Mi választja el a magas nyomást az alacsony nyomású golyóscsaptól?
Az elválasztó vonal a szelep névleges nyomásosztálya, nem a méret vagy az anyag. Az alacsony nyomású golyóscsapok általában PN16-ig terjednek, ami megfelel az ASME Class 150-nek, és víz-, levegő- és általános közművezetékeken használatosak. A nagynyomású golyóscsapok az ASME 600-as osztályától kezdődnek, amely szénacél esetében körülbelül 102 bar hideg üzemi nyomásnak felel meg 38 Celsius fokon, és a 900-as, 1500-as és 2500-as osztályig terjednek csővezetékek, kútfejek és nagynyomású folyamatrendszerek esetében.
Az ASME B16.34 nyomáshőmérséklet-besorolási táblázata az ezekhez az osztályokhoz használt referencia. Az 1.1 anyagcsoportba tartozó szénacél test esetében a névleges hideg üzemi nyomás 38 Celsius-fokon körülbelül 19,6 bar a 150-es osztálynál, 51,1 bar a 300-as osztálynál, 102,1 bar a 600-as osztálynál, 153,2 bar a 900-as osztálynál, 255,2 bar a 900-as osztálynál, 255,3 bar az 5-ös osztálynál 520 bar és 5-ös osztálynál 255,3 bar. A megengedett nyomás a hőmérséklet emelkedésével csökken, ezért az osztályt mindig a tervezési hőmérséklettel együtt kell olvasni.
Hogyan változik az építkezés a nyomásosztályokkal
| Funkció | Alacsony nyomású golyóscsap | Nagynyomású golyóscsap |
|---|---|---|
| Tipikus osztály | PN10-PN16, 150-300 osztály | 600 osztálytól 2500 osztályig |
| Test útvonal | Öntött test, egy vagy két darabból | Kovácsolt test, háromrészes vagy felső bemenet |
| Test anyaga | Öntött szénacél vagy öntött rozsdamentes acél | Kovácsolt szénacél vagy kovácsolt rozsdamentes acél |
| Labdatámasz | Lebegő golyó, vezetéknyomással rányomva az alsó ülésre | Csonkra szerelt golyó csapágytámasztással a felső és alsó száron |
| Ülés anyaga | Puha ülések PTFE-ből, megerősített PTFE-ből vagy gumiból | Fém-fém ülések, néha másodlagos puha ülésbetétekkel |
| Üzemi nyomaték | Alacsony, gyakran karral működtetett | Magas, sebességváltót, pneumatikus vagy elektromos működtetést igényel |
| Tipikus szabványok | ISO 17292 és API 608 általános szolgáltatáshoz | API 6D a csővezetékek és folyamatok leválasztásához, ASME B16.34 a minősítéshez |
Tömítés, nyomaték és működtetés
Alacsony nyomású szelepben maga a vezeték nyomása egy lebegő golyót nyomja az alsó üléshez, így a tömítés szorosabbá válik a nyomás növekedésével, és a puha ülékanyagok alacsony költséggel biztosítják a buborékmentes{0}}zárást. A puha ülések korlátozzák az üzemi hőmérsékletet, mivel a töltetlen PTFE-t általában csak körülbelül 200 Celsius fokig használják, a megerősített PTFE és a PEEK pedig többletköltséggel bővíti a tartományt.
Nagy nyomáson a lebegő golyóra ható erő túl nagy ahhoz, hogy az ülés elbírja, ezért a golyót csapágyak támasztják alá, és az ülések rugós terhelésűek. A fém ülékek ellenállnak a magas hőmérsékletnek és a koptató hatásnak, de sokkal nagyobb rögzítési erőt igényelnek, ezért a nagynyomású szelepekhez hajtóművekre, pneumatikus működtetőkre vagy elektromos működtetőkre van szükség ISO 5211 szerinti szerelőbetéttel. Tűzbiztos kialakítás, antisztatikus eszközök és szártömítés az O-besorolású gyűrűk kombinációjával.
