Схема задвижки: детали поперечного сечения, символы и открытые и закрытые виды

Два чертежа одного и того же клапана часто приходят в одном электронном письме. Один из них представляет собой вырез, показывающий клиновые ворота, расположенные между двумя сиденьями. Другой — небольшой галстук-бабочка на схеме трубопроводов и приборов. Оба называются схемой задвижки, и их смешивание при обзоре конструкции редко заканчивается хорошо.

Краткий ответ: схема задвижки представляет собой вид в разрезе, показывающий внутренние части — корпус, крышку, затвор, седло, шток, уплотнение и маховик — нарисованные в полностью закрытом и полностью открытом положениях. По этому разрезу вы можете прочитать принцип уплотнения, ход штока, путь потока и наиболее вероятные места утечки. Символ P&ID указывает только место расположения клапана на линии.

Что показывает схема задвижки и что она не учитывает

Первый вывод: поперечное сечение дает вам геометрию и принцип работы, а не характеристики. Класс давления, материал отделки, торцевое соединение и монтажная длина появляются только после того, как кто-то их промаркировал.

Правильный разрез разрезает клапан по его центральной линии, поэтому проход для потока, затвор и оба седла видны одновременно. Поскольку один и тот же макет повторно используется во всем семействе продуктов, чертеж часто является общим, а не привязанным к одному номеру модели. Проверьте это, прежде чем указывать размеры.

Две детали стоит проверять каждый раз. Сиденья нарисованы как единое целое с корпусом или в виде отдельных сменных колец? Второй стоит дороже, но его можно перерезать или заменить в полевых условиях. А на рисунке видно плечо заднего сиденья на выносе? Эта функция определяет, можно ли заменить уплотнение, когда клапан все еще находится под давлением.

Открытые и закрытые позиции: почему диаграмма рисуется дважды

Вывод: двухпанельный чертеж существует потому, что задвижка уплотняется в закрытом состоянии и течет в открытом, и ни один вид не показывает честно оба состояния.

В закрытой панели ворота сидят полностью, прижимаясь к обоим сиденьям. Уплотнение происходит за счет давления в линии, которое толкает затвор в выходное седло, подкрепленное механической силой штока. В открытой панели заслонка убирается в капот, оставляя прямое отверстие, перепад давления которого едва превышает длину трубы.

Прочесть обязанность можно прямо по рисунку. Ход затвора составляет примерно один диаметр отверстия, поэтому 4-дюймовый клапан перемещает затвор примерно на 4 дюйма между состояниями; именно поэтому капот высокий и маховик нужно так много поворачивать. Все, что находится между двумя панелями, представляет собой положение дросселирования, и именно об этом состоянии тихо предупреждает рисунок. Частично открытые ворота пропускают высокоскоростной поток через поверхности сидений, и они разрушаются.

Галстук-бабочка: чтение задвижки на P&ID

Вывод: на P&ID задвижка представляет собой галстук-бабочку — два треугольника, направленных друг на друга с линией, проходящей через середину, — и этот символ не несет никакой информации о размере, номинале или материале.

Его соседи в масштабе чертежа выглядят одинаково:

• Задвижка: два треугольника, пересекающиеся друг с другом, с прямой линией, проходящей через центр.
• Шаровой клапан: тот же галстук-бабочка с закрашенным кругом посередине.
• Шаровой кран: галстук-бабочка с открытым кругом и линией стержня над ним.
• Обратный клапан: галстук-бабочка или заслонка плюс стрелка потока, но не шток.
• Задвижка с приводом: галстук-бабочка с квадратом или полукругом на штоке для пневматического, гидравлического или моторного привода.

Символ никогда не показывает расточную часть: размер отверстия, класс давления, торцевое соединение и обрезку. Они указаны в списке линий и в паспорте клапана, а не на самом чертеже.

Типы, которые можно узнать прямо по рисунку

Rising stem, non-rising stem and OS&Y

Вывод: положение штока на чертеже подскажет тип еще до того, как вы прочитаете одну этикетку.

На поднимающемся штоке резьбовая часть заметно приподнимается при открытии клапана, поэтому положение видно со всей платформы. Конструкция OS&Y (внешний винт и хомут) помещает резьбу вне уплотнения, подвергает воздействию воздуха и легко смазывает, поэтому она доминирует в задвижках для нефтяных месторождений. Неподнимающийся шток удерживает маховик на фиксированной высоте и перемещает ворота с помощью внутренней резьбы — удобно, когда высота ограничена, но положение скрыто.

ЗАДВИЖКА FC API 6A Задвижка для нефтепромысла Задвижка API 6A для работы с нефтью, газом и буровыми растворами, размеры 2-1/16–9 дюймов и номинальное давление 2000–10 000 фунтов на квадратный дюйм. Посмотреть продукт →

Клиновые, параллельные и посадочные варианты

Вывод: форма затвора и детали седла предсказывают, как клапан справляется с температурой, деформацией и абразивами.

