1. Introduzione
UN valvola del gate è un lineare, valvola on/off progettata per aprire completamente o chiudere completamente il flusso di fluido attraverso una tubazione.
Impiega un cancello scorrevole (o cuneo) che si muove perpendicolare al percorso del flusso, offrendo un ostacolo minimo quando si chiude completamente aperta e stretta quando è chiusa.
A differenza delle valvole di limitazione, Le valvole di gate non sono destinate alla regolazione del flusso ma a fini di isolamento.
Sviluppo storico ed evoluzione
Le valvole del gate risalgono alle prime applicazioni a vapore nel 1800.
Man mano che i sistemi industriali crescevano in complessità e scala, Le valvole del gate si sono evolute: dai corpi in ghisa e da zeppe artigianali a design in lega ad alte prestazioni con sedili accusati di precisione.
La scienza della produzione e dei materiali moderni ha abilitato valvole che resistono a pressioni estreme (> 250 sbarra) e temperature (–196 ° C a 600 ° C.), Serve petrolio esigente & gas, energia, e processi chimici.
2. Cos'è una valvola di gate?
UN cancello valvola è una valvola a chiusura a full -bore che utilizza un cancello di metallo (o cuneo) per bloccare il flusso fluido.
Nella sua posizione completamente aperta, Il cancello si ritira interamente dal percorso di flusso, Creazione di un passaggio uguale di diametro al foro della tubazione.

Questa configurazione "diretta" minimizza la resistenza al flusso e la perdita di pressione, Fare valvole di gate ideali per applicazioni in cui la massima capacità di flusso e ΔP minimo sono fondamentali.
Le valvole di gate sono prodotte in dimensioni da DN 10 (¾ ") a dn 2000 (80") e lezioni di pressione che vanno dalla classe 125 (≈ 19 sbarra) fino alla classe 2500 (≈ 413 sbarra).
Attributi chiave:
- Solo servizio on/off: Non destinato a limitare; I colpi parziali possono causare l'erosione del sedile.
- Isolamento bidirezionale: Fornisce una tenuta altrettanto stretta se il flusso è a monte o a valle.
- Indicazione di posizione visiva: Sam e os&I design di Y consentono agli operatori di vedere a colpo d'occhio se la valvola è aperta o chiusa.
Principio di funzionamento
Meccanici di gate-e-sedi
Il funzionamento di una valvola di gate si basa sull'interazione tra il cancello e i sedi all'interno del corpo della valvola.
Quando la valvola è chiusa, Il cancello scende e posti contro due superfici di sigillazione (posti a sedere) Nel corpo della valvola.
Nelle porte di tipo cuneo, La forma conica del cancello lo costringe strettamente contro i sedili mentre si muove verso il basso, creando un sigillo.

Le porte di tipo parallelo si basano sulla pressione del fluido o una forza esterna per premere il cancello contro i sedili.
Quando viene aperta la valvola, Il cancello viene sollevato dal percorso del flusso, Consentire al fluido di passare attraverso la valvola con un ostruzione minima.
Caratteristiche di controllo del flusso
In posizione completamente aperta, Le valvole del gate offrono un percorso di flusso diretto, con conseguente caduta di pressione molto bassa.
Ciò li rende ideali per le applicazioni in cui è cruciale mantenere alte portate con una perdita di energia minima, come nelle condutture a lunga distanza.
Tuttavia, Le valvole del gate non sono adatte per le applicazioni di limitazione.
Quando parzialmente aperto, Il cancello crea uno stretto passaggio per il fluido, che può causare un flusso ad alta velocità, turbolenza, ed usura eccessiva sul cancello e sui sedili.
Questo può portare al rumore, vibrazione, e una durata della valvola abbreviata. Di conseguenza, Le valvole di gate vengono utilizzate principalmente per il servizio on-off piuttosto che per la regolazione continua delle portate.
3. Progettazione e costruzione della valvola di gate
L'affidabilità e la longevità di una valvola di gate dipendono dal design meticoloso dei suoi componenti, Selezione materiale giudiziosa, e metodi adeguati di connessione.