Tesztelési és minőségi követelmények
A nyomástesztelés az, ahol a két család ismét eltér egymástól. Az alacsony nyomású szelepeket általában az API 598 szerint tesztelték a héjjal és az üléssel, és a megengedett szivárgási arány megfelel a lágyüléses szelepnek. A nagynyomású csővezeték-szelepeket általában az API 6D-nek megfelelően tesztelik, amely hozzáad egy kettős blokk- és légtelenítés-ellenőrzést, egy szár hátsó ülés-tesztet és egy nyomatékmérést, és amely megköveteli az ülés- és karosszéria-tesztek szemléltetését vagy dokumentálását a kritikus megrendelésekhez. Az anyagok nyomon követhetősége, a karosszéria roncsolásmentes vizsgálata és a tömítőfelületek hegesztési bevonatai az osztály növekedésével standard követelményekké válnak. A kifújásgátló szár kialakítása mindkét családban szükséges, de a 1500-as vagy 2500-as osztályú szelepeknél a szár átmérője és a csapágy elrendezése sokkal nagyobb toló- és hajlítónyomatékra van méretezve.
Kiválasztási szabályok, amelyek elkerülik a költséges hibákat
Válassza ki az osztályt a maximális üzemi nyomásból a maximális üzemi hőmérsékleten, ne csak a maximális nyomásból, és alkalmazza az ASME B16.34 minősítési táblázatot a ténylegesen kínált karosszériaanyagra.
Használjon puha ültetésű úszó golyóscsapot a tiszta alacsony nyomású szolgáltatáshoz PN16-ig; olcsóbb és megbízhatóan tömít.
Körülbelül 600-as osztálytól felfelé, vagy korábban válasszon egy csonkra szerelt szelepet, ahol nagy átmérőről, nagy ciklusú üzemről vagy működtetésről van szó, mert ekkor a működési nyomaték lesz a vezérlő tényező.
Ha a hőmérséklet, a kopás vagy a hőciklus kizárja a polimer üléseket, adja meg a fémüléseket, és fogadja el az ezt követő nagyobb működtetési nyomatékot.
Adja meg a vizsgálati szabványt a beszerzési rendelésen. Az API 598 és az API 6D nem cserélhetők fel, és a választás befolyásolja a teszt időtartamát, az elfogadási kritériumokat és a dokumentációt.
GYIK
K: Milyen nyomás tekinthető nagy nyomásnak egy golyóscsap esetében?
Az általános ipari gyakorlat szerint a 600-as és magasabb osztályú, illetve metrikusan 10 MPa feletti szelepeket nagynyomásúként kezelik. A 600-tól a 2500-as osztályig terjedő besorolásokat az ASME B16.34 fedi le, a szénacél esetében körülbelül 102 bar és 425 bar közötti hideg üzemi nyomással.
K: Miért használnak a nagynyomású golyóscsapok csonkra szerelt golyót?
Mert a nagy golyóra ható nyomóerőt egyébként teljes egészében az ülés hordozná. A tengelycsapágyak veszik ezt a terhelést, középen tartják a golyót, és az üzemi nyomatékot a működtető szerkezet erején belül tartják.
K: Használható-e lágyülésű szelep nagy nyomáson?
A puha üléseket időnként nagy nyomáson használják a tiszta, mérsékelt hőmérsékletű kiszolgálás érdekében, de korlátozza a PTFE hőmérsékleti képessége és az ülés anyagának nagy nyomáskülönbség alatti extrudálása. A 600-as osztály felett a szokásos választás a fémülések.
K: Az alacsony nyomású és a nagynyomású golyóscsapokat ugyanúgy tesztelik?
Nem. Az alacsony nyomású szelepeket általában az API 598 szerint tesztelik, puha ülések szivárgási engedéllyel, míg a nagynyomású csővezeték szelepeit általában az API 6D szerint, amely kettős blokkot és légtelenítést, szár hátsó ülést és nyomatékellenőrzést ad hozzá.
K: Változik a test anyaga az órán?
Igen. Az öntött testek alacsony osztályúak, mert a falvastagság és alakkomplexitás mérsékelt, míg a nehezebb falszakaszokkal rendelkező kovácsolt testek jellemzőek a magas osztályra, ahol kritikus a belső szilárdság és a nyomástartás.
K: Milyen működtetésre van szükség a 600-as osztály felett?
Az üzemi nyomaték meredeken növekszik a nyomással és az átmérővel, ezért az ISO 5211 alátétre szerelt fogaskerék-meghajtás, pneumatikus működtető vagy elektromos működtető szerkezet normális. A kézi karok általában a kisebb, alacsonyabb osztályú méretekre korlátozódnak.
