Wêr kleppen wurde brûkt: oeral!

08 novimber 2017 Skreaun troch Greg Johnson

Kleppen binne hjoed-de-dei sawat oeral te finen: yn ús huzen, ûnder de strjitte, yn kommersjele gebouwen en op tûzenen plakken yn enerzjy- en wettersintrales, papiermûnen, raffinaderijen, gemyske planten en oare yndustriële en ynfrastruktuerfoarsjenningen.
De klepyndustry is wirklik breed skouders, mei segminten fariearjend fan wetterdistribúsje oant kearnkrêft oant streamop en streamôfwerts oalje en gas. Elk fan dizze ein-brûker yndustry brûke guon basis soarten kleppen; lykwols, de details fan konstruksje en materialen binne faak hiel oars. Hjir is in sampling:

WATERWERKEN
Yn 'e wrâld fan wetterferdieling binne de druk hast altyd relatyf leech en de temperatueren ambient. Dy twa applikaasje feiten tastean in oantal fentyl design eleminten dy't soe net te finen op mear útdage apparatuer lykas hege-temperatuer steam kleppen. De ambient temperatuer fan wetter tsjinst lit it brûken fan elastomers en rubberen dichtingen net geskikt earne oars. Dizze sêfte materialen kinne wetterkleppen wurde útrist om drippen strak ôf te sluten.

In oare konsideraasje yn wettertsjinstkleppen is kar yn boumaterialen. Gieten en ductile izers wurde wiidweidich brûkt yn wettersystemen, benammen linen mei grutte bûtendiameter. Hiel lytse linen kinne frij goed wurde behannele mei brûnzen fentylmaterialen.

De druk dy't de measte wetterwurkkleppen sjogge, binne normaal goed ûnder 200 psi. Dit betsjut dat dikkermuorre ûntwerpen mei hegere druk net nedich binne. Dat is sein, d'r binne gefallen wêr't wetterkleppen binne boud om hegere druk te behanneljen, oant sawat 300 psi. Dizze applikaasjes binne normaal op lange akwadukten tichtby de drukboarne. Soms wurde wetterkleppen mei hegere druk ek fûn op 'e heechste drukpunten yn in hege daam.

De American Water Works Association (AWWA) hat spesifikaasjes útjûn oer in protte ferskillende soarten kleppen en actuators dy't brûkt wurde yn wetterwurkapplikaasjes.

WASTEWATER
De oare kant fan farsk drinkwetter dat yn in foarsjenning of struktuer giet, is it ôffalwetter as riolearring. Dizze linen sammelje alle ôffalfloeistof en fêste stoffen en rjochtsje se nei in rioelwettersuveringsynstallaasje. Dizze behannelingplanten hawwe in protte lege drukpipes en kleppen om har "smoarch wurk" út te fieren. De easken foar ôffalwetterkleppen binne yn in protte gefallen folle milder as de easken foar skjinwettertsjinst. Izeren poarte en kontrôle kleppen binne de meast populêre karren foar dit soarte fan tsjinst. Standert kleppen yn dizze tsjinst binne boud yn oerienstimming mei AWWA spesifikaasjes.

POWER INDUSTRY
It grutste part fan 'e elektryske krêft opwekt yn' e Feriene Steaten wurdt opwekt yn stoomplanten mei help fan fossile brânstof en hege snelheid turbines. Peeling werom it deksel fan in moderne enerzjysintrale soe opleverje in sicht fan hege-druk, hege-temperatuer piping systemen. Dizze haadlinen binne de meast kritysk yn it proses foar opwekking fan stoomkrêft.

Gate kleppen bliuwe in wichtichste kar foar macht plant oan / út applikaasjes, hoewol't spesjale doel, Y-patroan globe kleppen wurde ek fûn. Kogelkleppen mei hege prestaasjes, krityske tsjinstferliening winne populariteit by guon ûntwerpers fan krêftsintrales en meitsje opfallen yn dizze ienris lineêre kleppen-dominearre wrâld.

