1. 고압-버터플라이 밸브는 언제 필요합니까?
버터플라이 밸브는 일반적으로 저비용, 저-저압 밸브로 간주되지만 현대의 편심 설계로 인해 이 밸브가 고압-영역까지 깊숙이 들어가게 되었습니다. 고압-버터플라이 밸브는 일반적으로 다음과 같은 경우에 필요합니다. (1) 공칭 압력이 PN25/클래스 150 이상이고 전체{8}}보어 볼 또는 게이트 밸브가 너무 무겁거나 너무 비쌉니다. (2) 밸브는 흐름을 자주 조절해야 합니다(버터플라이 밸브는 낮은 데드밴드로 조절하는 데 탁월합니다-). (3) 스키드{12}}장착 패키지처럼 무게와 설치 길이가 제한됩니다. (4) 매체는 침식성이 있거나 온도가 높기 때문에 부드러운 시트가 실행 가능하지 않습니다. 지불된 대가는 씰링 복잡성입니다. - 고압에서 디스크는 엘라스토머에 의존하지 않는 기하학적 구조로 금속 시트에 대해 씰링해야 하며, 이는 바로 편심(이중 및 삼중 오프셋) 설계가 달성하는 것입니다.
2. 씰링 구조 : 중심선, 이중 편심, 삼중 편심
| 설계 | 씰 접점 | 누설 등급 | 일반적인 한도 |
|---|---|---|---|
| 중심선(동심) 소프트 시트 | 엘라스토머(EPDM/NBR) 또는 PTFE 라인 | 버블-밀착(ISO 5208 등급 A) | PN16–25 이하, 좌석에 따라 120–200도 이하 |
| 이중 편심(이중 오프셋) | 금속 또는 부드러운 시트, 캠과 같은-분리 현상 | ISO 5208 Rate B/C 또는 API 598 금속{2}}시트 클래스 | 더 높은 압력; 적당한 온도 |
| 삼중 편심(삼중 오프셋) | 금속-대-, 원뿔형 밀봉 구조, 마찰 없음 | 누출이 낮고 제어되며 -거품-밀폐 금속 시트에 가깝습니다. | 적합한 합금을 사용한 최대 고압 등급 및 400-600도 + 서비스 |
삼중- 편심 설계는 3개 축에서 샤프트를 오프셋하여 시트와 디스크 밀봉 표면이 열자마자 즉시 분리되도록 합니다. - 마찰이나 마모가 없고 밀봉 밴드를 겹쳐서 누출율을 최소화할 수 있습니다. 이는 천연가스 간선, 고온{3}}증기 및 고무 시트가 불가능하고 볼 밸브가 너무 큰 기타 서비스에 적합한 구조입니다. 문의 시 항상 누출 등급과 테스트 표준(ISO 5208 등급 또는 API 598)을 명시하십시오. - "금속-시트"만으로는 누출 사양이 아닙니다.
3. 바디, 디스크, 시트 재질
재료 선택은 압력 등급만 따르지 않고 매체를 따릅니다. 주조 탄소강 WCB(ASTM A216)는 중간 온도까지의 일반적인 고압-압력 서비스를 포괄합니다. CF8M(ASTM A351, 316L과 동등한 주조)은 산, 염수 및 화학 서비스에 대한 내식성을 추가합니다. 듀플렉스 스테인리스강(예: 2205)은 공식 및 응력 부식 위험이 있는 해수 및 염화물{9}}함유 석유 및 가스에 대한 표준 답변입니다. 침식성 매체 - 슬러리, 석탄 분말, 촉매-함유 가스 -의 경우 디스크 밀봉 가장자리는 텅스텐-카바이드 코팅 또는 오버레이 용접으로 적용된 코발트-기반(또는 니켈-기반) 표면 경화 합금으로 보호해야 합니다. 동일한 처리로 시트 링을 보호합니다. 본체, 샤프트, 디스크는 재질이 다를 수 있습니다. 약점은 항상 밀봉 인터페이스이므로 디스크 가장자리와 시트 오버레이를 명시적으로 지정하십시오. 화재-안전 및 극저온 변형은 동일한 논리를 따르지만 관련 표준(예: API 607에 따른 화재 테스트, BS 6364에 따른 극저온 서비스 또는 이와 동등한 기준)에 따라 검증되어야 합니다.
4. 액츄에이터 및 안전 시스템 선택
고압-버터플라이 밸브는 수동으로 유지되는 경우가 거의 없습니다. 두 가지 액추에이터 제품군이 지배적입니다. 이중-공압식 액추에이터는 공기 공급이 안정적이고 -마지막-위치에 고정되는 것이 허용되는 경우에 사용됩니다. 및 단동식 스프링-공기 손실 시 밸브를 정의된 실패 위치(열림 또는 닫힘)로 구동하고 화재 위험 서비스에 선호되는 단동식-복귀 공압식 액추에이터-일반적으로 API 607에 따라 테스트된 구성-입니다.{10}}웜-기어 감소 기능이 있는 전기 액추에이터는 위치 정확도와 유지 토크가 중요한 규제 업무(예: 발전소의 증기 흐름 제어)에 선택됩니다. 여기에는 과부하 보호 모듈이 포함되어야 하며 실외 또는 위험 지역의 경우 올바른 인클로저(IP 등급, Ex d와 같은 방폭 인증)가 포함되어야 합니다. 액추에이터가 무엇이든 인터페이스는 ISO 5211을 준수해야 하며, 액추에이터 토크는 사용 가능한 가장 낮은 공기 공급 압력 또는 전기 액추에이터의 토크 곡선을 고려하여 최소 1.3~1.5×의 여유를 두고 밸브의 브레이크 토크에 대해 크기를 조정해야 합니다. 제어 시스템에 장애가 발생하는 경우 밸브가 작동할 수 있도록 수동 오버라이드(측면-장착형 핸드휠 또는 웜 박스)를 추가합니다.
