Where Valves digunakake: Nang endi wae!

08 Nov 2017 Ditulis dening Greg Johnson

Katup bisa ditemokake ing endi wae saiki: ing omah kita, ing dalan, ing bangunan komersial lan ing ewonan papan ing pabrik listrik lan banyu, pabrik kertas, kilang, pabrik kimia lan fasilitas industri lan infrastruktur liyane.
Industri katup pancen jembar, kanthi segmen sing beda-beda saka distribusi banyu nganti tenaga nuklir nganti minyak lan gas hulu lan hilir. Saben industri pangguna pungkasan iki nggunakake sawetara jinis katup dhasar; nanging, rincian construction lan bahan asring banget beda. Punika sampling:

KARYA BANYU
Ing donya distribusi banyu, tekanan meh tansah relatif kurang lan suhu lingkungan. Kasunyatan aplikasi loro kasebut ngidini sawetara unsur desain katup sing ora bakal ditemokake ing peralatan sing luwih tantangan kayata katup uap suhu dhuwur. Suhu sekitar layanan banyu ngidini panggunaan elastomer lan segel karet sing ora cocog ing papan liya. Bahan sing alus iki ngidini katup banyu dilengkapi kanggo nutup netes.

Wawasan liyane ing klep layanan banyu yaiku pilihan ing bahan konstruksi. Wesi Cast lan ductile digunakake sacara ekstensif ing sistem banyu, utamane garis diameter njaba gedhe. Garis cilik banget bisa ditangani kanthi apik karo bahan katup tembaga.

Tekanan sing paling akeh katup waterworks biasane ana ing sangisore 200 psi. Iki tegese desain tekanan sing luwih kandel tembok ora dibutuhake. Yen wis dikandhakake, ana kasus ing ngendi katup banyu dibangun kanggo nangani tekanan sing luwih dhuwur, nganti udakara 300 psi. Aplikasi kasebut biasane ana ing saluran banyu sing cedhak karo sumber tekanan. Kadhangkala katup banyu tekanan sing luwih dhuwur uga ditemokake ing titik tekanan paling dhuwur ing bendungan sing dhuwur.

American Water Works Association (AWWA) wis ngetokake spesifikasi sing nyakup macem-macem jinis katup lan aktuator sing digunakake ing aplikasi banyu.

BANYUWANGI
Sisih flip banyu seger sing mlebu ing fasilitas utawa struktur yaiku banyu limbah utawa saluran pembuangan. Jalur kasebut ngumpulake kabeh cairan lan barang padhet lan ngarahake menyang pabrik pengolahan limbah. Pabrik perawatan iki nduweni akeh pipa tekanan rendah lan katup kanggo nindakake "karya sing reged." Keperluan kanggo katup banyu limbah ing pirang-pirang kasus luwih entheng tinimbang syarat kanggo layanan banyu resik. Gerbang wesi lan katup mriksa minangka pilihan sing paling populer kanggo jinis layanan iki. Katup standar ing layanan iki dibangun miturut spesifikasi AWWA.

INDUSTRI KEKUATAN
Umume tenaga listrik sing diasilake ing Amerika Serikat diasilake ing pabrik uap nggunakake turbin bahan bakar fosil lan kecepatan dhuwur. Ngupas tutup mburi pembangkit listrik modern bakal ngasilake tampilan sistem pipa tekanan dhuwur lan suhu dhuwur. Jalur utama iki minangka sing paling kritis ing proses pembangkit tenaga uap.

Gate valves tetep dadi pilihan utama kanggo power plant on / off aplikasi, sanajan tujuan khusus, katup globe Y-pola uga ditemokake. Katup bal sing berkinerja tinggi lan kritis dadi populer karo sawetara desainer pembangkit listrik lan nggawe terobosan ing jagad sing didominasi katup linier iki.

Metalurgi kritis kanggo katup ing aplikasi daya, utamane sing beroperasi ing kisaran tekanan lan suhu superkritis utawa ultra-superkritis. F91, F92, C12A, bebarengan karo sawetara Inconel lan wesi stainless steel umume digunakake ing pembangkit listrik saiki. Kelas tekanan kalebu 1500, 2500 lan ing sawetara kasus 4500. Sifat modulasi saka pembangkit listrik puncak (sing mung bisa digunakake) uga nyebabake tekanan gedhe ing katup lan pipa, sing mbutuhake desain sing kuat kanggo nangani kombinasi ekstrim siklus, suhu lan tekanan.
Saliyane katup uap utama, pembangkit listrik diisi karo saluran pipa tambahan, diisi karo pirang-pirang gerbang, globe, cek, kupu lan katup bal.

