Трубопроводная арматура

Затворы с тройным эксцентриситетом

Статья о Затворах с тройным эксцентриситетом

Главная » Статьи » Затворы с тройным эксцентриситетом

Затворы с тройным эксцентриситетом

Затвор с тройным эксцентриситетом является эффективным решением опасных и неопасных сфер применений, когда необходимо глухое отсечение при разведке и добычи газа и нефти. Их компактная конструкция предлагает экономию веса, пространства и, самое главное, стоимости.

В большинстве наземных и подземных установок используются краны шаровые и иногда задвижки для управления потока среды.

В проектах, как правило, предусматривают конструкцию по API 6D, но инженеры редко заглядываю в эти проекты на предмет рассмотрения других типов затворов с аналогичными или лучшими характеристиками.

Многие из этих инженеров еще не в курсе, что во многих случаях затвор с тройным эксцентриситетом предлагает преимущества в плане веса, габаритов и производительности по сравнению со стандартным краном шаровым или задвижкой. А затвор может быть правильным выбором для применений в глубоководной системе нефтедобычи, хранения и разгрузки судна (FPSO), и практически на всем процессе применения в FPSO и в других системах, таких как сепараторы, очистка воды, сжатии газа и других системах.

Сегодня затворы, с диапазоном давления свыше класса 1500 по ASME и классом герметичности А, изготавливаются с таким корпусом, чтобы добиться существенной экономии веса и пространства, а также экономии в стоимости.

Конструкция

В конструкции затвора с тройным эксцентриситетом, диск затвора имеет двойное смещение относительно оси седла и оси самого затвора. Это позволяет вращаться диску при торцевом биении. Кроме того, седло клапана выполнено в форме конуса, где вершина конуса ориентирована на асимметричную ось затвора, что приводит к появлению третьего смещения. Эта характеристика исключает любые трения уплотнительного кольца с седлом при повороте на 90 градусов.

Уплотнительные элементы, которые обычно состоят из уплотнительного кольца, расположенного на диске и корпусе, являются единственными компонентами, которые контактируют (рис. 1). Диск является только носителем или опорой для уплотнительного кольца. Как минимум, это уплотнительное кольцо выполнено из двухсторонней нержавеющей стали. Седло корпуса наплавлено из коррозионностойкого слава для обеспечения долговечности в широком диапазоне применений и защищает седло от повреждений, вызванных длительным использованием.

Диск не является уплотнительный элементом, поэтому он часто состоит из такого же материала, как корпус. Как следствие, нет ограничений температуры из-за теплового расширения и сужения вплоть до ограничения по ASTM на WCB (800° F или 426° с).

Наклонная коническая геометрия позволяет крутящему моменту, прикладываемому к штоку двигаться в радиальном направлении. Благодаря своей эластичности и радиальному давлению, металлическое уплотнительное кольцо равномерно распределяет крутящий момент на седло, чтобы достичь нулевой протечки (Рис. 2).

Важным преимуществом конструкции является то, что затвор усилием притирается по месту, что является существенным отличием от осевых затворов, а у высокопроизводительных затворов, положение и взаимодействие между элементами уплотнения создают герметичность.

В высокопроизводительном затворе, втулка установлена в корпусе, чтобы предотвратить прокручивание диска, что привело бы к катастрофическим последствиям. Потому что уплотнением является непосредственно втулкой в затворах с тройным эксцентриситетом, которое физически и механически не дает диску прокручиваться, чтобы подойти под любые условия эксплуатации. Эта конструкция снижает затраты на обслуживание и значительно увеличивает продолжительность работы затвора с соответствующим преимуществом в оперативности и скорости работы.

Управление

Крутящий момент остается постоянным на протяжении всей работы затвора—независимо от циклов, температуры или применений. В результате чего, показатели безопасности являются не таким определяющим фактором при выборе привода. Это делает выбор привода для затворов надежным и более экономичным, чем подбор привода, например, для шаровых кранов. Размер электропривода для шарового крана требует высоких факторов безопасности, чтобы приспособиться к увеличению крутящего момента во время работы шарового крана, так как присутствует 100% трения вращения. Первоначальный крутящий момент привода, необходимый для эксплуатации шарового крана может быть недостаточным после того, как кран был в обслуживании в течение нескольких лет. В отношении затворов – другой случай, крутящий момент имеет постоянное значение во время всего срока службы.

Нулевые протечки

Нулевые протечки определяются как способность пройти тест без видимых протечек в процессе испытаний, определенных с помощью API 598 и API 6D. Все затворы, с редукторами или электроприводами, должна быть с нулевой протечкой с контролируемым крутящим моментом.

Во многих затворах, герметичность соответствует, но этого еще не означает, что затвор не пропускает. Герметичность, в соответствии с FCI 70-2 класс V или VI или 598 и API 6D, в случае, если затвор изготовлен с металлическими седлами означает “допустимые протечки”. Например, FCI 70-2 кл. VI для 8-дюймовый затвора позволяет пропускать 40 пузырьков в минуту при испытании на 3,5 бар воздухом; 598 стандарт - протечки измеряются в каплях в минуту (жидкость) и пузырьков в минуту (воздух), а 6D и FCI 70-2 утечки измеряется в миллилитрах в минуту.

Вес и габариты

Помимо эксплуатационных преимуществ затворы предлагают значительную экономию веса и пространства, которые будут положительно сказываться в целом на расходы на затвор. Простое правило заключается в том, что чем больше размер и чем выше диапазон, тем больше экономии затвор может предложить. С уменьшенным весом, особенно при использовании специфических материалов, общая стоимость может быть снижена.

Распространенные заблуждения

Замена шаровых кранов в перерабатывающем секторе является обычной практикой, но все же есть еще нежелание использовать затворы в области разведки и добычи на шельфе. Общее заблуждение заключается в том, что, когда затвор полностью открыт, есть риск повредить уплотнительное кольцо из-за высокой скорости движения рабочей среды. Однако, вычислительная гидродинамика показывает, что затвор имеет низкую скорость рабочей среды около уплотнительного кольца как вверху, так и внизу (Рис. 4).

Еще бытует мнение, что, когда затвор полностью открыт, может иметь место значительный перепад давления из-за наличия диска и вала посередине конструкции. Расчет с маслом при 90 барах и скоростью 3 метра в секунду, в 14-дюймовым затворе показывает, что клапан находится в полностью открытом положении, падение давления в данном случае будет 0.07429 бар.

Заключение

Затворы с тройным эксцентриситетом являются серьезной, прочной и надежной альтернативой традиционным шаровым кранам для многих применений в сегменте разведки и добычи нефти и газа. Затвор может обеспечить снижение веса и пространства и значительную экономию в расходах.

Новости рынка

10.07.17

Unique Mixproof Horizontal Tank (HT) и Unique Mixproof – это новые модульные противосмесительные ...продолжить чтение

23.11.16

В новой товарной линии представлены высококачественные набивки, ...продолжить чтение

24.04.15

Известный итальянский бренд PC Progetti объявил об очередном расширении ...продолжить чтение

Архив новостей

Интересные статьи

Затворы с тройным эксцентриситетом

Затвор с тройным эксцентриситетом является эффективным решением опасных… продолжить чтение

Червячные редукторы

Редукторы продолжают оставаться надежным решением в области ручного управления на протяжении… продолжить чтение

Роль отрасли в изменении климата

Мир может не согласиться со всеми причинами изменения климата, но большинство людей понимают, что наши действия за последние 150 лет способствовали накоплению парниковых газов… продолжить чтение

Архив статей