Dėl kompaktiškos konstrukcijos, efektyvaus srauto ir ekonomiško valdymo drugelio tipo vožtuvai plačiai naudojami tokiose pramonės šakose kaip vandens valymas, naftos ir dujų gavyba, ŠVOK ir chemijos perdirbimas.
Tačiau viena iš dažniausiai pasitaikančių problemų, susijusių sudrugelio vožtuvaiyra nuotėkis. Nuotėkiai gali atsirasti viduje (per vožtuvo lizdą) arba išorėje (aplink vožtuvo kotą arba vožtuvo korpusą). Nuotėkiai gali būti nedideli arba dideli, dėl kurių sumažėja sistemos efektyvumas, kyla rimta rizika saugumui, kyla aplinkos problemų arba atsiranda brangių prastovų.
Todėl, norint užtikrinti patikimą vožtuvo veikimą, labai svarbu suprasti pagrindines šių nuotėkių priežastis ir įdiegti veiksmingus sprendimus.
---
Drugelio vožtuvo nuotėkių tipai
Prieš pasinerdami į priežastis ir sprendimus, pirmiausia suklasifikuokime dažniausiai pasitaikančius drugelių vožtuvų nuotėkius:
a. Vidinis nuotėkis: Skystis praeina per vožtuvą, kai jis yra uždarytoje padėtyje, o tai rodo, kad vožtuvo lizdas arba diskas negali sandariai užsandarinti.
b. Išorinis nuotėkis: skystis išteka iš vožtuvo korpuso, dažniausiai aplink vožtuvo kotą, tarpinę arba flanšo jungtį, pažeisdamas sandarumą.
Abu nuotėkių tipai gali atsirasti dėl projektavimo, įrengimo, eksploatavimo ar priežiūros veiksnių.
Žemiau aptarsime pagrindines kiekvieno tipo nutekėjimo priežastis ir atitinkamus sprendimus.
---
1. Susidėvėję arba pažeisti sandarikliai
Dažna vidinio nuotėkio priežastis yra vožtuvų sandarinimo komponentų (tokių kaip elastingi įdėklai arba metaliniai lizdai) susidėvėjimas.
1.1 Priežastys
- Medžiagos degradacija: ilgalaikis sąlytis su koroziniais skysčiais, aukšta temperatūra ar ultravioletiniais spinduliais gali sukelti sandariklių sukietėjimą, įtrūkimus ar elastingumo praradimą.
- Abrazyvinės terpės: skysčiai, kuriuose yra smėlio, žvyro ar kitų dalelių, laikui bėgant korozuos sandariklius.
- Senėjimas: Net ir esant mažiau sudėtingoms sąlygoms, sandarikliai laikui bėgant natūraliai susidėvi, todėl sumažėja jų gebėjimas prisitaikyti prie vožtuvo disko. Tai neišvengiamas natūralus senėjimas.
- Per didelis sukimo momentas: pasirinktų elektrinių, pneumatinių ir kitų pavarų sukimo momentas yra per didelis, o vožtuvo diskas uždarymo metu per stipriai spaudžia vožtuvo lizdą, todėl vožtuvo lizdas deformuojasi ar net plyšta. Net ir rankiniu būdu valdomiems didelio skersmens drugelio vožtuvams taikomas per didelis sukimo momentas gali deformuotis arba pažeisti vožtuvo lizdą.
1.2 Sprendimai
- Medžiagų parinkimas: Pasirinkite sandarinimo medžiagas, kurios yra suderinamos su skysčiu ir eksploatavimo sąlygomis. Pavyzdžiui, naudokite PTFE cheminiam atsparumui, EPDM vandens sistemoms ir Viton alyvos pagrindo skysčiams.
- Reguliari priežiūra: Įgyvendinkite prevencinės priežiūros programą, skirtą sandariklių patikrai ir keitimui prieš jiems sugedant. Tai ypač svarbu atšiauriomis sąlygomis.
- Apsauginė danga: abrazyvinėms sistemoms apsvarstykite galimybę naudoti vožtuvus su dengtomis arba grūdintomis sandarinimo detalėmis, kad pailgintumėte sandariklių tarnavimo laiką.
