Canllaw Falfiau Pwysedd

Beth yw Falf Pwysedd a Sut Mae'n Gweithio

Mae falf pwysedd yn rheoli neu'n cyfyngu ar bwysau o fewn system hylif trwy ryddhau pwysau gormodol pan fydd yn fwy na phwynt gosod a bennwyd ymlaen llaw. Mae'r egwyddor graidd yn syml: mae grym y gwanwyn yn dal y falf ar gau nes bod pwysedd hylif yn cynhyrchu digon o rym i oresgyn y gwanwyn a chodi'r ddisg falf. Unwaith y bydd ar agor, mae hylif yn dianc nes bod y pwysau'n disgyn o dan y pwynt cau, ac mae'r sbring yn ailosod y falf.

Mae'r cydbwysedd peirianneg critigol yn digwydd yn y ddisg falf. Ar un ochr, mae cywasgu'r gwanwyn yn creu grym cau. Ar yr ochr arall, mae pwysedd hylif sy'n gweithredu ar ardal y disg yn creu grym agoriadol. Pan fydd y grym agoriadol yn fwy na'r grym cau, mae'r falf yn codi. Mae'r berthynas hon yn dilyn yr hafaliad sylfaenol:Pwysedd × Arwynebedd Disg = Grym y Gwanwyn ar y pwynt gosod.

Mae gwasanaeth hydrogen yn gofyn am feteleg arbennig oherwydd embrittlement hydrogen. Mae atomau hydrogen yn ymledu i strwythurau grisial dur ac yn lleihau hydwythedd, gan achosi toriad brau dan straen. Mae duroedd cryfder uchel fel 440C wedi methu'n drychinebus mewn nozzles hydrogen PRV. Mae dur gwrthstaen austenitig fel 316L yn cynnig gwell ymwrthedd, ond mae angen dewis gofalus hyd yn oed ar y rhain. Ar gyfer gorsafoedd ail-lenwi â thanwydd hydrogen, rhaid i falfiau oroesi 102,000 o gylchoedd pwysau ar draws ystodau tymheredd o -40°C i +85°C. Yn syml, ni all deunyddiau safonol fodloni'r gofynion hyn.

Mae falfiau pwysau sy'n gweithredu'n uniongyrchol yn dibynnu'n llwyr ar rym y gwanwyn i'w cau, gan eu gwneud yn syml ac yn ddibynadwy. Mae'r gwanwyn yn eistedd yn uniongyrchol ar ben y ddisg falf neu'r coesyn. Mae'r falfiau hyn yn ymateb yn gyflym i newidiadau pwysau ond mae ganddynt gyfyngiadau. Gallant gael eu heffeithio gan bwysau cefn ar ochr yr allfa, ac efallai y byddant yn "mudferwi" (gollyngiad bach) pan fydd pwysau gweithredu yn agosáu at y pwynt gosod oherwydd bod grym cau yn dod yn fach iawn.

Mae falfiau pwysedd a weithredir gan beilotiaid yn datrys llawer o gyfyngiadau gweithredu uniongyrchol trwy beirianneg glyfar. Mae falf peilot bach yn rheoli pwysau mewn siambr gromen uwchben y prif piston falf. Mae pwysedd y system yn bwydo i'r fewnfa a'r gromen, ond mae gan y gromen arwynebedd mwy. Mae hyn yn golygu bod y brif falf yn aros wedi'i selio'n dynn heb unrhyw ollyngiad hyd yn oed ar 98% o'r pwysau gosod. Pan fydd pwysau'n cyrraedd y pwynt gosod, mae'r falf beilot yn awyru'r gromen i'r atmosffer. Mae'r anghydbwysedd pwysau yn agor y brif falf. Mae'r dyluniad hwn yn rhagori mewn cymwysiadau pwysedd uchel a sefyllfaoedd gyda phwysedd cefn amrywiol.

Mathau o Falfiau Pwysedd: Deall y Gwahaniaethau Critigol

Mae'r termau "falf diogelwch pwysau," "falf lleddfu pwysau," a "falf lleihau pwysau" yn aml yn cael eu defnyddio'n gyfnewidiol, ond maent yn gwasanaethu swyddogaethau sylfaenol wahanol. Gall eu cymysgu yn eich system arwain at ddifrod i offer neu waeth.

Falfiau Diogelwch Pwysedd (PSV)

Mae falfiau diogelwch pwysau wedi'u cynllunio'n benodol ar gyfer hylifau cywasgadwy fel stêm, nwyon ac anweddau. Y nodwedd ddiffiniol yw eu gweithred snap neu ymddygiad agoriadol "pop". Pan fydd pwysedd y system yn cyrraedd y pwynt gosod, nid yw'r falf yn cracio ar agor yn raddol. Yn lle hynny, mae'n slams i lifft llawn mewn milieiliadau.

Mae'r agoriad trawiad llawn cyflym hwn yn digwydd oherwydd y siambr huddling neu ddyluniad gwefusau adwaith. Wrth i'r disg ddechrau codi, mae nwy sy'n ehangu yn llifo i siambr lle mae'n gweithredu ar arwynebedd mwy. Mae'r cynnydd sydyn mewn grym codi yn achosi i'r falf agor yn llwyr. Mae'r falf yn aros yn llydan agored nes bod y pwysedd yn gostwng yn sylweddol is na'r pwynt gosod, fel arfer 2-4%. Gelwir y gwahaniaeth pwysau hwn rhwng agor a chau yn chwythu i lawr.

