Läppäventtiilitovat kaikkialla teollisissa sovelluksissa ja tärkeä osa erilaisten nesteiden virtauksen säätelyä putkistoissa. Keskeinen huomio läppäventtiiliä valittaessa ja käytettäessä on sen suurin sallittu paineluokitus. Tämän luokituksen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää nestejärjestelmien turvallisen ja tehokkaan toiminnan varmistamiseksi.
Tässä artikkelissa perehdymme läppäventtiilin kestämän suurimman sallitun paineen käsitteeseen ja tutkimme sen vaikutusta nimellispaineeseen esimerkiksi läppäventtiilin suunnittelun, materiaalin ja tiivistyksen osalta.
Mikä on suurin sallittu paine?
Läppäventtiilin maksimipaineluokitus viittaa maksimipaineeseen, jolla läppäventtiili voi toimia turvallisesti ilman toimintahäiriöitä tai suorituskykyyn vaikuttavia tekijöitä. Seuraavassa on useita tekijöitä, jotka määräävät läppäventtiilin maksimipaineluokituksen.
1. Läppäventtiilin materiaali
Venttiilirungon, venttiililevyn, venttiilin varren ja venttiilin istukan valmistuksessa käytetyt materiaalit ovat ensisijaisia tekijöitä läppäventtiilin paineluokituksen määrittämisessä. Materiaalit, joilla on korkea vetolujuus, korroosionkestävyys ja lämpötilan vakaus, kestävät korkeampia paineita. Esimerkiksi ruostumattomasta teräksestä valmistetut läppäventtiilit kestävät korkeampia paineita erinomaisen korroosionkestävyytensä ja lujuutensa ansiosta.
Theventtiilin istukkatiivistysmateriaalivaikuttaa myös läppäventtiilin paineenkantokykyyn. Esimerkiksi EPDM, NBR jne. ovat yleisesti käytettyjä kumitiivistemateriaaleja, mutta niiden paineenkantokyky on suhteellisen rajallinen. Sovelluksiin, joiden on kestettävä suurempia paineita, voidaan valita muita paineenkestävämpiä tiivistemateriaaleja.
2. Läppäventtiilin rakenne
Läppäventtiilin rakenne on toinen tärkeä tekijä, joka vaikuttaa läppäventtiilin paineeseen. Esimerkiksi keskiviivan pehmeätiivisteistä läppäventtiiliä käytetään yleisesti matalapainejärjestelmissä, nimittäin PN6-PN25. Kaksoisepäkeskeinen läppäventtiilin rakenne parantaa tiivistyskykyä muuttamalla läppälevyn ja venttiilin istukan rakennetta kestämään suurempaa painetta.
3. Läppäventtiilin rungon seinämän paksuus
Venttiilirungon seinämän paksuuden ja paineen välillä on verrannollinen suhde. Tyypillisesti mitä suurempi venttiilin paineluokitus on, sitä paksumman läppäventtiilin rungon on oltava, jotta se kestää nestepaineen kasvaessa aiheutuvat voimat.
4. Läppäventtiilin paineensuunnittelustandardit
Läppäventtiilin suunnittelustandardit määräävät sen kestämän enimmäispaineen. Läppäventtiilit valmistetaan API:n (American Petroleum Institute), ASME:n (American Society of Mechanical Engineers), ISO:n (International Organization for Standardization) ja muiden alan standardien mukaisesti, ja ne käyvät läpi tiukat testit ja tarkastukset sen varmistamiseksi, että läppäventtiili täyttää määritellyn painetason.
Ovatko läppäventtiilit hyviä korkeapaineille?
Läppäventtiilit voidaan jakaa nimellispaineen mukaan tyhjiöläppäventtiileihin, matalapaineläppäventtiileihin, keskipaineläppäventtiileihin ja korkeapaineläppäventtiileihin.
1). Tyhjiöläppäventtiili – läppäventtiili, jonka käyttöpaine on alhaisempi kuin normaali ilmanpaine.
2).Matalapaineinen perhonenventtiili—läppäventtiili, jonka nimellispaine PN on alle 1,6 MPa.
3). Keskipaineinen läppäventtiili — läppäventtiili, jonka nimellispaine on PN 2,5–6,4 MPa.
4). Korkeapaineläppäventtiili — läppäventtiili, jonka nimellispaine on PN10,0–80,0 MPa.
Läppäventtiilin suurin nimellispaine on aivan kuin ämpärin lyhyen levyn vaikutus. Vesikapasiteetti riippuu lyhyimmästä levystä. Sama pätee läppäventtiilin maksimipainearvoon.
Joten miten määritämme maksimipaineluokituksen?
