בין אם רמת לחץ השסתום עולה בקנה אחד עם רמת לחץ הצינור, יש לשקול באופן מקיף גורמים כמו תקני תכנון, תרחישי שימוש ודרישות בטיחות. אנו מבצעים ניתוח מפורט של השניים מהיבטי ההגדרה, הקשר, גורמים משפיעים ועקרונות יישום מעשיים:
הגדרת רמות לחץ השסתום והצינור
1. רמת לחץ השסתום מגדירה את לחץ העבודה המרבי שהשסתום יכול לעמוד בטמפרטורה מוגדרת, שבא לידי ביטוי בדרך כלל בלחץ נומינלי (PN) או בכיתה קילו (כיתה), כגון PN16, Class 150 וכו '.
מערכת מטרית מערכת סטנדרטית (PN): נפוצה בסטנדרטים אירופיים וסיניים, כגון GB/T 1048, ערך PN קשור לטמפרטורה, למשל, PN16 יש לחץ עבודה מקסימאלי המותר של 1.6MPA בגובה 200 מעלות. מערכת אימפריאלית (כיתה): נפוצה בסטנדרטים אמריקאים (ASME B16.34), כגון Class 150 תואמת 2.0MPA (טמפרטורה רגילה), Class 300 תואם 5.0MPA (טמפרטורה רגילה). תכונות מפתח: דירוג לחץ השסתום צריך להתאים לטמפרטורה הבינונית, לקורוזיביות ותנאי עבודה אחרים. לדוגמה, חוזק החומר יורד בטמפרטורה גבוהה, והלחץ המותר בפועל של השסתום עשוי להיות נמוך מהלחץ הנומינלי.
2. דירוג לחץ הצינור מגדיר את לחץ העבודה המרבי שמערכת הצינור יכולה לעמוד בטמפרטורת העיצוב. זה נקבע על ידי חומר הצינור, עובי הקיר, שיטת החיבור וכו ', והוא בא לידי ביטוי גם על ידי PN או Class.
בסיס העיצוב עוקב אחר תקנים לאומיים (כגון GB 50316) או תקנים בינלאומיים (כגון ASME B31.3). יש לקחת בחשבון את סוג הנוזל (כמו מים, אדים, שמן וגז), טמפרטורה, קצב זרימה ולחץ צינור (כגון התרחבות תרמית ורטט). דוגמה: עבור צינורות פלדה חלקים של DN100 ו- PN16, יש לחשב את עובי הקיר על פי הנוסחה (כמו הנוסחה בעובי הקיר ב- ASME B31.3) כדי להבטיח פעולה בטוחה בלחץ של 1.6MPA.
הקשר בין דירוג לחץ שסתום לצינור
1. באופן אידיאלי: העקביות הבסיסית נדרשת כדי להבטיח כי יכולת הנשיאה הכוללת של המערכת תואמת כדי להימנע מדליפה או תאונות בגלל חולשתו של רכיב מסוים. תואם עקרון שסתום לחץ נומינלי גדול יותר או שווה ללחץ תכנון צנרת (בהתחשב בגורם הבטיחות). דוגמה: אם לחץ תכנון הצינור הוא 1.2MPA (מערכת PN16), השסתום צריך להיות PN16 ומעלה (כגון PN25) כדי לכסות תנודות לחץ אפשריות.
2. תקני רמת הלחץ עשויים להיות שונים ביישומים בפועל. הצינור מאמץ את תקן ה- PN המטרי, והשסתום עשוי לאמץ את תקן הכיתה הבריטי, שצריך להמיר דרך טבלת ההשוואה (כגון PN16≈ 150).
הטמפרטורה משפיעה על הלחץ המותר של הצינור בטמפרטורה גבוהה, וייתכן שיהיה צורך להפחית את לחץ העבודה בפועל; אם השסתום עשוי מחומרים עמידים בטמפרטורה גבוהה (כמו נירוסטה), רמת הלחץ שלו עשויה עדיין לעמוד בדרישות בטמפרטורות גבוהות.
ניתן להשתמש בתנאי עבודה מיוחדים דורשים צינורות בלחץ גבוה כגון שסתומי Class 600 לצינורות בלחץ גבוה (לחץ תכנון גדול יותר או שווה ל 10MPa), אך יש צורך להבטיח כי עובי קיר הצינור, מפלס האוגן וכו 'יתאים באופן סינכרוני. אם לחץ תכנון הצינור של צינור הלחץ הנמוך הוא רק 0.6MPA (PN10), ניתן לבחור את השסתום כ- PN10 או PN16 (חסכוני יותר ועם מרווח בטיחות).
גורמים המשפיעים על התאמת רמות לחץ השסתום והצינור
1. מאפיינים בינוניים מדיה מאכלת: צינורות עשויים להידרש להשתמש בחומרים עמידים בפני קורוזיה (כגון נירוסטה), וחומרי שסתום (כגון 316L) ורמות לחץ יש לשפר בו זמנית כדי למנוע דילול של עובי הקיר והפחתת יכולת נשיאת הלחץ כתוצאה מקורוזיה. מדיה דליקה ונפיצה: המערכת דורשת רמת בטיחות גבוהה יותר, ורמת לחץ השסתום היא בדרך כלל רמה אחת גבוהה יותר מלחץ תכנון הצינור (כמו צינור PN16, שסתום PN25) כדי להתמודד עם פסגות לחץ פתאומי.
