Поворотный обратный клапан с внешним штифтом

Краткие характеристики

Размер: 2" - 24" (DN50 - DN600)

Давление: Class 150 - 600 / PN 10-100

Стандарт: API 6D, ASME B16.34, спецификация производителя для механизма внешнего штифта

Материалы корпуса: A216 WCB, A351 CF8M, A351 CF8

Седло: Металл-металл, наплавка Stellite опционально

Диск: Поворотный диск с внешним демпфером/штифтом — штифт шарнира проходит через стенку корпуса к внешнему демпферному цилиндру, смонтированному на внешней стороне корпуса клапана. Демпфер содержит гидроцилиндр или пневмокамеру, соединённую с диском через удлинённый штифт шарнира. Сопротивление демпфера замедляет скорость закрытия диска — вместо мгновенного захлопывания диск закрывается плавно за 1-3 секунды.

Конструкция: Фланцевые концы. Внешний демпферный цилиндр на корпусе, соединённый со штифтом шарнира диска через уплотнённое проникновение в стенке корпуса. Регулируемая скорость закрытия — настройки демпферного клапана контролируют скорость закрытия диска. Опциональный ассистент открытия (воздух/гидравлика) для подъёма диска при низкопоточном пуске.

Проблема захлопывания — и как демпфер её решает

Стандартные поворотные обратные клапаны захлопываются. Когда прямой поток останавливается, диск поворачивается обратно к седлу за доли секунды — гравитация и противодавление ускоряют его, без сопротивления, без демпфирования. Это быстрое закрытие генерирует гидроудар. Волна давления travels обратно по трубопроводу от внезапного удара диска, и этот всплеск может повредить опоры труб, разрушить фитинги, треснуть сварные швы или перегрузить оборудование ниже по потоку.

Если вы когда-либо слышали, как трубопроводная система бьёт при отключении насоса, это гидроудар от захлопывающегося обратного клапана. Это не теоретический риск — это реальное механическое событие, которое вызывает реальный ущерб, особенно на длинных трубопроводах, где волна давления имеет время для набора амплитуды.

Внешний штифт с демпфером устраняет это захлопывание, замедляя закрытие диска. Штифт шарнира проходит через стенку корпуса и соединяется с гидравлическим или пневматическим демпферным цилиндром снаружи клапана. Когда диск поворачивается к закрытому положению, демпфер поглощает энергию закрытия и замедляет диск до контролируемой, плавной скорости посадки. Вместо захлопывания за 0,1 секунды диск закрывается плавно за 1-3 секунды. Всплеск давления не происходит, потому что диск не ускоряется в седло — демпфер тянет его вниз плавно.

Гидроудар устранён. Повреждение седла от удара устранено. Диск достигает закрытого положения без жесткого удара, который разрушает поверхности седла на стандартных поворотных обратных клапанах при повторяющемся циклировании.

Регулируемая скорость закрытия — настройка под ваш трубопровод

Не каждый трубопровод нуждается в одинаковой скорости закрытия. Короткая технологическая линия с высоким противодавлением требует относительно быстрого закрытия диска — если диск закрывается слишком долго, обратный поток устанавливается, и перепад давления через клапан меняется до того, как диск достигнет седла. Длинный магистральный трубопровод с низким противодавлением требует более медленного закрытия — риск гидроудара возрастает с длиной трубопровода, и чем длиннее линия, тем больше энергии несёт волна давления.

Настройки демпферного клапана дают вам этот диапазон регулировки. Вы настраиваете скорость закрытия под условия трубопровода. Достаточно быстро, чтобы предотвратить установление обратного потока. Достаточно медленно, чтобы устранить гидроудар. Это баланс, и регулируемый демпфер позволяет найти его во время пусконаладки вместо угадывания при спецификации.

Это преимущество перед нерегулируемыми схемами демпфирования. Некоторые конструкции поворотных обратных клапанов используют противовес или внутренний демпфер с фиксированным демпфированием — одна скорость закрытия, без полевой регулировки. Если скорость закрытия не соответствует трубопроводу, вы в тупике. Внешний штифт с демпфером регулируется в полевых условиях через настройки демпферного клапана. Измените настройку — измените скорость закрытия. Замена клапана не требуется.