Componenti chiave
| Componente | Funzione & Caratteristiche |
| Corpo | Ospita parti interne e sostiene la pressione della linea. Tipicamente lanciato o forgiato; Lo spessore della parete del corpo segue ASME B16.34 per resistere alla classe 2500 (≈ 413 sbarra). |
| Cofano | Copre e sigilla la camera del corpo. L'articolazione del cofano a corpo può essere imbullonata, filettato, o saldato. Fornisce l'accesso per la manutenzione. |
| Cancello (Disco) | La barriera in movimento. I disegni includono un cuneo solido, cuneo flessibile (tagli assiali per assorbire l'espansione termica), e spinto a cuneo (Due metà indipendenti per autoallineamento). |
| Sedili | Superfici con precisione machinate su cui il cancello sigilla. Può essere parte integrante (metallo -to -metal) o anelli morbidi sostituibili (PTFE, nichel). |
| Gambo | Trasmette il movimento dall'attuatore a gate. Comunemente 20 Mnv6 o acciaio inossidabile per resistenza alla corrosione. Standard di filo (per esempio., Acme o trapezoidale) Garantire viaggi fluidi. |
| Imballaggio & Ghiandola | Sigillando attorno allo stelo. Gli imballaggi di grafite o PTFE ottengono velocità di perdita ≤ 10⁻⁶ m³/s; I dadi della ghiandola comprimono l'imballaggio uniforme. Ri -packing periodico ripristina l'integrità del sigillo. |
| Ruota a mano/attuatore | Converte gli ingressi manuali o telecomando nel movimento del gate. Gli attuatori elettrici forniscono 10 000 Coppia nm per DN > 300 mm o classe 1500+ valvole. |
Selezione dei materiali
La scelta del materiale è guidata dalla pressione, temperatura, chimica fluida, e costo. Di seguito è riportato un riepilogo dei materiali comuni e delle loro buste di servizio:

| Materiale | Applicazioni tipiche | Intervallo di temperatura | Resistenza alla corrosione |
| Ghisa (IN 1561) | Acqua, vapore a bassa pressione | –10 ° C a 150 °C | Moderare; Non è adatto per supporti acidi/alcalini |
| Acciaio al carbonio (A216 WCB) | Olio & gas, vapore industriale generale | –29 ° C a 425 °C | Bene; suscettibile alla corrosione di CO₂/H₂s se non rivestita |
| Acciaio inossidabile (304/316) | Cibo, farmaceutico, acqua di mare | –196 ° C a 550 °C | Eccellente; resiste a un ampio spettro di sostanze chimiche |
| Acciai in lega (WC6/CRMO) | Vapore ad alta temperatura, petrolchimico | 450 ° C a 600 °C | Alta resistenza; resiste al creep e al solfidazione |
| Duplex/super duplex ss | Olio offshore & gas, cloruri | –50 ° C a 300 °C | Resistenza eccezionale alla corrosione di vaiolatura e stress |
| Plastica (PVC/CPVC/PP) | Acidi, caustiche, acqua a bassa temperatura | 0 ° C a 65 °C | Buono per acidi/basi forti; intervallo di temperatura limitato |
Connessioni finali (flangiato, filettato, saldatura)
Flangiato
Le connessioni flangiate sono lo standard del settore per le valvole di gate.
Ogni estremità della valvola presenta un appartamento, Flangia circolare che si accoppia a una flangia corrispondente sul gasdotto tramite bulloni e guarnizioni.
Questa disposizione fornisce un sigillo per le perdite in grado di resistere ad alte pressioni e temperature, consente anche l'installazione e la rimozione rapidi per manutenzione o ispezione.
Filettato
Estremità filettate, o interne (femmina) o esterno (maschio)—C sono comuni su valvole di piccole spalle (in genere ≤ dn 50). Offrono rapidamente, semplice trucco senza la necessità di guarnizioni o bulloni.
Tuttavia, La loro busta di servizio è limitata: I collegamenti a filo possono allentare o perdite in carichi ciclici, temperature estreme, o oscillazioni ad alta pressione, e non sono quindi inadatti per sistemi critici o ad alta pressione.
Saldato
La saldatura fonde permanentemente la valvola alla conduttura, o tramite Socket -Weld (per ≤ dn 50) o butt -weld (per dimensioni più grandi).
Questo metodo produce un eccezionalmente forte, giunto a leva zero ideale per alta pressione, alta temperatura, o servizi critici per la sicurezza.
Il compromesso è la complessità di manutenzione: La rimozione richiede in genere il taglio e il riaccensione della pipeline.