2. שיטת חיבור חיבור אוגן: רמות לחץ האוגן של השסתום והצינור חייבות להיות עקביות (כמו שניהם PN16), אחרת לא ניתן להתקין אותם או לאטום אותם כראוי. חיבור/ריתוך מושחל: יש צורך להבטיח כי חוזק הממשק תואם. לדוגמה, כאשר צינורות בלחץ גבוה (מחלקה 300) מחוברים על ידי ריתוך ישבן, עובי ריתוך השסתום חייב להיות תואם את עובי הקיר של הצינור.
3. מפרטי בטיחות וסטנדרטים דרישות סטנדרטיות לאומיות: כפי שנקבע ב- GB 50184 "צינור מתכת תעשייתי הנדסת קבלת איכות קבלת איכות", יש לבדוק את רמת הלחץ לפני התקנת השסתום כדי להיות בקנה אחד עם מסמכי תכנון הצינור. תקני התעשייה: התעשייה הפטרוכימית (SH 3041) מחייבת כי דירוג לחץ השסתום לא יהיה נמוך מהלחץ המרבי המותר תחת השילוב של לחץ העיצוב של הצינור וטמפרטורת העיצוב.
גורמי מפתח המשפיעים על התאמת רמת הלחץ
| גוֹרֵם | השפעה על ההתאמה |
| תקני עיצוב | לסטנדרטים שונים (כמו ANSI, PN, JIS) יש רמות לחץ שונות, ולכן יש צורך להבטיח כי שסתומים וצינורות יאמצו את אותה מערכת סטנדרטית. |
| טֶמפֶּרָטוּרָה | חוזק החומר יורד בטמפרטורות גבוהות, ויש לבחור את השסתום בהתאם לדירוג הלחץ לטמפרטורה (לדוגמה, הלחץ המותר בפועל של שסתום PN16 במעלה עשוי להיות נמוך מ- 1.6 מגה-בתים). |
| מאפיינים בינוניים | מדיה מאכלת ודליקה דורשת רמת בטיחות גבוהה יותר של שסתום (כגון בחירת רמת לחץ גבוהה + חומרים עמידים בפני קורוזיה). |
| תנודות לחץ | במערכות עם עומסי התחלה או השפעה תכופים, דירוג לחץ השסתום צריך להיות גבוה ב -10% ~ 20% מלחץ תכנון הצינור. |
אמצעי זהירות ביישום מעשי
1. תהליך האימות של רמת הלחץ
קבע את הפרמטרים של תכנון הצינור: לחץ תכנון, טמפרטורה, סוג בינוני.
בחר רכיבי צינור: בחר חומרי צינור (כגון Q235B, 304 נירוסטה) ועובי הקיר בהתאם לפרמטרים, וחשב את הלחץ המותר של הצינור.
רמת שסתום התאמה: על פי הלחץ המותר של הצינור, בחר את הלחץ הנומינלי של השסתום בהתאם לתקן (כגון PN16 תואם 1.6MPa) ובדוק את טבלת ההשוואה בלחץ הטמפרטורה.
קחו בחשבון את השוליים: עבור מערכות שמתחילות לעיתים קרובות ונעצרות או מועדות לפטיש מים, ניתן להגדיל את רמת לחץ השסתום ברמה אחת (כמו צינור PN16, שסתום PN25).
2. שגיאות וסיכונים נפוצים
השלכות של רמות לא תואמות: רמת לחץ השסתום נמוכה יותר מצינור: זה עלול לגרום לקרע מעטפת שסתום, דליפת חותם, דליפה בינונית או אפילו פיצוץ.
רמת לחץ השסתום גבוהה מדי אך הצינור חלש: הוא עשוי להגדיל את העלויות ואינו יכול לפתור את החסרונות הנושאים לחץ של הצינור עצמו (כמו צינורות דקים עם קירות דקים עדיין עשויים להיכשל לפני שסתומים).
מקרה: לחץ העיצוב של צינור קיטור הוא 1.0MPA (PN16). אם משתמשים בשסתום PN10 בטעות, קיטור בטמפרטורה גבוהה עלול לגרום לאטם אוגן השסתום להיכשל, וכתוצאה מכך דליפת קיטור ותאונת גודל.
סיכום: האם הם עקביים?
עקרונות ליבה
אסור לרמת לחץ השסתום להיות נמוכה מלחץ התכנון של הצינור, ויש לקחת בחשבון את ההשפעה המקיפה של טמפרטורה, בינוני ותנאי עבודה אחרים.
טיפול גמיש
בנסיבות רגילות, יש להתאים ישירות את רמות הלחץ של השסתום והצינור (כמו שניהם PN16).
בתרחישים מיוחדים (כמו לחץ גבוה, טמפרטורה גבוהה, מדיה מאכלת), רמת השסתום יכולה להיות גבוהה כראוי מלחץ תכנון הצינור, אך יש לשדרג את רכיבי הצינור האחרים (כמו אוגנים, אטמים) בו זמנית.
מטרה אולטימטיבית
להבטיח את הבטיחות, האמינות והכלכלה של מערכת הצינור כולה על ידי התאמה סבירה לרמת הלחץ.
