دریچه های توپ فورج: چه چیزی آنها را متفاوت می کند، چگونه می توان شیر مناسب را انتخاب کرد و مشخصات واقعاً به چه معناست

شیرهای توپ فورج شده چیست و چرا آهنگری تفاوت را ایجاد می کند

شیر توپ فورج شده یک شیر خاموش کننده یک چهارم دور است که بدنه آن از طریق یک فرآیند آهنگری - چکش زدن یا فشار دادن فلز گرم شده تحت نیروی فشاری بالا به یک قالب شکل - به جای ریختن فلز مذاب در قالب ساخته می شود. هر دو فرآیند یک بدنه دریچه توپی تولید می کنند که از بیرون شبیه به نظر می رسد و عملکرد اصلی یکسانی را انجام می دهد: چرخاندن یک توپ کروی با یک سوراخ برای تراز یا مسدود کردن جریان از طریق شیر. اما ریزساختار داخلی بدنه آهنگری اساساً با بدنه ریخته گری متفاوت است و این تفاوت همان چیزی است که شیرهای توپ فورج شده را به انتخاب مشخص شده برای کاربردهای فرآیندی با فشار بالا، دمای بالا و ایمنی تبدیل می کند.

در طول فرآیند آهنگری، کار فشاری فلز داغ، ساختار دانه‌های آلیاژ را اصلاح می‌کند، دانه‌های کریستالوگرافی فلز را در امتداد خطوط قطعه تراز می‌کند و تخلخل، حفره‌های انقباض و جدایی را که ذاتی انجماد فلز مذاب در ریخته‌گری است، از بین می‌برد. نتیجه ماده ای با استحکام کششی، استحکام تسلیم، چقرمگی ضربه و مقاومت در برابر خستگی نسبت به یک بدنه ریخته گری معادل ساخته شده از همان آلیاژ است. بدنه فولاد کربنی آهنگری مطابق ASTM A105 دارای حداقل استحکام کششی مشخص شده 485 مگاپاسکال و حداقل تسلیم 250 مگاپاسکال است - مقادیری که فولاد کربنی ریخته گری شده با ASTM A216 WCB به دلیل چگالی کمتر و نرخ عیب بالاتر مشخصه سازه های ریخته گری نمی تواند به طور قابل اعتماد مطابقت داشته باشد.

برای کاربر نهایی، اهمیت عملی این تفاوت مواد در این است دریچه های توپ فورج شده می‌توان با بخش‌های دیوار نازک‌تر برای یک کلاس فشار معین طراحی کرد و بدنه‌هایی تولید کرد که کوچک‌تر، سبک‌تر و فشرده‌تر از معادل‌های ریخته‌شده با فشار یکسان هستند. این فشردگی صرفاً راحت نیست - این یک مزیت عملکردی در لوله‌کشی فرآیند متراکم، کاربردهای مواد آلیاژی بالا است که در آن هزینه مواد باعث کاهش وزن طراحی می‌شود و در شرایطی که شیر باید در یک فضای محدود بدون کاهش درجه فشار یا عمر مفید نصب شود.

دریچه های توپ فورج شده در مقابل ریخته گری: مقایسه مستقیم

انتخاب بین شیرهای توپ فورج شده و ریخته‌گری یکی از رایج‌ترین تصمیم‌گیری‌های مشخصات در لوله‌کشی فرآیند است، و درک اینکه هر فناوری دارای مزیت واقعی است - به جای پیش‌فرض به جعل به عنوان یک گزینه برتر بدون ارزیابی کاربرد - نتایج مهندسی و تدارکات بهتری را ایجاد می‌کند. در بسیاری از کاربردهای فشار کم تا متوسط، شیر ریخته گری کاملاً مناسب و مقرون به صرفه است. در کاربردهای خدماتی پرفشار، با سوراخ کوچک و خطرناک، آهنگری انتخاب صحیح و اغلب الزامی است.