Variazioni STEM: in aumento vs. stelo senza risalto; vite esterna & giogo (Sistema operativo&Y)
Rastrelling vs. Non -crising -stem
- Sam di nascente: Il filo dello stelo coinvolge il cancello, Quindi, quando la valvola apre visibilmente lo stelo si estende sopra il cofano.
Questo fornisce un inequivocabile, Indicazione di accantonamento della posizione della valvola: valore in grandi installazioni o dove sono richiesti controlli di stato rapido. - Non -crising -stem: Lo stelo rimane ad un'altezza fissa e si gira all'interno del cofano; Il cancello si muove internamente.
Questo design compatto si adatta a spazi confinati o tubazioni aeree, Eliminare le preoccupazioni di autorizzazione e proteggere lo stelo da pericoli esterni.
Vite esterna & Giogo (Sistema operativo&Y)
Sistema operativo&Le valvole Y sono un sottotipo di progettazione del gambo in cui le filettature della vite rimangono esterne al limite di pressione, Supportato da un giogo saldato. I vantaggi includono:
- Manutenzione accessibile: I fili esposti rimangono puliti e lubrificati, semplificare la sostituzione e la lubrificazione dell'imballaggio.
- Indicazione di posizione chiara: Il viaggio a vite esposto corrisponde direttamente alla posizione del cancello.
- Capacità ad alta pressione: Comunemente specificato per grande diametro o classe 600+ installazioni ove affidabili, L'isolamento visibile è fondamentale.
4. Tipi e classificazione della valvola di gate
Le valvole di gate sono progettate in diverse configurazioni per soddisfare la pressione variabile, temperatura, e caratteristiche dei media.
Basato sul design del corpo e del disco
Le valvole di gate differiscono principalmente nella geometria e nella costruzione del loro disco (cancello) E come quel disco interagisce con i sedili del corpo.

Solido (Rigido) Valvola del gate a cuneo
- Geometria: Separare, disco affusolato lavorato con un angolo di cono da 3 ° -5 °.
- Meccanismo di tenuta: Il contatto metallo -metallo poiché il disco incuneato è forzato nei sedili affusolati abbinati.
- Punti di forza:
-
- Eccezionale durata nei servizi di temperatura costante.
- Il design più semplice produce il minor numero di percorsi di perdite e il costo di produzione più basso.
- Limitazioni:
-
- Suscettibile al legame o al berretto di fronte all'espansione termica o al disallineamento del sedile; La coppia di attuazione può salire fino a 30 %.
- Non ideale per il ciclo termico frequente.
Valvola di gate a cuneo flessibile
- Geometria: Disco singolo con uno o più slot assiali (di solito 1-2 tagli) permettendolo di flettere di 0,5-1 mm.
- Meccanismo di tenuta: I volti affusolati mantengono il pieno contatto anche sotto l'espansione differenziale tra disco e corpo.
- Punti di forza:
-
- Compensa automaticamente il disallineamento del sedile o la distorsione da sbalzi di temperatura (± 50 °C).
- Mantiene una pressione di sigillatura uniforme, Ridurre il rischio di perdite in ciclo termico.
- Limitazioni:
-
- Materiali leggermente più alti e costi di lavorazione (Circa 10-15 % Premium con zeppe solide).
- L'affaticamento a flessione deve essere considerata in applicazioni a ciclo molto alto.
Diviso (Dual) Valvola del gate a cuneo
- Geometria: Due mezzo dischi indipendenti collegati liberamente da una molla, spillo, o tie -rod.
- Meccanismo di tenuta: Ogni mezzo si allinea indipendentemente al rispettivo posto, Garantire un contatto da metallo -metallo uniforme.
- Punti di forza:
-
- Tollerante alle imperfezioni del sedile e al disallineamento fino a 1 mm senza compromettere il sigillo.
- Ideale per alta pressione (Classe 600–1500) e ambienti ad alta vibrazione in cui i cunei rigidi possono incepparsi.
- Limitazioni:
-
- Conteggio delle parti aumentate e complessità; I tempi di inventario e manutenzione di ricambio possono raddoppiare.
- I componenti della molla o del perno introducono ulteriori potenziali punti di usura.
Valvola del cancello per diapositive parallele
- Geometria: Piatto, Facce parallele sul disco; Nessun cono intrinseco.
- Meccanismo di tenuta: Molle esterne o pressione del sistema Spingi il disco sul sedile a valle; Una spalla lavorata spesso impedisce il percorso eccessivo.