Nid yw'r weithred pop a blowdown mawr yn ddiffygion dylunio. Maent yn nodweddion diogelwch hanfodol ar gyfer systemau nwy lle gall pwysau godi'n esbonyddol. Ni fyddai falf sy'n agor yn araf yn lleddfu'r pwysau yn ddigon cyflym i atal ffrwydrad mewn llestr llawn nwy. Mae'r agoriad cyflym yn gollwng cyfaint enfawr yn gyflym, gan ladd y pigyn pwysau cyn iddo ddod yn drychinebus.

Mae cerbydau gwasanaeth cyhoeddus fel arfer yn gweithredu ar orbwysedd o 3% ar gyfer gosodiadau un falf yn unol â gofynion Adran I ASME. Mae hyn yn golygu os yw pwysau gweithio uchaf a ganiateir (MAWP) eich llong yn 100 psi, gallai pwynt gosod y falf diogelwch fod yn 100 psi, ond bydd pwysedd y system yn cyrraedd 103 psi cyn i'r falf leddfu'n llwyr.

Falfiau Lleddfu Pwysau (PRV)

Falfiau lleddfu pwysau yw'r ceffylau gwaith ar gyfer hylifau anghywasgadwy, yn bennaf hylifau fel dŵr, olew a hylif hydrolig. Yn wahanol i PSVs, mae PRVs yn agor yn gymesur i gynnydd pwysau. Wrth i bwysau godi uwchlaw'r pwynt gosod, mae'r disg yn codi'n raddol. Mae'r gyfradd llif trwy'r falf yn cynyddu'n gymesur gyda'r gor-bwysedd.

Mae'r weithred gyfrannol hon yn atal morthwyl dŵr, y ton pwysau dinistriol sy'n digwydd pan fydd llif hylif yn stopio'n sydyn. Os gwnaethoch osod PSV pop-action ar linell hylif a'i fod yn agor yn sydyn, gallai'r gostyngiad cyflym mewn pwysedd greu tonnau sioc sy'n cracio pibellau ac yn dinistrio ffitiadau. Mae agor a chau graddol y PRV yn amddiffyn systemau pibellau rhag y siocau hydrolig hyn.

Mae PRVs fel arfer yn gweithredu gyda gorbwysedd a ganiateir o 10% neu 25% yn dibynnu ar y cod (mae Adran VIII ASME yn caniatáu 10% ar gyfer un falf). Mae'r cam cau yr un mor raddol, gyda'r falf yn ailosod yn esmwyth wrth i bwysau ddisgyn yn ôl tuag at y pwynt gosod.

Falfiau Lleihau Pwysau

Mae falfiau lleihau pwysau yn cyflawni swyddogaeth hollol wahanol na falfiau diogelwch neu ryddhad. Er bod falfiau diogelwch ar gau fel arfer ac yn agor yn ystod argyfyngau gorbwysedd yn unig, mae falfiau lleihau fel arfer yn ddyfeisiau rheoli agored. Maent yn sbarduno llif i gynnal pwysau cyson i lawr yr afon waeth beth fo'r amrywiadau pwysau i fyny'r afon neu'r newidiadau yn y galw am lif.

Mae falfiau lleihau sy'n gweithredu'n uniongyrchol yn defnyddio pwysau i lawr yr afon gan weithio yn erbyn diaffram neu piston wedi'i lwytho â sbring. Os bydd pwysau i lawr yr afon yn codi, mae'n cywasgu'r gwanwyn ac yn cau'r elfen falf. Os bydd pwysau i lawr yr afon yn gostwng, mae'r gwanwyn yn gwthio'r falf yn fwy agored. Mae'r falfiau hyn yn gost-effeithiol ond yn profi "droop" (gostyngiad pwysau) o dan amodau llif uchel oherwydd bod gan system y gwanwyn-diaffram allu grym cyfyngedig.

Mae falfiau lleihau a weithredir gan beilot yn darparu cywirdeb uwch trwy ddefnyddio falf peilot bach i lwytho'r prif ddiaffram falf. Mae'r ymhelaethiad hwn ar rym rheoli yn caniatáu i'r falf gynnal goddefiannau pwysau tynn i lawr yr afon hyd yn oed gyda siglenni llif enfawr. Fe welwch falfiau lleihau a weithredir gan beilot mewn gweithfeydd prosesu cemegol, rhwydweithiau dosbarthu nwy naturiol, a systemau cyflenwi dŵr mawr lle nad oes modd negodi rheolaeth pwysau manwl gywir.

Problemau Cyffredin Falfiau Pwysedd a Datrys Problemau

Mae deall dulliau methu yn eich helpu i wneud diagnosis o broblemau'n gyflym a gweithredu atgyweiriadau cywir yn hytrach nag atgyweiriadau treialu a gwall drud.

Clebran Falf

Clebran yw agor a chau falf lleddfu pwysau yn gyflym, yn dreisgar. Mae'r sain yn nodweddiadol: gwn peiriant yn rhuthro y gellir ei glywed ar draws cyfleuster cyfan. Mae'r dull methiant hwn yn cael ei ystyried yn eang fel y mwyaf dinistriol oherwydd ei fod yn morthwylio'r sedd falf a gall malurio mewnolion falf o fewn oriau.

Gormodedd yw'r achos mwyaf cyffredin o sgwrsio. Pan fyddwch chi'n gosod falf gyda gormod o gapasiti llif ar gyfer y llwyth rhyddhad gwirioneddol, mae'n agor ac yn syth yn gollwng pwysau system o dan y pwynt cau. Mae'r falf yn cau. Mae pwysau'n ailadeiladu ar unwaith ac mae'r cylch yn ailadrodd gannoedd o weithiau'r funud. Mae'r ateb yn gofyn am ddisodli'r falf gyda maint orifice llai sy'n cyfateb i'r gofyniad rhyddhad gwirioneddol.

