Ükskõik, kas klapi rõhu tase on kooskõlas torustiku rõhu tasemega, on vaja põhjalikult arvestada selliste teguritega nagu projekteerimisstandardid, kasutusstsenaariumid ja ohutusnõuded. Viime nende kahe üksikasjaliku analüüsi läbi määratluse, suhte, mõjutavate tegurite ja praktiliste rakenduse põhimõtete osas:
Klapi ja torustiku rõhu taseme määratlus
1. klapi rõhutase määratleb maksimaalse töörõhu, mida klapp talub kindlaksmääratud temperatuuril, mida tavaliselt ekspresseeritakse nominaalsurve (PN) või naela klassis (klass), näiteks PN16, klass 150 jne.
Standardsüsteemi meetriline süsteem (PN): levinud Euroopa ja Hiina standardites, näiteks GB/T 1048, on PN -väärtus seotud temperatuuriga, näiteks PN16 maksimaalne lubatud töörõhk on 1,6MPA 200 kraadi juures. Imperial System (klass): levinud Ameerika standardites (ASME B16.34), näiteks klass 150 vastab 2,0MPa (normaalne temperatuur), klass 300 vastab 5,0MPa (normaalne temperatuur). Põhifunktsioonid: klapi rõhu reiting peab vastama keskmisele temperatuurile, söövitamisele ja muudele töötingimustele. Näiteks väheneb materjali tugevus kõrgel temperatuuril ja klapi tegelik lubatud rõhk võib olla madalam kui nominaalne rõhk.
2. Torujuhtme rõhu reiting määratleb maksimaalse töörõhu, mida torujuhtmesüsteem suudab konstruktsiooni temperatuuril vastu pidada. Selle määrab torumaterjal, seina paksus, ühendusmeetod jne ning seda ekspresseeritakse ka PN või klassiga.
Projekteerimisbaas järgib riiklikke standardeid (näiteks GB 50316) või rahvusvahelisi standardeid (näiteks ASME B31.3). Arvesse tuleb võtta vedeliku tüüpi (näiteks vesi, aur, nafta ja gaas), temperatuuri, voolukiirust ja torustikku (näiteks soojuspaisumist ja vibratsiooni). Näide: DN100 ja PN16 õmblusteta terasest torude puhul tuleb seina paksus arvutada vastavalt valemile (näiteks seina paksuse valem ASME B31.3 -s), et tagada ohutu töö rõhu korral 1,6MPA.
Ventiini ja torujuhtme rõhu hinnang
1. Ideaalis: põhiline järjepidevus on vajalik tagamaks, et süsteemi üldine rõhu kandmine on sobitatud, et vältida lekkeid või õnnetusi teatud komponendi nõrkuse tõttu. Vastavad põhimõtteklapi nim -rõhk, mis on suurem kui torujuhtme projekteerimisrõhk (arvestades ohutustegurit). Näide: kui torujuhtme projekteerimisrõhk on 1,2MPa (PN16 süsteem), peaks klapp olema PN16 või kõrgem (näiteks PN25), et katta võimalikud rõhu kõikumised.
2. Rõhutaseme standardid võivad tegelikes rakendustes olla erinevad. Torujuhtme võtab vastu meetrilise PN -standardi ja klapp võib võtta vastu Briti klassi standardi, mis tuleb teisendada võrdlustabeli kaudu (näiteks PN16≈Class 150).
Temperatuur mõjutab torujuhtme lubatud pinget kõrgel temperatuuril ja tegelikku töörõhku võib olla vaja vähendada; Kui klapp on valmistatud kõrge temperatuuriga vastupidavatest materjalidest (näiteks roostevabast terasest), võib selle rõhutase vastata nõuetele kõrgel temperatuuril.
Spetsiaalsed töötingimused nõuavad kõrgsurvete torustikke, näiteks 600 ventiili, mida saab kasutada kõrgsurvetorude jaoks (projekteerimisrõhk, mis on suurem või võrdne 10MPa), kuid on vaja tagada, et torujuhtme seina paksus, ääriku tase jne sobitatakse sünkroonselt. Kui madalrõhu torustiku rõhk on ainult 0,6MPa (PN10), saab klapi valida PN10 või PN16-na (ökonoomsem ja ohutusmarginaaliga).
Tegurid, mis mõjutavad klapi ja torustiku rõhu taseme sobitamist
1. Keskmise omadused söövitavad söötmed: torud võivad vajada korrosioonikindlaid materjale (näiteks roostevabast terasest) ning klapimaterjale (näiteks 316L) ja rõhutaset tuleb samaaegselt parandada, et vältida seina paksuse ja alandatud rõhu kandmise võimet korrosiooni tõttu. Tuleohtlik ja plahvatusohtlik sööde: süsteem nõuab kõrgemat ohutustaset ja klapi rõhu tase on tavaliselt ühe tase kõrgem kui torujuhtme projekteerimisrõhk (näiteks torujuhtme PN16, klapp PN25), et hakkama saada äkiliste rõhupiikidega.