Pembangkit tenaga nuklir beroperasi kanthi prinsip turbin uap/kacepetan dhuwur sing padha. Bentenane utamane yaiku ing pembangkit listrik tenaga nuklir, uap digawe kanthi panas saka proses fisi. Katup pembangkit listrik tenaga nuklir padha karo sedulure sing nganggo bahan bakar fosil, kajaba kanggo silsilah lan syarat tambahan kanggo linuwih mutlak. Katup nuklir digawe kanthi standar sing dhuwur banget, kanthi dokumentasi kualifikasi lan inspeksi ngisi atusan kaca.

PRODUKSI MINYAK DAN GAS
Sumur minyak lan gas lan fasilitas produksi minangka pangguna katup sing abot, kalebu akeh katup tugas abot. Senajan gushers saka lenga spewing atusan kaki ing udhara ora ana maneh kamungkinan kanggo kelakon, gambar nggambaraké tekanan potensial saka lenga lan gas lemah. Iki kok sirah sumur utawa wit Natal diselehake ing ndhuwur senar dawa sumur kang. Rakitan iki, kanthi kombinasi katup lan fitting khusus, dirancang kanggo nangani tekanan nganti 10.000 psi. Nalika saiki arang ditemokake ing sumur sing digali ing daratan, tekanan dhuwur sing ekstrem asring ditemokake ing sumur lepas pantai sing jero.

Desain peralatan Wellhead dijamin dening specifications API kayata 6A, Spesifikasi kanggo Wellhead lan Christmas Tree Equipment. Katup sing ditutupi ing 6A dirancang kanggo tekanan sing dhuwur banget nanging suhu sing sithik. Umume wit Natal ngemot katup gerbang lan katup globe khusus sing diarani chokes. The chokes digunakake kanggo ngatur aliran saka sumur.

Saliyane sumur sumur, akeh fasilitas tambahan sing manggoni lapangan minyak utawa gas. Peralatan proses kanggo ngolah lenga utawa gas mbutuhake sawetara katup. Klep iki biasane baja karbon dirating kanggo kelas ngisor.

Kadhangkala, cairan sing korosif banget - hidrogen sulfida - ana ing aliran minyak mentah. Bahan iki, uga disebut gas kecut, bisa nyebabake pati. Kanggo ngalahake tantangan gas kecut, bahan khusus utawa teknik pangolahan material sing cocog karo spesifikasi NACE International MR0175 kudu ditindakake.

INDUSTRI OFFSHORE
Sistem pipa kanggo rig minyak lepas pantai lan fasilitas produksi ngemot akeh katup sing dibangun kanggo macem-macem spesifikasi kanggo nangani macem-macem tantangan kontrol aliran. Fasilitas kasebut uga ngemot macem-macem puteran sistem kontrol lan piranti relief tekanan.

Kanggo fasilitas produksi minyak, jantung arteri minangka sistem pipa pemulihan minyak utawa gas sing nyata. Sanajan ora mesthi ana ing platform kasebut, akeh sistem produksi nggunakake wit Natal lan sistem pipa sing beroperasi ing kedalaman 10.000 kaki utawa luwih. Peralatan produksi iki dibangun kanggo akeh standar American Petroleum Institute (API) lan dirujuk ing sawetara API Recommended Practices (RPs).

Ing platform minyak paling gedhe, proses tambahan ditrapake kanggo cairan mentah sing teka saka sumur. Iki kalebu misahake banyu saka hidrokarbon lan misahake gas lan cairan gas alam saka aliran fluida. Sistem pipa pasca Natal iki umume dibangun kanggo kode pipa American Society of Mechanical Engineers B31.3 kanthi katup sing dirancang miturut spesifikasi katup API kayata API 594, API 600, API 602, API 608 lan API 609.

Sawetara sistem kasebut uga bisa ngemot gerbang API 6D, bal lan katup mriksa. Wiwit sembarang pipelines ing platform utawa kapal pengeboran internal kanggo fasilitas, syarat ketat kanggo nggunakake klep API 6D kanggo pipelines ora ditrapake. Sanajan macem-macem jinis katup digunakake ing sistem pipa kasebut, jinis katup sing dipilih yaiku katup bal.