- Optimizuokite pavarą: pagal gamintojo pateiktus drugelio vožtuvo sukimo momento duomenis pasirinkite pavarą su tinkamu sukimo momentu arba pasirinkite pavarą su sukimo momento apsauga. Be to, valdant rankiniu būdu, reikėtų vengti per didelės jėgos. Jei nesate tikri, „Zfa“ rekomenduoja naudoti rankenėlę arba sliekinę pavarą su sukimo momento ribojimu.
- ---
2. Netinkamas montavimas
Nuotėkį dažnai sukelia vožtuvo montavimo klaidos, paveikiančios vidinius ir išorinius sandariklius.
2.1 Priežastys
- Nesuderinimas: jei vožtuvas netinkamai sulygiuotas su vamzdžiu, diskas gali netinkamai užsidėti, todėl gali atsirasti vidinis nuotėkis.
- Nepakankamas sukimo momentas: Nepakankamai priveržus flanšo varžtus, vožtuvo vamzdžio sąsajoje gali atsirasti išorinis nuotėkis.
- Per didelis priveržimas: per didelis sukimo momentas gali deformuoti vožtuvo korpusą arba lizdą, dėl ko diskas negali visiškai užsidaryti ir gali atsirasti vidinis nuotėkis.
2.2 Sprendimas
- Sulyginimo patikrinimas: Montuodami naudokite lygiavimo įrankį, kad įsitikintumėte, jog vožtuvas yra vamzdžio centre. Taip pat būtina patikrinti, ar diskas laisvai juda neliesdamas vamzdžio sienelės.
- Sukimo momento specifikacija: Laikykitės gamintojo rekomenduojamos flanšų varžtų sukimo momento vertės ir naudokite kalibruotą sukimo momento raktą, kad tarpinė būtų vienodai suspausta.
- Tarpinės parinkimas: Naudokite aukštos kokybės, didelio elastingumo tarpines, kurios yra suderinamos su vožtuvo ir vamzdžio medžiagomis. Taip pat įsitikinkite, kad tarpinės dydis yra tinkamas, kad išvengtumėte per didelio suspaudimo ar tarpų.
- ---
3. Disko trukdžiai
Vidinis nuotėkis gali atsirasti, kai diskas negali visiškai užsidaryti dėl fizinio sąlyčio su aplinkiniu vamzdžiu ar flanšu.
3.1 Priežastis
- Vamzdžio skersmens neatitikimas: jei vamzdžio vidinis skersmuo per mažas, uždarant diskas gali atsitrenkti į vamzdžio sienelę.
- Flanšo konstrukcija: iškilūs flanšai arba netinkamo dydžio jungiamieji paviršiai gali trukdyti diskui judėti.
- Šiukšlių kaupimasis: Vožtuvo viduje susikaupusios kietosios dalelės arba apnašos gali neleisti diskui tinkamai užsidėti.
3.2 Sprendimas
- Suderinamumo patikrinimas: prieš montuodami patikrinkite, ar vožtuvo disko skersmuo suderinamas su vamzdžio ID.
- Flanšo reguliavimas: laikykitės standartų, tokių kaip ANSI arba DIN, kad būtų naudojami plokščii flanšai arba tarpikliai, siekiant užtikrinti disko laisvumą.
- Valymo darbai: Prieš naudodami vožtuvą, praplaukite sistemą, kad pašalintumėte šiukšles, ir, jei sąlygos leidžia, įrenkite priešsrovinius filtrus, kad jos nesikauptų ateityje.
4. Nesėkmingas stiebo užpildymas
Išorinis nuotėkis dažniausiai atsiranda aplink vožtuvo kotą dėl sandarinimo tarpiklių ar sandariklių problemų, kurios neleidžia skysčiui tekėti išilgai ašies.
4.1 Priežastis
- Dėvėjimasis: Laikui bėgant, sandarinimo medžiagos, tokios kaip PTFE arba grafitas, susidėvi dėl koto judėjimo arba slėgio.
- Temperatūros svyravimai: Remiantis šiluminio plėtimosi ir susitraukimo principu, pasikartojantys temperatūros svyravimai gali sukelti sandarinimo medžiagos susitraukimą, atsipalaidavimą ir net plyšimą.
