Afsluiters zijn tegenwoordig bijna overal te vinden: in onze huizen, onder de straat, in commerciële gebouwen en op duizenden plaatsen in elektriciteits- en watercentrales, papierfabrieken, raffinaderijen, chemische fabrieken en andere industriële en infrastructurele voorzieningen.
De kleppenindustrie is echt breedgeschouderd, met segmenten variërend van waterdistributie tot kernenergie tot stroomopwaartse en stroomafwaartse olie en gas.Elk van deze eindgebruikersindustrieën gebruikt enkele basistypen kleppen;de details van constructie en materialen zijn echter vaak heel verschillend.Hier is een steekproef:
WATERWERKEN
In de wereld van de waterdistributie zijn de drukken bijna altijd relatief laag en de omgevingstemperaturen.Deze twee toepassingsfeiten maken een aantal klepontwerpelementen mogelijk die niet zouden worden gevonden op meer uitdagende apparatuur, zoals stoomkleppen voor hoge temperaturen.De omgevingstemperatuur van de watervoorziening maakt het gebruik van elastomeren en rubberen afdichtingen mogelijk die elders niet geschikt zijn.Met deze zachte materialen kunnen waterkleppen worden uitgerust om druppels goed af te sluiten.
Een andere overweging bij afsluiters voor watervoorziening is de keuze in constructiematerialen.Gietijzer en nodulair gietijzer worden veelvuldig gebruikt in watersystemen, met name leidingen met een grote buitendiameter.Zeer kleine leidingen kunnen vrij goed worden behandeld met bronzen klepmaterialen.
De drukken die de meeste kleppen van waterleidingbedrijven zien, liggen meestal ver onder de 200 psi.Dit betekent dat er geen dikkere wanden met hogere druk nodig zijn.Dat gezegd hebbende, zijn er gevallen waarin waterkleppen zijn gebouwd om hogere drukken aan te kunnen, tot ongeveer 300 psi.Deze toepassingen zijn meestal op lange aquaducten dicht bij de drukbron.Soms zijn er ook hogedrukwaterkleppen te vinden op de hoogste drukpunten in een hoge dam.
De American Water Works Association (AWWA) heeft specificaties uitgegeven voor veel verschillende soorten kleppen en aandrijvingen die worden gebruikt in waterleidingtoepassingen.
AFVALWATER
De keerzijde van vers drinkwater dat een faciliteit of structuur binnenkomt, is de afvalwater- of riooloutput.Deze lijnen verzamelen alle afvalvloeistof en vaste stoffen en leiden ze naar een rioolwaterzuiveringsinstallatie.Deze zuiveringsinstallaties hebben veel lagedrukleidingen en kleppen om hun "vuile werk" uit te voeren.De eisen voor afvalwaterafsluiters zijn in veel gevallen veel milder dan de eisen voor schoonwatervoorziening.IJzeren poort- en terugslagkleppen zijn de meest populaire keuzes voor dit type service.Standaard afsluiters in deze dienst zijn gebouwd volgens AWWA specificaties.
ENERGIE INDUSTRIE
Het grootste deel van de elektrische stroom die in de Verenigde Staten wordt opgewekt, wordt opgewekt in stoomcentrales met behulp van fossiele brandstoffen en hogesnelheidsturbines.Door het deksel van een moderne elektriciteitscentrale af te pellen, zou men zicht hebben op leidingsystemen onder hoge druk en hoge temperaturen.Deze hoofdlijnen zijn het meest kritisch in het stoomkrachtopwekkingsproces.
Schuifafsluiters blijven een hoofdkeuze voor aan/uit-toepassingen van energiecentrales, hoewel er ook bolafsluiters met Y-patroon voor speciale doeleinden worden gevonden.Hoogwaardige kogelkranen met kritieke service winnen aan populariteit bij sommige ontwerpers van energiecentrales en dringen door in deze eens door lineaire kleppen gedomineerde wereld.
Metallurgie is van cruciaal belang voor kleppen in vermogenstoepassingen, met name die in het superkritische of ultrasuperkritische werkbereik van druk en temperatuur.F91, F92, C12A en verschillende legeringen van Inconel en roestvrij staal worden veel gebruikt in de huidige energiecentrales.Drukklassen omvatten 1500, 2500 en in sommige gevallen 4500. Het modulerende karakter van piekvermogenscentrales (die alleen werken wanneer nodig) legt ook een enorme druk op kleppen en leidingen, waardoor robuuste ontwerpen nodig zijn om de extreme combinatie van cycli, temperatuur en druk.
Naast de hoofdstoomkleppen zijn energiecentrales geladen met hulpleidingen, bevolkt door een groot aantal poort-, bol-, terugslag-, vlinder- en kogelkranen.
