Thiết kế van bi gắn trên Trunnion: Lớp API 6D

1. Van bi gắn kết Trunnion{1}}là gì?

Van bi-gắn trục (loại{1}}trục) là van xoay một phần tư-trong đó quả bóng được giữ cố định bằng trục trục trên và trục dưới được hỗ trợ bởi vòng bi, thay vì trôi tự do giữa các ghế. Trục quay hấp thụ lực đẩy do áp suất đường tạo ra, do đó ghế không phải ấn bóng vào ghế phía dưới. Cấu trúc bóng-cố định này là thiết kế được lựa chọn cho kích thước lớn (thường là NPS 2 trở lên), cấp áp suất cao (Loại 150 đến 2500) và áp suất chênh lệch cao, trong đó van bi nổi sẽ tạo ra tải trọng bệ quá mức và mô-men xoắn vận hành.

Do vị trí bi được cố định về mặt cơ học nên thiết kế trục quay cũng cho phép-hiệu ứng pít-tông-kép hoặc ghế-tự giảm đau, chức năng khối kép và xả khí (DBB) cũng như hoạt động ổn định dưới dòng chảy-rung động do dòng chảy - gây ra, đó là lý do tại sao các van đường ống API 6D trong dịch vụ truyền khí và truyền dầu thô chủ yếu được lắp-trục trục.

2. Nguyên tắc thiết kế và thi công

Hệ thống hỗ trợ Trunnion: quả bóng được kết nối với các trục trên và dưới chạy trong các ổ trục hướng tâm và lực đẩy bên trong thân. Vòng bi chịu lực đẩy áp suất để quả bóng luôn ở giữa bất kể áp suất đường dây và các bề mặt trục được làm cứng (ví dụ: thép không gỉ hoặc thép hợp kim thấm nitơ) để chống mài mòn.

Ghế ngồi có đệm lò xo: các vòng đệm được ép vào quả bóng bằng lò xo, tạo ra sự bịt kín ban đầu ở áp suất thấp; ở áp suất cao, áp suất đường ống tự cung cấp năng lượng cho phốt. Ghế có thể bằng kim loại-đến{2}}kim loại (mặt-cứng) hoặc ghế-mềm (PTFE, RPTFE, PEEK, nylon), tùy thuộc vào yêu cầu về nhiệt độ, phương tiện và{5}}an toàn cháy nổ.

Niêm phong hai chiều và DBB: với ghế hiệu ứng-pít-tông-kép, van bịt kín theo cả hai hướng; van bi trục có thể cung cấp khả năng bịt kín cách ly khối kép và xả khí - chống lại áp suất từ ​​hai phía trong khi khoang cơ thể được xả khí vào khí quyển.

Kiểu dáng cơ thể: thân hai{0}}mảnh hoặc ba{1}}được bắt vít để dễ bảo trì hoặc thiết kế-đầu vào phía trên cho phép tháo bệ và bi mà không cần tháo van ra khỏi dây chuyền. Thiết kế thân chống-thổi bay-là tiêu chuẩn.

Mô-men xoắn hoạt động thấp: do ổ trục trục chịu tải nên quả bóng không cọ xát vào ghế dưới áp suất tối đa, do đó, mô-men xoắn vận hành thấp hơn đáng kể so với van bi nổi có cùng mức định mức - một lợi thế chính khi lựa chọn bộ điều khiển hoặc bộ truyền động bánh răng thủ công.

3. Dữ liệu kỹ thuật và tiêu chuẩn

4. Ứng tuyển và tuyển chọn

Dịch vụ tiêu biểu: Đường ống truyền tải và phân phối dầu khí; cách ly máy nén và trạm bơm; đa tạp bể chứa; dây chuyền lọc hóa dầu; hệ thống khí-áp suất cao, LNG và hệ thống đông lạnh (với nắp ca-pô mở rộng và vật liệu có nhiệt độ-thấp); và các van chặn đường chính yêu cầu cách ly kép và xả-(DBB).

Hướng dẫn lựa chọn: (1) chọn kiểu dáng thân máy bằng cách truy cập bảo trì - mục nhập hàng đầu dành cho các cài đặt bị chôn vùi hoặc không gian{2}}bị hạn chế; (2) chọn loại ghế theo nhiệt độ và chống cháy-cấp an toàn - ghế mềm để đóng chặt-ở nhiệt độ vừa phải, ghế kim loại cho nhiệt độ cao, chống ăn mòn hoặc chống cháy-an toàn; (3) xác nhận các tính năng DBB, chống tĩnh điện và chống cháy{10}}khi thông số kỹ thuật đường ống yêu cầu chúng (tùy chọn API 6D); (4) xác minh tiêu chuẩn mặt đối mặt{14}}phù hợp với tiêu chuẩn kích thước của đường; (5) kích thước bộ truyền động hoặc bộ điều khiển bánh răng từ mô-men xoắn đột phá của van ở áp suất chênh lệch tối đa với biên độ ít nhất 25%.

