Normy návrhu plovoucího kuličky

Základní konstrukční standardy pro plovoucí kulové ventily

1. Mezinárodní standardy

- API 607: Určuje požadavky na požární bezpečnost pro kulové ventily a vyžaduje, aby zůstaly utěsněny po vystavení plameni 650 stupňů po dobu 30 minut (viz API 607, 7. vydání).

- ISO 17292: Definuje hodnocení rozměrů a tlakové teploty kovových kuličkových ventilů. Například ventil DN50 musí být hodnocen pro PN40 (přibližně 580 psi).

- ASME B16.34: Definuje standardy výpočtu tloušťky materiálu a stěny pro díly obsahující tlak ventilu. Například minimální tloušťka stěny tělesa uhlíkového ocelového ventilu musí být větší nebo rovná 4,8 mm (pro službu třídy 300).

2. Specifikace specifické pro průmysl

- Průmysl ropy a plynu musí splňovat požadavky na návrh plného otru API 6D s odchylkou průtokové cesty, která není více než ± 1%.

- Potravinový a farmaceutický průmysl využívá těsnicí materiály PTFE schválené FDA, aby se zabránilo kontaminaci médií.

Klíčové návrhové body a strategie optimalizace

1. Zlepšení výkonu těsnění

-Výběr materiálu: Tvrdá těsnění (jako je karbid wolframu) jsou vhodné pro vysoké teploty (menší nebo rovné 550 stupňů) a vysoké tlaky (menší nebo rovné 2500 psi), zatímco měkká těsnění (PTFE) se používají v aplikacích s nízkým temperaturou (-50 stupňů až 200 stupňů) a kde se vyžaduje nízké tření.

- PŘEDPOKLÁDACÍ PŘEDPOKLAD: Interference mezi míčem a sedadlem ventilu je obvykle řízeno do 0,05-0,1 mm. Nadměrné rušení může vést k nárůstu provozního momentu (naměřená data: Interference 0,1 mm na DN80 ventilu zvyšuje točivý moment o 35%).

2. Vyvážení lehké struktury a síly

- Technologie optimalizace topologie může snížit hmotnost o 15%- 20% (příklad: Analýza konečných prvků byla použita ke snížení tloušťky stěny ventilu DN150 z 12 mm na 9,5 mm a přitom splňuje požadavky ASME B16,34 třídy 600).

- Průměr kmene plovoucího kulového ventilu musí být vypočítán podle vzorce točivého momentu: $$ d=\\ sqrt [3] {\\ frac {16t} {\\ pi \\ tau}} $$ (T je točivý moment, τ je materiálový shear síla, τ~205 mPa).

3. Speciální anti-likage design

- Sedadlo ventilu s dvojitým pístem (DPE): Automaticky zvyšuje utěsnění, když je tlak potrubí neobvyklý, s únikovou rychlostí menší nebo rovnou 10 ° C/s (v souladu se standardem třídy ISO 5208).

- Antistatické zařízení: Zajišťuje, že odpor mezi míčem a tělem ventilu je<10Ω (refer to API 6D Section 8.3.2) to avoid the risk of sparks.

Řešení typických problémů

-Skvrna uvízla ve vysoce viskozitním médiu: Spray WC-CO povlak (tvrdost větší nebo rovná 70 hodinám) na povrchu míče, aby se snížil koeficient tření pod 0,1.

- Křehké praskání nízké teploty: Tělo ventilu z austenitické nerezové oceli musí být ošetřeno kryogenně (ponořeno do kapalného dusíku při -196 stupňů po dobu 2 hodin) a dopadní energie by měla být větší než nebo rovná 27J (standard ASTM A352 LCB).