Шаровой кран с цапфой

Описание

Шаровой кран с цапфой является важным устройством для регулирования потока жидкостей (пара, газа или масла) в трубопроводе.

Что такое шаровой кран с цапфой?

Шаровые краны на цапфе представляют собой четвертьоборотные клапаны, используемые для остановки потока среды в трубопроводах. Эти клапаны имеют круглый или сферический диск в центре, который вращается, запуская или останавливая поток. Этот диск называется шаром и имеет полый центр. Шаровые краны чрезвычайно универсальны и обычно используются в промышленности, где требуется герметичное закрытие.

Шаровые краны с цапфой имеют дополнительную опору для шара. Эта опора имеет форму вала и называется цапфой. Цапфа поглощает любое дополнительное давление потока, уменьшая нагрузку на шар и седла клапана. Шаровые краны, установленные на цапфе, используются в крупномасштабных системах высокого давления, где требуется низкий рабочий крутящий момент.

Как работает шаровой кран Trunnion?

Шаровые краны с цапфой представляют собой четвертьоборотные клапаны. Это означает, что вам нужно повернуть привод на угол 90 градусов, чтобы включить или выключить клапан. При повороте привода шар вращается так, что отверстие обращено к трубопроводу, и среда может свободно течь. Еще один поворот рукоятки перемещает шар так, чтобы отверстие было обращено в сторону от трубопровода, останавливая поток.

В конструкции с цапфой шар вставлен в центральный нижний вал, который называется цапфой. Шар закреплен между штоком и цапфой, которая наклоняется, поэтому шар не плавает, а зафиксирован и центрирован. Линейное давление прижимает седла к шару, вызывая герметичность. Это означает, что во время работы шар не должен вращаться против давления в линии (∆p) и седел клапана, а должен вращаться исключительно против давления седел.

Типы цапфовых шаровых кранов

На основе структуры тела

Корпус шарового крана с цапфой может состоять из одной или нескольких частей, соединенных между собой сварными соединениями. Существует два типа шаровых кранов с цапфой в зависимости от их количества.

Двухкомпонентный шаровой клапан с цапфой

Этот клапан состоит из двух частей корпуса, которые соединены друг с другом посредством резьбовых соединений. Легко открыть одну часть корпуса, чтобы получить доступ к клапану для очистки или ремонта. Однако перед снятием корпуса клапан необходимо отсоединить от трубопровода.

Шаровой кран с цапфой из трех частей

Трехкомпонентные шаровые краны с цапфой являются шагом вперед по сравнению с двухкомпонентной версией. У них есть три части корпуса, которые скреплены болтами. Вам следует снять одну секцию, чтобы получить доступ к внутренней части клапана для обслуживания и ремонта. Однако нет необходимости отсоединять клапан от трубопровода, чтобы снять его для технического обслуживания.

В зависимости от конфигурации кузова

Особенности конфигурации корпуса говорят о том, как можно использовать шаровой кран, а также об удобстве ремонта и обслуживания. На основании этих параметров будут рассмотрены три типа шаровых кранов с цапфой:

Шаровой кран с цапфой с верхним входом

Этот тип шарового крана имеет съемную крышку в верхней части клапана. Доступ к внутренним частям клапана можно легко получить, сняв крышку. Эти клапаны легко собираются и разбираются. Вы можете ремонтировать или обслуживать различные детали цапфового клапана, не снимая их с трубопровода.

Шаровой кран с цапфой бокового входа

Этот тип конструкции также называется шаровым краном с разъемным корпусом, установленным на цапфе. Он собирает свой шар сбоку. Их часто изготавливают из кованого металла. В этой конструкции корпус часто делится на три или две части, которые соединяются вместе, как удлинители. Часть корпуса чаще всего больше остальной конструкции. Эта большая часть удерживает начинку, которая наматывается на шар, и сам мяч. В этой конструкции они легко поддаются ремонту и могут быть проверены, поскольку меньшую часть можно вытащить, чтобы получить доступ к клапану.

