Kan grindventiler installeras upp och ner?

Grindventiler är en av de vanligaste isoleringsventilerna i rörsystem. Många tekniker stöter ofta på en-installationsfråga på plats:får slussventiler installeras upp och ner (skaftet vändt nedåt och ventilhuset inverterat)?För att svara på denna fråga måste vi börja med den interna strukturen och tätningsprincipen för grindventiler.

 

Standard installationsorientering av grindventiler

Grindventiler av standardutförande krävs i allmänhet för att ha spindeln vertikalt uppåt eller horisontellt placerad, och den inkluderade vinkeln mellan spindelns mittlinje och markens vertikala lod ska inte överstiga 15 grader (specificerat i API 600 7th Edition). Detta beror på att slussventiler realiserar öppning och stängning av rörledningen genom vertikallyftning av grindskivan. När du uppträderslussventil öppen, skaftet driver grindskivan uppåt in i motorhuvens hålighet; vid exekveringslussventilen stängs av, rör sig grindskivan nedåt för att tätt trycka mot tätningsytorna på båda ventilsätena.

 

Att tvinga upp och ned-installation med spindeln nedåt kommer att ändra riktningen på grindskivans egen vikt samt medeltrycket. Under stängningsprocessen i detta fall kan grindskivan misslyckas med att passa in korrekt i ventilsätets styrspår, vilket resulterar i ofullständig kontakt mellan tätningsytorna. Enligt en felanalysrapport publicerad avValve Worldår 2021 upplevde cirka 73 % av inverterade slussventilinstallationer internt läckage efter stängning, bland vilka 42 % hade en läckagehastighet som översteg det tillåtna värdet för ISO 5208 klass A-standarden (0,1×DN mm³/s).

 

Effekten av uppsidan-nedinstallation på intern struktur

Att observera detaljerna islussventil inuti: Kilslussventiler har en kilvinkel på 3 grader ~5 grader mellan grindskivan och ventilsätet, vilket uppnår tätningstryck genom kilåtdragningseffekt. När den installeras upp och ner, är tyngdkraftens riktning mot kilens åtdragningsriktning, vilket gör att kontaktspänningen som bör vara jämnt fördelad på tätningsytan avviker mot skaftsidan. Uppmätta data visar upp och ned-installation minskar det specifika tätningstrycket på undersidan av ventilsätet med 30%~50%, medan det specifika trycket på ovansidan kan överskrida materialutbytegränsen (t.ex. 13Cr stålventilsäte med sträckgräns större än eller lika med 485 MPa).

 

Dessutom exponerar upp och ned-installation stamtrådarna direkt för mediet. För ånga eller frätande vätskor är förslitningshastigheten för spindelgängor 2 till 3 gånger snabbare än den vid normal installation (med hänvisning till ASTM G98 slitagetest). Detta leder direkt till att ventilen misslyckas med att slutförasslussventil öppenellerslussventilen stängs avverksamheten normalt.

 

Dräneringsproblem orsakade av uppåtvänd-installation

Degrindventil avloppFunktionen försvinner nästan när ventilen monteras upp och ner. Dräneringsporten eller låg-ventilen på konventionella slussventiler är utformad i botten av ventilhuset. Vid normal installation kan kondenserat vatten och föroreningar som samlats i ventilkaviteten tömmas ut genom den nedre dräneringsöppningen. När den är inverterad är dräneringsporten vid ventilhusets botten vänd uppåt istället, medan motorhuvens hålighet (ursprungligen på ovansidan) blir den låga punkten. Fasta partiklar i mediet kommer att avsättas i området för ventilskaftets packbox - ett läge utan utloppspassage. Lång-ackumulering kommer att leda till packningsslitage, skaft fastnar och så småningom helapipeline slussventilblir obrukbar.

 

Vanliga problem och lösningar

Problem 1: Slidventilen är redan installerad upp och ner med internt läckage efter stängning. Hur ska man hantera det?

