Проект испанского высокотемпературного котла: задвижка с уплотнением под давлением 14" 4500LB F91
В этом примере применения рассматривается задвижка с уплотнением под давлением 14" 4500LB F91 используемая в проекте высокотемпературного котла в Испании, где клапан должен выдерживать экстремальное давление, повышенную температуру и требования к надежному перекрытию потока. Поставленный клапан оснащен крышкой с уплотнением под давлением, конструкцией с двумя параллельными дисками, выдвижным штоком, полнопроходным исполнением, приварными торцами BW и электрическим приводом.
Основной целью выбора было обеспечение стабильной изоляции трубопровода котла высокого давления и высокой температуры. Благодаря высокотемпературному материалу ASTM A182 F91 Type 2 и байпасному клапану для выравнивания давления клапан предназначен для поддержки более безопасной эксплуатации при открытии и закрытии в сложных рабочих условиях.
Испанский проект требовал задвижку для работы в условиях высокотемпературного котла. Согласно доступной информации о проекте, рабочие условия включали высокое давление и высокую температуру, с классом давления 4500LB и расчетной температурой 593°C. Для такого типа эксплуатации обычные клапаны из углеродистой стали или задвижки низкого давления не могут обеспечить достаточную прочность материала, термическую стабильность или надежность уплотнения.
Была выбрана задвижка с уплотнением под давлением, поскольку эффективность уплотнения крышки повышается с увеличением внутреннего давления. Это делает такую конструкцию подходящей для тяжелых условий применения на паровых и котельных трубопроводах высокого давления.
1) Экстремальные давление и температура: Клапан рассчитан на работу класса 4500, с расчетным давлением 184,40 бар и расчетной температурой 593°C. Материал должен сохранять прочность и сопротивление ползучести при повышенной температуре.
2) Требование к надежному перекрытию: Запорные клапаны котлов должны обеспечивать стабильное уплотнение при пуске, остановке и переходных режимах работы. Утечки или нестабильное прилегание дисков могут повлиять на безопасность системы и планирование технического обслуживания.
3) Работа при высоком перепаде давления: Большие задвижки высокого давления могут быть сложны в управлении, когда давление по обе стороны диска не сбалансировано. Поэтому перед работой основной задвижки используется байпасный клапан для выравнивания давления.
4) Соединение трубопровода сварными концами: Торцы BW подходят для трубопроводов тяжелых условий эксплуатации, где необходимо снизить риск утечки через фланцы. Проект требовал соединения согласно ASME B16.25 с толщиной стенки бесшовной трубы SMLS MW 46 мм.
Для выполнения этих требований DERVOS поставила задвижку с уплотнением под давлением класса 4500 и размером 14", изготовленную из материала ASTM A182 F91 Type 2. F91 — это хромомолибденовая высокотемпературная легированная сталь, которая часто выбирается для котлов, систем производства электроэнергии и высокотемпературных паровых систем благодаря своей прочности при высоких температурах и сопротивлению ползучести.
Клапан имеет конструкцию с двумя параллельными дисками и полнопроходным каналом. По сравнению с традиционной клиновой конструкцией задвижки, параллельная двухдисковая конструкция помогает обеспечить стабильное прилегание при эксплуатации под высоким давлением. Крышка с уплотнением под давлением повышает надежность уплотнения крышки при увеличении давления в линии, что делает конструкцию подходящей для изоляции котлов высокого давления.
Для управляемой работы был выбран электрический привод AOX. Кроме того, клапан оснащен байпасным клапаном, позволяющим выравнивать давление перед открытием или закрытием основного клапана. Это снижает рабочую нагрузку и обеспечивает более безопасную эксплуатацию при высоком давлении.
|
Тип клапана |
Задвижка с уплотнением под давлением |
|
Конструкция |
Два параллельных диска, выдвижной шток, полнопроходное исполнение |
|
Размер |
14" / DN350 |
|
Номинальное давление |
Класс 4500 / 4500LB |
|
Материал корпуса / крышки |
ASTM A182 F91 Type 2 |
|
Диск / седло |
F91 + STL |
|
Шток |
F6A 2 + N |
|
Внутренние детали |
Внутренние детали №5 |
|
Соединение |
BW, ASME B16.25 |
|
Толщина стенки трубы |
SMLS MW 46 мм |
|
Эксплуатация |
Электрический привод AOX |
|
Стандарт проектирования |
ASME B16.34 |
|
Испытания и инспекция |
API 598 |
|
Расчётное давление |
184,40 бар |
|
Расчётная температура |
593°C |
|
Испытательное давление корпуса |
116,4 МПа |
|
Испытательное давление седла |
47,4 МПа |
|
Дополнительная функция |
Перепускной клапан для выравнивания давления |
Основным материалом клапана является ASTM A182 F91 Type 2. Для применения в высокотемпературных котлах и паропроводах материал F91 обеспечивает более высокую прочность при высокой температуре по сравнению с обычной углеродистой сталью. Это помогает корпусу клапана и деталям, работающим под давлением, сохранять конструктивную надёжность при термических нагрузках и длительной эксплуатации при повышенной температуре.
Диск и седло выполнены из F91 + STL, что обеспечивает износостойкость и долговечность уплотнения. Шток указан как F6A 2 + N, а клапан использует Trim #5 в соответствии с требованиями проекта.
Для задвижки большого размера Class 4500 перепад давления на диске может создавать высокий рабочий крутящий момент и дополнительное напряжение при открытии. Перепускной клапан помогает выровнять давление между входной и выходной сторонами перед приведением в действие основного клапана.
Такая конфигурация особенно полезна при эксплуатации котлов высокого давления, поскольку она снижает нагрузку на привод, повышает стабильность работы и помогает избежать резкого воздействия давления при открытии клапана.
Клапан был спроектирован в соответствии с ASME B16.34 и испытан согласно API 598. Данные чертежа показывают испытательное давление корпуса 116,4 МПа и испытательное давление седла 47,4 МПа. Эти испытания важны для подтверждения целостности элементов, работающих под давлением, и герметичности перед отправкой.
Для аналогичных проектов клапанов высокого давления для котлов рекомендуемые виды контроля включают проверку сертификатов материалов, проверку размеров, визуальный контроль, испытания давлением, испытания на утечку через седло, проверку работы привода, проверку паспортной таблички и итоговую проверку документации.
Этот проект демонстрирует важность выбора правильной конструкции клапана, материала и метода управления для эксплуатации высокотемпературных котлов. Сочетание высокотемпературного материала F91, крышки с уплотнением под давлением, конструкции с параллельным двойным диском, BW-концов, электрического привода и перепускного выравнивания давления обеспечивает практичное решение для сложных задач изоляции высокого давления.
Для электростанций, котельных систем и высокотемпературных паропроводов такой тип задвижки с крышкой с уплотнением под давлением может помочь повысить надёжность перекрытия, снизить сложность эксплуатации и обеспечить более безопасное планирование технического обслуживания в условиях тяжёлых режимов работы.
Задвижка 14" 4500LB F91 с крышкой с уплотнением под давлением и параллельным двойным диском была выбрана для применения в высокотемпературном котле, где критически важны давление, температура, надёжность уплотнения и безопасность эксплуатации. Этот пример служит ориентиром для инженеров при выборе задвижек высокого давления для котельных, паровых и систем генерации электроэнергии.
Если вы заинтересованы в наших продуктах и хотите знать больше деталей,пожалуйста, оставьте здесь сообщение,мы ответим вам как только мы можем.