همپوشانی اندازه بین شیرهای توپ فورج شده و ریخته گری - تقریباً DN50 تا DN100 (2 تا 4 اینچ) - جایی است که تصمیم گیری در مورد مشخصات نیاز به تجزیه و تحلیل دقیق دارد. در زیر DN50، بدنه های آهنگری تقریباً به طور کلی ترجیح داده می شوند زیرا اندازه های کوچک ریخته گری در این محدوده مستعد عیوب سطحی و تغییرات ضخامت دیواره هستند که کنترل آنها در عمل ریخته گری دشوار است. بالاتر از DN100، بدنه های آهنگری از نظر اقتصادی برای اکثر آلیاژها غیر عملی می شوند، زیرا ظرفیت پرس آهنگری مورد نیاز برای کار در سطح مقطع کامل یک بیلت بزرگ فقط در تاسیسات تخصصی آهنگری سنگین موجود است و بدنه های ریخته گری را به انتخابی عملی و مقرون به صرفه تبدیل می کند. در ناحیه همپوشانی، تصمیم بر اساس کلاس فشار، شدت خدمات، و اینکه آیا تست رادیوگرافی اجسام ریخته گری تحت فلسفه بازرسی پروژه قابل قبول است یا خیر، اتخاذ می شود.

طراحی بدنه: شیرهای فورج دو تکه، سه تکه و تراننیون

شیرهای توپ فورج شده در چندین پیکربندی بدنه تولید می شوند که هر کدام دارای هندسه مونتاژ، ویژگی های نگهداری و مناسب بودن برای شرایط خاص خدمات هستند. طراحی بدنه تعیین می‌کند که چگونه توپ، صندلی‌ها و ساقه مونتاژ شده و درون بدنه نگه داشته می‌شوند، که به نوبه خود بر نحوه بازرسی، تعمیر و تعویض شیر در طول عمر مفید آن تأثیر می‌گذارد.

بدنه فورج دو تکه

یک شیر توپ فورج دو تکه از یک فورج بدنه اصلی و یک قطعه انتهایی دوم تشکیل شده است که پس از قرار دادن توپ و صندلی ها از سمت اتصال انتهایی، روی بدنه رزوه یا پیچ می شود. بدنه‌های دو تکه رایج‌ترین طراحی در ابزار دقیق و سرویس‌های کاربردی با سوراخ کوچک هستند، زیرا جمع و جور، مقرون به صرفه برای ساخت هستند و هنگامی که شیر در مکانی قابل دسترسی نصب می‌شود، قابلیت نگهداری کافی را ارائه می‌دهند. محدودیت طراحی دو تکه این است که جداسازی قطعات مستلزم برداشتن شیر از سیستم لوله کشی است - اتصال بدنه بین اتصالات انتهایی و بدنه است، به این معنی که انتهای جریان باید از لوله جدا شود تا دریچه برای بازرسی یا تعویض صندلی باز شود. برای خدماتی که نگهداری درون خطی مهم است، طراحی سه تکه ترجیح داده می شود.

بدنه فورج سه تکه

یک دریچه توپ فورج سه تکه دارای یک بخش بدنه مرکزی شامل توپ و نشیمنگاه است که توسط دو اتصال انتهایی جداگانه که در هر اتصال خط لوله به بدنه مرکزی پیچ می شوند، احاطه شده است. هنگامی که پیچ‌های اتصال انتهایی جدا می‌شوند، بدنه مرکزی حاوی اجزای داخلی شیر را می‌توان از بین دو کانکتور انتهایی - که به خط لوله متصل می‌مانند - برای بازرسی، تعویض صندلی یا تعویض توپ بدون شکستن اتصالات خط لوله خارج کرد. این قابلیت سرویس دهی در خط، مزیت تعیین کننده طراحی سه تکه است و دلیلی است که برای خدمات فرآیندی که تعمیر و نگهداری شیر باید با حداقل اختلال در سیستم انجام شود، مشخص شده است، به ویژه در مکان های دورافتاده یا دور از ساحل که جداسازی و اتصال مجدد سیستم لوله کشی گران و زمان بر است.