Mae gostyngiad gormodol mewn pwysedd mewnfa hefyd yn achosi clebran trwy fecanwaith gwahanol. Mae API 520 Rhan 2 yn nodi na ddylai colled pwysau pibellau rhwng y llong warchodedig a'r fewnfa falf fod yn fwy na 3% o'r pwysau gosod. Os yw colledion llinell fewnfa yn uwch, dyma beth sy'n digwydd: Mae'r falf yn agor, mae'r llif yn dechrau, ac mae'r pwysau wrth fewnfa'r falf yn disgyn yn is na'r pwysau cau oherwydd colledion ffrithiant pibell. Mae'r falf yn cau. Mae llif yn stopio, mae pwysau'n adennill, ac mae'r falf yn ailagor. Mae'r cylch hwn yn parhau nes bod rhywbeth yn torri. Mae'r gosodiad yn gofyn am gynyddu diamedr pibell fewnfa neu adleoli'r falf yn agosach at y llong.

Gall pwysau cefn uchel yn y system ryddhau hefyd sbarduno clebran. Pan fydd pwysau rhyddhau yn gwthio yn ôl yn erbyn y ddisg falf, mae'n ychwanegu'n effeithiol at y grym cau. Mae pwysau agor gwirioneddol y falf yn dod yn uwch na'i bwysau gosod. Cyn gynted ag y bydd y falf yn agor a'r llif yn dechrau, mae pwysau gollwng yn codi o lif sydyn, ac mae'r falfiau'n cau. Mae gosod falf a weithredir gan beilot neu falf wedi'i selio â megin yn dileu effeithiau pwysau cefn ar berfformiad falf.

Sedd Falf Gollyngiad (Mudferwi)

Gelwir gollyngiadau cyn i'r falf gyrraedd pwysau gosod yn fudferwi. Fe welwch wips stêm o fent falf diogelwch neu glywed sain hisian barhaus. Mae'r cyflwr hwn yn gwastraffu cynnyrch, yn torri terfynau allyriadau amgylcheddol, ac yn niweidio'r sedd yn gynyddol trwy erydiad a thynnu gwifrau.

Mae gweithredu'n rhy agos at bwysau gosod yn brif achos. Mae ASME Adran VIII yn argymell gweithredu o leiaf 10% yn is na'r pwysau penodol. Pan fyddwch chi'n gweithredu ar 98% o'r pwysau gosod, mae'r grym cau bron yn sero. Gall unrhyw ddirgryniad, ehangiad thermol, neu fân bigyn pwysau godi'r disg am eiliad a chychwyn y gollyngiad. Unwaith y bydd y gollyngiad yn dechrau, mae'r hylif cyflymder uchel sy'n dianc yn torri rhigol yn y metel sedd feddal. Mae'r gollyngiad yn dod yn barhaol. Mae gostwng pwysau gweithredu neu gynyddu'r pwysau gosod falf (os yw'n ddiogel) yn stopio mudferwi cyn i'r sedd gael ei difrodi.

Mae malurion ar y sedd yn ffynhonnell gyffredin arall. Mae baw, slag weldio, graddfa bibell, neu ronynnau deunydd gasged yn porthi rhwng y disg a'r sedd, gan atal cau tynn. Yn ystod cychwyn system newydd, mae malurion adeiladu bron wedi'u gwarantu oni bai bod gweithdrefnau fflysio helaeth yn cael eu dilyn. Mae'r ateb yn cynnwys tynnu'r falf ac archwilio a glanhau'r sedd a'r ddisg â llaw. Gall cyfansawdd lapio adfer yr arwyneb selio os yw'r difrod yn fach, ond mae angen rhannau newydd ar rhigolau dwfn.

Mae camlinio coesyn neu ganllawiau'r falf yn achosi llwyth anwastad ar y sedd. Os nad yw'r disg yn eistedd yn berffaith fflat, bydd yn gollwng. Mae hyn yn arbennig o gyffredin ar ôl trin garw yn ystod gosod neu gynnal a chadw. Mae gwirio fertigolrwydd gwerthyd a chliriadau canllaw fel arfer yn nodi'r broblem.

Methiant i Agor

Dyma'r modd methiant mwyaf peryglus oherwydd bod y falf pwysau yn methu â chyflawni ei brif swyddogaeth diogelwch. Pan fydd pwysau'n cyrraedd lefelau peryglus ac mae'r falf yn parhau i fod ar gau, mae gennych eiliadau cyn i fethiant trychinebus ddigwydd.

Cyrydiad yw prif achos falfiau sownd. Pan fydd falf dur carbon yn eistedd yn segur am fisoedd mewn amgylchedd llaith neu gyrydol, mae rhwd yn ffurfio ar y rhyngwyneb disg-i-sedd. Mae'r ocsid yn llythrennol yn weldio'r arwynebau gyda'i gilydd. Erbyn i'r gorbwysedd ddigwydd, nid yw grym y gwanwyn yn ddigon i dorri'r bond cyrydiad. Nid yw'r falf byth yn agor. Mae atal hyn yn gofyn am brofion lifft rheolaidd gan ddefnyddio'r lifer â llaw, ond dim ond pan fo pwysedd y system o leiaf 75% o'r pwysau gosod er mwyn osgoi difrod i'r sedd rhag gorfodi'r disg yn agored yn erbyn cywasgu gwanwyn llawn.

Mae graddio cemegol a pholymereiddio yn achosi glynu tebyg. Gall hylifau proses adael dyddodion sy'n caledu dros amser. Mae hyn yn arbennig o gyffredin mewn gwasanaethau hydrocarbon lle mae polymerization yn gludo cau'r falf yn raddol. Symud a phrofi mainc yn rheolaidd yw'r unig ddull atal dibynadwy ar gyfer gwasanaethau hanfodol.