Metallurgy is kritysk foar kleppen yn krêftapplikaasjes, foaral dyjingen dy't wurkje yn 'e superkrityske as ultra-superkrityske wurkbereiken fan druk en temperatuer. F91, F92, C12A, tegearre mei ferskate Inconel en roestfrij stiel alloys wurde faak brûkt yn de hjoeddeiske macht planten. Drukklassen omfetsje 1500, 2500 en yn guon gefallen 4500. De modulearjende aard fan pykkrêftsintrales (dy't allinich wurkje as it nedich is) leit ek in enoarme spanning op kleppen en liedingen, dy't robúste ûntwerpen nedich binne om de ekstreme kombinaasje fan fytsen, temperatuer en druk.
Neist de wichtichste steam kleppen, macht planten wurde laden mei byhearrende pipelines, befolke troch in myriade fan poarte, globe, check, flinter en bal kleppen.

Kernsintrales wurkje op deselde stoom / hege snelheid turbine prinsipe. It primêre ferskil is dat yn in kearnsintrale de stoom ûntstiet troch waarmte fan it spjaltingsproses. Nukleêre krêftsintrale kleppen binne fergelykber mei harren fossile brânstof neven, útsein foar harren stambeam en de tafoege eask fan absolute betrouberens. Nukleêre kleppen wurde produsearre neffens ekstreem hege noarmen, mei de kwalifikaasje- en ynspeksjedokumintaasje dy't hûnderten siden ynfolje.

OALJE EN GAS PRODUCTION
Oalje- en gasputten en produksjefoarsjenningen binne swiere brûkers fan kleppen, ynklusyf in protte swiere kleppen. Alhoewol't sûchdieren fan oalje dy't hûnderten fuotten yn 'e loft spuie, net mear wierskynlik foarkomme, yllustrearret it byld de potinsjele druk fan ûndergrûnske oalje en gas. Dit is de reden wêrom't putkoppen as krystbeammen oan 'e boppekant fan' e lange piipstring fan in put pleatst wurde. Dizze gearstallingen, mei har kombinaasje fan kleppen en spesjale fittings, binne ûntworpen om drukken fan boppen fan 10.000 psi te behanneljen. Wylst komselden fûn op boarnen groeven op lân dizze dagen, de ekstreme hege druk wurde faak fûn op djippe offshore putten.

Untwerp fan wellhead-apparatuer wurdt dekt troch API-spesifikaasjes lykas 6A, Specification for Wellhead en Christmas Tree Equipment. De kleppen bedutsen yn 6A binne ûntworpen foar ekstreem hege druk, mar beskieden temperatueren. De measte krystbeammen befetsje poarte kleppen en spesjale globe kleppen neamd chokes. De chokes wurde brûkt om de stream út 'e put te regeljen.

Neist de putkoppen sels befolke in protte oanfoljende foarsjenningen in oalje- of gasfjild. Prosesapparatuer om de oalje of gas foar te behanneljen fereasket in oantal kleppen. Dizze kleppen binne normaal koalstofstiel rated foar legere klassen.

Somtiden is in heul korrosive floeistof - wetterstofsulfide - oanwêzich yn 'e rauwe ierdoaljestream. Dit materiaal, ek wol soergas neamd, kin deadlik wêze. Om de útdagings fan soer gas te ferslaan, moatte spesjale materialen as materiaalferwurkingstechniken yn oerienstimming mei NACE International spesifikaasje MR0175 wurde folge.

OFFSHORE INDUSTRY
De piipsystemen foar offshore oaljeboarnen en produksjefoarsjenningen befetsje in mannichte fan kleppen boud neffens in protte ferskillende spesifikaasjes om it breed ferskaat oan útdagings foar streamkontrôle te behanneljen. Dizze foarsjenningen befetsje ek ferskate kontrôlesysteemlussen en drukreliefapparaten.

