Среди обычных структурных конструкций с одинарными, двойными, клиновыми, параллельными и т. д. наиболее широко используются клиновые с двойными воротами и клиновые эластичные ворота. Затвор первого автоматически совпадает с двумя сторонами седла, а второй для уплотнения опирается на эластичную канавку в середине клина ворот. Первый имеет автоматическую компенсацию, а второй зависит от осевого усилия штока для компенсации ошибки положения обработки угла клина. В результате превосходных уплотняющих характеристик обоих из них в некоторых случаях давление в средней полости повышается аномально. Поскольку жидкость с высокой температурой и высоким давлением (жидкость или газ) блокируется в средней полости клапана, жидкость внутри, нагретая входной частью, может быстро испаряться, что приводит к резкому увеличению давления. Часто это геометрическая прогрессия.
Последствия избыточного давления в клапане очень велики. Рабочее напряжение частей подшипника и переключающих механизмов (например, рабочее напряжение штока клапана и рамы ворот) будет находиться под давлением ненормальной полости, тем самым создавая нагрузку на движущую силу приводного механизма. Даже аномальное давление может усугубить ситуацию из-за неудачного запуска, треснувшего стержня клапана, сломанной рамы ворот и сгоревшего двигателя. Эти случаи распространены во многих задвижках большого диаметра высокого давления. Многие пользователи винят в том, что задвижка «заклинила». На самом деле «застревание» коренится в аномальном скачке давления в полости, которое и является «невидимым убийцей» ворот.
Обычно полагают, что клиновая двухстворчатая задвижка применяется в системе водоснабжения ТЭЦ и ее байпасе. Холодная вода, оставшаяся после испытания под давлением, нагревается до температуры 250–300 ℃. Мгновенное испарение увеличивает объем и повышает давление жидкости. Откройте клапан либо с достаточно большим крутящим моментом, либо с достаточно высокой прочностью узла штока, в противном случае шток клапана сломается, рама затвора сломается или Т-образный паз затвора взорвется. Затем водяной насос не запускается, что приводит к серьезной аварии.
Во-первых, опасность аномального давления.
Образование аномального давления в различных применениях задвижек удивительно похоже, поскольку два его основных фактора во многих промышленных системах схожи. Это нагретая среда, и начало нагрева следует за остановкой в холодном состоянии. Поэтому практически неизбежен, если не принять меры, повреждение системы, вызванное аномальным давлением. Вот 3 опасности.
1. Разрушение задвижки
В целом прочность корпуса клапана, крышки и штока соответствует номинальному давлению клапана. Аномальное давление повышает давление открытия, что увеличивает рабочее напряжение соответствующих деталей. Как только фактическое напряжение превысит допустимое напряжение, детали с высоким напряжением сломаются, что приведет к неудачному открытию, повреждению затвора клапана или даже к слому всей машины.
2. Разрушение системы безопасности
Детали, подвергающиеся давлению, такие как корпус, крышка и т. д., когда на них оказывается избыточное давление, очевидно опасны, поскольку среда легко разрушает уязвимые зоны и вытекает наружу. Жидкость под высоким давлением вырывается из уплотнения и самоуплотняющегося кольца, вызывая массовую утечку. Ситуация будет еще хуже, если в качестве среды будет использоваться какой-либо газ с высокой температурой, токсичный или вредный.
3. Разрушение операционной системы
Обычная задвижка является ключом ко всем видам управления промышленными операциями. В случае сбоя в управлении работой всю систему необходимо остановить на техническое обслуживание, что приведет к огромным прямым или косвенным потерям.
Во-вторых, защитные меры.
Полностью исключить аномальное давление в средней полости можно, занимаясь проектированием, установкой и наладкой задвижки. Вот три решения, обычно используемые для справки:
1. Отверстие для сброса давления внутри.
Отверстие для сброса давления, расположенное внутри клапана для балансировки давления в средней полости, является наиболее экономичным и эффективным решением. Как показано на рисунке 2, отверстие для сброса давления расположено за пределами входного клина и седла впускного клапана соответственно. Повышенное давление в средней полости будет автоматически переброшено в верхнюю часть, всегда поддерживая сбалансированное давление с обеих сторон, тем самым устраняя аномальное давление.
2. Байпасный сброс давления снаружи
Для уже изготовленной задвижки установите ее с внешним байпасом в качестве выпускного сброса, как показано на рисунке 3.
Перепускной запорный клапан используется для соединения средней полости с входной. Только при выключенном главном затворе его можно выключить (включить при перегреве камеры). Перед открытием основной задвижки сначала следует включить перепускной запорный клапан, чтобы снизить давление в полости.
3. Прилагается специальный предохранительный клапан.
Специальный предохранительный клапан прикреплен снаружи полости, как показано на рисунке 4. Установите давление нагнетания предохранительного клапана таким же, как номинальное рабочее давление главной задвижки. Как только полость оказывается под избыточным давлением, она автоматически сбрасывается до заданного давления, тем самым обеспечивая безопасную работу главной задвижки.
Для облегчения регулировки и обслуживания предохранительного клапана перед ним следует установить запорный клапан. Номинальное давление предохранительного клапана обычно устанавливается на уровне 1,33PN (PN — номинальное напряжение системного клапана).
Кроме того, при доводке, особенно в случае с электроклапаном, следует обратить внимание на ход выключения и контроль крутящего момента. Минимизируйте момент выключения, чтобы предотвратить застревание клина. Чтобы принять во внимание тепловое расширение штока, оттяните шток назад после установки клина во время отладки высокотемпературной задвижки большого диаметра, чтобы избежать аварии с застреванием.
Придается большое значение аномальному избыточному давлению, оно является скрытым убийцей двухседельной задвижки, угрожающим работе оборудования и безопасности системы. Таким образом, конструкция и установка задвижки, особенно для высоких температур, высокого давления и большого диаметра, должны быть в состоянии предотвратить аномальное избыточное давление.