Mae difrod mecanyddol fel coesau plygu neu ganllawiau wedi'u jamio hefyd yn atal agor. Mae hyn fel arfer yn deillio o osod amhriodol, trin garw, neu ddifrod rhewi mewn gosodiadau awyr agored. Mae archwiliad corfforol yn ystod gwaith cynnal a chadw wedi'i drefnu yn nodi'r materion hyn cyn iddynt ddod yn argyfyngus.

Canllawiau Dewis Falfiau Pwysedd a Maint

Mae dewis y falf pwysedd anghywir yn waeth na chael dim falf o gwbl oherwydd ei fod yn creu ymdeimlad ffug o ddiogelwch. Mae dewis priodol yn gofyn am baru nodweddion falf ag amodau gwasanaeth a chyfrifo'r capasiti lleddfu gofynnol.

Pennu Gallu Rhyddhad Angenrheidiol

Против:

Mae amlygiad tân ar lestr pwysedd yn cynhyrchu cyfeintiau anwedd enfawr wrth i wres anweddu cynnwys hylif. Mae cyfrifiad rhyddhad tân API 521 yn ystyried arwynebedd y llong sy'n agored i fflam, math inswleiddio, a phriodweddau hylif. Efallai y bydd achos tân nodweddiadol yn gofyn am ryddhau 50,000 pwys yr awr o anwedd propan o danc storio. Mae tanseilio'r falf hon hyd yn oed ychydig yn golygu y bydd y llestr yn rhwygo cyn i ryddhad digonol ddigwydd.

Gall methiant system oeri mewn adweithydd cemegol achosi adweithiau rhedeg i ffwrdd sy'n cynhyrchu cyfeintiau nwy enfawr. Rhaid i'r cyfrifiad rhyddhad roi cyfrif am cineteg adwaith, cyfradd cynhyrchu gwres, a chynhyrchu anwedd. Dyma lle mae peirianwyr cemegol yn ennill eu cyflog oherwydd bod cyfrifiadau llwyth rhyddhad ar gyfer systemau adweithiol yn gofyn am fodelu thermodynamig manwl.

Mae senarios rhyddhau rhwystredig yn digwydd pan fydd pwmp yn parhau i redeg gyda falf gaeedig i lawr yr afon. Rhaid i'r falf lleddfu pwysau ar y gollyngiad pwmp drin llif pwmp llawn yn y pen diffodd. Mae hwn fel arfer yn wasanaeth hylif sy'n gofyn am PRV yn hytrach na dewis PSV.

Maint Orifice a Chyfernodau Llif

Unwaith y byddwch chi'n gwybod y gallu lliniaru gofynnol, byddwch chi'n dewis maint orifice falf gan ddefnyddio hafaliadau maint API 520 Rhan 1. Ar gyfer gwasanaeth nwy ac anwedd, mae'r hafaliad yn cyfrif am effeithiau cywasgu, pwysau moleciwlaidd, tymheredd, a chyfernod llif ardystiedig y falf. Mae'r cyfrifiad yn pennu'r arwynebedd rhyddhau effeithiol lleiaf sydd ei angen.

Mae API 526 yn safoni dynodiadau orifice o D i T, gyda phob llythyren yn cynrychioli ardal orifice penodol. Mae'r safoni hwn yn caniatáu amnewid uniongyrchol rhwng gweithgynhyrchwyr. Mae darddiad "J" yn ffynhonnell "J" p'un a ydych chi'n prynu gan Crosby, Anderson Greenwood, neu Leser. Cyhoeddir y dimensiynau gwirioneddol yn nhablau API 526.

Mae cymhareb pwysau critigol yn effeithio ar faint falf nwy. Pan fydd pwysedd i lawr yr afon yn disgyn o dan 50-60% o'r pwysau i fyny'r afon (yn dibynnu ar briodweddau nwy), mae'r llif yn cyrraedd cyflymder sonig ar wddf y falf. Mae'r llif yn mynd yn "dagu" ac ni all gynyddu ymhellach waeth pa mor is y mae'r pwysedd i lawr yr afon yn disgyn. Mae hafaliadau maint yn cyfrif am yr effaith cywasgu hon. Mae ei anwybyddu yn arwain at ormodedd peryglus.

Mae maint falf hylif yn dilyn gwahanol egwyddorion gan fod hylifau yn y bôn yn anghywasgadwy. Mae'r hafaliad sizing yn ymwneud â chyfradd llif â gostyngiad pwysau ar draws y falf gan ddefnyddio cyfernod gollwng. Mae'r cyfrifiad yn symlach na maint nwy ond mae angen rhoi sylw gofalus i effeithiau gludedd a fflachio posibl o hyd os bydd gostyngiad pwysau yn achosi hylif i anweddu.

Dewis Deunydd ar gyfer Amodau Gwasanaeth

Mae cydnawsedd deunydd yn pennu dibynadwyedd a hirhoedledd falf. Mae falfiau dur carbon safonol yn gweithio'n iawn ar gyfer cymwysiadau nad ydynt yn gyrydol, â thymheredd cymedrol. Ond mae amodau eithafol yn gofyn am ddeunyddiau arbenigol.