- Netinkamas reguliavimas: jei sandarinimo žiedas per laisvas, skystis gali nutekėti; jei jis per sandarus, gali pažeisti vožtuvo kotą arba apriboti jo judėjimą.
4.2 Sprendimas
- Pakavimo medžiagų priežiūra: reguliariai tikrinkite ir keiskite susidėvėjusias pakavimo medžiagas.
- Temperatūros aspektai: Pasirinkite sistemos temperatūros diapazonui tinkamas pakavimo medžiagas, pvz., lanksčias grafito medžiagas, skirtas naudoti esant didelei temperatūrai.
- Riebokšlio reguliavimas: Priveržkite sandarinimo riebokšlį gamintojo nurodytu sukimo momentu, po reguliavimo patikrinkite, ar nėra nuotėkių, ir venkite per didelio suspaudimo.
---
5. Per didelis slėgis arba temperatūra
Kai eksploatavimo sąlygos viršija vožtuvo projektines ribas, gali atsirasti nuotėkis, paveikiantis vidinius ir išorinius sandariklius.
5.1 Priežastys
- Per didelis slėgis: slėgis, viršijantis vožtuvo vardinį slėgį, gali deformuoti vožtuvo lizdą arba diską, todėl neįmanoma užsandarinti.
- Šiluminis plėtimasis: dėl aukštos temperatūros komponentai gali netolygiai išsiplėsti, dėl to sandariklis gali senėti, suminkštėti ar net karbonizuotis, o tai gali paveikti sandarinimo paviršiaus prigludimą, atlaisvinti sandariklį arba sukelti išorinį nuotėkį jungtyje.
- Šalčio trapumas: esant žemesnei nei -10 laipsnių temperatūrai, sandariklis gali tapti trapus ir įtrūkti, sukeldamas nuotėkį.
5.2 Sprendimai
- Tinkami slėgio ir temperatūros rodikliai: pasirinkite vožtuvus, kurių slėgio ir temperatūros rodikliai viršija maksimalias sistemos sąlygas, ir atsižvelkite į saugos ribas.
- Slėgio sumažinimas: Įrenkite priešsrovinį slėgio mažinimo vožtuvą arba reguliatorių, kad išvengtumėte per didelio slėgio.
- Izoliacija / šildymas: šaltame klimate naudokite izoliacines movas arba šilumos takelius, kad išvengtumėte užšalimo.
5.3 Medžiagų temperatūros palyginimo lentelė
Žemiau pateikiami terpių ir temperatūros diapazonai, atitinkantys įvairių medžiagų sandariklius.
| PAVADINIMAS | PARAIŠKOS | TEMPERATŪRINĖ VERTĖ |
|---|---|---|
| EPDM | Vanduo, geriamasis vanduo, jūros vanduo, alkoholiai, organinių druskų tirpalai, mineralinių rūgščių tirpalai, šarminės mineralinės bazės | -10 ℃ iki 110 ℃ |
| NBR | Mineraliniai ir augaliniai aliejai, dujos, nearomatiniai angliavandeniliai, gyvūniniai riebalai, augaliniai riebalai, oras | -10 ℃ iki 80 ℃ |
| VITON | Rūgštys, riebalai, angliavandeniliai, augaliniai ir mineraliniai aliejai, degalai | -15 ℃ iki 180 ℃ |
| Gamtos guma | Druskos, druskos rūgštis, metalų dangų tirpalai, šlapiasis chloras. | -10 ℃ iki 70 ℃ |
| Silicio guma | Atsparumas žemai ir aukštai temperatūrai, maistiniai angliavandeniliai, rūgštys, bazės, atmosferos agentai | -10 ℃ iki 160 ℃ |
| PU | neagresyvios cheminės paskirties, tokios kaip vanduo, nuotekos ir jūros vanduo | -29 ℃ iki 80 ℃ |
| HNBR | Vanduo, geriamasis vanduo, nuotekos. | -53 ℃ iki 130 ℃ |
| Hipalonas | Mineralinių rūgščių tirpalai, organinės ir neorganinės rūgštys, oksiduojančios medžiagos, | -10 ℃ iki 80 ℃ |
| PTFE | vanduo, aliejus, garai, oras, suspensijos ir koroziniai skysčiai | -30 ℃ iki 130 ℃ |
| SS + grafitas | Aukštos temperatūros ir aukšto slėgio aplinka, pavyzdžiui, garo sistemos, chemijos ir naftos pramonė. | -200 °C iki 550 ℃ |
| SS+Stelitas | visi vidutiniai | Nuo -200 °C iki 600 °C |
---
6. Kavitacija ir korozija
6.1 Kas yra kavitacija
Kavitaciją sukelia staigus skystos terpės slėgio kritimas iki skysčio garų slėgio vožtuvo droselinėje dalyje (pvz., tarp drugelio plokštės ir vožtuvo lizdo), dėl kurio skystis vietiškai dujofikuojasi ir susidaro burbuliukai. Kai šie burbuliukai kartu su skysčiu patenka į aukšto slėgio sritį, jie greitai subyra, sukurdami smūgines bangas ir mikropurškalus, kurie savo ruožtu sukelia eroziją ir pažeidžia vožtuvo sandarinimo paviršių, vožtuvo lizdą ir vožtuvo korpusą.