شیرهای توپ فورجی نصب شده بر روی Trunnion

در طرح‌های شیر توپی شناور - رایج‌ترین پیکربندی برای دریچه‌های فورجی با سوراخ کوچک - توپ در بدنه ثابت نمی‌شود، بلکه بین دو صندلی شناور است، با فشار خط، توپ را به سمت صندلی پایین‌دست فشار می‌دهد تا آب‌بندی ایجاد شود. این در فشارهای متوسط به خوبی کار می کند، اما در فشارهای بالا، بار صندلی روی صندلی پایین دست می تواند بیش از حد باشد، که باعث فرسودگی صندلی تسریع شده و نیاز به گشتاور عملیاتی بالایی دارد. دریچه های توپ فورجی نصب شده بر روی تراننیون، توپ را هم در بالا و هم در قسمت پایین یاتاقان ها ثابت می کنند، بنابراین توپ تحت فشار خط به صورت محوری حرکت نمی کند. صندلی ها فنری هستند و به سمت توپ حرکت می کنند تا مهر و موم ایجاد کنند، نه اینکه توپ به داخل صندلی فشار داده شود. این پیکربندی به طور چشمگیری گشتاور عملیاتی در فشارهای بالا را کاهش می‌دهد، عمر صندلی را افزایش می‌دهد و عملکرد دوبل بلوک و خون‌رسانی را از طریق حفره بین صندلی‌های بالادست و پایین دست امکان‌پذیر می‌کند - پیکربندی مورد نیاز برای خدمات ایزوله در بسیاری از مشخصات فرآیندهای نفت و گاز و شیمیایی.

مواد و استانداردها: معنی ASTM A105، A182، و A694 برای بدنه شیر فورج شده

مشخصات مواد یک بدنه شیر توپی آهنگری تنها مهم‌ترین عامل در تعیین مناسب بودن آن برای یک سرویس خاص است - مهم‌تر از کلاس فشار یا مواد صندلی، زیرا مواد بدنه یکپارچگی ساختاری، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت دمایی شیر را در طول عمر مفید آن مشخص می‌کند. بدنه دریچه های آهنگری مطابق با استانداردهای مواد ASTM مشخص شده است که ترکیب شیمیایی، شرایط عملیات حرارتی و حداقل خواص مکانیکی را تعریف می کند، و مهندسان را قادر می سازد تا شیرهای تولید کنندگان مختلف را بر اساس مشترک مقایسه کنند.

ASTM A105 - فولاد کربنی برای خدمات عمومی

ASTM A105 پرمصرف‌ترین ماده برای شیرهای توپی فولاد کربنی فورج شده در لوله‌کشی فرآیند همه منظوره، سرویس بخار و سیستم‌های تاسیساتی است. این فولاد کربن منگنز نرمال شده یا نرمال شده و نرم شده با حداقل استحکام کششی 485 مگاپاسکال، استحکام تسلیم 250 مگاپاسکال و نیاز تست ضربه چارپی زیر 29- درجه سانتیگراد را برای سرویس در دمای پایین مشخص می کند. A105 برای دمای سرویس از 29- تا 538 درجه سانتی گراد مناسب است و اکثر کاربردهای پالایشگاهی، پتروشیمی و نیروگاهی را پوشش می دهد. این قابل جوشکاری با رویه های استاندارد است و با الزامات طراحی شیر API 6D و ASME B16.34 سازگار است. محدودیت این ماده حساسیت به خوردگی عمومی در محیط های مرطوب یا اسیدی است - جایی که فولاد کربنی فقط با مهار خوردگی، پوشش های محافظ یا حفاظت کاتدی قابل قبول است.

