود, ناله, هستلووی)

• • سرویس خورنده یا دمای شدید.
  • گران, در جایی که خطرات شکست بیش از هزینه ها استفاده می شود استفاده می شود.

دیسک & جایگاه

• همان ماده بدن برای جلوگیری از خوردگی گالوانیک.
• روکش ستاره ای یا کاربید تنگستن برای مقاومت در برابر فرسایش در دوغاب/بخار.
• مهر و موم های الاستومری (EPDM, NBR, فاش کردن) برای صندلی نرم, خاموش شدن محکم در سیستم های آب کم/متوسط.

شفت / پین کردن / بهار

• 17-4 فولاد ضد زنگ: استحکام بالا را با مقاومت در برابر خوردگی ترکیب می کند.
• INCONEL X-750 / 718 (چشمه): قدرت خستگی با دمای بالا عالی, مقاومت در برابر اکسیداسیون.
• فولاد کربن روکش شده با نیترید: کم هزینه, مقاومت در برابر سایش بهبود یافته.

دامنه داده های معمولی

• کلاس های فشار مواد بدن:

• • فولاد: کلاس ASME 150-900.
  • فولاد آلیاژ: تا کلاس 2500.
  • فولادهای ضد زنگ: کلاس 150-1500.

• مقاومت دما:

• • فولاد: تا 425 درجه سانتیگراد.
  • فولاد آلیاژی: تا 650 درجه سانتیگراد.
  • فولاد ضد زنگ: کرایوژن 600 درجه سانتیگراد.

6. فرآیندهای تولیدی برای شیرهای چک

عملکرد, دوام, و ایمنی دریچه های چک به شدت به نحوه تولید آنها بستگی دارد.

هر فرآیند تأثیر می گذارد دقت ابعادی, صداقت, هزینه, و زمان سرب. در زیر یک نگاه ساختاری به فرآیندهای اصلی تولید برای شیرهای چک آورده شده است.

ساخت بدنه و بالت

اجزای داخلی

• دیسک / توپ / پیستون

• • بارها سرمایه گذاری, ماشین شده از نوار, یا جعلی بسته به نیاز و نیازهای دقیق.
  • حیا (دارای تکیه گاه, کاربید تنگستن, نیتیدر) برای مقاومت در برابر فرسایش اعمال می شود.

• صندلی

• • انتگرال با بدن (بازیگران/ماشینکاری شده) یا حلقه های صندلی قابل تعویض.
  • برای آب بندی بهبود یافته یا الاستومر روکش شده.

• چشمه (در دریچه های بهاری)

• • با سیم سرد از جنس استنلس استیل (302, 316) یا آلیاژهای نیکل (INCONEL X-750).
  • گرمای گرم شده برای تسکین استرس و مقاومت در برابر خستگی.

ماشینکاری & اتمام

• ماشینکاری CNC دقت بعدی در آب بندی سطوح و تحمل های بحرانی را تضمین می کند.
• سنگ زنی & لپه برای دستیابی به استانداردهای کلاس نشت برای رابط دیسک صندلی اعمال می شود (API 598, MSS-SP-61).
• پایان سطحی برای محافظت در برابر خوردگی:

• • ترشی & انفعال برای فولاد ضد زنگ.
  • اپوکسی پیوند شده (fbe) یا نقاشی برای فولاد کربن.
  • الکترولیک نیکل یا آبکاری کروم برای افزایش مقاومت در برابر سایش.

مونتاژ و آزمایش

• مجمع شامل نصب دیسک است, جایگاه, پین های لولا, چشمه, مهر, و اتصال بدنه.
• تست هیدرواستاتیک: به طور معمول 1.5 × فشار بر روی پوسته, 1.1 × روی صندلی.
• تست نشتی: برای زنبورها 598, در 12266 (کلاسهای مختلف نشت).
• تست های خاص: NDT (رادیوگرافی, ماوراء الطبیعه, ذرات مغناطیسی) در مورد ریخته گری های بحرانی/بخشش برای دریچه های مشخص بالا.

7. اندازه های معمولی, رتبه های فشار, و ملاحظات ظرفیت

• اندازه اسمی: شیرهای چک از بسیار کوچک ساخته شده اند (دن 8 / ¼ ") به بسیار بزرگ (>دن 1200 / 48رفیق) برای خطوط لوله.
• کلاسهای فشار: کلاسهای مشترک ANSI 150, 300, 600, 900, 1500, 2500; معادل متریک PN10 -PN420.
• معیارهای ظرفیت: CV (ما) یا KV (متریک) جریان را برای افت فشار نشان دهید.
  کلیت های مثال (بسیار تقریبی): یک CV شیر 2 ″ نوسان می تواند ده ها تا چند صد باشد, در حالی که یک دیسک کج 24 اینچ می تواند CV در هزاران نفر داشته باشد. همیشه از منحنی های عملکرد سازنده برای اندازه استفاده کنید.
• از دست دادن: طرح های ویفر/دو صفحه ای اغلب در چهره به چهره اما ضرر بالاتر در دهانه های جزئی دارند; کج کردن دیسک باعث کاهش تلاطم و از بین رفتن در جریان زیاد می شود.