На основе Боров

Отверстие в шаровом кране — это отверстие в центре шара. Существует два типа этой конструкции шаровых кранов с цапфой в зависимости от размера отверстия.

Полнопроходной шаровой кран с цапфой

В полнопроходной арматуре размер диаметра отверстия соответствует диаметру подключаемого трубопровода. Когда клапан открыт, среда может свободно и без ограничений течь через отверстие. Этот тип шаровых кранов используется в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Они также используются в приложениях, где скребок требуется.

Шаровой кран с цапфой уменьшенного диаметра

Клапан с уменьшенным проходным сечением — это конструкция, диаметр отверстия которой меньше диаметра подключаемого трубопровода. Путь потока в канале ограничен и приводит к большим потерям энергии. Они применимы в газовой и нефтяной промышленности.

Применение цапфовых шаровых кранов

Нефтяная и газовая промышленность

Шаровые краны с цапфой идеально подходят для широкого спектра применений в ряде нефтегазовых отраслей. Примеры нефтегазовой промышленности, в которых используются шаровые краны с цапфой, включают линии подачи газа, промысловые газовые заводы, промышленные заводы по переработке газа, линии подачи сырья для нефтеперерабатывающих заводов и заводы по производству сырой нефти.

Трубопроводная промышленность

Способность шаровых кранов с цапфой работать с различными приложениями, такими как газы, суспензии и жидкости, делает их очень ценными в трубопроводной промышленности.

Углеводородная промышленность

Поскольку шаровые краны с цапфой полезны для облегчения переработки углеводородов, они чрезвычайно популярны в углеводородной промышленности.

Энергетическая промышленность

Шаровые краны с цапфой подходят для многочисленных применений, таких как турбины, салазки, генераторы и компрессоры, которые являются неотъемлемой частью работы энергетической промышленности.

Химическая промышленность

Обладая невероятной безопасностью, долговечностью и герметичностью, шаровые краны с цапфой подходят для широкого спектра химических производств, где такие компетенции необходимы.

Особенности цапфовых шаровых кранов:

• АВАРИЙНЫЙ ВПРЫСК УПЛОТНЕНИЯ ШТОКА: Эта стандартная функция позволяет адаптировать корпус штока клапана с помощью пресс-масленки для впрыска герметика во время аварийных ситуаций, обеспечивая защиту от незапланированных скачков давления в рабочих условиях.
• АВАРИЙНЫЙ ВПРЫСК ГЕРМЕТИКА СЕДЛА: Эта дополнительная функция позволяет адаптировать торцевые соединения клапана с помощью пресс-масленки для впрыска герметика. Это создает надежное уплотнение в случае утечки через седло из-за эксплуатационных загрязнений или незапланированных скачков рабочих условий.
• ДРЕНАЖНЫЕ И ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ ОТВЕРСТИЯ: Дренажные отверстия, расположенные в нижней части клапана, выпускают любую жидкость, попавшую в полость корпуса закрытого клапана. Вентиляционные отверстия, расположенные в верхней части полости корпуса, удаляют любой газ, попавший в полость корпуса полностью закрытого клапана. Оба играют ключевую роль в обеспечении безопасности в конфигурациях с двойной блокировкой и выпускным клапаном и/или двойной изоляцией и выпускным клапаном.
• ДВОЙНАЯ БЛОКИРОВКА И СПУСК: эта функция безопасности исключает повышение давления из-за попадания среды под высоким давлением в полость корпуса клапана, даже когда клапан находится в полностью закрытом положении.
• ПОЖАРОБЕЗОПАСНАЯ КОНСТРУКЦИЯ: Конструкция вторичного металлического седла обеспечивает пожаробезопасное отключение согласно API 607. Кроме того, вторичные графитовые уплотнения корпуса и гибкая графитовая набивка предотвращают утечку через соединения корпуса и сальниковую коробку соответственно.
• КОНСТРУКЦИЯ ВНУТРЕННЕЙ ЦАПФЫ: Верхние и нижние опорные пластины удерживают шар на месте, предотвращая его осевое смещение и предотвращая чрезмерную нагрузку на седла. Внешняя конструкция цапфы доступна в определенных размерах.
• УПЛОТНЕНИЕ ШТОКА ПОД ДАВЛЕНИЕМ: Наше запатентованное активирующее кольцо, расположенное над первичным уплотнительным кольцом штока, обеспечивает страховку в том редком случае, когда уплотнительное кольцо будет повреждено в результате использования давления среды для создания восходящей сжимающей силы на уплотнении. Эта направленная вверх сила, действующая на набивку, в сочетании с сжимающей силой, направленной вниз, создаваемой затягиванием сальника, приводит к увеличению результирующей сжимающей силы на набивке и лучшему уплотнению, чем у типичной конструкции набивки.
• ДВОЙНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ НА СОЕДИНЕНИЯХ КОРПУСА: Первичные эластомерные уплотнения обеспечивают отсутствие утечек в стандартных условиях эксплуатации. Вторичные графитовые уплотнения обеспечивают надлежащую герметизацию соединений корпуса в соответствии со стандартом API 607 в условиях экстремальных температур.
• АНТИСТАТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА: Стандартные антистатические устройства обеспечивают электрическую непрерывность между шаром, штоком и корпусом, исключая возможность возникновения искр внутри клапана, создаваемых статическим электрическим зарядом.
• ИНДИКАЦИЯ ПОЛОЖЕНИЯ КЛАПАНА: Четкая маркировка на внешнем диаметре монтажного фланца определяет открытое или закрытое положение клапана в зависимости от ориентации шпонки штока.
• ВЫДУВОЗАЩИТНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ШТОКА: Клапаны имеют соединение штока с корпусом для предотвращения выброса штока под давлением в линии.

Обзор шаровых кранов с цапфой

ДИАПАЗОН РАЗМЕРОВ	От 2” до 48”
ДИАПАЗОН ДАВЛЕНИЯ	АНСИ 150# – ANSI 2500#
МАРКИ МАТЕРИАЛА	WCB, A105N, A182-F316 SS, A350-LF2, A350-LF6 и F51 Дуплекс
РАЗМЕРЫ ПОРТОВ	Полнопроходной и уменьшенный проходной диаметр
ОТДЕЛОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ	3MIL ENP, 316SS и дуплекс F51
МАТЕРИАЛ ВСТАВКИ СИДЕНИЯ	Девлон (ПЭЭК и другие материалы доступны по запросу)
МАТЕРИАЛЫ УПЛОТНЕНИЙ	HNBR 90 DURO, James Walker 101/985, FKM GLT и AFLAS
КОНЕЧНЫЕ КОНФИГУРАЦИИ	С выступом (RF), кольцевым соединением (RTJ), стыковым сварным швом (BW) и фланцевым X-образным стыковым сварным швом.
СТАНДАРТНЫЕ ФУНКЦИИ	Антистатическое устройство; Противовыбросовый стержень; Клапан сброса давления, чтобы избежать избыточного давления в полости, когда это применимо; Аварийная встроенная система впрыска герметика штока и седла; Пожаробезопасность в соответствии с API 607; MR-0175 Соответствует NACE; Соответствует требованиям по неорганизованным выбросам.
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ СИДЕНЬЯ	Двойной поршневой эффект, саморазгрузка, доступны комбинации опций
ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ КЛАПАНА	Двойная блокировка и стравливание (DB&B), двойная изоляция и стравливание (DIB-1 или DIB-2)
СТАНДАРТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ	B16.34, B16.10, B16.5, B16.25, B16.47, пожаробезопасность, соответствие требованиям по низким выбросам, CSA Z245.15.2017