ASTM A182 - آهنگری آلیاژی و فولاد ضد زنگ

ASTM A182 خانواده ای از نمرات آهنگری آلیاژی و فولاد ضد زنگ را پوشش می دهد که در مواقعی که مقاومت در برابر خوردگی فولاد کربنی یا محدودیت های دمایی کافی نباشد استفاده می شود. متداول ترین گریدهای مشخص شده در بدنه شیرهای توپی عبارتند از F304/F304L و F316/F316L (فولادهای زنگ نزن آستنیتی برای سرویس خورنده)، F11 و F22 (فولادهای آلیاژی کروم-مولیبدن برای سرویس در دمای بالا تا 593–649 درجه سانتیگراد پیشرفته برای فولادهای با قدرت 593–649 درجه سانتیگراد بالا) کاربردهای تولید)، و F51/F60 (فولادهای زنگ نزن دوبلکس و فوق دوبلکس برای محیط های حاوی کلرید مانند آب دریا، آب تولید شده در دریا و خدمات کارخانه های شیمیایی که در آن فولادهای زنگ نزن آستنیتی استاندارد از ترک خوردگی ناشی از تنش کلریدی رنج می برند). انتخاب در بین گریدهای A182 با توجه به مکانیزم خوردگی خاص، دمای عملیاتی، کلاس فشار و الزامات جوش پذیری سرویس انجام می شود.

ASTM A694 - فولاد کربنی با بازده بالا برای خطوط لوله با فشار بالا

ASTM A694 نمرات آهنگری کربن و فولاد آلیاژی با استحکام بالا را پوشش می‌دهد - با نام‌های F42، F52، F60، F65، و F70، که در آن عدد نشان‌دهنده حداقل قدرت تسلیم در ksi است - که به‌طور خاص برای اتصالات لوله‌های گاز و مایع فشار بالا و بدنه شیرها در خدمات خط لوله انتقال استفاده می‌شود. این درجه‌ها زمانی استفاده می‌شوند که کلاس فشار و کد طراحی خط لوله به استحکام تسلیم بالاتری نسبت به A105 نیاز دارد که به بخش‌های دیوار نازک‌تر و وزن سبک‌تر در درجه‌بندی فشار معادل اجازه می‌دهد. F65 و F70 به ویژه در برنامه های کاربردی شیر انتقال گاز فشار بالا که در آن API 6D یا ASME B31.8 کدهای حاکم هستند رایج هستند.

کلاس های فشار و انواع اتصالات انتهایی

دریچه های توپ فورج شده در طبقات فشار تعریف شده ای تولید می شوند که حداکثر فشار کاری مجاز (MAWP) را در دمای مرجع مشخص می کنند و با افزایش دما به دنبال جداول فشار و دمای منتشر شده، MAWP کاهش می یابد. درک سیستم کلاس فشار و تطبیق صحیح کلاس سوپاپ با فشار طراحی سیستم لوله‌کشی یک نیاز اساسی برای انتخاب شیر ایمن است - تعیین یک شیر کلاس 800 در سیستمی که با درجه بندی کلاس 1500 طراحی شده است یک خطای مهندسی جدی با عواقب بالقوه فاجعه‌بار است.

شیرهای توپ فورج شده معمولاً در کلاس های فشار 800، 1500، 2500 و 4500 در هر ASME B16.34 موجود هستند. کلاس 800 به طور گسترده ذخیره می شود و اکثر لوله کشی های پالایشگاهی و کارخانه های شیمیایی را پوشش می دهد که با فشار تا حدود 138 بار (2000 psi) در دمای محیط در فولاد کربنی کار می کنند. کلاس 1500 تقریباً 260 بار (3750 psi) در محیط، کلاس 2500 تا تقریباً 430 بار (6250 psi) و کلاس 4500 یک کلاس تخصصی فشار بالا است که در سیستم‌های هیدرولیک، تجهیزات سرچاهی و خدمات تزریق گاز فشار بالا استفاده می‌شود. برای سرویس خط لوله که توسط API 6D اداره می شود، دریچه ها توسط ANSI کلاس 150 تا کلاس 2500 رتبه بندی می شوند، با جداول درجه بندی فشار-دما کمی با مقادیر ASME B16.34 در همان طبقه بندی متفاوت است.