5. 주요 매개변수 및 선택 체크리스트
압력 등급:설계 압력과 온도를 함께 정의합니다(ASME B16.34 압력-온도 등급). 고압은 일반적으로 공정 플랜트에서 클래스 150-600을 의미하며 더 높은 클래스를 위한 특수 설계가 있습니다.
온도 포락선:전체 범위의 - 극저온 LNG 서비스(−196도) 및 고온-증기(400도 이상)에 걸쳐 차체 재질, 시트 오버레이 및 액추에이터 적합성을 검증하려면 완전히 다른 재질 세트가 필요합니다.
토크/액추에이터:제조업체의 밸브 토크 곡선을 제공하고 ISO 5211에 따라 1.3~1.5× 안전 계수로 액추에이터 크기를 조정합니다. 더러운 매체에 대한 마찰 상승을 포함합니다.
대면-대면 및 연결:ISO 5752/EN 558 또는 API 609에 따라 플랜지 표준 및 드릴링(ASME B16.5/B16.47 또는 EN 1092-1), 대면-을 확인하고 웨이퍼, 러그 또는 플랜지 끝단이 배관 클래스에 적합한지 여부를 확인하세요.
자동화 신호:켜기/끄기(리미트 스위치, 솔레노이드) 또는 변조(4–20mA 포지셔너); 위험 지역에 대한 IP 등급(실외용 IP65 이상) 및 방폭 등급(예: Ex d IIC T4)을 지정하세요.
실제 사례(석유화학 수소화 장치):10MPa 및 250도에서 중간 수소. 선택: 삼중-편심 금속-시트 버터플라이 밸브, 본체 CF8M(주조 316L), 시트 오버레이 니켈-기반 합금 625로 수소 취성 및 마손 방지, 1.5배 마진 크기의 이중-공압 액추에이터 및 공급 안정성을 위한 가스 저장 탱크와 연결됨; ISO 5211에 따른 장착, ASME PCC-1에 따른 볼트 체결 토크 적용, 스템에 고온-이황화 몰리브덴 기반 그리스를 사용하여 밀봉 표면을 분기별로 검사합니다.
6. 설치, 유지 관리 및 일반적인 오해
디스크가 다운스트림 플랜지를 방해하지 않도록 밸브를 설치하고(웨이퍼 설계의 경우 조이기 전에 플랜지 사이의 밸브 중앙에 위치) "세게 조이기"보다는 ASME PCC-1에 따라 플랜지 볼트 예압을 적용하고 액추에이터의 무게가 밸브 본체를 캔틸레버하지 않도록 액추에이터를 지지합니다. 서비스 중에는 침식 작업으로 인해 밀봉 표면 마모를 분기별로 검사하고, 유지 관리 일정에 따라 스템 베어링과 기어박스에 그리스를 다시 바르고, 재포장한 후 액추에이터 토크 및 스트로크 제한을 확인합니다. 세 가지 가장 일반적인 오해: "버터플라이 밸브는 고압에서 밀봉할 수 없습니다."(3중-오프셋 설계는 가스 트렁크 라인에서 매일 이 사실이 반증됨); "금속 시트는 누출이 전혀 없음을 의미합니다."(정의되고 테스트 가능한 누출 등급을 의미합니다. - 지정); 그리고 "하나의 액추에이터가 모든 크기에 적합합니다"(토크는 대략 직경의 제곱에 따라 증가합니다. 공칭 크기가 아니라 항상 밸브당 크기).
7. FAQ
이중- 편심은 샤프트를 시트 중앙선에서 벗어나게 하여 디스크가 열릴 때 시트에서 떨어지도록 하여 마모를 줄입니다. Triple-eccentric은 세 번째 오프셋을 추가하여 원추형의 마찰 없는 씰링 구조를 만들어 금속-대-누설이 매우 적고 고압 및 고온에 적합한 금속 씰링을 허용합니다. -
예 -삼중-편심 금속-시트 버터플라이 밸브는 가스 간선에 널리 사용되며 지정된 경우 API 607에 따라 화재-테스트를 거쳤습니다. 누출 등급(ISO 5208/API 598)이 파이프라인의 비산-배출 및 차단 요구사항을 충족하는지 확인하세요.
적절한 시트 오버레이가 있는 본체와 디스크용 이중 스테인리스 스틸(예: 2205); 316L보다 염화물 구멍 및 응력 부식에 훨씬 더 잘 견딥니다. 전체 코팅 및 음극 보호 없이 탄소강 본체를 바닷물에 담그지 마십시오.
설계 압력에서 제조업체의 토크 곡선(파단, 작동, 종료 토크)으로부터 1.3~1.5의 안전계수를 곱하고 최저 공급 압력에서의 출력 토크가 이 값을 초과하는 ISO 5211에 따른 액추에이터를 선택하십시오.
API 607은 소프트-시트 쿼터-회전 밸브에 대한 화재 테스트입니다. 연소 후에도 밸브는 누출을 허용 가능한 수준으로 제한해야 합니다. 스프링-공압식 액추에이터가 사용되는 탄화수소 및 화재{4}}위험 서비스에 대해 지정합니다.
밸브를 중앙에 놓은 다음 플랜지 볼트를 ASME PCC에서 지정한 예압에 맞춰 교차하는 순서로 -1 -조이세요. 절대 너무 세게-토크로 조여 밸브를 정렬시키세요. 이렇게 하면 본체가 왜곡되고 밀봉이 손상됩니다.
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