PIPA
Sanajan umume pipa didhelikake saka tampilan, biasane katon. Pratandha cilik sing nyatakake "pipa petroleum" minangka salah sawijining indikator sing jelas babagan anané pipa transportasi ing lemah. Pipa iki dilengkapi akeh katup penting ing sadawane dawane. Katup tutup pipa darurat ditemokake ing interval sing ditemtokake dening standar, kode lan hukum. Katup iki nyedhiyakake layanan penting kanggo ngisolasi bagean pipa yen ana bocor utawa nalika dibutuhake pangopènan.

Uga kasebar ing sadawane rute pipa yaiku fasilitas ing ngendi jalur kasebut metu saka lemah lan akses jalur kasedhiya. Stasiun kasebut minangka papan kanggo peralatan peluncuran "babi", sing kalebu piranti sing dipasang ing saluran pipa kanggo mriksa utawa ngresiki jalur kasebut. Stasiun peluncuran babi iki biasane ngemot sawetara katup, salah siji jinis gerbang utawa bal. Kabeh katup ing sistem pipa kudu lengkap-port (full-mbukak) kanggo ngidini kanggo wacana babi.

Pipeline uga butuh energi kanggo nglawan gesekan pipa lan njaga tekanan lan aliran saluran kasebut. Kompresor utawa stasiun pompa sing katon kaya versi cilik saka pabrik proses tanpa menara retak sing dhuwur digunakake. Stasiun kasebut minangka papan kanggo puluhan gerbang, bal lan mriksa katup pipa.
Pipa kasebut dhewe dirancang miturut macem-macem standar lan kode, dene katup pipa ngetutake Katup Pipa API 6D.
Ana uga pipa cilik sing mlebu omah lan struktur komersial. Garis kasebut nyedhiyakake banyu lan gas lan dijaga dening katup shutoff.
Kotamadya gedhe, utamane ing sisih lor Amerika Serikat, nyedhiyakake uap kanggo syarat pemanasan pelanggan komersial. Jalur pasokan uap iki dilengkapi macem-macem katup kanggo ngontrol lan ngatur pasokan uap. Sanajan cairan kasebut minangka uap, tekanan lan suhu luwih murah tinimbang sing ditemokake ing pembangkit listrik tenaga uap. Macem-macem jinis katup digunakake ing layanan iki, sanajan katup plug sing dihormati isih dadi pilihan sing populer.

REFINERY lan PETROCHEMICAL
Katup refinery luwih akeh nggunakake katup industri tinimbang bagean katup liyane. Refineries minangka papan kanggo cairan korosif lan ing sawetara kasus, suhu dhuwur.
Faktor kasebut ndhikte carane katup dibangun miturut spesifikasi desain katup API kayata API 600 (katup gerbang), API 608 (katup bal) lan API 594 (katup mriksa). Amarga layanan atos ditemoni dening akeh katup iki, sangu karat ekstra asring dibutuhake. Tunjangan iki diwujudake liwat kekandelan tembok sing luwih gedhe sing ditemtokake ing dokumen desain API.

Sakbenere saben jinis katup utama bisa ditemokake kanthi akeh ing kilang gedhe sing khas. Katup gerbang sing ana ing endi-endi isih dadi raja ing bukit kanthi populasi paling akeh, nanging katup seprapat giliran njupuk pangsa pasar sing saya akeh. Produk seprapat giliran sing sukses ing industri iki (sing uga tau didominasi produk linier) kalebu katup kupu-kupu offset triple kinerja dhuwur lan katup werni sing dipasang ing logam.

Gapura standar, globe lan katup mriksa isih ditemokake kanthi massal, lan amarga desain lan ekonomi manufaktur sing apik, ora bakal ilang.
Rating tekanan kanggo katup refinery nganggo gamut saka Kelas 150 nganti Kelas 1500, kanthi Kelas 300 sing paling populer.
Baja karbon polos, kayata kelas WCB (cast) lan A-105 (palsu) minangka bahan sing paling populer sing ditemtokake lan digunakake ing katup kanggo layanan kilang. Akeh aplikasi proses panyulingan nyurung watesan suhu ndhuwur baja karbon polos, lan paduan suhu sing luwih dhuwur ditemtokake kanggo aplikasi kasebut. Sing paling populer yaiku baja krom / moly kayata 1-1 / 4% Cr, 2-1 / 4% Cr, 5% Cr lan 9% Cr. Stainless steels lan wesi nikel dhuwur uga digunakake ing sawetara pangolahan panyulingan utamané atos.