گزینه های اتصال پایان

شیرهای توپ فورج شده با چندین نوع اتصال انتهایی موجود هستند و انتخاب باید با فلسفه اتصال، کلاس فشار و رویکرد تعمیر و نگهداری سیستم لوله کشی مطابقت داشته باشد:

• جوش سوکت (SW): رایج‌ترین اتصال انتهایی برای شیرهای فورج شده با سوراخ کوچک در اندازه‌های حداکثر تا DN50 (2 اینچ). لوله به یک سوکت سوراخ شده در رابط انتهایی شیر می‌لغزد و در اطراف آن با فیله جوش داده می‌شود. اتصال دائمی محکم، نشتی‌ناپذیر و مناسب برای سرویس‌های فشار بالا و ارتعاش را فراهم می‌کند. برای خدماتی که نیاز به حذف مکرر دریچه دارند مناسب نیست.
• جوش لب به لب (BW): انتهای دریچه با انتهای جوش اریب مطابق با لوله جفت آماده می شود و یک جوش لب به لب با نفوذ کامل به آنها می پیوندد. قوی ترین اتصال ممکن را تولید می کند و برای خدمات حیاتی ایمنی، گازهای پرفشار و خدمات خورنده که در آن شکاف در جوش های سوکت می تواند باعث خوردگی متمرکز شود، ترجیح داده می شود.
• رشته ای (NPT یا BSP): رزوه های لوله مخروطی به رابط انتهایی شیر بریده می شوند. برای سرویس‌های شهری کم فشار، ابزار دقیق و لوله‌کشی کمکی با سوراخ کوچک استفاده می‌شود که در آن راحتی اتصال رزوه‌ای نسبت به اتصالات جوشی از فشار کمتر و مقاومت در برابر خستگی بیشتر است. بالاتر از درجه بندی کلاس 600 یا در سرویس حرارتی چرخه ای توصیه نمی شود.
• فلنج دار: فلنج هایی با سطح برجسته، حلقه ای، یا فلنج های سطح صاف که به فلنج های جفت شده در سیستم لوله کشی پیچ شده اند. با وزن و هزینه بالاتر نسبت به اتصالات جوشی، بیشترین سهولت حذف را برای نگهداری و بازرسی فراهم می کند. رایج در پیکربندی شیرهای فورج سه تکه و در کاربردهایی که حذف منظم شیر پیش بینی می شود.

مواد صندلی و عملکرد آب بندی در خدمات خواستار

مواد نشیمن شیر توپی آهنگری قابلیت دما، سازگاری شیمیایی، عملکرد آب بندی در طول عمر، و مناسب بودن آن برای سیال خاص مورد استفاده را تعیین می کند. خرابی صندلی - ناشی از حمله شیمیایی، تخریب حرارتی یا فرسودگی - شایع‌ترین علت نشت دریچه توپ جعلی در سرویس است، که انتخاب مواد صندلی را به اندازه مشخصات مواد بدنه برای قابلیت اطمینان طولانی‌مدت مهم می‌کند.