- Punti di forza:
-
- Forza di posti a sedere uniforme su tutta la faccia del disco, Indipendentemente dalla posizione del cancello, Ridurre lo stress e l'usura localizzati.
- Bul per i servizi abrasivi o di liquame, Poiché le forze di cuneo più basse minimizzano l'incorporamento delle particelle e la sfalsamento.
- Limitazioni:
-
- Richiede hardware ausiliario (sorgenti o porte di bilanciamento), Aggiunta di costi e potenziali percorsi di perdite.
- L'integrità di sigillazione dipende dalla forza di molla o dalla pressione differenziale sufficiente; potrebbe non sigillare in modo affidabile a pressioni molto basse.
Basato su valutazioni di pressione -temperatura
Le valvole di gate devono essere specificate per corrispondere sia alla pressione operativa massima che alla temperatura del sistema.

Gli standard definiscono "classi" discrete o "valutazioni" che garantiscono la capacità di pressione di una valvola a una temperatura di riferimento (Generalmente 38 °C), insieme a una busta pressione -temperatura consentita oltre quel punto.
La selezione della valutazione corretta garantisce la sicurezza, prestazioni senza perdite in tutte le condizioni di servizio previste.
Standard di valutazione comuni
| Standard | Designazione | Pressione @ 38 °C | Intervallo di temperatura¹ | Materiali tipici |
| ANSI/ASME B16.34 | Classe 150 | ≤ 19 sbarra | –29 ° C a 425 ° C² | WCB, CF8M, WC6 |
| Classe 300 | ≤ 51 sbarra | –29 ° C a 425 ° C² | WCB, CF8M, WC6 | |
| Classe 600 | ≤ 124 sbarra | –29 ° C a 425 ° C² | WCB, WC6, Crmo | |
| Classe 900 | ≤ 196 sbarra | –29 ° C a 550 ° C³ | WC6, Crmo | |
| Classe 1500 | ≤ 258 sbarra | –29 ° C a 550 ° C³ | WC6, Crmo, Lega 625 | |
| Classe 2500 | ≤ 413 sbarra | –29 ° C a 550 ° C³ | Lega 625, Duplex SS | |
| ISO 5208 / Da pn | Pn 6 | ≤ 6 sbarra | 0 ° C a 120 °C | Ferro duttile, PVC |
| Pn 10 | ≤ 10 sbarra | 0 ° C a 120 °C | Ferro duttile, PP | |
| Pn 16 | ≤ 16 sbarra | –10 ° C a 150 °C | Ghisa, WCB | |
| Pn 25 | ≤ 25 sbarra | –10 ° C a 200 °C | WCB, WC6 | |
| Pn 40 | ≤ 40 sbarra | –10 ° C a 225 °C | WC6, Crmo |
Valvole di gate per depositi speciali

Valvole di gate criogeniche
- Caratteristiche del design: Bonnet estesi (altezza della valvola fino a 2 ×) per isolare l'imballaggio dal criogenico –196 ° C; leghe a bassa temperatura (A351 CF8M, ASTM A182 F304L).
- Dati chiave: Perdita ≤ 1 × 10⁻7 m³/s; indennità di contrazione termica fino a 2 mm.
- Casi d'uso: Elaborazione del GNL, Distribuzione del gas industriale.
Valvole di gate ad alta temperatura
- Caratteristiche del design: Corpi in lega WC6 o CRMO, pacchetti di grafite/metallici classificati a 600 °C, Giacche opzionali a vapore.
- Dati chiave: Forza di scorrimento ≥ 30 MPA AT 550 °C; Classe di perdita di sedile IV (≤ 0.1 % capacità) a temperature elevate.
- Casi d'uso: Linee a vapore surriscaldate, Forni di raffineria.
Valvole abrasive e di service
- Caratteristiche del design: Finiture con faccia dura (stellite, Sovrapposizioni WC - co), rivestimenti in ceramica/PU, Anelli di sedili sacrificali sostituibili in meno di un'ora.
- Dati chiave: Tassi di erosione < 0.05 mm/anno a 10 Velocità di liquame M/S.; Miglioramento della vita > 5× Trime over non forzate.
- Casi d'uso: Sterili minerari, polpa & linee di scorta di carta, Acqua carica di sabbia.