KIMIA
Industri kimia minangka pangguna katup kabeh jinis lan bahan. Saka tanduran batch cilik nganti kompleks petrokimia sing gedhe sing ditemokake ing Pantai Teluk, katup minangka bagean gedhe saka sistem pipa proses kimia.

Umume aplikasi ing proses kimia luwih murah tinimbang akeh proses panyulingan lan pembangkit listrik. Kelas tekanan sing paling populer kanggo katup lan pipa pabrik kimia yaiku Kelas 150 lan 300. Pabrik kimia uga dadi pembalap paling gedhe ing pangambilan pangsa pasar sing klep bal wis berjuang saka katup linier sajrone 40 taun kepungkur. Katup bal sing luwes, kanthi tutup nol bocor, cocog kanggo akeh aplikasi pabrik kimia. Ukuran kompak saka tutup bal minangka fitur populer uga.
Isih ana sawetara pabrik kimia lan pangolahan tanduran ing ngendi katup linear luwih disenengi. Ing kasus kasebut, katup sing dirancang API 603 sing populer, kanthi tembok sing luwih tipis lan bobot sing luwih entheng, biasane dadi tutup gerbang utawa globe sing dipilih. Kontrol sawetara bahan kimia uga ditindakake kanthi efektif kanthi katup diafragma utawa jiwit.
Amarga sifat korosif saka pirang-pirang bahan kimia lan proses nggawe kimia, pilihan materi dadi kritis. Bahan defacto yaiku baja tahan karat austenitik kelas 316/316L. Materi iki bisa digunakake kanthi apik kanggo nglawan karat saka pirang-pirang cairan sing kadhangkala ora becik.

Kanggo sawetara aplikasi korosif sing luwih angel, luwih akeh perlindungan dibutuhake. Tingkat kinerja dhuwur liyane saka baja tahan karat austenitik, kayata 317, 347 lan 321 asring dipilih ing kahanan kasebut. Wesi liyane sing digunakake saka wektu kanggo wektu kanggo ngontrol cairan kimia kalebu Monel, Alloy 20, Inconel lan 17-4 PH.

PEMISAH LNG lan GAS
Loro-lorone gas alam cair (LNG) lan proses sing dibutuhake kanggo pamisahan gas gumantung ing pipa sing ekstensif. Aplikasi kasebut mbutuhake katup sing bisa digunakake ing suhu kriogenik banget. Industri LNG, sing berkembang kanthi cepet ing Amerika Serikat, terus-terusan ngupaya nganyarke lan ningkatake proses pencairan gas. Kanggo tujuan iki, pipa lan klep wis dadi luwih gedhe lan syarat tekanan wis diunggahake.

Kahanan iki mbutuhake produsen katup kanggo nggawe desain kanggo nyukupi paramèter sing luwih angel. Katup bal lan kupu-kupu seprapat populer kanggo layanan LNG, kanthi bahan 316ss [stainless steel] sing paling populer. ANSI Kelas 600 minangka langit-langit tekanan biasa kanggo umume aplikasi LNG. Sanajan produk seprapat giliran minangka jinis katup sing paling populer, gapura, globe lan katup mriksa uga bisa ditemokake ing tanduran.

Layanan pamisahan gas kalebu misahake gas dadi unsur dhasar. Contone, cara pamisahan udara ngasilake nitrogen, oksigen, helium lan gas tilak liyane. Sifat suhu sing sithik banget saka proses kasebut tegese akeh katup cryogenic dibutuhake.

Pabrik pemisah LNG lan gas duwe katup suhu rendah sing kudu tetep bisa digunakake ing kahanan kriogenik kasebut. Iki tegese sistem pengepakan tutup kudu diunggahake saka cairan suhu rendah kanthi nggunakake kolom gas utawa kondensasi. Kolom gas iki nyegah cairan saka mbentuk bal es ing saubengé area pengepakan, sing bakal nyegah batang katup saka ngowahi utawa munggah.