صندلی های PTFE و اصلاح شده

نشیمن‌گاه‌های پلی‌تترافلوئورواتیلن (PTFE) پرمصرف‌ترین مواد نشیمنگاهی در شیرهای توپ فورج شده برای سرویس‌های شیمیایی عمومی هستند، زیرا PTFE از نظر شیمیایی در برابر تقریباً تمام مواد شیمیایی فرآیند در دمای تقریباً 200 درجه سانتی‌گراد بی‌اثر است، ضریب اصطکاک بسیار پایینی دارد که عملکرد صاف توپ را فراهم می‌کند و نیازمندی‌های نشتی گلوله را به ازای هر تست بسته شدن حباب APIakoff API59 ایجاد می‌کند. محدودیت PTFE استاندارد در صندلی‌های دریچه توپ فورج شده جریان سرد است - مواد تحت بارگذاری فشاری پایدار خزیده و تغییر شکل می‌دهند، که باعث می‌شود صندلی با هر گونه بی‌نظمی سطح جزئی روی توپ مطابقت داشته باشد و در نهایت منجر به شل شدن و نشت صندلی پس از چندین چرخه حرارتی شود. فرمول‌های اصلاح‌شده PTFE - تقویت‌شده با الیاف شیشه، فیبر کربن یا گرافیت - به طور قابل‌توجهی جریان سرد را کاهش می‌دهند و عمر مفید را در کاربردهای با چرخه بالا افزایش می‌دهند و در عین حال بسیاری از مزایای سازگاری شیمیایی PTFE را حفظ می‌کنند.

صندلی های فلزی برای خدمات در دمای بالا و برودتی

بالاتر از حدود 200 درجه سانتیگراد و در سرویس برودتی زیر 46- درجه سانتیگراد که صندلی های پلیمری استاندارد خواص مکانیکی خود را از دست می دهند، صندلی های فلزی مورد نیاز است. دریچه های توپ فورج شده روی فلز از فولاد ضد زنگ سخت شده، روکش Stellite یا سطوح نشیمنگاه کاربید تنگستن استفاده می کنند که با سطح توپی سخت شده مشابه تماس می گیرند. مکانیسم آب بندی به جای تغییر شکل الاستیک یک ماده صندلی نرم، متکی به تلورانس های ابعادی محکم بین سطح توپ و سطوح صندلی است که باعث ایجاد مهر و موم فلز به فلز می شود. دریچه های فلزی قابلیت خاموش کردن قابل اعتماد را در محدوده دمایی شدید ارائه می دهند و در برابر آسیب ناشی از ذرات ساینده در جریان فرآیند که به سرعت صندلی های PTFE نرم را از بین می برند، مقاوم هستند. معاوضه این است که دریچه های فلزی به گشتاور عملیاتی بالاتری نیاز دارند و عملکرد نشتی صفر حبابدار دریچه های با صندلی نرم را به دست نمی آورند - آنها معمولاً به جای نشتی صندلی کلاس ANSI کلاس IV یا کلاس V نسبت به کلاس VI (حباب بسته) رتبه بندی می شوند.

گواهینامه طراحی و تست آتش نشانی ایمن

شیرهای توپ فورجی مشخص شده برای سرویس سیال قابل اشتعال یا قابل احتراق در پالایشگاه ها، کارخانه های پتروشیمی و تاسیسات فراساحلی باید ایمن باشند - به این معنی که اگر مهر و موم صندلی نرم اولیه در اثر آتش سوزی از بین برود، دریچه باید قابلیت قطع قابل قبولی را از طریق یک مهر و موم ثانویه فلز به فلز حفظ کند تا زمانی که آتش خاموش شود. طراحی ایمن در برابر حریق با ترکیب یک حلقه صندلی پشتی فلزی به دست می آید که در هنگام ذوب یا سوختن صندلی اولیه PTFE با توپ تماس می گیرد و یکپارچگی بسته شدن دریچه را در شرایط آتش حفظ می کند. شیرهای توپ فورج ایمن ضد حریق آزمایش شده و دارای گواهی API 607 (آزمایش آتش برای شیرهای یک چهارم چرخشی) یا ISO 10497 هستند که پروتکل خاصی برای قرار گرفتن در معرض آتش و حداکثر نرخ نشتی مجاز از طریق صندلی شیر و مهر و موم ساقه در طول و بعد از دوره قرار گرفتن در معرض آتش سوزی را تجویز می کند.

