Vanne à guillotine à coin auto-obturante en acier forgé

Caractéristiques rapides

Dimension : 2" - 12" (DN50 - DN300)

Pression : Class 600 - 2500 / PN 100-420

Norme : API 602, ASME B16.34, spécifications du fabricant pour chapeau scellé par pression

Matériaux du corps : A182 F22, A182 F91, A182 F316, A182 F304 (tous forgés)

Chapeau : Scellé par pression (auto-étanchéité)

Tige : Tige montante OS&Y avec volant

Extrémités : À souder bout à bout ou à brides

Deux choses qui changent tout à haute pression

Cette vanne résout deux problèmes qui apparaissent au-dessus de Class 600 — des problèmes que les vannes à glissière à corps moulé et chapeau boulonné ne peuvent pas gérer. Premièrement, l'étanchéité du chapeau. Deuxièmement, l'intégrité du corps. Ensemble, ils font de cette vanne la spécification standard pour la vapeur principale des centrales électriques, les isolations de resurchauffeur, l'eau d'alimentation haute pression et le service pétrochimique haute pression où les conditions de fonctionnement dépassent ce qu'une vanne à glissière standard peut contenir en toute sécurité.

Chapeau scellé par pression — L'étanchéité qui se renforce sous pression

À Class 150-300, un chapeau boulonné fonctionne bien. La pression interne pousse le chapeau vers le haut, et les boulons du chapeau le maintiennent contre le joint. Forces gérables, tailles de boulons raisonnables, assemblage simple. À Class 600 et au-dessus, la force vers le haut sur le chapeau devient énorme. Les boulons doivent être massifs — pensez à des tiges filetées de 2 pouces de diamètre avec des écrous tendus hydrauliquement sur les vannes Class 1500 et 2500. Cette quincaillerie est coûteuse, difficile à serrer correctement sur le terrain, et crée des problèmes de maintenance chaque fois que vous devez démonter la vanne.

Le chapeau scellé par pression élimine entièrement le problème des boulons. Au lieu de boulons maintenant le chapeau contre le corps, la pression interne de ligne fait le travail. À l'intérieur du joint chapeau-corps, une bague d'étanchéité segmentée se situe entre la jupe du chapeau et l'alésage du corps. Lorsque la pression entre dans la vanne, elle pousse vers le haut contre le chapeau et comprime simultanément la bague d'étanchéité contre la paroi du corps. Une pression plus élevée comprime l'étanchéité plus fort. À la pression de fonctionnement Class 2500, cette bague d'étanchéité est si fermement comprimée entre le chapeau et le corps qu'une fuite à travers le joint devient physiquement impossible — la pression qui pourrait causer une fuite est la même pression qui crée la force d'étanchéité.

Le chapeau est maintenu en position par une bague de retenue ou une connexion filetée, pas par les boulons que vous voyez à l'extérieur. Ces boulons servent un seul but — le positionnement à basse pression pendant le démarrage lorsque la pression de ligne n'a pas atteint le seuil où la bague d'étanchéité se comprime efficacement. Une fois que la vanne est à la pression de fonctionnement, ces boulons sont déchargés. Ils ne portent pas la force d'étanchéité. La pression de ligne oui.

Cette conception a un avantage de maintenance que les techniciens de vannes expérimentés comprennent immédiatement — il n'y a pas de joints à remplacer et pas de procédures de serrage de boulons à suivre lors du réassemblage. La bague d'étanchéité est une composante métallique qui est inspectée et re-lappée si nécessaire. Le chapeau se réinstalle en le déposant dans l'alésage du corps et en engageant la bague de retenue. Lorsque la pression revient, l'étanchéité se rétablit automatiquement.