Mae gwasanaeth hydrogen yn gofyn am feteleg arbennig oherwydd embrittlement hydrogen. Mae atomau hydrogen yn ymledu i strwythurau grisial dur ac yn lleihau hydwythedd, gan achosi toriad brau dan straen. Mae duroedd cryfder uchel fel 440C wedi methu'n drychinebus mewn nozzles hydrogen PRV. Mae dur gwrthstaen austenitig fel 316L yn cynnig gwell ymwrthedd, ond mae angen dewis gofalus hyd yn oed ar y rhain. Ar gyfer gorsafoedd ail-lenwi â thanwydd hydrogen, rhaid i falfiau oroesi 102,000 o gylchoedd pwysau ar draws ystodau tymheredd o -40°C i +85°C. Yn syml, ni all deunyddiau safonol fodloni'r gofynion hyn.

Mae gwasanaeth stêm tymheredd uchel yn gofyn am ddeunyddiau sy'n cynnal cryfder uwch na 450 ° C. Mae aloion Chrome-moly fel SA-217 Gradd WC9 yn ddewisiadau cyffredin. Rhaid i'r gwanwyn hefyd wrthsefyll y tymheredd, yn aml mae angen Inconel neu aloion tymheredd uchel eraill yn hytrach na dur carbon.

Efallai y bydd angen aloion egsotig ar wasanaethau cyrydol. Mae Monel (copr nicel) yn gwrthsefyll dŵr môr ac asid hydrofflworig. Mae Hastelloy (nicel-molybdenwm-cromiwm) yn trin asid sylffwrig poeth a nwy clorin. Mae'r falf gyrru deunyddiau arbenigol hyn yn costio i fyny'n sylweddol, ond mae methiant yn costio llawer mwy.

Arferion Gorau Gosod a Chynnal a Chadw

Mae hyd yn oed falfiau a ddewiswyd yn berffaith yn methu heb osod a chynnal a chadw priodol. Mae dilyn safonau'r diwydiant yn atal y problemau mwyaf cyffredin.

Canllawiau Gosod

Rhaid i bibellau mewnfa leihau'r gostyngiad pwysau i atal clebran. Mae API 520 Rhan 2 yn nodi uchafswm o 3% o golled pwysau o'r llong i'r fewnfa falf. Mae hyn yn golygu pibellau byr, diamedr mawr gydag ychydig iawn o benelinoedd a ffitiadau. Camgymeriad cyffredin yw gwddf i lawr o gysylltiad llestr 4-modfedd i fewnfa falf 2-modfedd gan ddefnyddio lleihäwr. Gall y golled pwysau trwy'r lleihäwr hwnnw fod yn fwy na 3% ar lif llawn yn hawdd, gan warantu problemau sgwrsio.

Mae'r agoriad trawiad llawn cyflym hwn yn digwydd oherwydd y siambr huddling neu ddyluniad gwefusau adwaith. Wrth i'r disg ddechrau codi, mae nwy sy'n ehangu yn llifo i siambr lle mae'n gweithredu ar arwynebedd mwy. Mae'r cynnydd sydyn mewn grym codi yn achosi i'r falf agor yn llwyr. Mae'r falf yn aros yn llydan agored nes bod y pwysedd yn gostwng yn sylweddol is na'r pwynt gosod, fel arfer 2-4%. Gelwir y gwahaniaeth pwysau hwn rhwng agor a chau yn chwythu i lawr.

Mae falfiau a weithredir gan beilot yn goddef pwysau cefn uwch, hyd at 50% o bwysau gosod mewn rhai dyluniadau, oherwydd nid yw pwysau cefn yn effeithio ar y grym cau. Mae hyn yn eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer systemau gyda phenawdau rhyddhau hir neu benynnau fflêr a rennir lle mae pwysau cefn yn amrywio gyda gweithrediad falfiau eraill.

Cefnogwch y falf yn annibynnol rhag pibellau. Ni ddylai'r falf ddwyn pwysau pibellau mewnfa neu ollwng. Gall straen pibellau gamalinio mewnolion y falf ac achosi gollyngiadau neu rwymo. Defnyddiwch gynheiliaid pibell wedi'u dylunio'n gywir wrth ymyl y falf.

Cyfnodau Cynnal a Chadw a Phrofi

Mae'r rhan fwyaf o awdurdodaethau yn gofyn am brofion falf rhyddhad pwysau cyfnodol. Mae'r egwyl yn dibynnu ar ddifrifoldeb y gwasanaeth a gofynion rheoleiddio. Gallai gwasanaethau glân, nad ydynt yn cyrydol ganiatáu cyfnodau prawf o 5 mlynedd. Mae angen cynnal profion blynyddol neu amlach ar wasanaethau budr, cyrydol neu faeddu.

Mae profion yn y fan a'r lle yn defnyddio offer cymorth hydrolig i godi'r falf tra bydd yn parhau i fod wedi'i osod. Mae hyn yn gwirio bod y ddisg yn rhydd i symud ac yn gallu cracio ar agor. Fodd bynnag, ni all profion yn y fan a'r lle wirio tyndra sedd na chywirdeb pwysau gosod gwirioneddol. Gwiriad gweithredol sylfaenol ydyw, nid ardystiad cynhwysfawr.

Mae profion mainc mewn siop ardystiedig yn darparu gwiriad cyflawn. Mae'r falf yn cael ei thynnu, ei dadosod, ei glanhau, ei harchwilio, ei hailosod, ac yna ei phrofi ar stand prawf. Mae'r stondin prawf yn cynyddu'r pwysau yn raddol wrth fonitro am ollyngiadau. Pan fydd y falf yn agor, cofnodir y pwysau agor. Rhaid i hyn fod o fewn ±3% o bwysau gosod platiau enw fesul gofynion ASME. Yna mae'r falf yn ailsefyll a chofnodir y pwysau cau i wirio chwythu i lawr yn iawn. Yn olaf, profir tyndra sedd fesul API 527, sy'n pennu cyfraddau swigen a ganiateir ar gyfer gwahanol feintiau falf.