Kerncentrales werken op hetzelfde stoom/hogesnelheidsturbineprincipe.Het belangrijkste verschil is dat in een kerncentrale de stoom ontstaat door warmte van het splijtingsproces.De kleppen van kerncentrales zijn vergelijkbaar met hun neven op fossiele brandstof, behalve hun stamboom en de extra vereiste van absolute betrouwbaarheid.Nucleaire kleppen worden vervaardigd volgens extreem hoge normen, waarbij de kwalificatie- en inspectiedocumentatie honderden pagina's beslaat.
OLIE- EN GASPRODUCTIE
Olie- en gasbronnen en productiefaciliteiten zijn grote gebruikers van kleppen, waaronder veel heavy-duty kleppen.Hoewel het waarschijnlijk niet meer voorkomt dat oliestromen honderden meters de lucht in spuwen, illustreert de afbeelding de potentiële druk van ondergrondse olie en gas.Dit is de reden waarom putkoppen of kerstbomen bovenaan een lange pijpleiding van een put worden geplaatst.Deze assemblages, met hun combinatie van kleppen en speciale fittingen, zijn ontworpen om drukken van meer dan 10.000 psi aan te kunnen.Hoewel ze tegenwoordig zelden worden aangetroffen in putten die op het land worden gegraven, worden de extreem hoge drukken vaak aangetroffen op diepe offshore-putten.
Het ontwerp van Wellhead-apparatuur valt onder API-specificaties zoals 6A, Specificatie voor Wellhead en Christmas Tree Equipment.De kleppen bedekt met 6A zijn ontworpen voor extreem hoge drukken maar bescheiden temperaturen.De meeste kerstbomen bevatten schuifafsluiters en speciale klepafsluiters die smoorspoelen worden genoemd.De smoorspoelen worden gebruikt om de stroom uit de put te regelen.
Naast de putmonden zelf bevolken veel ondersteunende faciliteiten een olie- of gasveld.Procesapparatuur om de olie of het gas voor te behandelen vereist een aantal kleppen.Deze kleppen zijn meestal gemaakt van koolstofstaal voor lagere klassen.
Af en toe is een zeer corrosieve vloeistof - waterstofsulfide - aanwezig in de ruwe aardoliestroom.Dit materiaal, ook wel zuurgas genoemd, kan dodelijk zijn.Om de uitdagingen van zuur gas het hoofd te bieden, moeten speciale materialen of materiaalverwerkingstechnieken in overeenstemming met NACE International-specificatie MR0175 worden gevolgd.
OFFSHORE INDUSTRIE
De leidingsystemen voor offshore booreilanden en productiefaciliteiten bevatten een groot aantal kleppen die volgens veel verschillende specificaties zijn gebouwd om de grote verscheidenheid aan stroomregelingsuitdagingen aan te kunnen.Deze faciliteiten bevatten ook verschillende regelsysteemlussen en overdrukvoorzieningen.
Voor olieproductiefaciliteiten is het arteriële hart het eigenlijke leidingsysteem voor olie- of gaswinning.Hoewel niet altijd op het platform zelf, gebruiken veel productiesystemen kerstbomen en leidingsystemen die werken in de onherbergzame diepten van 10.000 voet of meer.Deze productieapparatuur is gebouwd volgens vele veeleisende American Petroleum Institute (API)-normen en waarnaar wordt verwezen in verschillende API Recommended Practices (RP's).
Op de meeste grote olieplatforms worden aanvullende processen toegepast op de ruwe vloeistof die uit de putmond komt.Deze omvatten het scheiden van water van de koolwaterstoffen en het scheiden van gas en aardgasvloeistoffen uit de fluïdumstroom.Deze leidingsystemen voor na de kerstboom zijn over het algemeen gebouwd volgens de B31.3-leidingcodes van de American Society of Mechanical Engineers, waarbij de kleppen zijn ontworpen in overeenstemming met API-klepspecificaties zoals API 594, API 600, API 602, API 608 en API 609.
Sommige van deze systemen kunnen ook API 6D-poort-, kogel- en keerkleppen bevatten.Aangezien alle pijpleidingen op het platform of boorschip zich binnen de faciliteit bevinden, zijn de strikte vereisten voor het gebruik van API 6D-kleppen voor pijpleidingen niet van toepassing.Hoewel er in deze leidingsystemen meerdere typen afsluiters worden gebruikt, is het gekozen afsluitertype de kogelkraan.
