Задвижка плоская

Краткие характеристики

Размер: 2" - 48" (DN50 - DN1200)

Давление: Class 150 - 900 / PN 10-150

Стандарт: API 6D, спецификации производителя для плоских/плитных задвижек

Материалы корпуса: A216 WCB, A351 CF8M, кованая сталь (A182 F316/F22), полностью сварной корпус

Затвор: Плоский плитный затвор (однопластинчатый) или расширяющийся затвор (двухпластинчатый с механическим уплотнением)

Седло: Металл-по-металлу (параллельные седловые кольца) или мягкое (эластомерное/PTFE вставка)

Крышка: Болтовая крышка или уплотнение давлением

Конструкция: Полнопроходной сквозной канал — в затворе отверстие диаметром, равным диаметру трубы, совпадающее с трубопроводом в открытом положении

Полный проход означает, что скребок проходит

Плоские задвижки — также называемые сквозными плитными задвижками — существуют по причине, которую клиновые задвижки не могут решить. Когда клапан открыт, в пластине затвора есть отверстие, точно соответствующее диаметру канала трубы. Это отверстие совпадает с каналом трубопровода, и затвор становится частью свободного пути потока. Нет сужения сечения, нет карманов, где скапливается мусор, нет ограничения потока, которое стоит энергии насосов за годы непрерывной эксплуатации.

Именно полнопроходной канал — причина, по которой плоские задвижки доминируют в изоляции трубопроводов. Трубопроводы инспектируются путём пропуска скребков через линию — инструментов для проверки, инструментов для очистки, интеллектуальных скребков, которые измеряют толщину стенки и обнаруживают коррозию. Скребок движется по каналу трубы, толкаемый потоком продукта со скоростью линии. Если задвижка сужает канал даже незначительно, скребок ударяется о сужение и останавливается. Или повреждается. Или застревает внутри корпуса клапана, что является kind of проблемой, которая останавливает секцию трубопровода на дни и обходится в сотни тысяч долларов потерянной пропускной способности.

Полнопроходные задвижки при некоторых размерах имеют суженный канал — канал через корпус меньше номинального диаметра трубы. Это сужение не имеет значения для большинства технологической изоляции, где вы просто блокируете поток, а не пропускаете скребки. Но для трубопроводной службы суженный канал недопустим. Сквозная плоская задвижка имеет нулевое сужение канала в открытом положении. Скребок проходит через корпус клапана, как будто клапана нет. Полный диаметр, полная площадь потока, нет препятствий.

Вторая причина, по которой полный проход важен — сырая нефть и природный газ по трубопроводам транспортируются непрерывно годами. Падение давления через частично суженный клапан накапливает затраты на энергию насосов за этот эксплуатационный период. Суженная задвижка на 36-дюймовом магистральном газопроводе может создать падение давления 2-3 psi при рабочих расходах. Это не звучит как много, но на 200-мильном трубопроводе с десятками запорных клапанов суммарное падение давления добавляет затраты на топливо компрессоров, которые исчисляются шестизначными суммами ежегодно. Сквозные плоские задвижки полностью устраняют это ограничение.

Плитный затвор против расширяющегося — два способа уплотнения

Плитный затвор — это одна плоская пластина, которая скользит вертикально между двумя параллельными седловыми кольцами. Когда пластина опускается между сёдлами, сплошная секция блокирует канал. Когда пластина поднимается, отверстие диаметром канала в пластине совпадает с трубопроводом, и поток проходит беспрепятственно. Простая конструкция, мало подвижных деталей, надёжная работа в трубопроводной службе.

Механизм уплотнения плитного затвора основан на давлении линии, прижимающем пластину затвора к нижнему седловому кольцу. Верхнее седло находится в контакте с пластиной, но основное уплотнение происходит на нижней стороне, где давление линии прижимает пластину к поверхности седла. Это уплотнение, активируемое давлением, работает хорошо при нормальных рабочих давлениях. При низком перепаде давления — почти нулевом давлении в линии при пуске или выравнивании давления через клапан при байпасной операции — уплотняющее усилие минимально, и плитный затвор может не достичь пузырьково-плотного перекрытия.