2. Keermestatud ühendus/keevitamine: on vaja tagada, et liidese tugevus vastaks. Näiteks kui kõrgsurvetorustikud (klass 300) ühendatakse tagumiku keevitamisega, peab klapi keevisõmbluse paksus olema kooskõlas torujuhtme seina paksusega.
3. Ohutusspetsifikatsioonid ja standardid Riiklikud standardnõuded: nagu on ette nähtud GB 50184 "Tööstuslik metallist torujuhtme ehituse kvaliteedi aktsepteerimise standard", tuleb rõhutaset kontrollida enne, kui klapp on paigaldatud, et see oleks kooskõlas torujuhtme kujundamise dokumentidega. Tööstusstandardid: naftakeemiatööstus (SH 3041) nõuab, et klapi rõhu reiting ei tohiks olla madalam kui maksimaalne lubatud rõhk torujuhtme projekteerimisrõhu ja projekteerimistemperatuuri kombinatsioonis.
Peamised tegurid, mis mõjutavad rõhu taseme sobitamist
| Tegur | Mõju sobitamisele |
| Projekteerimisstandardid | Erinevatel standarditel (näiteks ANSI, PN, JIS) on erinev rõhutase, seetõttu on vaja tagada, et ventiilid ja torustikud võtavad kasutusele sama standardsüsteemi. |
| Temperatuur | Materjali tugevus väheneb kõrgetel temperatuuridel ja klapp tuleb valida vastavalt temperatuurirõhu reitingule (näiteks PN16 klapi tegelik lubatud rõhk 300 kraadi juures võib olla väiksem kui 1,6 MPa). |
| Keskmised omadused | Söövitav ja tuleohtlik sööde nõuab kõrgemat klapi ohutustaset (näiteks kõrge rõhutaseme + korrosioonikindlate materjalide valimist). |
| Rõhu kõikumised | Sagedase stardi- või löögikoormusega süsteemides peaks klapi rõhu reiting olema 10% ~ 20% suurem kui torujuhtme projekteerimisrõhk. |
Ettevaatusabinõud praktilises rakenduses
1. rõhutaseme kontrollimisprotsess
Määrake torujuhtme kujundamise parameetrid: projekteerimisrõhk, temperatuur, keskmise tüüp.
Valige torujuhtme komponendid: valige torumaterjalid (näiteks Q235B, 304 roostevabast terasest) ja seina paksus vastavalt parameetritele ning arvutage torujuhtme lubatud rõhk.
Vastake klapi tasemele: valige torujuhtme lubatud rõhule vastavalt klapi nominaalne rõhk vastavalt standardile (näiteks PN16 vastab 1,6MPa) ja kontrollige temperatuurirõhu võrdlustabelit.
Mõelge marginaalile: süsteemide puhul, mida sageli alustatakse ja peatuvad või altid veehaameriks, saab klapi rõhu taset suurendada ühe taseme võrra (näiteks torujuhtme PN16, klapp PN25).
2. Levinud vead ja riskid
Ebakõlatasemete tagajärjed: klapi rõhu tase on väiksem kui torujuhtme: see võib põhjustada klapi kesta rebenemist, tihendi leket, keskmise leket või isegi plahvatust.
Klapi rõhu tase on liiga kõrge, kuid torujuhe on nõrk: see võib suurendada kulusid ja ei saa lahendada torujuhtme enda rõhu kandvaid puudusi (näiteks õhukese seinaga torujuhtmed võivad enne ventiilide enne ventiile siiski ebaõnnestuda).
Juhtum: aurutorustiku projekteerimisrõhk on 1,0MPa (PN16). Kui ekslikult kasutatakse PN10 klappi, võib kõrgtemperatuuriline aur põhjustada klapi ääriku tihend ebaõnnestumise, mille tulemuseks on aurulekke ja sageldamisõnnetus.
Kokkuvõte: kas need on järjepidevad?
Põhiline põhimõtted
Klapi rõhu tase ei tohi olla väiksem kui torujuhtme projekteerimisrõhk ning arvestada tuleb temperatuuri, keskmise ja muude töötingimuste põhjalikku mõju.
Paindlik käitlemine
Tavaoludes tuleks klapi ja torustiku rõhu tase olla otseselt sobitada (nagu mõlemad on PN16).
Spetsiaalsete stsenaariumide korral (näiteks kõrge rõhk, kõrge temperatuur, söövitav sööde) võib klapi tase olla sobivalt kõrgem kui torujuhtme projekteerimisrõhk, kuid on vaja tagada, et muid torujuhtme komponente (näiteks äärikuid, tihendeid) täiendatakse samaaegselt.
Lõppeesmärk
Veenduge kogu torujuhtme süsteemi ohutus, töökindlus ja majandus, vastates mõistlikult rõhutasemele.
