Valvola a sfera montata su perno
Cosa sono le valvole a sfera montate su Trunnion?
ILvalvola a sferaè un tipo di valvola a un quarto di giro che utilizza una sfera cava, perforata e fissata/supportata per controllare il flusso al suo interno.
A valvola a sfera montata su pernosignifica che la sfera è vincolata dai cuscinetti e può solo ruotare, la maggior parte del carico idraulico è supportata dai vincoli del sistema, con conseguente bassa pressione sui cuscinetti e nessuna fatica sull'albero.
I vantaggi del design a sfera con perno sono la coppia di azionamento inferiore, la facilità di funzionamento, l'usura ridotta della sede (l'isolamento stelo/sfera impedisce il carico laterale e l'usura delle sedi a valle, migliorando le prestazioni e la durata), prestazioni di tenuta superiori sia ad alta che a bassa pressione (un meccanismo a molla separato e la pressione della linea a monte vengono utilizzati come tenuta contro la sfera fissa per applicazioni a bassa e alta pressione).
La pressione della tubazione spinge la sede a monte contro la sfera fissa, in modo che la pressione di linea spinga la sede a monte sulla sfera, provocandone la tenuta. L'ancoraggio meccanico della sfera assorbe la spinta della pressione di linea, prevenendo un attrito eccessivo tra la sfera e le sedi, quindi anche alla massima pressione di esercizio nominale la coppia di azionamento rimane bassa. Ciò è particolarmente vantaggioso quando la valvola a sfera è azionata, poiché riduce le dimensioni dell'attuatore e quindi i costi complessivi del pacchetto di azionamento della valvola. Il perno è disponibile per tutte le dimensioni e per tutte le classi di pressione, ma è principalmente destinato a grandi dimensioni e condizioni di alta pressione.
Caratteristiche principali delle valvole a sfera montate su trunnion NORTECH
1. Doppio blocco e sanguinamento (DBB)
Quando la valvola è chiusa e la cavità centrale viene svuotata attraverso la valvola di scarico, le sedi a monte e a valle si bloccano indipendentemente. Un'altra funzione del dispositivo di scarico è quella di consentire il controllo della sede della valvola per eventuali perdite durante il test. Inoltre, i depositi all'interno del corpo possono essere lavati attraverso il dispositivo di scarico. Il dispositivo di scarico è progettato per ridurre i danni alla sede causati dalle impurità presenti nel fluido.
2. Bassa coppia di funzionamento
La valvola a sfera per condotte a trunnion adotta la struttura a sfera a trunnion e la sede della valvola flottante, in modo da ottenere una coppia inferiore alla pressione di esercizio. Utilizza PTFE autolubrificante e cuscinetti scorrevoli in metallo per ridurre al minimo il coefficiente di attrito, in combinazione con lo stelo ad alta intensità e alta finezza.
3. Dispositivo di sigillatura di emergenza
Le valvole a sfera con diametro maggiore o uguale a 6' (DN150) sono tutte dotate di un dispositivo di iniezione del sigillante su stelo e sede. In caso di danneggiamento accidentale dell'anello di tenuta o dell'O-ring dello stelo, il sigillante corrispondente può essere iniettato tramite il dispositivo di iniezione per evitare perdite di fluido dall'anello di tenuta e dallo stelo. Se necessario, è possibile utilizzare il sistema di tenuta ausiliario per lavare e lubrificare la sede e mantenerla pulita.
Dispositivo di iniezione del sigillante
4. Progettazione della struttura ignifuga
In caso di incendio durante l'uso della valvola, l'anello di tenuta, l'O-ring dello stelo e l'O-ring della flangia centrale realizzati in PTFE, gomma o altri materiali non metallici si decomporranno o danneggeranno a causa dell'alta temperatura. Sotto la pressione del mezzo, la valvola a sfera spingerà rapidamente il fermo della sede verso la sfera per far sì che l'anello di tenuta metallico entri in contatto con la sfera e formi la struttura di tenuta metallo su metallo ausiliaria, che può controllare efficacemente le perdite della valvola. Il design della struttura ignifuga della valvola a sfera per tubazioni con perno è conforme ai requisiti API 607, API 6FA, BS 6755 e altri standard.
5. Struttura antistatica
La valvola a sfera è progettata con una struttura antistatica e adotta un dispositivo di scarica dell'elettricità statica per formare direttamente un canale statico tra la sfera e il corpo attraverso lo stelo, in modo da scaricare l'elettricità statica prodotta dall'attrito durante l'apertura e la chiusura della sfera e della sede attraverso la tubazione, evitando incendi o esplosioni che potrebbero essere causati da scintille statiche e garantendo la sicurezza del sistema.