Nors kavitacija ir korozija pirmiausia yra našumo problemos, jos gali netiesiogiai sukelti nuotėkį, pažeisdamos sandarinimo paviršių.
6.2 Kas yra korozija?
Korozija atsiranda dėl cheminių arba elektrocheminių reakcijų ant drugelio vožtuvo medžiagos paviršiaus dėl ilgalaikio sąlyčio su korozine terpe (pvz., rūgštimi, šarmu, druskos tirpalu arba aukštos temperatūros garais), dėl kurių pažeidžiamas vožtuvo sandarinimo paviršius, vožtuvo kotas, vožtuvo lizdas arba vožtuvo korpusas.
6.3 Priežastys
- Didelis slėgio kritimas: dėl staigių slėgio pokyčių sprogs burbuliukai, kurie sukels vožtuvo disko arba vožtuvo lizdo koroziją.
- Korozinis srautas: terpėje yra rūgščių, šarmų, druskų ir kt., kurios tiesiogiai reaguoja su metaliniu paviršiumi, todėl sandarinimo paviršius ir vožtuvo korpusas palaipsniui ištirpsta arba koroduoja ir plonėja.
- Abrazyvinės medžiagos: dideliu greičiu judantys skysčiai, kuriuose yra dalelių, laikui bėgant susidėvi sandarinimo kraštą.
6.4 Sprendimai
- Srauto valdymas: teisingai nustatykite vožtuvo dydį, kad sumažintumėte slėgio kritimą, ir naudokite srauto koeficiento (Cv) skaičiavimus, kad atitiktumėte sistemos reikalavimus.
- Medžiagų atnaujinimas: vožtuvų diskams ir vožtuvų lizdams rinkitės atsparias korozijai medžiagas, tokias kaip nerūdijantis plienas arba kieto paviršiaus dangas.
- Sistemos projektavimas: sumažinkite srautą padidindami vamzdžio skersmenį arba prieš srovę įrengdami slėgio mažinimo įtaisą.
