Поширені проблеми із засувками

Засувки використовуються для повністю відкритих або повністю закритих запір-у промислових трубопроводах. Однак під час фактичної експлуатації різноманітні типові несправності виникають неодноразово через неправильну конструкцію, вибір матеріалу або експлуатацію. Розуміння механізму цих проблем корисно для вибору та обслуговування.

1. Протікання сідла

Засувки закриваються-через контакт між диском шиберу та ущільнювальними поверхнями сідла. Якщо середовище містить тверді частки (такі як зварювальний шлак, іржа) без достатнього очищення, частинки можуть потрапити між ущільнювальними поверхнями, що призведе до неповного закриття. Згідно зі стандартом випробувань API 598, для засувок із металевими-сидіннями з номінальним діаметром понад DN50 допустима швидкість витоку рідини не повинна перевищувати 0,0005 мл/(хв·дюйм·псі).

У реальних робочих умовах, якщо товщина наплавленого сплаву (наприклад, STL6) на ущільнювальній поверхні нерівномірна (ідеальна товщина більше або дорівнює 3 мм), або площинність після шліфування перевищує 0,02 мм/м, швидкість витоку зросте більш ніж у 10 разів.

2. Заїдання диска засувки

Якщо відповідне відхилення між кутом клина aклиновий шибер(зазвичай 5 градусів ±0,5 градусів), а клинова канавка корпусу клапана перевищує ±15′, диск затвора може заклинити, коли клапан закрито до нижнього положення. Загальним сценарієм є те, що після високо-температурного трубопроводу охолоджується стиснення корпусу клапана більше, ніж диска затвора (через різні коефіцієнти лінійного розширення матеріалів; наприклад, коефіцієнт Твердість литої сталі WCB становить 12,2×10⁻⁶/градус, тоді як нержавіюча сталь CF8M становить 16,5×10⁻⁶/градус), що призводить до інтерференційної посадки. Крутний момент вручну потрібно збільшити до нормального значення в 3–5 разів (нормальне значення: 200–400 Н·м). Примусова робота може порушити трапецієподібну різьбу штока.

3. Несправність підйому штока та протікання штока

У вологому середовищі або середовищі,-що містить хлориди (наприклад, прибережні хімічні заводи), різьбовий відрізок штока засувки, що піднімається, схильний до точкової корозії. Дані показують, що коли концентрація хлорид-іонів у навколишньому середовищі перевищує 200 частин на мільйон і температура вища за 60 градусів, час утворення тріщини на штоках з нержавіючої сталі 304 може бути скорочений до 6 місяців.

У сальнику використовуються гнучкі графітові кільця (щільність 1,2–1,4 г/см³). Якщо попереднє натягування болтів сальника є нерівномірним (відхилення перевищує ±20%), середовище може витікати вздовж штока. Згідно з вимогами випробувань API 624, швидкість витоку летких органічних сполук (ЛОС) має бути менше 100 частин на мільйон (метановий еквівалент).

4. Термічна зв'язка

In high-temperature conditions (such as steam pipelines with temperature >400 градусів), після повного відкриття клапана диск затвора піднімається у верхню порожнину. Коли система охолоджується, шток і диск затвора у верхній порожнині стискаються асинхронно, і диск затвора може впасти на плече проходу корпусу клапана, викликаючи «термічне зв’язування».

Наприклад, головний паровий затвор (клас 2500, DN200) електростанції Чжанцзян мав падіння засувки на 4 мм після 8 годин зупинки, що призвело до згинання штока під час перезапуску. Рішення включають прийняття конструкції паралельної засувки з еластичними прорізами або контроль холодного зазору між 0,5–1,2 мм.

5. Захоплення тіла та надлишковий тиск у порожнині

Коли засувка закрита з обох боків, а середня порожнина повністю заповнена рідким середовищем (водою, рідкими вуглеводнями тощо), підвищення температури навколишнього середовища (наприклад, підвищення температури трубопроводу з 20 градусів до 50 градусів через пряме сонячне світло) спричиняє розширення об’єму рідини, і тиск може перевищити розрахунковий тиск більш ніж у 2,5 рази. (Відповідно до коефіцієнта об’ємного розширення рідини). =0.0005/ градус , приріст тиску ΔP= ·ΔT/ , де розрахований коефіцієнт стиснення трубопроводу ΔP≈14 МПа. Це може підняти запобіжний клапан або пошкодити корпус клапана. Для API 6D потрібні конструкції скидання тиску з порожниною (наприклад, перфоровані затвори або зовнішні запобіжні клапани); двонаправлені герметичні засувки.

Резюме

Поширені проблеми засувок зосереджені на пошкодженні ущільнювальної поверхні, заїданні рухомих компонентів, витоку сальника та ненормальних напругах, спричинених термічними факторами або факторами тиску. Під час вибору рекомендується перевірити чистоту середовища, діапазон температурного циклу та звернутися до пар матеріалів і специфікацій випробувань у стандартах API 600 або ISO 10434. Регулярні випробування ущільнювачів повітрям під низьким{4}}тиском (відповідно до MSS SP-61, тиск 0,5–0,7 МПа, утримання тиску протягом 60 секунд без витоку бульбашок) може заздалегідь виявити приховані небезпеки.