Ассистент открытия — когда скорости потока недостаточно

При пуске скорость потока через трубу начинается с нуля и нарастает. Диск на стандартном поворотном обратном клапане начинает в закрытом положении и открывается постепенно по мере увеличения скорости. При низких скоростях потока — ранний пуск на крупногабаритной линии, например — диск может открыться только до 30° или 40°. Он частично открыт, сидит в потоке, вибрирует при колебаниях скорости. Эта вибрация в частично открытом положении вызывает две проблемы: износ седла от повторяющихся лёгких контактов при частичных углах, и усталость диска от колебаний на штифте шарнира.

Механизм внешнего штифта предлагает опцию ассистента открытия. Воздушное или гидравлическое давление поднимает диск в полностью открытое положение при пуске, прежде чем скорость потока достигнет точки, где она может вытолкнуть диск открыться естественно. Диск идёт прямо на 80° открытия. Никакой вибрации. Никакого износа в частично открытом положении. Как только скорость потока достаточна, чтобы удерживать диск открыть самостоятельно, ассистент открытия отпускает, и диск остаётся открытым за счёт силы потока.

Эта опция важна на крупногабаритных линиях, где пусковая скорость потока низка относительно массы диска, и на системах с частыми циклами пуск/стоп, где диск проходит через зону частичного открытия каждый раз при запуске насоса.

Уплотнённое проникновение — штифт шарнира через стенку корпуса

Штифт шарнира на поворотном обратном клапане с внешним штифтом проникает через стенку корпуса, соединяя диск с внешним демпфером. Это проникновение — уплотнённое соединение — сальниковая набивка или механическое уплотнение вокруг штифта, где он проходит через корпус. Это дополнительный потенциальный путь утечки по сравнению со стандартным поворотным обратным клапаном, где штифт шарнира полностью внутри корпуса.

Конструкция уплотнения использует сжатие набивки или O-ring уплотнение вокруг штифта. Регулировка набивки доступна снаружи корпуса демпфера — можно подтянуть или заменить набивку без снятия демпфера или разборки клапана. Уплотнение проникновения доступно для обслуживания, и это единственная дополнительная точка обслуживания, которую требует конструкция с внешним штифтом сверх стандартного поворотного обратного клапана. Это компромисс: вы получаете устранение гидроудара и регулируемую скорость закрытия, и принимаете одно уплотнённое проникновение, требующее периодического внимания к набивке.

A: Закрытие стандартного поворотного обратного клапана занимает примерно 0,1 секунды — почти мгновенное захлопывание. Внешний штифт с демпфером замедляет закрытие до 1-3 секунд, в зависимости от настроек демпфера. Это контролируемое закрытие устраняет гидроудар на большинстве трубопроводных систем.

A: Да. Настройки демпферного клапана контролируют скорость закрытия и регулируются в полевых условиях. Вы настраиваете скорость во время пусконаладки под условия трубопровода — быстрее для коротких линий с высоким противодавлением, медленнее для длинных трубопроводов с риском гидроудара. Замена клапана для изменения скорости закрытия не требуется.

A: Ассистент открытия использует воздушное или гидравлическое давление для подъёма диска в полностью открытое положение при низкопоточном пуске, предотвращая вибрацию диска при частично открытых углах. Специфицируйте на крупногабаритных линиях, где пусковая скорость потока низка относительно массы диска, и на системах с частыми циклами пуск/стоп насоса.

A: Да, это дополнительное уплотнённое соединение — набивка или O-ring вокруг штифта в месте проникновения через стенку корпуса. Доступно для обслуживания снаружи корпуса демпфера и требует периодического внимания к набивке. Это единственный дополнительный компромисс по обслуживанию по сравнению со стандартным поворотным обратным клапаном с внутренним штифтом шарнира.

A: Когда гидроудар — реальный риск — длинные трубопроводы, сценарии отключения насоса, системы, где всплеск давления от внезапного закрытия диска может повредить опоры труб или оборудование. Также когда частое циклирование насоса вызывает повторяющиеся удары диска, которые деградируют поверхность седла на стандартных поворотных обратных клапанах со временем.