Orsaksanalys: Upp och ned-installation gör att grindskivan avviker från det centrala läget, vilket resulterar i ensidigt tätningsfel. I enlighet med ASME B16.34 tryck-temperaturklasser kan slussventiler från klass 150 till klass 600 vanligtvis inte bibehålla sin nominella trycktätningsprestanda under omvända arbetsförhållanden.

 

Lösningar:

1. Omedelbar avstängning och tryckavlastning: Släpp trycket i rörledningssektionen och dränera mediet. Försök att öppna ventilen helt manuellt viaslussventil öppen, utför sedanslussventilen stängs avigen. Medelflödespåverkan kan återställa grindskivan, men framgångsgraden är lägre än 15 %.
2. Ta bort och installera om: Den optimala lösningen är att demontera ventilen och återinstallera den i rätt riktning (skaft uppåt eller horisontellt). Om rörledningsutrymmet inte tillåter rotation av ventilkroppen är det nödvändigt att utförabyte av en slussventilmed en dubbelriktad flödeskonstruerad slussventil (som parallella skjutslussventiler eller kilslussventiler med flytande ventilsäten), som är okänsliga för installationens orientering.
3. Tillfällig nödåtgärd: Om omedelbar avstängning inte är tillgänglig, bearbeta en bypass-port på toppen av motorhuven och anslut en liten dräneringsventil. Detta kommer dock att skada motorhuvens tryckintegritet och är endast tillämpligt vid låg-icke-kritiska tillfällen (tryck mindre än eller lika med 1,0 MPa).

 

Problem 2: Måste slussventiler på horisontella rörledningar installeras med spindeln horisontell? Finns det några vinkelkrav?

Orsaksanalys: Vissa designers tror felaktigt att slussventiler på horisontella rörledningar kan installeras i vilken rotationsvinkel som helst, inklusive spindeln nedåt i 15 grader ~30 grader.

 

Lösningar: Se avsnitt 4.3 i MSS SP-91-2019Riktlinjer för ventilinstallation*: För utvändiga skruv- och okslussventiler ska spindeln vara placerad inom ±10 grader ovanför den horisontella linjen; för icke-stigande spindelventiler kan toleransen minskas till ±15 grader. Varje lutning utanför detta område, särskilt med skaftet under den horisontella linjen, betraktas som upp och ned-installation.

 

Om rörledningslayouten oundvikligen kräver installation nedåt (t.ex. begränsat utrymme ovanför), måste specialdesignade låg-emissions- eller inversions-beständiga grindventiler användas. Sådana ventiler är utrustade med hjälpfjädrar i botten av ventilsäten eller använder dubbelriktade tätningsringar (t.ex. PTFE + kolfiberkompositsätesringar), med en inköpskostnad som är cirka 2,5 gånger så stor som för vanliga slussventiler.

 

För befintliga inverterade slussventiler kan stödstyrskenor eftermonteras: svetsa 2~3 mm tjocka styrremsor av rostfritt stål (hårdhet Större än eller lika med 200 HB) på båda insidan av ventilkroppen för att begränsa rörelsespåret för grindskivan. Ändå kräver denna modifiering ventildemontering och upparbetning av ventilkroppen med höga arbetskostnader; det rekommenderas i allmänhet att direkt genomförabyte av en slussventil.

 

Slutsats

pipeline slussventilav standardutförande får inte installeras upp och ner i de flesta fall. Upp och ned-installation skadar den kiltäta tätningen mellan grindskivan och ventilsätet, försämrar tillförlitligheten avslussventil öppenochslussventilen stängs av, inaktiverargrindventil avloppfunktion och påskyndar slitaget av nyckelkomponenter inutislussventil inuti.

 

Hittas felaktig installation på plats är den mest noggranna lösningenbyte av en slussventiloch installera om den i rätt riktning. För speciella -begränsade tillfällen ska certifierade dubbelriktade-monterbara slussventiler köpas, och själv-modifiering av vanliga slussventiler är strängt förbjuden.