Foar oaljeproduksjefoarsjenningen is it arteriële hert it eigentlike piipsysteem foar oalje as gaswinning. Hoewol net altyd op it platfoarm sels, brûke in protte produksjesystemen krystbeammen en pipingsystemen dy't operearje yn 'e ûnherbergbere djipten fan 10.000 fuotten of mear. Dizze produksjeapparatuer is boud neffens in protte krekte American Petroleum Institute (API) noarmen en ferwiisd yn ferskate API Recommended Practices (RP's).

Op de measte grutte oaljeplatfoarms wurde ekstra prosessen tapast op de rauwe floeistof dy't út 'e putkop komt. Dizze omfetsje it skieden fan wetter fan 'e koalwetterstoffen en it skieden fan gas- en ierdgasfloeistoffen út' e floeistofstream. Dizze pipingsystemen nei Krystbeam binne oer it generaal boud nei American Society of Mechanical Engineers B31.3 piping koades mei de kleppen ûntwurpen yn oerienstimming mei API-klepspesifikaasjes lykas API 594, API 600, API 602, API 608 en API 609.

Guon fan dizze systemen kinne ek befetsje API 6D poarte, bal en check kleppen. Om't alle pipelines op it platfoarm of drillskip yntern binne yn 'e foarsjenning, binne de strange easken foar it brûken fan API 6D-kleppen foar pipelines net fan tapassing. Hoewol meardere fentyltypen wurde brûkt yn dizze pipingsystemen, is it kleptype fan kar de balklep.

PIPELINES
Hoewol de measte pipelines binne ferburgen foar it sicht, is har oanwêzigens meastentiids evident. Lytse buorden mei "petroleumpipeline" binne ien foar de hân lizzende yndikator fan 'e oanwêzigens fan ûndergrûnske transportpipes. Dizze pipelines binne foarsjoen fan in protte wichtige kleppen oer de hiele lingte. Emergency pipeline shutoff kleppen wurde fûn yn yntervallen lykas spesifisearre troch noarmen, koades en wetten. Dizze kleppen tsjinje de fitale tsjinst fan it isolearjen fan in diel fan in pipeline yn gefal fan in lek of as ûnderhâld nedich is.

Ek ferspraat lâns in pipeline rûte binne foarsjennings dêr't de line komt út 'e grûn en line tagong is beskikber. Dizze stasjons binne it hûs foar "pig" lansearringsapparatuer, dy't bestiet út apparaten dy't yn 'e pipelines ynfoege binne om de line te ynspektearjen of skjin te meitsjen. Dizze lansearstasjons foar pig befetsje meastentiids ferskate kleppen, sawol poarte- as baltypen. Alle kleppen op in pipelinesysteem moatte folsleine poarte (folsleine iepening) wêze om de passaazje fan bargen mooglik te meitsjen.

Pipelines hawwe ek enerzjy nedich om de wriuwing fan 'e pipeline te bestriden en de druk en stream fan' e line te behâlden. Compressor of gemaal stasjons dy't lykje op lytse ferzjes fan in proses plant sûnder de hege cracking tuorren wurde brûkt. Dizze stasjons binne thús foar tsientallen poarte-, bal- en kontrôlepipelinekleppen.
De pipelines sels binne ûntwurpen yn oerienstimming mei ferskate noarmen en koades, wylst pipeline kleppen folgje API 6D Pipeline Valves.
D'r binne ek lytsere pipelines dy't yn huzen en kommersjele struktueren fiede. Dizze linen leverje wetter en gas en wurde bewekke troch ôfslutkleppen.
Grutte gemeenten, benammen yn it noardlike part fan 'e Feriene Steaten, jouwe stoom foar ferwaarming easken fan kommersjele klanten. Dizze stoomfoarsjenningslinen binne foarsjoen fan in ferskaat oan kleppen om de stoomoanfier te kontrolearjen en te regeljen. Hoewol de floeistof stoom is, binne de drukken en temperatueren leger as dy fûn yn stoomgeneraasje fan krêftsintrales. In ferskaat oan fentyltypen wurde brûkt yn dizze tsjinst, hoewol de earbiedweardige plug-ventil is noch altyd in populêre kar.