PIJPLEIDINGEN
Hoewel de meeste pijpleidingen aan het zicht onttrokken zijn, is hun aanwezigheid meestal duidelijk.Kleine borden met de vermelding "aardoliepijpleiding" zijn een duidelijke indicator van de aanwezigheid van ondergrondse transportleidingen.Deze pijpleidingen zijn over de hele lengte uitgerust met veel belangrijke kleppen.Noodleidingafsluiters zijn te vinden met tussenpozen zoals gespecificeerd door normen, codes en wetten.Deze kleppen dienen de essentiële dienst van het isoleren van een gedeelte van een pijpleiding in geval van lekkage of wanneer onderhoud nodig is.
Ook verspreid langs een pijpleidingroute zijn voorzieningen waar de lijn uit de grond komt en lijntoegang beschikbaar is.Deze stations zijn de thuisbasis voor "varkens" lanceringsapparatuur, die bestaat uit apparaten die in de pijpleidingen worden gestoken om de lijn te inspecteren of schoon te maken.Deze varkenslanceerstations bevatten meestal verschillende kleppen, ofwel poort- of kogeltypes.Alle kleppen op een pijpleidingsysteem moeten een volledige poort (volledige opening) hebben om de doorgang van varkens mogelijk te maken.
Pijpleidingen hebben ook energie nodig om de wrijving van de pijpleiding te bestrijden en de druk en stroming van de lijn te handhaven.Er worden compressor- of pompstations gebruikt die eruitzien als kleine versies van een procesinstallatie zonder de hoge kraaktorens.Deze stations zijn de thuisbasis van tientallen poort-, kogel- en keerkleppijpleidingen.
De pijpleidingen zelf zijn ontworpen in overeenstemming met verschillende normen en codes, terwijl pijpleidingafsluiters API 6D Pipeline Valves volgen.
Er zijn ook kleinere pijpleidingen die naar huizen en commerciële constructies leiden.Deze leidingen leveren water en gas en worden bewaakt door afsluiters.
Grote gemeenten, met name in het noorden van de Verenigde Staten, leveren stoom voor de verwarmingsbehoeften van commerciële klanten.Deze stoomtoevoerleidingen zijn voorzien van diverse kleppen om de stoomtoevoer te regelen en te regelen.Hoewel het fluïdum stoom is, zijn de drukken en temperaturen lager dan die bij de opwekking van stoom in elektriciteitscentrales.Bij deze service wordt een verscheidenheid aan kleptypes gebruikt, hoewel de eerbiedwaardige plugklep nog steeds een populaire keuze is.
RAFFINADERIJ EN PETROCHEMISCH
Raffinaderijafsluiters zijn verantwoordelijk voor meer industrieel afsluitergebruik dan enig ander afsluitersegment.Raffinaderijen herbergen zowel corrosieve vloeistoffen als in sommige gevallen hoge temperaturen.
Deze factoren bepalen hoe kleppen worden gebouwd in overeenstemming met API-klepontwerpspecificaties zoals API 600 (schuifafsluiters), API 608 (kogelkleppen) en API 594 (terugslagkleppen).Vanwege de zware service waarmee veel van deze kleppen worden geconfronteerd, is vaak extra corrosietoeslag nodig.Deze vergoeding komt tot uiting door grotere wanddiktes die zijn gespecificeerd in de API-ontwerpdocumenten.
Vrijwel elk belangrijk kleptype is in overvloed te vinden in een typische grote raffinaderij.De alomtegenwoordige schuifafsluiter is nog steeds de koning van de heuvel met de grootste populatie, maar kwartslagafsluiters nemen een steeds groter deel van hun marktaandeel in.Tot de kwartslagproducten die een succesvolle opmars hebben gemaakt in deze industrie (die ooit ook werd gedomineerd door lineaire producten), behoren hoogwaardige vlinderkleppen met drievoudige offset en kogelkranen met metalen zittingen.
Standaard schuif-, bol- en terugslagkleppen worden nog steeds massaal gevonden en zullen vanwege het hartelijke ontwerp en de economische productie niet snel verdwijnen.
Drukclassificaties voor raffinaderijkleppen lopen uiteen van klasse 150 tot klasse 1500, waarbij klasse 300 het populairst is.
Gewoon koolstofstaal, zoals WCB (gegoten) en A-105 (gesmeed) zijn de meest populaire materialen die worden gespecificeerd en gebruikt in kleppen voor raffinaderijdiensten.Veel toepassingen van raffinageprocessen verleggen de hoogste temperatuurgrenzen van gewoon koolstofstaal en voor deze toepassingen worden legeringen met een hogere temperatuur gespecificeerd.De meest populaire hiervan zijn de chroom/moly staalsoorten zoals 1-1/4% Cr, 2-1/4% Cr, 5% Cr en 9% Cr.Roestvast staal en legeringen met een hoog nikkelgehalte worden ook gebruikt in een aantal bijzonder zware raffinageprocessen.
Posttijd: 10 jul-2020