Resistente alla corrosione / Valvole foderate
- Caratteristiche del design: Rivestimenti PTFE/FEP fino a 3 mm di spessore, Parti bagnate in acciaio inossidabile o hastelloy, Imballaggio a doppia lip per gestire sostanze chimiche aggressive.
- Dati chiave: Compatibilità con 98 % H₂so₄, 50 % Naoh; tassi di perdita ≤ 1 × 10⁻6 m³/s.
- Casi d'uso: Dosaggio acido/caustico, Servizio di cloro, Linee CIP farmaceutiche.
Valvole di gate bilanciate a pressione
- Caratteristiche del design: I canali di bypass interni pareggiano la pressione attraverso il disco; I progetti di disco equilibrati riducono le forze di chiusura sbilanciate di 60–80 %.
- Dati chiave: Riduzione della coppia di attuazione da 5 000 Nm a 1 000 Nm su un DN 600 Classe 900 valvola.
- Casi d'uso: Rete idrica di grande diametro, Condotte di idrocarburi ad alta pressione.
5. Parametri di prestazione della valvola gate
Selezione e dimensionamento della variazione di Gate -Valve su tre metriche di performance chiave: Quanto flusso passano (CV e caduta di pressione),
Quanto si sigillano (classe di perdita), e quanta forza o coppia è necessaria per farli funzionare (Requisiti di attuazione).

Caduta di pressione e coefficiente di flusso (Cv)
Coefficiente di flusso (Cv):
Definito come il numero di Stati Uniti. galloni al minuto (GPM) di acqua a 60 ° F che passerà attraverso la valvola con a 1 caduta di pressione psi.
Valori CV tipici:
| Dimensione della valvola (Dn/in) | Kv (m³/h) | Cv (gpm/ps^½) |
| Dn 50 (2") | 50–70 | 60–85 |
| Dn 100 (4") | 200–240 | 240–290 |
| Dn 200 (8") | 800–1 000 | 960–1 200 |
| Dn 300 (12") | 2 500–3 000 | 3 000–3 600 |
Caduta di pressione:
Le valvole di gate sono a punta intera, Quindi il coefficiente di perdita di testa (K) In posizione completamente aperta è molto basso, in genere 0,03-0,08.
Per esempio, un DN 100 Valve che passa 20 m³/h di acqua produce ΔP ≈ 0.05 sbarra. Basso ΔP riduce al minimo i costi di energia e operativi di pompaggio in grandi sistemi di condutture.
Tassi di perdita e classe di tensione
Classi di perdita ANSI/FCI 70-2:
| Classe | Perdite massima (% della capacità della valvola al minuto) |
| Classe I. | ≤ 10 % |
| Classe II | ≤ 1 % |
| Classe III | ≤ 0.1 % |
| Classe IV | ≤ 0.01 % |
| Classe v | ≤ 0.001 % |
| Classe VI | ≤ 0.00001 % |
- Classe IV - noi Le valvole vengono utilizzate per i servizi critici (per esempio., isolamento a vapore, fluidi tossici o pericolosi).
- API 598 Test:
-
- Test di shell: Codice valvola pressurizzato a 1,5 × pressione nominale, Nessuna perdita consentita.
- Test del posto: Valvola chiusa contro la pressione nominale (lato a monte), con perdite consentite per classe ANSI/FCI (acqua o aria).
Soft-Seated vs. Metal seduto:
- Sedili morbidi (PTFE, elastomeri) spesso raggiungi la tenuta di classe VI a temperature basse a moderate (< 200 °C).
- Sedili in metallo Affidati alla lavorazione precisa e alla pressione della linea per sigillare, in genere la classe IV in servizio ad alta temperatura.
Metodi di coppia e di attuazione operativi
- Operazione manuale (Ruota della mano):
-
- La coppia richiesta aumenta con la dimensione della valvola, classe di pressione, e tenuta del sedile.
- Coppie tipiche manuali:
| Dimensione della valvola (Dn) | Classe 150 Coppia (Nm) | Classe 600 Coppia (Nm) |
| Dn 50 | 15–30 | 30–60 |
| Dn 200 | 150–250 | 300–450 |
| Dn 600 | 800–1 200 | 2000–3000 |
- Attuatori elettrici:
-
- Fornire un controllo preciso e una coppia fino a ~ 10 000 Nm per valvole di grande diametro o ad alta pressione.