Ar ôl pasio profion mainc, mae'r falf yn derbyn tag ardystio newydd sy'n dangos dyddiad y prawf, pwysau gosod, a chyfleuster prawf. Mae'r ddogfennaeth hon yn profi cydymffurfiaeth yn ystod arolygiadau rheoleiddiol.

Safonau'r Diwydiant a Gofynion Cydymffurfio

Mae dylunio, profi a chymhwyso falfiau pwysau yn cael eu llywodraethu gan sefydliadau safonau lluosog. Nid yw deall y gofynion hyn yn ddewisol; mae'n orfodol yn gyfreithiol yn y rhan fwyaf o gyfleusterau diwydiannol.

Boeler ASME a Chod Llestr Pwysedd

Mae Cymdeithas Peirianwyr Mecanyddol America yn cyhoeddi'r safonau diogelwch llestr pwysedd diffiniol ar gyfer Gogledd America a llawer o ranbarthau eraill. Mae Adran I ASME BPVC yn ymdrin â boeleri tanio lle mae ffrwydradau stêm yn peri risgiau trychinebus. Mae gofynion yn llymach yma nag yn unman arall.

Rhaid i falfiau Adran I gael y stamp "V", sy'n golygu eu bod wedi'u cynhyrchu o dan reolaeth ansawdd ASME llym a'u profi gan arolygydd awdurdodedig. Mae angen rheolaeth chwythu benodol ar y falfiau hyn, fel arfer o leiaf 2 psi neu 2%, a gyflawnir trwy ddyluniad cylch addasu gofalus. Mae'r crynhoad a ganiateir (cynnydd pwysau uwchlaw MAWP) wedi'i gyfyngu i 3% ar gyfer falf sengl neu 5% ar gyfer falfiau lluosog. Mae'r rheolaeth dynn hon yn atal pigau pwysau peryglus.

Mae Adran VIII ASME yn ymdrin â llongau pwysau heb eu tanio fel adweithyddion cemegol, tanciau storio, a silindrau nwy cywasgedig. Mae falfiau Adran VIII yn cario'r stamp "UV" ac mae ganddynt ofynion mwy hamddenol nag Adran I. Caniateir cronni hyd at 10% ar gyfer falf sengl neu 16% ar gyfer falfiau lluosog. Nid yw chwythu i lawr yn orfodol.

Y pwynt critigol y mae llawer o beirianwyr yn ei golli: Ni ellir defnyddio falfiau Adran VIII ar foeleri Adran I. Nid oes gan falfiau Adran VIII nodweddion rheoli chwythu i lawr gorfodol falfiau Adran I, a fyddai'n achosi clebran peryglus a'r posibilrwydd o ddinistrio falf yn y gwasanaeth boeler stêm. Mae diffyg cyfatebiaeth y fanyleb hon wedi achosi damweiniau difrifol.

Змяняецца ў залежнасці ад нагрузкі

Er bod ASME yn darparu rheolau adeiladu a gofynion stampio, mae Sefydliad Petroliwm America yn darparu canllawiau ymarferol ar gyfer dewis, maint a gweithredu mewn cyfleusterau olew a nwy.

Mae'r cydbwysedd peirianneg critigol yn digwydd yn y ddisg falf. Ar un ochr, mae cywasgu'r gwanwyn yn creu grym cau. Ar yr ochr arall, mae pwysedd hylif sy'n gweithredu ar ardal y disg yn creu grym agoriadol. Pan fydd y grym agoriadol yn fwy na'r grym cau, mae'r falf yn codi. Mae'r berthynas hon yn dilyn yr hafaliad sylfaenol:

Mae API 521 yn canolbwyntio ar ddylunio system yn hytrach na dewis falf. Mae'n arwain cyfrifo llwythi rhyddhad ar gyfer gwahanol senarios: amlygiad i dân, methiant dŵr oeri, adweithiau rhedeg i ffwrdd, ehangiad thermol, a chwythu anwedd. Mae API 521 yn diffinio'r senarios y mae'n rhaid i'ch falf eu trin.

Mae API 526 yn safoni dimensiynau ffisegol a graddfeydd tymheredd pwysau ar gyfer falfiau rhyddhad diogelwch dur flanged. Mae'r safoni hwn yn galluogi cyfnewidioldeb rhwng gweithgynhyrchwyr. Gallwch ddisodli falf a fethwyd gydag unrhyw gyfwerth sy'n cydymffurfio ag API 526 heb addasu pibellau.

Mae API 527 yn diffinio gweithdrefnau prawf tyndra sedd a meini prawf derbyn. Mae'n pennu cyfraddau swigen a ganiateir yn ystod profion mainc. Mae hyn yn meintioli'r hyn y mae "gollwng-dynn" yn ei olygu mewn gwirionedd mewn termau mesuradwy yn hytrach na barn oddrychol.

Mae API 576 yn darparu canllawiau archwilio a phrofi ar gyfer dyfeisiau purfa a dyfeisiau lleddfu pwysau gweithfeydd cemegol. Mae'n manylu ar fecanweithiau methiant (cyrydiad, graddio, erydiad) ac yn rhagnodi cyfnodau a dulliau arolygu. Dyma'r cydymaith gweithredol i'r safonau dylunio.

Safonau Allyriadau Amgylcheddol a Ffo

Yn hanesyddol roedd falfiau pwysedd yn ffynhonnell fawr o allyriadau ffo, y gollyngiadau anfwriadol sy'n rhyddhau cyfansoddion organig anweddol a nwyon tŷ gwydr i'r atmosffer. Mae rheoliadau amgylcheddol modern yn gorfodi gwelliannau dramatig mewn technoleg selio falf.