Läppäventtiilin suurimman paineluokituksen määritysprosessi koostuu valmistajan suorittamista testeistä, joilla arvioidaan venttiilin suorituskykyä ja määritetään sen paineluokitus. Näihin testeihin voi sisältyä:
1. Materiaalianalyysi
Suorita metallografinen analyysi läppäventtiilin osille materiaalien ominaisuuksien varmistamiseksi ja suorita mekaanisia testejä sen varmistamiseksi, että läppäventtiili täyttää lujuuden, sitkeyden jne. osalta asetetut standardit.
2. Hydrostaattinen testaus
Venttiili altistetaan nestepaineelle, joka ylittää sen suurimman nimellispaineen (yleensä ympäristön lämpötilassa tai korotetussa lämpötilassa), jotta voidaan arvioida sen rakenteellinen eheys ja tiiviys.
1). Valmistelut ennen testiä
Ennen läppäventtiilin hydraulisen testin suorittamista on tehtävä seuraavat valmistelut:
a)Tarkista testilaitteiston eheys varmistaaksesi, että testi voidaan suorittaa turvallisesti ja normaalisti.
b)Varmista, että läppäventtiili on asennettu oikein ja että liitos paineenmittauslaitteeseen on hyvin tiivis.
c)Valitse sopivan paineen omaava vesipumppu varmistaaksesi, että testipaine ja virtausnopeus täyttävät vaatimukset.
d)Poista testituloksiin mahdollisesti vaikuttavat roskat testin aikana ja varmista, että testiympäristö on puhdas ja siisti.
2). Testausvaiheet
a)Sulje ensin läppäventtiilin venttiili, avaa sitten vesipumppu ja lisää vedenpainetta vähitellen testipaineen saavuttamiseksi.
b)Pidä testipaine yllä jonkin aikaa ja tarkista, onko läppäventtiilin ympärillä vuotoja. Jos vuotoa on, se on korjattava ajoissa.
c)Testausjakson jälkeen vähennä vedenpainetta vähitellen ja puhdista läppäventtiili ja paineenmittauslaite vesitahrojen välttämiseksi testin jälkeen.
3). Testausmenetelmät
Läppäventtiilien hydrauliseen testaukseen on pääasiassa seuraavia menetelmiä:
a)Staattinen painekoemenetelmä: Pysäytä vesipumppu, pidä koepainetta yllä 1-2 tuntia ja tarkista, onko läppäventtiilin ympärillä vuotoja.
b)Dynaaminen painekoemenetelmä: Ylläpitäen testivirtausta ja -painetta, avaa läppäventtiili ja tarkkaile, toimiiko venttiili normaalisti. Tarkista myös, onko sen ympärillä vuotoja.
c)Ilmanpainekoe: Simuloi käyttöolosuhteita siivilöimällä läppäventtiiliin ilman- tai kaasupainetta ja arvioimalla sen vastetta paineenvaihteluihin varmistaaksesi luotettavan suorituskyvyn dynaamisissa olosuhteissa.
d)Syklitesti: Läppäventtiiliä liikutetaan toistuvasti avoimen ja suljetun asennon välillä eri paineolosuhteissa sen kestävyyden ja tiiviyden arvioimiseksi.
Miksi läppäventtiilin suurin sallittu paineluokitus on määritettävä?
Suurimman paineluokituksen määrittäminen mahdollistaa sopivan läppäventtiilin valinnan sovellukseen ja varmistaa turvallisen käytön määritellyissä painerajoissa.
1. Sovellusten yhteensopivuus
Valitse läppäventtiili, jonka paineluokitus ylittää putkistossa esiintyvän suurimman sallitun käyttöpaineen, jotta läppäventtiili ei ylikuormitu.
2. Lämpötilanäkökohdat
Ota huomioon nestejärjestelmän lämpötilan muutokset, ei pelkästään lämpölaajenemisen ja supistumisen vuoksi. Korkeat lämpötilat aiheuttavat nesteen paineen nousua, ja korkeat lämpötilat vaikuttavat venttiilin materiaaliominaisuuksiin ja heikentävät sen paineenkestokykyä.
3. Paineylijännitesuoja
Asenna asianmukaiset paineenalennuslaitteet tai ylijännitesuojat painepiikkien lieventämiseksi ja läppäventtiilin suojaamiseksi äkillisiltä painepiikeiltä, jotka ylittävät sen nimelliskapasiteetin.
Yhteenvetona voidaan todeta, että suurin paine, jonkaläppäventtiilikestävyys määräytyy sen rakenteen, materiaalin, rakenteen ja tiivistysmenetelmän mukaan. Suurin paineluokitus on kriittinen parametri läppäventtiilien turvallisen ja tehokkaan toiminnan varmistamiseksi. Ymmärtämällä paineluokitusta koskevat tekijät, niiden määritystavan ja niiden vaikutuksen läppäventtiilin valintaan ja käyttöön, voidaan valita sopiva läppäventtiili oikein läppäventtiilin turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi käytön aikana.