Расширяющийся затвор решает эту проблему уплотнения при низком давлении. Две пластины, соединённые клиновым механизмом — при опускании затвора в закрытое положение внутренний клин раздвигает две пластины наружу против параллельных седловых колец. Пластины расширяются механически, независимо от давления в линии. Когда затвор достигает полного закрытия, обе пластины плотно прижаты к своим седловым кольцам клиновым механизмом, создавая уплотнение, не зависящее от давления в линии. Пузырьково-плотное перекрытие при любом давлении, включая нулевое.

Расширяющийся затвор стоит дороже и добавляет механическую сложность — две пластины, клиновой механизм, больше уплотнительных поверхностей для обслуживания. Но для изоляции трубопроводов, где пузырьково-плотное перекрытие является нормативным требованием — магистральные газопроводы, трубопроводы опасных жидкостей, подлежащие соблюдению требований DOT — расширяющийся затвор обеспечивает определённость уплотнения, которую плитные затворы не могут гарантировать при низком или нулевом перепаде давления.

Параллельные сёдла — не клиновые

Все конструкции плоских задвижек используют параллельные седловые кольца, а не конические клиновые сёдла. Седловые кольца параллельны друг другу, и пластина затвора скользит между ними прямым вертикальным движением. Нет клинового действия, нет угловых посадочных поверхностей, нет вдавливания затвора в конусную полость корпуса. Параллельная геометрия седла означает, что затвор не сжимается в сёдла — он скользит между ними и либо блокирует канал, либо совмещает проходное отверстие.

Версии с мягким седлом используют эластомерные или PTFE вставки на поверхностях седловых колец. Мягкий материал сжимается против пластины затвора при закрытии клапана, обеспечивая пузырьково-плотное перекрытие при умеренных температурах. Мягкие сёдла хорошо работают для распределения природного газа, изоляции водопроводов и служб, где требуется абсолютное нулевое просачивание, но рабочая температура остаётся ниже предела эластомера или PTFE.

Сёдла металл-по-металлу используют параллельные седловые кольца с обработанными уплотнительными поверхностями — нет мягкого материала, нет температурного ограничения из-за деградации эластомера. Уплотнение металл-по-металлу зависит от качества поверхности седловых колец и пластины затвора и уплотняющего усилия, доступного от давления линии (плитный затвор) или механического расширения (расширяющийся затвор). Для высокотемпературной трубопроводной службы и применений, где требуется огнестойкое уплотнение, сёдла металл-по-металлу являются стандартом.

О: Да. Сквозная конструкция обеспечивает полнопроходной беспрепятственный канал при открытом клапане. В пластине затвора отверстие диаметром канала, точно совпадающее с диаметром трубопровода. Скребки проходят через клапан, как будто его нет — нет сужения канала, нет препятствий.

О: Плитный затвор — одна плоская пластина, уплотняется давлением линии, прижимающим пластину к нижнему седлу. Простая и надёжная конструкция при рабочем давлении, но уплотнение может не быть пузырьково-плотным при низком перепаде давления. Расширяющийся затвор — две пластины с клиновым механизмом, который механически раздвигает обе пластины наружу против сёдел. Пузырьково-плотное перекрытие при любом давлении, включая нулевое. Стоит дороже, но обеспечивает определённость уплотнения, требуемую для регулируемых трубопроводных служб.

О: Параллельные сёдла позволяют затвору скользить вертикально между сёдлами по прямой линии — нет клинового действия, нет вдавливания затвора в конусный корпус. Пластина затвора либо блокирует канал, либо совмещает проходное отверстие. Параллельные сёдла также accommodate сквозное отверстие диаметром канала в пластине затвора, которое конические клиновые сёдла не могут обеспечить.

О: Мягкое седло (эластомерная или PTFE вставка) для пузырьково-плотного перекрытия при умеренных температурах — распределение природного газа, водопроводы, службы ниже температурного предела мягкого материала. Металл-по-металлу для высокотемпературной службы и огнестойких применений, где мягкий материал седла деградирует или выходит из строя при пожаре.

О: Да. Полностью сварная конструкция корпуса устраняет потенциальные пути утечки на стыках корпуса — нет фланцевых соединений, нет болтовых соединений, которые могли бы течь снаружи. Для подземных трубопроводов, где внешний осмотр и доступ для обслуживания ограничены, полностью сварной корпус обеспечивает наивысшую структурную целостность и наименьшее количество потенциальных точек утечки.