Mae API 624 yn ymdrin â phrofi morloi coesyn ar gyfer falfiau coesyn codi fel falfiau giât a glôb. Rhaid i'r falf oroesi 310 o gylchoedd mecanyddol ynghyd â chylchredau thermol gyda llai na 100 ppm o ollyngiad methan wedi'i ganfod. Mae hwn yn brawf math pasio / methu sy'n dileu dyluniadau gwael.

Mae ISO 15848 yn mynd â hyn ymhellach gyda gwahanol "ddosbarthiadau dygnwch." Rhaid i falf Dosbarth CO3 oroesi 2,500 o gylchoedd mecanyddol tra'n cynnal cywirdeb sêl. Mae'r safon hon yn defnyddio canfod gollyngiadau heliwm ar gyfer sensitifrwydd eithafol. Mae bodloni ISO 15848 yn gofyn am dechnoleg pacio "Isel-E" (allyriadau isel), sy'n nodweddiadol yn cynnwys systemau pacio wedi'u llwytho'n fyw gyda golchwyr gwanwyn Belleville sy'n cynnal pwysau pacio cyson wrth i ddeunyddiau gywasgu dros amser.

Nid yw'r safonau allyriadau ffo hyn yn ddewisol mewn llawer o awdurdodaethau. Mae rheoliadau'r Undeb Ewropeaidd, gofynion EPA yr Unol Daleithiau, a pholisïau amgylcheddol corfforaethol yn gorfodi fwyfwy falfiau ardystiedig E-isel ar gyfer pob gosodiad newydd ac ailosod falfiau presennol.

Cymwysiadau ar draws Gwahanol Ddiwydiannau

Er bod ASME yn darparu rheolau adeiladu a gofynion stampio, mae Sefydliad Petroliwm America yn darparu canllawiau ymarferol ar gyfer dewis, maint a gweithredu mewn cyfleusterau olew a nwy.

Systemau Dŵr a HVAC

Mae falfiau diogelwch gwresogydd dwr yn atal ffrwydrad rhag methiant thermostat. Os bydd y thermostat yn glynu a gwresogi yn parhau am gyfnod amhenodol, mae tymheredd y dŵr yn codi ac mae pwysedd stêm yn cynyddu'n gyflym. Mae'r falf rhyddhad tymheredd-pwysedd (TPRV) sydd wedi'i osod ar ben y tanc yn agor ar 150 psi neu 210 ° F, pa un bynnag sy'n dod gyntaf. Mae'r ddyfais syml hon yn atal miloedd o ffrwydradau posibl yn flynyddol.

Mae falfiau diogelwch gwresogydd dwr yn atal ffrwydrad rhag methiant thermostat. Os bydd y thermostat yn glynu a gwresogi yn parhau am gyfnod amhenodol, mae tymheredd y dŵr yn codi ac mae pwysedd stêm yn cynyddu'n gyflym. Mae'r falf rhyddhad tymheredd-pwysedd (TPRV) sydd wedi'i osod ar ben y tanc yn agor ar 150 psi neu 210 ° F, pa un bynnag sy'n dod gyntaf. Mae'r ddyfais syml hon yn atal miloedd o ffrwydradau posibl yn flynyddol.

Mae difrod cavitation yn bryder mawr mewn systemau dŵr pwysedd uchel. Pan fydd cyflymder dŵr yn cynyddu trwy falf lleihau pwysau, mae pwysedd statig yn gostwng. Os yw'r pwysedd yn disgyn o dan bwysedd anwedd dŵr, mae swigod yn ffurfio. Wrth i'r llif arafu i lawr yr afon ac wrth i bwysau wella, mae'r swigod hyn yn chwythu'n dreisgar. Mae'r swigod sy'n cwympo yn cynhyrchu jetiau o hylif â ffocws sy'n symud ar gannoedd o fetrau yr eiliad. Mae'r microjets hyn yn erydu metel o'r corff falf mewn proses o'r enw pitting. Diferion pwysedd llwyfan gan ddefnyddio dwy falf mewn cyfres neu defnyddiwch ddyluniadau trim gwrth-cavitation arbennig sy'n torri'r gostyngiad pwysau i lawer o gamau bach ac yn symud cwymp swigen i ffwrdd o arwynebau metel.

Prosesu Cemegol a Phurfeydd

Ar ôl pasio profion mainc, mae'r falf yn derbyn tag ardystio newydd sy'n dangos dyddiad y prawf, pwysau gosod, a chyfleuster prawf. Mae'r ddogfennaeth hon yn profi cydymffurfiaeth yn ystod arolygiadau rheoleiddiol.

Mae falfiau rhyddhau thermol yn amddiffyn systemau hylif sydd wedi'u blocio i mewn. Os yw rhan o bibell wedi'i llenwi â hylif yn cael ei hynysu rhwng falfiau caeedig ac yna'n cael ei gynhesu gan wres yr haul neu wres proses, mae ehangu thermol yn creu pwysau enfawr. Yn y bôn, mae hylifau yn anghywasgadwy, felly gall hyd yn oed ychydig raddau o godiad tymheredd gynhyrchu pwysau sy'n byrstio pibellau. Mae falfiau rhyddhad thermol bach o faint ar gyfer cyfeintiau ehangu hylif yn darparu'r amddiffyniad hwn.

Mae senarios adwaith rhedeg i ffwrdd yn gofyn am ddadansoddiad gofalus o ofynion lleddfu. Gall adwaith ecsothermig gydag oeri aflwyddiannus gynhyrchu nwy ar gyfraddau cyflymu. Rhaid i'r falf rhyddhau drin nid yn unig y cynhyrchiad anwedd arferol ond hefyd y cynhyrchiad anwedd gwaethaf o'r adwaith ffo. Mae'r cyfrifiadau hyn yn gofyn am wybodaeth cineteg adwaith manwl a thybiaethau ceidwadol ynghylch methiannau yn y system oeri.