Цельный клин представляет собой цельную деталь, он прост и недорог, и пригоден для общего обслуживания, хотя после термоциклирования он может прилипнуть. Гибкий клин имеет прорезь, позволяющую диску изгибаться и следовать за седлами, поэтому он появляется при высокотемпературных работах. Разъемный клин использует две половины на шаровом шарнире и самовыравнивается, поэтому ориентация при установке не имеет большого значения. Металлические седла, покрытые 13Cr или стеллитом, устойчивы к абразивному воздействию и нагреву, но требуют более высокого крутящего момента закрытия; упругие седла из ПТФЭ уплотняются с меньшими усилиями, но имеют устойчивый температурный потолок.

О чем говорит разрез перед установкой

Вывод: разрез отвечает на три вопроса установки — направление потока, ориентация штока и возможность обслуживания клапана на месте.

• Направление потока. Большинство задвижек являются двунаправленными, но отмеченное предпочтительное направление обычно отражает нагрузку на седло или расположение дренажа, и этому стоит следовать при работе в буровых растворах.
• Ориентация ствола. Маховик вверху, где есть место, или коническая передача и боковой маховик, где его нет. Приводимым в действие клапанам необходим зазор над капотом для полного хода цилиндра.
• Полость и дренаж. Закрытые ворота удерживают давление в полости тела; дренажное или вентиляционное отверстие на чертеже указывает на то, что из него можно безопасно удалить воздух до открытия капота.
• Доступ к сервису. Место для упаковки и зазор между болтами капота изображаются в масштабе чаще, чем можно было бы ожидать. Если на чертеже нет места для гаечного ключа, поле это обнаружит за вас.

Решения по управлению потоком, подобные этим, более подробно рассматриваются в нашей заметке как задвижки регулируют поток в нефтепроводах .

ЗАДВИЖКА FLS API 6A Задвижка для управления потоком на нефтяном месторождении Задвижка API 6A для нефти, газа и буровых растворов, размеры от 1-13/16 до 7-1/16 дюйма и номинальное давление до 20 000 фунтов на квадратный дюйм. Посмотреть продукт →

Точки отказа, которые диаграмма помогает вам предсказать

Вывод: тот же разрез, который показывает, как уплотнения клапана, также показывает все пути, по которым они могут выйти из строя.

1. Задиры на седле и шибере, вызванные дросселированием или абразивными твердыми частицами, движущимися на скорости.
2. Утечка через уплотнение вдоль штока, усугубляемая наличием царапин на поверхности штока.
3. Утечки между корпусом и крышкой — наиболее распространенная внешняя утечка на крышках с болтовым креплением после термоциклирования.
4. Залипание клиньев в условиях высокотемпературной эксплуатации, когда корпус расширяется быстрее диска.
5. Износ резьбы на невыдвижных штоках, где рабочая резьба находится внутри технологической жидкости.
6. Избыточное давление в полости, когда закрытый затвор удерживает жидкость, а обогрев делает все остальное.

Ничего этого не видно снаружи клапана. Все это видно на приличном рисунке в разрезе.

Часто задаваемые вопросы

Схема задвижки — это то же самое, что и поперечное сечение?

Обычно да. В контексте технического обслуживания или технических данных диаграмма представляет собой поперечное сечение в разрезе. В P&ID или в повествовании об управлении та же фраза означает символ галстука-бабочки. Перед началом встречи спросите, какой документ лежит на столе.

Можно ли дросселировать задвижку?

Можно, и сразу ничего не сломается, но не стоит. Частично открытые ворота подвергают сиденья воздействию высокоскоростного потока и вибрации, а диск может трястись о направляющие. Задвижки представляют собой запорные клапаны: полностью открытые или полностью закрытые.

Почему символ задвижки имеет форму галстука-бабочки?

Два треугольника представляют собой два интерфейса «седло-затвор», а линия, проходящая через середину, представляет собой прямой путь потока. Символ на самом деле представляет собой диаграмму поперечного сечения, сведенную к двум наиболее важным характеристикам.

Соответствие чертежа клапану, который вы покупаете.

Вывод: используйте диаграмму, чтобы задавать более точные вопросы, а затем сверяйте ответы с данными реальной модели.

Если на чертеже изображен гибкий клин, задний буртик и крышка с болтовым креплением, а в предложении указан цельный клин и сварная крышка, вы сравниваете два разных клапана. Это несоответствие является одной из наиболее частых причин, по которой первая поставка отклоняется на верфи. При работе на нефтяных месторождениях самый быстрый способ проверки — это приложить разрез к странице модели: задвижки FC и FLS имеют классическую конструкцию с привинченной крышкой и поднимающимся штоком, используемую на устьях скважин и манифольдах, а гидравлические задвижки заменяют маховик цилиндром для дистанционного или аварийного управления. Если оборудование для вас новое, дополнительную информацию см. что такое задвижка и почему она важна в добыче нефти заполняет контекст поля.

ЗАДВИЖКА ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ API 6A Задвижка для нефтепромысла Гидравлический запорный клапан API 6A для работы с нефтью, газом и буровыми растворами, предлагается в размерах от 1-13/16 до 7-1/16 дюйма и до 20 000 фунтов на квадратный дюйм. Посмотреть продукт →