- Le caratteristiche includono il feedback di coppia/posizione, velocità variabile, e integrazione con DCS/SCADA.
- Attuatori pneumatici:
-
- Usa l'aria compressa (4–8 fornitura di bar) Per guidare un pistone o un diaframma, Fornire operazioni ad alta velocità e coppie fino a ~ 5 000 Nm.
- Comune nei design del fallimento (Spring -Return) per chiusura di emergenza.
- Attuatori idraulici:
-
- Impiegare fluido incomprimibile per generare coppie molto alte (5 000–20 000 Nm) e ciclismo rapido in condizioni estreme.
- Adatto per installazioni remote o offshore in cui l'energia elettrica o dell'aria può essere limitata.
6. Applicazioni in tutti i settori
Isolamento on/spento delle valvole di gate ", sigillatura bidirezionale, e una resistenza al flusso minima li rendono indispensabile in un ampio spettro di industrie di processo.

Olio & Gas
A monte:
- Isolamento della testa di pozzo: Valvole di gate (DN 50 - DN 150; Classe 1500–2500) Fornire chiusura positiva sugli alberi di Natale e collettori di strozzamenti, Gestire le pressioni fino a 345 bar e servizio acustico (H₂s) condizioni.
- Perforazione del controllo fluido: Dimensioni dn 25 - dn 100 Con dischi di wedge flessibili regolano i resi di fango e proteggono le pompe dal backflow.
Midstream:
- Blocchi di pipeline: DN 600 - DN di grande bore 1200 Classe 600 Valvole isolare sezioni di tubazioni da 20-50 km per manutenzione o suine.
La valvola CV supera spesso 3 000 per accogliere i flussi di petrolio greggio di 10 000 m³/h. - Stazioni del compressore & Skid da misurazione: Le valvole di classe 900–1500 resistono alle pressioni cicliche (fino a 100 Cicli/giorno) e temperature da -40 ° C (inverno) A +50 °C (estate).
A valle:
- Unità di processo di raffineria: Valvole di gate con finiture resistenti alla corrosione (Hastelloy C - 276, Monel) isolare l'alta temperatura (400 °C) alimenta i reattori e il fondo stabilizzatore nafta.
- Terminali di GNL: Valvole di gate criogeniche (Bonnet estesi, opzioni soft-seat) Operando a –162 ° C Assicurarsi di un isolamento privo di perdite durante il trasferimento e la conservazione.
Generazione di energia
Servizio a vapore:
- Isolamento della caldaia: Valvole di gate (Dn 100 - dn 500; Classe 600–900; Corpo WC6/CRMO, imballaggio di grafite) Gestisci il vapore da 100–160 bar su 520 °C, Fornire chiusura critica per la sicurezza per i controlli dei bruciatori e i superatori.
- Bypass della turbina & Linee di scarico: Classe ad alta integrità 1500 valvole isolano le reti di bypass di emergenza; Azione rapida Attuatori pneumatici si chiudono in sotto 5 secondi per proteggere le turbine durante gli eventi di viaggio.
Acqua di raffreddamento & Condensa:
- Isolamento del condensatore: DN 300 - DN 800 Classe 150–300 Le valvole di gate in ghisa o in bestia da carbonio regolano i flussi di 5 000–15 000 m³/h a 25–40 ° C.
- Bypass di manutenzione: Le valvole di gate flangiate abilitano la pulizia del fascio del tubo del condensatore senza interruzioni della griglia.
Trattamento delle acque e delle acque reflue
Assunzione di acqua grezza:
- Isolamento dello schermo: Grande diametro (DN 800 - DN 2000) flussi di controllo delle valvole di gate in ferro duttile di 10 000–30 000 M³/H dai bacini, con valutazioni di classe 150–300 a fino a 16 sbarra.
- Isolamento della stazione della pompa: DN 150 - DN 400 Le valvole proteggono le pompe a più stadi; Le opzioni sedute resilienti forniscono chiusura di classe VI per prevenire la contaminazione incrociata.
Acque reflue & Effluente:
- Linee di fanghi: Trime resistenti all'abrasione (sovrapposizioni di tungsten -carbide) In DN 100 - DN 300 Le valvole sopportano i fanghi con 10-30 % solidi e velocità fino a 3 SM.
- Bypass di disinfezione UV: DN 50 - DN 150 foderato in plastica (PVC/CPVC) Le valvole del gate resistono al cloro e alla lampada UV Refrigerante chimiche a temperature ambiente.