استانداردهای کلیدی حاکم بر طراحی و آزمایش شیر توپی فورج شده

شیرهای توپ فورج شده در خدمات صنعت فرآیند بر اساس مجموعه ای تعریف شده از استانداردهای بین المللی طراحی، تولید و آزمایش می شوند که الزامات ابعادی، درجه بندی فشار و دما، الزامات مواد، پروتکل های آزمایش و الزامات علامت گذاری را مشخص می کند. مشخص کردن انطباق با استانداردهای قابل اجرا - به جای تعیین صرفاً یک شیر "با کیفیت بالا" - تنها راه برای اطمینان از اینکه شیرهای تولید کنندگان مختلف می توانند بر اساس یک مبنای فنی مشترک ارزیابی شوند و شیر خریداری شده حداقل الزامات را برای عملکرد ایمن و قابل اعتماد در سرویس مورد نظر برآورده کند.

• ASME B16.34: استاندارد طراحی اولیه برای درجه بندی فشار-دما، ضخامت دیوار و الزامات آزمایش برای شیرها در پیکربندی های فلنجی، رزوه ای و انتهای جوشکاری. شیرهای توپ فورج شده مطابق با این استاندارد باید قبل از حمل و نقل با پوسته هیدرواستاتیک با فشار کاری نامی 1.5 × تست شوند و قبل از حمل و نقل با فشار کار نامی 1.1 تست شوند.
• API 6D: استاندارد شیر خط لوله بر طراحی، ساخت، آزمایش و بازرسی شیرهای توپی مورد استفاده در خطوط لوله انتقال و توزیع نفت و گاز حاکم است. API 6D به آزمایش بدنه گسترده‌ای نیاز دارد که شامل تست‌های صندلی گازی کم فشار، تست‌های صندلی مایع با فشار بالا، و تست‌های یکپارچگی بند ناف است که توسط ASME B16.34 الزامی نشده است.
• API 598: الزامات بازرسی و آزمایش سوپاپ از جمله کلاس‌های نشتی صندلی - از کلاس I (صندلی فلزی عمومی صنعتی) تا کلاس VI (نرم صندلی بدون حباب) - و فشار تست و میزان نشتی مجاز برای هر کلاس را مشخص می‌کند. کلاس نشتی صندلی در API 598 باید به صراحت هنگام سفارش شیرهای توپ فورج شده مشخص شود.
• API 607: استاندارد تست آتش سوزی برای شیرهای یک چهارم چرخشی و محرک ها. شرایط قرار گرفتن در معرض آتش و حداکثر نشت خارجی مجاز و نرخ نشت صندلی را که یک شیر آتش نشانی باید در طول و بعد از پروتکل تست آتش نشانی تجویز شده رعایت کند، مشخص می کند.
• NACE MR0175 / ISO 15156: الزامات مواد برای شیرهای مورد استفاده در سرویس ترش - جریان های فرآیندی حاوی سولفید هیدروژن (H2S). این استانداردها برای جلوگیری از ترک خوردگی استرس سولفیدی (SSC) و ترک ناشی از هیدروژن (HIC) که باعث شکست سریع ترد مواد حساس می شود، محدودیت آلیاژها و شرایط عملیات حرارتی مجاز در تماس با سیالات ترش را محدود می کند. مشخص کردن انطباق NACE برای یک شیر توپ فورج در سرویس ترش اجباری است و بر انتخاب مواد بدنه، تریم، ساقه و فنر تأثیر می گذارد.

انتخاب و تعیین شیرهای توپ فورج شده: یک چک لیست عملی

تعیین صحیح یک شیر توپ فورج شده برای کاربرد فرآیندی مستلزم کار بر روی مجموعه ای از پارامترها در یک دنباله منطقی است. عدم یا تعیین نادرست هر یک از این پارامترها منجر به انتخاب سوپاپ ناایمن یا شیری می شود که بیش از حد مشخص شده است و به طور غیر ضروری برای سرویس گران است. چک لیست زیر اقلام مشخصات ضروری برای خرید شیر توپی جعلی را پوشش می دهد.