GEDUNG KOMERSIAL
Bangunan komersial ngubengi kita, nanging yen kita ora nggatekake nalika dibangun, kita ora duwe pitunjuk babagan pirang-pirang arteri cairan sing didhelikake ing tembok saka masonry, kaca lan logam.

Penyebut umum ing meh kabeh bangunan yaiku banyu. Kabeh struktur kasebut ngemot macem-macem sistem pipa sing nggawa akeh kombinasi senyawa hidrogen / oksigen ing bentuk cairan sing bisa diombe, banyu limbah, banyu panas, banyu abu-abu lan proteksi geni.

Saka sudut pandang kaslametan bangunan, sistem geni paling kritis. Proteksi geni ing bangunan meh universal lan diisi banyu resik. Supaya sistem banyu geni bisa efektif, kudu dipercaya, duwe tekanan sing cukup lan dumunung ing saindhenging struktur. Sistem iki dirancang kanggo kanthi otomatis energize ing cilik saka geni.
Bangunan dhuwur mbutuhake layanan tekanan banyu sing padha ing lantai ndhuwur minangka lantai ngisor supaya pompa tekanan dhuwur lan pipa kudu digunakake kanggo ngunggahake banyu. Sistem pipa biasane Kelas 300 utawa 600, gumantung saka dhuwur bangunan. Kabeh jinis klep digunakake ing aplikasi kasebut; Nanging, desain tutup kudu disetujoni dening Underwriters Laboratories utawa Factory Mutual kanggo layanan utama geni.

Kelas lan jinis katup sing padha digunakake kanggo katup layanan geni digunakake kanggo distribusi banyu sing bisa diombe, sanajan proses persetujuan ora ketat.
Sistem AC komersial sing ditemokake ing struktur bisnis gedhe kayata bangunan kantor, hotel lan rumah sakit biasane terpusat. Padha duwe unit chiller gedhe utawa ketel kanggo kelangan utawa panas adi digunakake kanggo nransfer suhu kadhemen utawa dhuwur. Sistem iki asring kudu nangani refrigeran kayata R-134a, hidro-fluorokarbon, utawa ing kasus sistem pemanasan utama, uap. Amarga ukuran katup kupu lan bal sing kompak, jinis iki wis populer ing sistem chiller HVAC.

Ing sisih uap, sawetara klep seprapat giliran wis digunakake, nanging akeh insinyur pipa isih ngandelake gerbang linear lan klep globe, utamane yen pipa mbutuhake ujung las. Kanggo aplikasi uap moderat iki, baja wis njupuk Panggonan wesi cast amarga weldability baja kang.

Sawetara sistem pemanas nggunakake banyu panas tinimbang uap minangka cairan transfer. Sistem iki dilayani kanthi apik dening klep tembaga utawa wesi. Bal-balan lan klep kupu-kupu sing dilenggahi seprapat giliran banget populer, sanajan sawetara desain linier isih digunakake.

PANUTUP
Sanajan bukti aplikasi katup sing kasebut ing artikel iki bisa uga ora bisa dideleng nalika lelungan menyang Starbucks utawa menyang omah mbah putri, sawetara katup sing penting banget ana ing cedhake. Malah ana katup ing mesin mobil sing digunakake kanggo nyedhaki panggonan kasebut kayata ing karburator sing ngontrol aliran bahan bakar menyang mesin lan ing mesin sing ngontrol aliran bensin menyang piston lan metu maneh. Lan yen katup kasebut ora cukup cedhak karo urip saben dinane, nimbang kasunyatan manawa ati kita ajeg ngalahake liwat papat piranti kontrol aliran sing penting.

Iki mung conto liyane saka kasunyatan sing: klep saestu nang endi wae. VM
Part II artikel iki nyakup industri tambahan ing ngendi klep digunakake. Bukak www.valvemagazine.com kanggo maca babagan pulp & kertas, aplikasi laut, bendungan lan tenaga hidroelektrik, solar, wesi lan baja, aerospace, panas bumi, lan pembuatan bir lan penyulingan.

GREG JOHNSON minangka presiden United Valve (www.unitedvalve.com) ing Houston. Dheweke dadi editor kontribusi kanggo Majalah VALVE, ketua Dewan Repair Valve lan anggota dewan VRC saiki. Dheweke uga njabat ing Komite Pendidikan & Pelatihan VMA, minangka wakil ketua Komite Komunikasi VMA lan dadi presiden kepungkur saka Masyarakat Standardisasi Produsen.