REFINERY EN PETROGEMISCH
Raffinadekleppen binne goed foar mear yndustrieel klepgebrûk dan hokker oar klepsegment. Raffinaderijen binne thús foar sawol korrosive floeistoffen en yn guon gefallen, hege temperatueren.
Dizze faktoaren diktearje hoe't kleppen wurde boud yn oerienstimming mei API-klepûntwerpspesifikaasjes lykas API 600 (poartekleppen), API 608 (kogelkleppen) en API 594 (kontrolekleppen). Fanwege de hurde tsjinst dy't in protte fan dizze kleppen tsjinkomme, is ekstra korrosysjefergoeding faak nedich. Dizze fergoeding wurdt manifestearre troch gruttere muorredikten dy't binne spesifisearre yn 'e API-ûntwerpdokuminten.

Hast elke grutte fentyltype kin yn oerfloed fûn wurde yn in typyske grutte raffinaderij. De ubiquitous poarte fentyl is noch altyd de kening fan 'e heuvel mei de grutste befolking, mar kwart-turn kleppen nimme in hieltyd grutter bedrach fan harren merkoandiel. De kwart-turn-produkten dy't suksesfolle ynfallen meitsje yn dizze yndustry (dy't ek ienris dominearre waard troch lineêre produkten) omfetsje hege prestaasjes triple offset flinterkleppen en metalen sittende balkleppen.

Standert poarte, globe en check kleppen wurde noch fûn en-masse, en fanwege de hertichheid fan harren ûntwerp en ekonomy fan manufacturing, sil net ferdwine elk momint gau.
Drukbeoardielingen foar raffinaderijkleppen rinne it gamut fan Klasse 150 nei Klasse 1500, mei Klasse 300 de populêrste.
Plain koalstofstiel, lykas klasse WCB (cast) en A-105 (smede) binne de populêrste materialen oantsjutte en brûkt yn kleppen foar raffinaderijtsjinst. In protte applikaasjes foar raffinaazjetechnyk drukke de boppeste temperatuergrinzen fan gewoane koalstofstiel, en legeringen mei hegere temperatuer wurde spesifisearre foar dizze tapassingen. De populêrste dêrfan binne de chrome / moly stielen lykas 1-1/4% Cr, 2-1/4% Cr, 5% Cr en 9% Cr. RVS en hege nikkel alloys wurde ek brûkt yn guon bysûnder hurde raffinaazjetechnyk prosessen.

GEMYSK
De gemyske yndustry is in grutte brûker fan kleppen fan alle soarten en materialen. Fan lytse batchplanten oant de enoarme petrochemyske kompleksen fûn oan 'e Golfkust, kleppen binne in grut part fan gemyske proses pipingsystemen.

De measte tapassingen yn gemyske prosessen binne leger yn druk dan in protte raffinaazjeprosessen en enerzjyopwekking. De meast populêre druk klassen foar gemyske plant kleppen en piping binne Classes 150 en 300. Gemyske planten hawwe ek west de grutste sjauffeur fan de merkoandiel oername dat bal kleppen hawwe wraksele út lineêre kleppen oer de ôfrûne 40 jier. De elastyske sittende balklep, mei syn nul-lekkage-ôfsluting, is in perfekte fit foar in protte gemyske plantapplikaasjes. De kompakte grutte fan de bal fentyl is ek in populêre funksje.
D'r binne noch wat gemyske planten en plantprosessen wêr't lineêre kleppen de foarkar hawwe. Yn dizze gefallen binne de populêre API 603-ûntwurpen kleppen, mei tinnere muorren en lichtere gewichten, meastentiids de kar foar poarte as globe. Kontrôle fan guon gemikaliën wurdt ek effektyf berikt mei diafragma of knypkleppen.
Fanwegen it korrosive karakter fan in protte gemikaliën en prosessen foar gemyske produksje, is materiaalseleksje kritysk. It defacto materiaal is de 316/316L klasse fan austenitysk roestfrij stiel. Dit materiaal wurket goed om korrosje te bestriden fan in gasthear fan soms ferfelende fluids.