8. حالت های شکست مشترک و کاهش علت ریشه

9. برنامه های صنعت شیر ​​چک

• اب & فاضلاب: چک های ویفر و نوسان از پمپ ها محافظت می کنند و از جریان برگشتی جلوگیری می کنند; اغلب اجسام آهنی انعطاف پذیر با تر و تمیز برنز.
• تولید برق و گیاهان بخار: بررسی های دیسک بلند و کج برای سرویس بخار فشار بالا; تریم قوی و حداقل نشت مورد نیاز است.
• روغن & خط لوله گاز: کاشی کردن دیسک و چک های نوسان مورد استفاده در قطرهای بزرگ; ویفر دو صفحه در برخی از ایستگاه های دریچه بلوک برای طرح بندی جمع و جور. API 6D برنامه های خط لوله را آدرس می دهد.
• دریایی: شیرهای چک برنز یا دوبلکس در سیستم های آب دریا; سازگاری مادی و گالوانیک ضروری است.
• گیاهان شیمیایی: دریچه های آلیاژ ضد زنگ یا نیکل با صندلی های سخت برای مایعات خورنده یا فرسایش.
• HVAC & سیستم های پمپاژ: ویفر/صفحه دوگانه برای چیدمان های جمع و جور; مدل های بهاری برای جلوگیری از پشتی در پمپ ها.

10. مقایسه با سایر انواع دریچه

هنگامی که مهندسین و مدیران تهیه تجهیزات سیستم های سیال را مشخص می کنند ، دریچه های بررسی اغلب در کنار سایر دسته های دریچه ارزیابی می شوند.

در حالی که آنها نقش متمایز دارند -پیشگیری خودکار از جریان معکوس- درک نحوه مقایسه آنها با Globe, توپ, پروانه, و دریچه های دروازه در مورد مزایا و محدودیت های آنها وضوح ارائه می دهد.

تحلیل تطبیقی

11. پایان

شیرهای بررسی یک کلاس فریبنده ساده اما ضروری از دریچه ها در لوله کشی صنعتی است.

انتخاب صحیح نیاز به توجه به شیمی سیال دارد, هیدرولیک, طراحی مکانیکی, مواد, و گذرا انتظار می رود.

بزرگترین خطرات عملیاتی - Slam Valve, دیسک های گیر, فرسایش, و خرابی های بهار - با مشخصات مناسب تا حد زیادی قابل پیشگیری هستند (فشار, ماده بهاری), تصفیه, عمل نصب و یک برنامه نگهداری مبتنی بر شرایط.

فن آوری های نوظهور (حسگر, آلیاژهای جدید, تولید افزودنی) در حال بهبود قابلیت اطمینان و سرویس دهی هستند, اما رشته های اساسی مهندسی خوب - خدمات را تعریف کنید, دقیقاً مشخص کنید, کاملاً آزمون, و از نظر فعال حفظ کنید - مهم باشید.

 

متداول

چگونه می توانم بین شیرهای چک ویفر و نوسان انتخاب کنم?

از ویفر استفاده کنید (صفحه دوتایی) هنگامی که فضا و وزن محدود شده و جریان نسبتاً تمیز است; نوسان را برای استحکام در سرعت کم انتخاب کنید, خطوط آب یا فاضلاب با قطر بزرگ که در آن بسته شدن کندتر قابل قبول است.

آیا یک شیر چک می تواند به صورت عمودی نصب شود?

به نوع بستگی دارد. چک های آسانسور ممکن است جریان عمودی کار کند; بسیاری از چک های نوسان نیاز به جهت گیری پین لولای افقی دارند. همیشه راهنمایی های سازنده را دنبال کنید.

چگونه می توانم از لغزش دریچه جلوگیری کنم?

طرح های آهسته را انتخاب کنید, snubbers/dampers را نصب کنید, از دریچه های کنترل شده توسط خلبان یا بهار استفاده کنید, و تجزیه و تحلیل افزایش را در سیستم های تسکین/باتری اندازه انجام دهید.

چه فاصله نگهداری مناسب است?

با انتقاد متفاوت است: بررسی های بصری/عملکردی سالانه برای تخلیه پمپ و خدمات ایمنی; سیستم های کمتر مهم ممکن است از فواصل سالانه یا مبتنی بر ریسک استفاده کنند.

از داده های روند نظارت شده برای حرکت به سمت نگهداری مبتنی بر شرایط استفاده کنید.

شیرهای چک مناسب برای دوغاب هستند?

دریچه های تخصصی نوسان یا پیستون با صندلی های سخت شده و ترخیص های بزرگتر می توانند دوغاب را تحمل کنند; طرح های چاقو مانند یا فلپ گاهی اوقات استفاده می شود. بازرسی منظم و تصفیه ضروری است.