Cynhyrchu Olew a Nwy

Mae falfiau diogelwch pwysau pen ffynnon yn amddiffyn rhag ymchwyddiadau pwysau ffurfio sydyn. Mae tiwbiau cynhyrchu yn gweithredu ar bwysedd uchel, a gall methiant offer achosi pigau pwysau sydyn. Mae cerbydau gwasanaeth cyhoeddus o faint ar gyfer gallu llif ffurfio llawn yn darparu'r amddiffyniad olaf yn erbyn chwythu.

Mae systemau fflêr yn casglu gollyngiadau falf rhyddhau o bob rhan o gyfleuster cyfan. Mae falfiau gwasgedd lluosog yn gollwng i benynnau a rennir sy'n cyfeirio'r holl ollyngiadau i flaen fflêr lle mae hydrocarbonau'n llosgi yn hytrach na'u rhyddhau'n uniongyrchol i'r atmosffer. Mae'r pennawd fflêr yn gweithredu ar bwysedd cefn amrywiol yn dibynnu ar ba falfiau sy'n llifo. Mae hyn yn gofyn am beirianneg ofalus i sicrhau nad eir y tu hwnt i gyfraddau pwysedd cefn falfiau unigol pan fydd falfiau lluosog yn gweithredu ar yr un pryd.

Mae llwyfannau alltraeth yn wynebu heriau unigryw oherwydd cyfyngiadau pwysau a gofod. Rhaid codi pob pwys o offer gyda chraen neu hofrennydd. Mae hyn yn gyrru'r galw am ddyluniadau falf cryno, ysgafn. Mae cymwysiadau tanfor yn ychwanegu cymhlethdod tymheredd dŵr môr oer a phwysau amgylchynol uchel. Mae deunyddiau a dyluniadau arbenigol yn mynd i'r afael â'r amodau eithafol hyn.

Hydrogen a Thanwyddau Amgen

Mae'r ymdrech i economi hydrogen yn cyflwyno heriau digynsail i dechnoleg falfiau pwysau. Mae moleciwlau hydrogen yn ddigon bach i ymledu i mewn i delltau crisial metel, gan achosi embrittled hydrogen sy'n lleihau hydwythedd deunydd. Mae duroedd cryfder uchel sy'n gweithio'n berffaith mewn gwasanaeth nwy naturiol yn cracio'n drychinebus mewn hydrogen.

Mae gorsafoedd ail-lenwi hydrogen angen falfiau pwysedd â sgôr gwasanaeth 700 bar (10,000 psi) gyda seiclo thermol eithafol o -40°C i +85°C. Ni all deunyddiau safonol oroesi 102,000 o gylchoedd pwysau o dan yr amodau hyn. Mae aloion dur di-staen austenitig newydd a phrotocolau profi arbenigol yn cael eu datblygu'n benodol ar gyfer cymwysiadau hydrogen.

Mae angen ailgynllunio deunyddiau sêl hefyd ar gyfer hydrogen. Mae elastomers safonol yn caniatáu treiddiad hydrogen gormodol. Gall y nwy hydrogen sydd wedi'i doddi yn y deunydd sêl achosi datgywasgiad ffrwydrol pan fydd pwysau'n gostwng yn gyflym. Mae'r nwy toddedig yn ehangu'n gyflymach nag y gall ddianc, gan rwygo'r sêl yn llythrennol. Mae hyn yn gofyn am gyfansoddion sêl arbenigol sy'n gallu gwrthsefyll treiddiad a datgywasgiad ffrwydrol.

Mae'r diwydiant falfiau pwysau yn sefyll ar groesffordd traddodiad peirianneg fecanyddol ac arloesi digidol. Er nad yw ffiseg graidd wedi newid, mae'r cyd-destun y mae'r dyfeisiau hyn yn gweithredu ynddo wedi trawsnewid. Rhaid i beirianwyr modern fesur maint falfiau gan ddefnyddio API 520 tra ar yr un pryd yn dewis deunyddiau sy'n gydnaws â hydrogen sy'n gwrthsefyll embrittlement, gan sicrhau bod morloi yn bodloni safonau allyriadau ffo fel API 624 ac ISO 15848, ac ystyried integreiddio monitro acwstig ar gyfer cynnal a chadw rhagfynegol.

Nid yw falfiau pwysedd craff sydd â synwyryddion IoT bellach yn wylwyr mecanyddol ynysig ond yn hytrach yn cyfathrebu nodau mewn systemau offer diogelwch ar draws y planhigyn. Mae dadansoddeg data yn rhagweld methiannau morloi 45-75 diwrnod ymlaen llaw, gan symud patrymau cynnal a chadw o atgyweiriadau adweithiol i ymyriadau ar sail cyflwr sy'n arbed miliynau mewn costau amser segur.

Wrth i ddiwydiannau symud tuag at gynaliadwyedd, bydd falfiau pwysau yn chwarae rhan fawr wrth sicrhau bod cludwyr ynni cenhedlaeth nesaf, o hydrogen i amonia, yn cael eu trin â'r un trylwyredd a diogelwch ag sy'n amddiffyn systemau stêm a phetrolewm. Bydd llwyddiant y farchnad yn perthyn i weithgynhyrchwyr sy'n cyfuno meteleg uwch â thechnoleg selio allyriadau isel a diagnosteg ddeallus, gan ddarparu nid yn unig caledwedd ond atebion diogelwch cyflawn ar gyfer y cyfnod nesaf o seilwaith diwydiannol.