Foar guon hurdere korrosive applikaasjes is mear beskerming nedich. Oare hege prestaasjes fan austenitysk roestfrij stiel, lykas 317, 347 en 321, wurde faak keazen yn dizze situaasjes. Oare alloys dy't wurde brûkt fan tiid ta tiid te kontrolearjen gemyske floeistoffen omfetsje Monel, Alloy 20, Inconel en 17-4 PH.

LNG EN GAS skieding
Sawol floeiber ierdgas (LNG) as de prosessen dy't nedich binne foar gasskieding fertrouwe op wiidweidige piping. Dizze applikaasjes fereaskje kleppen dy't kinne operearje by heul lege kryogenyske temperatueren. De LNG-yndustry, dy't rap groeit yn 'e Feriene Steaten, siket kontinu om it proses fan vloeibaarmaking fan gas te ferbetterjen en te ferbetterjen. Dêrfoar binne liedingen en kleppen folle grutter wurden en binne de drukeasken ferhege.

Dizze situaasje hat klepfabrikanten nedich om ûntwerpen te ûntwikkeljen om te foldwaan oan hurdere parameters. Quarter-turn bal en flinter kleppen binne populêr foar LNG tsjinst, mei 316ss [rvs] de meast populêre materiaal. ANSI Klasse 600 is it gewoane drukplafond foar de measte LNG-applikaasjes. Hoewol't kwart-turn-produkten de populêrste fentyltypen binne, kinne poarte-, globe- en kontrôlekleppen ek fûn wurde yn 'e planten.

Gasskiedingstsjinst omfettet it ferdielen fan gas yn syn yndividuele basiseleminten. Bygelyks, metoaden foar loftskieding jouwe stikstof, soerstof, helium en oare spoargassen. De aard fan 'e heul lege temperatuer fan it proses betsjut dat in protte kryogene kleppen nedich binne.

Sawol LNG- as gasskiedingsplanten hawwe kleppen foar lege temperatuer dy't yn dizze kryogene omstannichheden wurkje moatte bliuwe. Dit betsjut dat it fentylpakketsysteem fuorthelle wurde moat fan 'e floeistof mei lege temperatuer troch it brûken fan in gas- as kondensearjende kolom. Dizze gaskolom foarkomt dat de floeistof in iisbal om it ynpakgebiet foarmje, wat soe foarkomme dat de fentylstam draait of opkomt.

KOMMERSIËLE GEBOUWEN
Kommersjele gebouwen omsingelje ús, mar útsein as wy goed omtinken jouwe as se boud binne, hawwe wy net folle oanwizings oer de mannichte floeiende arterijen ferburgen binnen har muorren fan mitselwurk, glês en metaal.

In mienskiplike neamer yn hast elk gebou is wetter. Al dizze struktueren befetsje in ferskaat oan piipsystemen dy't in protte kombinaasjes fan 'e wetterstof / soerstofferbining drage yn' e foarm fan drinkende floeistoffen, ôffalwetter, hyt wetter, griis wetter en brânbeskerming.