6. Struttura di tenuta del sedile affidabile
La tenuta della sede è realizzata tramite due fermi flottanti, che possono muoversi assialmente per bloccare il fluido, compresa la tenuta della sfera e la tenuta del corpo. La tenuta a bassa pressione della sede della valvola è realizzata tramite una molla pre-serrata. Inoltre, l'effetto pistone della sede della valvola è progettato correttamente, il che realizza una tenuta ad alta pressione tramite la pressione del mezzo stesso. Possono essere realizzati i due tipi di tenuta della sfera seguenti.
7. Sigillatura singola
(Scarico automatico della pressione nella cavità centrale della valvola) Generalmente, viene utilizzata una struttura di tenuta singola, ovvero è presente solo la tenuta a monte. Poiché vengono utilizzate sedi di tenuta a monte e a valle indipendenti, caricate a molla, la sovrapressione all'interno della cavità della valvola può superare l'effetto di pre-serraggio della molla, in modo da liberare la sede dalla sfera e realizzare uno scarico automatico della pressione verso la parte a valle. Lato a monte: quando la sede si muove assialmente lungo la valvola, la pressione "P" esercitata sulla parte a monte (ingresso) produce una forza inversa su A1. Poiché A2 è maggiore di A1, A2-A1 = B1, la forza su B1 spingerà la sede verso la sfera e realizzerà una tenuta stagna della parte a monte.
Lato a valle: quando la pressione "Pb" all'interno della cavità della valvola aumenta, la forza esercitata su A3 è maggiore di quella su A4. Poiché A3-A4=B2, la differenza di pressione su B2 supererà la forza della molla per far sì che la sede si stacchi dalla sfera e realizzi lo scarico della pressione della cavità della valvola verso la parte a valle; in seguito, la sede e la sfera saranno nuovamente sigillate sotto l'azione della molla.
8. Doppia tenuta (doppio pistone)
La valvola a sfera per tubazioni Trunnion può essere progettata con una doppia struttura di tenuta prima e dopo la sfera per condizioni di servizio speciali e requisiti dell'utente. Ha un effetto a doppio pistone. In condizioni normali, la valvola adotta generalmente una tenuta primaria. Quando la tenuta della sede primaria è danneggiata e causa perdite, la sede secondaria può svolgere la funzione di tenuta e migliorare l'affidabilità della tenuta. La sede adotta una struttura combinata. La tenuta primaria è metallo su metallo. La tenuta secondaria è un O-ring in gomma fluorurata che può garantire che la valvola a sfera possa raggiungere la tenuta a livello di bolla. Quando il differenziale di pressione è molto basso, la sede di tenuta premerà la sfera attraverso l'azione della molla per realizzare la tenuta primaria. Quando il differenziale di pressione aumenta, la forza di tenuta della sede e del corpo aumenterà di conseguenza in modo da sigillare saldamente sede e sfera e garantire buone prestazioni di tenuta.
Sigillatura primaria: a monte.
Quando il differenziale di pressione è inferiore o non c'è alcun differenziale di pressione, la sede flottante si muoverà assialmente lungo la valvola sotto l'azione della molla e spingerà la sede verso la sfera per mantenere una tenuta stagna. Quando la sede della valvola è superiore alla forza esercitata sull'area A1, A2 - A1 = B1, la forza in B1 spingerà la sede verso la sfera e realizzerà una tenuta stagna della parte a monte.
Sigillatura secondaria: a valle.
Quando il differenziale di pressione è inferiore o non c'è alcun differenziale di pressione, la sede flottante si muoverà assialmente lungo la valvola sotto l'azione della molla e spingerà la sede verso la sfera per mantenere una tenuta stagna. Quando la pressione P nella cavità della valvola aumenta, la forza esercitata sull'area A4 della sede della valvola è maggiore della forza esercitata sull'area A3, A4 - A3 = B1. Pertanto, la forza su B1 spingerà la sede verso la sfera e realizzerà una tenuta stagna della parte a monte.
9. Dispositivo di sicurezza
Poiché la valvola a sfera è progettata con una tenuta primaria e secondaria avanzata con effetto doppio pistone e la cavità centrale non può realizzare lo scarico automatico della pressione, la valvola di sicurezza deve essere installata sul corpo per prevenire il rischio di danni da sovrapressione all'interno della cavità della valvola che potrebbero verificarsi a causa dell'espansione termica del fluido. L'attacco della valvola di sicurezza è generalmente NPT 1/2. Un altro punto da notare è che il fluido della valvola di sicurezza viene scaricato direttamente nell'atmosfera. Nel caso in cui lo scarico diretto nell'atmosfera non sia consentito, suggeriamo di utilizzare la valvola a sfera con una speciale struttura di scarico automatico della pressione verso il flusso superiore. Fare riferimento a quanto segue per i dettagli. Si prega di indicarlo nell'ordine se non si necessita della valvola di sicurezza o se si desidera utilizzare la valvola a sfera con la speciale struttura di scarico automatico della pressione verso il flusso superiore.