Corps forgé — Pas de porosité, pas de fuites à Class 2500

Les corps de vannes moulés à Class 600 et inférieur fonctionnent de manière fiable. Le processus de moulage produit un métal sain avec des niveaux de qualité acceptables pour ces notations de pression. Mais à Class 600-2500, la porosité de moulage devient un risque que vous ne pouvez pas accepter. Les moulages peuvent contenir des vides microscopiques — poches de gaz emprisonnées, cavités de retrait, défauts d'inclusion — qui sont invisibles en surface mais fuient sous une charge haute pression soutenue. Un défaut de porosité dans la paroi du corps d'une vanne Class 2500 fuierait immédiatement à la mise en service. L'épaisseur de paroi à ces notations est calculée avec une marge minimale — il n'y a pas de métal supplémentaire pour absorber un vide.

Le forgeage élimine le problème de porosité. Le processus de forgeage comprime le métal sous une pression massive, fermant tous les vides et alignant la structure du grain en une matrice dense et uniforme. Un corps forgé n'a pas de cavités internes, pas de porosité gazeuse, pas de défauts de retrait. Le métal est solide sur toute la section de paroi. À Class 600-2500, cette intégrité de corps solide est la raison pour laquelle la construction forgée est la norme — pas une option de mise à niveau, mais l'exigence de base.

Les alliages forgés pour cette vanne sont sélectionnés pour leurs conditions de service spécifiques. A182 F22 (2,25% Cr-1% Mo) pour le service à haute température où la résistance au fluage compte. A182 F91 (9% Cr-1% Mo-V) pour les applications à la plus haute température — lignes de vapeur principale et resurchauffeur dans les centrales électriques fonctionnant à 1000°F et au-dessus. L'addition de vanadium dans F91 fournit une résistance au fluage à long terme supérieure au F22. A182 F316 et F304 pour le service corrosif où la chimie inoxydable résiste à l'attaque du fluide de procédé.

Coin flexible — Requis à ces températures

À Class 600-2500, les températures de fonctionnement sont suffisamment élevées pour que le blocage par dilatation thermique est une certitude avec un coin solide — pas une possibilité, une certitude. Le coin flexible avec son moyeu central et ses ailes déformables empêche ce blocage. Chaque aile s'ajuste indépendamment à la dilatation de la bague de siège, maintenant le contact sur les deux sièges indépendamment du chauffage asymétrique ou des taux de dilatation différentiels. À ces niveaux de pression et température, le coin flexible n'est pas une mise à niveau optionnelle. C'est la seule conception de coin qui fonctionne.

R : Les chapeaux boulonnés à Class 600+ nécessitent des tiges filetées massives pour maintenir le chapeau contre la pression interne — quincaillerie coûteuse difficile à serrer et à maintenir. Les chapeaux scellés par pression utilisent la pression de ligne elle-même comme force d'étanchéité. Une pression plus élevée crée une étanchéité plus serrée. Pas de remplacement de joint, pas de serrage de boulons, et l'étanchéité s'auto-ajuste à la pression de fonctionnement.

R : Les boulons extérieurs du chapeau fournissent le positionnement à basse pression pendant le démarrage ou lorsque la pression de ligne est inférieure au seuil d'étanchéité effectif. Une fois la pression de fonctionnement établie, la bague d'étanchéité scellée par pression prend le relais. Les boulons sont déchargés à la pression de fonctionnement.

R : Les moulages peuvent contenir une porosité microscopique — des vides qui fuient sous haute pression soutenue. Le forgeage comprime le métal en une matrice solide sans vide. À Class 600-2500, un défaut de porosité dans la paroi du corps fuierait immédiatement. La construction forgée élimine entièrement ce risque.

R : F91 pour les températures de fonctionnement supérieures à 900°F où la résistance au fluage à long terme est critique — service de vapeur principale et resurchauffeur dans les centrales électriques. F22 pour le service à haute température modérée jusqu'à environ 800°F. L'addition de vanadium dans F91 fournit une résistance au fluage nettement supérieure aux températures les plus élevées.

R : Oui. La conception du chapeau scellé par pression permet la maintenance en ligne — le chapeau peut être retiré pour un accès interne sans découper la vanne de la tuyauterie. La bague d'étanchéité est réutilisable après inspection et re-lappage. Pas de remplacement de joint nécessaire lors du réassemblage.