Fanút in gebou oerlibjen eachpunt, fjoer systemen binne meast kritysk. Brânbeskerming yn gebouwen wurdt hast universeel fied en fol mei skjin wetter. Foar brânwettersystemen om effektyf te wêzen, moatte se betrouber wêze, genôch druk hawwe en maklik yn 'e struktuer lizze. Dizze systemen binne ûntworpen om automatysk te aktivearjen yn gefal fan brân.
Hege gebouwen fereaskje deselde wetterdruk tsjinst op de boppeste ferdjippings as de ûnderste ferdjippings sa hege druk pompen en piping moatte wurde brûkt om it wetter omheech. De piipsystemen binne meast Klasse 300 of 600, ôfhinklik fan gebouhichte. Alle soarten kleppen wurde brûkt yn dizze applikaasjes; lykwols, de fentyl ûntwerpen moatte wurde goedkard troch Underwriters Laboratories of Factory Mutual foar fjoer wichtichste tsjinst.

Deselde klassen en soarten kleppen brûkt foar brânwachtkleppen wurde brûkt foar distribúsje fan drinkwetter, hoewol it goedkarringsproses net sa strang is.
Kommersjele airconditioningsystemen fûn yn grutte saaklike struktueren lykas kantoargebouwen, hotels en sikehuzen binne normaal sintralisearre. Se hawwe in grutte chiller ienheid as boiler te koelen of waarmte floeistof brûkt foar it oerdragen fan kâld of hege temperatuer. Dizze systemen moatte faak omgean mei koelmiddels lykas R-134a, in hydro-fluorocarbon, of yn it gefal fan grutte ferwaarmingssystemen, stoom. Fanwegen de kompakte grutte fan flinter- en balkleppen binne dizze typen populêr wurden yn HVAC-chillersystemen.

Oan 'e stoomkant hawwe guon kwartdraaikleppen yn gebrûk makke, mar in protte loodgieter-yngenieurs fertrouwe noch op lineêre poarte- en globekleppen, benammen as de liedingen butt-weld-einen nedich binne. Foar dizze matige stoomapplikaasjes hat stiel it plak ynnommen fan getten izer fanwegen de weldberens fan stiel.

Guon ferwaarming systemen brûke hyt wetter ynstee fan stoom as in oerdracht floeistof. Dizze systemen wurde goed betsjinne troch brûnzen of izeren kleppen. Quarter-turn resilient-sittende bal- en flinterkleppen binne tige populêr, hoewol guon lineêre ûntwerpen noch wurde brûkt.

KONKLÚZJE
Hoewol bewiis fan 'e klepapplikaasjes neamd yn dit artikel miskien net te sjen binne tidens in reis nei Starbucks of nei it hûs fan beppe, binne guon heul wichtige kleppen altyd tichtby. D'r binne sels kleppen yn 'e motor fan' e auto dy't brûkt wurde om nei dy plakken te kommen, lykas dy yn 'e fergasser dy't de stream fan brânstof yn' e motor kontrolearje en dy yn 'e motor dy't de stream fan benzine yn 'e pistons kontrolearje en wer út. En as dy kleppen net ticht genôch by ús deistich libben binne, beskôgje dan de realiteit dat ús hert regelmjittich slacht troch fjouwer fitale streamkontrôleapparaten.

Dit is gewoan in oar foarbyld fan 'e realiteit dat: kleppen binne wier oeral. VM
Diel II fan dit artikel beslacht ekstra yndustry dêr't kleppen wurde brûkt. Gean nei www.valvemagazine.com om te lêzen oer pulp en papier, marine-applikaasjes, dammen en wetterkrêft, sinne, izer en stiel, loftfeart, ierdwaarmte, en ambachtlik brouwen en distillerjen.

GREG JOHNSON is presidint fan United Valve (www.unitedvalve.com) yn Houston. Hy is in bydrage redakteur oan VALVE Magazine, ferline foarsitter fan de Valve Repair Ried en in hjoeddeiske VRC bestjoerslid. Hy tsjinnet ek yn 'e VMA's Education & Training Committee, is fise-foarsitter fan' e VMA's Communications Committee en is earder presidint fan 'e Manufacturers Standardization Society.