10. Struttura speciale di scarico automatico della pressione verso il flusso superiore
Poiché la valvola a sfera è progettata con una tenuta primaria e secondaria avanzata che ha un doppio effetto pistone e la cavità centrale non può realizzare lo scarico automatico della pressione, si consiglia la valvola a sfera con la struttura speciale per soddisfare i requisiti di scarico automatico della pressione e garantire l'assenza di inquinamento ambientale. Nella struttura, il flusso superiore adotta la tenuta primaria e il flusso inferiore adotta la tenuta primaria e secondaria. Quando la valvola a sfera è chiusa, la pressione nella cavità della valvola può realizzare lo scarico automatico della pressione sul flusso superiore, in modo da evitare il pericolo causato dalla pressione della cavità. Quando la sede primaria è danneggiata e perde, anche la sede secondaria può svolgere la funzione di tenuta. Tuttavia, è necessario prestare particolare attenzione alla direzione del flusso della valvola a sfera. Durante l'installazione, notare le direzioni a monte e a valle. Fare riferimento ai seguenti disegni per il principio di tenuta della valvola con la struttura speciale.
Disegno di principio della tenuta a monte e a valle della valvola a sfera
Disegno di principio della valvola a sfera di sfiato della pressione nella cavità del flusso superiore e della tenuta a valle
11.Stelo anti-esplosione
Lo stelo adotta una struttura anti-esplosione. Lo stelo è progettato con il gradino nella parte inferiore in modo che, grazie al posizionamento del coperchio superiore e della vite, lo stelo non venga espulso dal fluido anche in caso di aumento anomalo della pressione nella cavità della valvola.
Stelo anti-esplosione
12. Resistenza alla corrosione e resistenza allo stress da solfuro
Viene lasciato un certo margine di corrosione per lo spessore della parete della carrozzeria.
Lo stelo in acciaio al carbonio, l'albero fisso, la sfera, la sede e l'anello di sede sono sottoposti a nichelatura chimica secondo ASTM B733 e B656. Inoltre, sono disponibili vari materiali resistenti alla corrosione tra cui scegliere. In base alle esigenze del cliente, i materiali della valvola possono essere selezionati secondo NACE MR 0175 / ISO 15156 o NACE MR 0103 e, durante la produzione, devono essere eseguiti rigorosi controlli di qualità e ispezioni di qualità in modo da soddisfare pienamente i requisiti degli standard e le condizioni di servizio in ambienti di solforazione.
13. Stelo di estensione
Per quanto riguarda la valvola incorporata, è possibile fornire lo stelo di prolunga se è richiesto il funzionamento a terra. Lo stelo di prolunga è composto da stelo, valvola di iniezione del sigillante e valvola di drenaggio che può essere esteso verso l'alto per una maggiore praticità di utilizzo. Gli utenti devono indicare i requisiti e la lunghezza dello stelo di prolunga al momento dell'ordine. Per le valvole a sfera azionate tramite attuatori elettrici, pneumatici e pneumo-idraulici, la lunghezza dello stelo di prolunga deve essere compresa tra il centro della tubazione e la flangia superiore.
Schema dello stelo di estensione
Specifiche delle valvole a sfera montate su trunnion NORTECH
Specifiche tecniche della valvola a sfera Trunnion
| Diametro nominale | 2"-56" (DN50-DN1400) |
| Tipo di connessione | RF/BW/RTJ |
| Standard di progettazione | Valvola a sfera API 6D/ASME B16.34/API608/MSS SP-72 |
| Materiale del corpo | Acciaio fuso/Acciaio forgiato/Acciaio inossidabile fuso/Acciaio inossidabile forgiato |
| Materiale della palla | A105+ENP/F304/F316/F304L/F316L |
| Materiale del sedile | PTFE/PPL/NYLON/PEEK |
| Temperatura di lavoro | Fino a 120°C per PTFE |
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| Fino a 250°C per PPL/PEEK |
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| Fino a 80°C per NYLON |
| Estremità della flangia | ASME B16.5 RF/RTJ |
| Fine BW | ASME B 16.25 |
| Faccia a faccia | ASME B 16.10 |
| Pressione temperatura | ASME B 16.34 |
| Ignifugo e antistatico | API 607/API 6FA |
| Standard di ispezione | API598/EN12266/ISO5208 |
| A prova di esposizione | ATEX |
| Tipo di operazione | Cambio manuale/Attuatore pneumatico/Attuatore elettrico |
• Piastra di montaggio ISO 5211 compatibile con vari tipi di attuatori;
• struttura semplice, tenuta affidabile e facile manutenzione.
• design antistatico e ignifugo.
• Certificazione ATEX per la protezione antideflagrante.
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Applicazione delle valvole a sfera montate su Trunnion NORTECH
Questo tipo diValvola a sfera montata su pernoÈ ampiamente utilizzato nei sistemi di sfruttamento, raffinazione e trasporto di petrolio, gas e minerali. Può essere utilizzato anche per la produzione di prodotti chimici e medicinali; nei sistemi di produzione di energia idroelettrica, termica e nucleare; nei sistemi di drenaggio.