5. Lưu ý khi lắp đặt và bảo trì

Hỗ trợ đường ống để thân van và mặt bích không bị tải trọng bởi trọng lượng đường ống; giữ thân cây thẳng đứng hoặc theo giới hạn định hướng của nhà sản xuất.

Rửa sạch đường dây trước khi vận hành để bảo vệ chỗ ngồi khỏi xỉ hàn và mảnh vụn.

Định kỳ quay vòng van, đặc biệt là trong dịch vụ khí khô sạch, để ngăn chặn sự bám dính của bệ và bóng; tuân theo lịch bôi trơn của nhà sản xuất cho hộp số và vòng bi.

Trên các van-có mặt tựa bằng kim loại, hãy theo dõi độ mòn của mặt tựa thông qua thử nghiệm rò rỉ bắt buộc; ghế mềm nên được thay thế khi có dấu hiệu rò rỉ hoặc hư hỏng nhiệt đầu tiên.

Đối với các van có phụ kiện phun chất bịt kín, hãy giữ loại chất bịt kín được phê duyệt cho môi trường và áp suất có sẵn trong kho bảo trì.

Đặc điểm thiết kế kết cấu và lựa chọn trang trí

Van bi gắn trục quay khác với thiết kế nổi ở một điểm cấu trúc: quả bóng được giữ cố định bằng hai trục, do đó áp suất đường ống không đẩy quả bóng lên bệ hạ lưu. Tải trọng ghế được cung cấp bởi lò xo và áp suất tác động lên các đệm ghế, có nghĩa là mô-men xoắn vận hành vẫn ở mức thấp và có thể dự đoán được ngay cả ở áp suất cao, đồng thời van có thể được trang bị các ghế hiệu ứng pít-tông kép bịt kín theo cả hai hướng hoặc với các ghế pít-tông đơn giúp giảm khoang tự động. Cấu hình khối kép và xả khí, trong đó thân van có hai vòng đệm bi và kết nối lỗ thông hơi giữa chúng, là lựa chọn tiêu chuẩn để truyền khí và các dịch vụ khác trong đó van phải cách ly đường ống với khoang giảm áp để bảo trì.

Lựa chọn cắt tuân theo các điều kiện dịch vụ. Thân bằng thép carbon với viền bằng thép không gỉ phục vụ các nhiệm vụ chung về dầu, khí đốt và nước; thép cacbon nhiệt độ thấp hoặc thép không gỉ được chỉ định cho dịch vụ lạnh; và vật liệu song công hoặc siêu song công được sử dụng cho dịch vụ nước biển và clorua. Vật liệu đế và vòng đệm, lớp đệm thân và loại vòng đệm thân được chọn theo nhiệt độ thiết kế và chất lỏng, đồng thời yêu cầu thiết kế an toàn chống cháy với ghế phụ bằng kim loại khi tiêu chuẩn hoặc người mua yêu cầu. Bảng dữ liệu phải nêu rõ áp suất và nhiệt độ thiết kế, chất lỏng, các đầu nối theo tiêu chuẩn mặt bích liên quan và loại thử nghiệm, bởi vì tất cả những yếu tố này xác định độ trang trí và giá cả, đồng thời việc thay đổi chúng sau khi sản xuất sẽ rất tốn kém.

Kiểm soát chất lượng sản xuất là yếu tố mang lại danh tiếng cho thiết kế trunnion về độ tin cậy. Thân và các giá đỡ trục được gia công với dung sai độ đồng tâm chặt chẽ để bi chạy đúng giữa các vòng bi và các lỗ tựa được gia công theo cùng một thiết lập mà thiết kế cho phép. Bề mặt hoàn thiện của quả bóng được kiểm soát vì hiệu suất bịt kín phụ thuộc vào sự tiếp xúc giữa quả bóng và các vòng đệm, đồng thời van đã lắp ráp được kiểm tra độ rò rỉ của mặt tựa theo cả hai hướng ở áp suất thử vỏ và mặt tựa. Đối với dịch vụ quan trọng, van còn phải chịu thêm thử nghiệm khí áp suất cao, thử nghiệm phát thải tức thời trên phốt thân hoặc thử lửa, tùy thuộc vào thông số kỹ thuật. Mỗi thử nghiệm này đều được ghi lại trên chứng chỉ kiểm tra và chứng chỉ này là sản phẩm được giao mà nhóm kiểm tra của người mua xác minh trước khi van được vận chuyển. Van trục đã vượt qua trình tự này có thể được kỳ vọng sẽ có tuổi thọ dài, không bị rò rỉ chỉ cần bảo trì định kỳ, đó là lý do tại sao thiết kế này được chỉ định cho các nhiệm vụ có hậu quả cao nhất trong hệ thống dầu, khí đốt và nước.

Câu hỏi thường gặp