• سیال و فاز سرویس: سیال، فاز آن (مایع، گاز، دو فاز) و هر ویژگی خاصی - خورندگی، سمیت، اشتعال پذیری، محتوای H2S، محتوای کلرید، محتوای جامد - را که بر انتخاب مواد و الزامات طراحی تأثیر می گذارد، شناسایی کنید.
• فشار و دمای عملیاتی و طراحی: هم شرایط عملیاتی عادی و هم حداکثر شرایط طراحی مجاز را مشخص کنید - اینها کلاس فشار مورد نیاز را در جداول فشار-دمای ASME B16.34 یا API 6D برای مواد بدنه انتخاب شده تعیین می کنند.
• اندازه و سوراخ سوپاپ: قطر اسمی را مشخص کنید و مشخص کنید که آیا سوراخ کامل (مخلخل دریچه برابر با سوراخ لوله است) یا با سوراخ کاهش یافته (منفذ توپ یک اندازه لوله کوچکتر است) مورد نیاز است. دریچه های فورج تمام سوراخ در جایی که پیگینگ، ابزارهای بازرسی درون خطی یا حداقل افت فشار در اولویت هستند مورد نیاز است. دریچه های با سوراخ کاهش یافته در جایی که این محدودیت ها اعمال نمی شود، کوچکتر، سبک تر و هزینه کمتری دارند.
• مواد بدنه و درجه ASTM: درجه مواد آهنگری را بر اساس خورندگی سیال سرویس، دما، قابلیت جوشکاری و کدهای قابل اجرا انتخاب کنید. درجه ASTM (به عنوان مثال، A105N، A182 F316L، A694 F65) را به صراحت مشخص کنید - فقط "فولاد ضد زنگ" یا "فولاد کربنی" را مشخص نکنید.
• جنس صندلی و تزئینات: مواد و سختی صندلی را مشخص کنید - PTFE، PTFE اصلاح شده، فلزی با مواد روکش مشخص شده - بر اساس محدوده دما، سازگاری شیمیایی، و کلاس نشت صندلی مورد نیاز در API 598.
• نوع اتصال پایانی و استاندارد: اتصالات جوش سوکت، جوش لب به لب، رزوه یا اتصالات انتهایی فلنجی را با استانداردهای قابل اجرا مشخص کنید (به عنوان مثال، SW به ASME B16.11، BW به ASME B16.25، RF فلنج شده به ASME B16.5).
• استانداردهای طراحی و آزمایش: استاندارد طراحی قابل اجرا (ASME B16.34 یا API 6D)، استاندارد بازرسی و آزمایش (API 598)، و هرگونه الزامات اضافی - ایمن در برابر آتش در API 607، خدمات ترش برای NACE MR0175، آزمایش ضربه در دمای پایین، یا بازرسی شخص ثالث توسط یک مرجع بازرسی نام‌گذاری شده را مشخص کنید.
• الزامات فعال سازی: مشخص کنید که آیا سوپاپ به صورت دستی کار می کند (اپراتور اهرمی یا دنده)، یا فعال می شود (محرک پنوماتیکی، هیدرولیک یا الکتریکی)، و در صورت فعال شدن، آیا جهت ایمن خرابی (باز شدن یا بسته شدن خرابی) و بازخورد موقعیت مورد نیاز است.

ارائه این مشخصات کامل به سازنده یا توزیع کننده شیر - به جای درخواست صرف قیمت برای "شیر توپی کلاس 1500 2 اینچی" - مفروضاتی را که منجر به انتخاب نادرست مواد، آزمایش ناکافی و اختلافات پس از خرید در مورد آنچه واقعاً عرضه شده است، حذف می کند. در کاربردهای خدماتی خطرناک و پرفشار، مشخصات کامل سوپاپ سربار اداری نیست - این یک نیاز اساسی ایمنی مهندسی است.