6.5 CV reikšmių lentelė
| Cv vertė - srauto greičio koeficientas nuo DN50 iki DN1400 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dydis (mm) | 10° | 20° | 30° | 40° | 50° | 60° | 70° | 80° | 90° |
| 50 | 0,1 | 5 | 12 | 24 | 45 | 64 | 90 | 125 | 135 |
| 65 | 0,2 | 8 | 20 | 37 | 65 | 98 | 144 | 204 | 220 |
| 80 | 0,3 | 12 | 22 | 39 | 70 | 116 | 183 | 275 | 302 |
| 100 | 0,5 | 17 | 36 | 78 | 139 | 230 | 364 | 546 | 600 |
| 125 | 0,8 | 29 | 61 | 133 | 237 | 392 | 620 | 930 | 1022 |
| 150 | 2 | 45 | 95 | 205 | 366 | 605 | 958 | 1437 m. | 1579 m. |
| 200 | 3 | 89 | 188 | 408 | 727 | 1202 | 1903 m. | 2854 | 3136 |
| 250 | 4 | 151 | 320 | 694 | 1237 m. | 2047 m. | 3240 | 4859 | 5340 |
| 300 | 5 | 234 | 495 | 1072 | 1911 m. | 3162 | 5005 | 7507 | 8250 |
| 350 | 6 | 338 | 715 | 1549 m. | 2761 | 4568 | 7230 | 10844 | 11917 |
| 400 | 8 | 464 | 983 | 2130 m. | 3797 | 6282 | 9942 | 14913 | 16388 |
| 450 | 11 | 615 | 1302 m. | 2822 | 5028 | 8320 | 13168 | 19752 | 21705 |
| 500 | 14 | 791 | 1674 m. | 3628 | 6465 | 10698 | 16931 | 25396 | 27908 |
| 600 | 22 | 1222 | 2587 | 5605 | 9989 | 16528 | 26157 | 39236 | 43116 |
| 700 | 36 | 1813 m. | 3639 | 6636 | 10000 | 14949 | 22769 | 34898 | 49500 |
| 800 | 45 | 2387 | 4791 | 8736 | 13788 | 20613 | 31395 | 48117 | 68250 |
| 900 | 60 | 3021 | 6063 | 11055 | 17449 | 26086 | 39731 | 60895 | 86375 |
| 1000 | 84 | 4183 | 8395 | 15307 | 24159 | 36166 | 55084 | 84425 | 119750 |
| 1200 | 106 | 5370 | 10741 | 19641 | 30690 | 46065 | 70587 | 107568 | 153450 |
| 1400 | 174 | 8585 | 17171 | 31398 | 49060 | 73590 | 112838 | 171710 | 245300 |
---
7. Gamybos defektai
Kartais nuotėkiai kyla dėl vožtuvo konstrukcijos defektų, kuriuos galima aptikti pirmą kartą naudojant arba bandant.
7.1 Priežastys
- Liejimo defektai: vožtuvo korpuso poringumas arba įtrūkimai gali sukelti išorinį nuotėkį.
- Sandarinimo paviršiaus problemos: netolygus disko ar lizdo apdirbimas gali sutrikdyti tinkamą sandarinimą ir sukelti vidinį nuotėkį.
- Surinkimo klaidos: netinkamas sandariklių montavimas arba komponentų suderinimas gamybos metu gali sukelti nuotėkį.
7.2 Sprendimai
- Kokybės užtikrinimas: pirkite iš patikimų gamintojų, turinčių tokius sertifikatus kaip ISO 9001, ir paprašykite slėgio bandymo ataskaitos (pvz., pagal API 598), kad patvirtintumėte sandarumą.
- Prieš montavimą atliekami bandymai: prieš montavimą atlikite hidrostatinius arba pneumatinius nuotėkio bandymus, kad nustatytumėte defektus, ir grąžinkite sugedusius įrenginius tiekėjui.
- Garantinės pretenzijos: Įsitikinkite, kad vožtuvui suteikiama garantija, apimanti gamybos defektus, kad jį būtų galima pakeisti, jei nuotėkis būtų aptiktas anksti.
---
8. Išvada
Drugelio vožtuvasNuotėkio atveju, norint išspręsti šias problemas, reikia pasirinkti tinkamą vožtuvą, kruopščiai jį sumontuoti, reguliariai prižiūrėti ir optimizuoti sistemą. Pasirinkdami tinkamas medžiagas, laikydamiesi montavimo gairių ir stebėdami eksploatavimo sąlygas, vartotojai gali žymiai sumažinti nuotėkio riziką.
Drugelio vožtuvo nuotėkisProblemas gali sukelti įvairūs veiksniai, todėl skirtingiems nuotėkio tipams reikalingi skirtingi sprendimai. Nesvarbu, ar tai vidinis, ar išorinis nuotėkis, jį dažniausiai lemia susidėvėję sandarikliai, montavimo klaidos, vožtuvo disko įsikišimas, vožtuvo koto sandarinimo problemos, per didelis slėgis / temperatūra, gamybos defektai arba korozija. Drugelinių vožtuvų nuotėkio riziką galima veiksmingai sumažinti tinkamai parinkus, teisingai sumontavus, reguliariai prižiūrint ir optimizuojant eksploatavimą. Svarbiausiose srityse konsultuojantis su vožtuvų gamintojais arba sistemų inžinieriais galima dar labiau užtikrinti sklandų veikimą ir pagerinti sistemos saugą bei veikimo efektyvumą.