Trasformazione chimica e petrolchimica
Servizi corrosivi:
- Linee acido/alcali: Valvole di gatelineate PTFE (DN 15 - DN 200; Pn 16 Pn 40) maniglia 98 % H₂so₄ e 50 % Naoh at 80 °C, Raggiungere i tassi di perdite ≤ 1 × 10⁻⁶ m³/s.
- Cloro & Acido clorosolfonico: Trims Hastelloy C - 276 e l'imballaggio di grafite a doppia LIP mantengono l'integrità a 120 ° C e 20 sbarra.
Processi di idrocarburi:
- Isolamento dell'alimentazione di reazione: Classe in acciaio inossidabile 600 Valve isolano le materie prime C₄/C₅ nei reattori a 200 °C, ridurre al minimo le perdite di vapore ed emissioni ambientali.
- Unità di rigenerazione del glicole: Classe di wedge flessibile 300 valvole in DN 50 - DN 150 manico di dimensioni 200 ° C Glicole ricco con solidi trascinati.
7. Vantaggi & Svantaggi delle valvole di gate
Vantaggi
- Perdita di pressione minima
Quando è completamente aperto, Il gate si ritrae completamente, Offrendo un percorso di flusso diretto con coefficienti di perdita di testa fino a 0,03-0,08.
Ciò si traduce in ΔP trascurabile, Ridurre l'energia di pompaggio e i costi operativi in sistemi ad alto flusso. - Positivo, Off bidirezionale
Porte di tipo a cuneo (solido, flessibile o diviso) generare pressione di contatto metallo -metallo
che aumenta con la pressione della linea, Fornire tenuta ANSI/FCI Classe IV - VI in entrambe le direzioni del flusso, essenziale per l'isolamento sicuro durante la manutenzione o le emergenze. - Ampia compatibilità dei media
Disponibile nei materiali dalla ghisa e in acciaio al carbonio a inossidabile duplex e leghe speciali, Le valvole del cancello ospitano i liquidi, gas, e fanciulla attraverso uno spettro ampio di pH e temperatura (–196 ° C a +600 °C). - Dimensioni e valutazione scalabili
Prodotto da DN 10 a dn 2000 e classificata classe ANSI 150 Attraverso 2500 (o pn 6 - pn 40), Le valvole del gate si adattano a tutto, dalle piccole linee di strumentazione alle valvole a blocchi di tubazioni di grande coraggio. - Durabilità & Basso costo del ciclo di vita
Con semplici interni (8–12 parti principali), Fine flangiate per un facile accesso, e posti sostituibili,
Le valvole di gate correttamente mantenute possono superare 20 anni di servizio in ruoli di isolamento intermittente.

Svantaggi
- Non destinato alla regolazione del flusso
L'apertura parziale crea uno slot stretto che accelera il fluido, causando turbolenza, vibrazione, e erosione accelerata del sedile/cancello: il CV può scendere fino a 30 % Dopo ripetuti cicli di limitazione. - Operazione lenta & Alta coppia
Le valvole grandi o ad alta pressione possono richiedere 20-60 giri per la corsa completamente, e la coppia di chiusura può superare diverse migliaia di nm: necessitanti di cambi o attuatori alimentati per l'attivazione rapida o remota. - Impronta ingombrante
Soprattutto nel sistema di nascita o nel sistema operativo&Design y, Le valvole di gate richiedono un significativo spazio verticale (fino a 400 Viaggio di stelo mm) e può pesare su una tonnellata in DN ≥ 600 taglie mm, Aumentare i requisiti di supporto strutturale. - Costo iniziale più elevato per i progetti speciali
Leghe speciali, finiture a ondelazione flessibile o split -wedge, e posti ad alta integrità (morbido o metallo) Premi di comando di 10-30 % su tipi di valvole più semplici, sebbene spesso compensato da una manutenzione ridotta e una durata di servizio più lunga.
8. Installazione, Operazione, e manutenzione
Installazione & Allineamento
- Ispezione & Orientamento: Verificare la valvola e gli interni sono liberi e puliti. Installare con la freccia a flusso che corrisponde alla direzione della pipeline.
- Estremità flangiate: Allinea volti paralleli (< 0.5 mm), Usa un modello di coppia incrociato su bulloni.
- Estremità filettate/saldate: Applicare il sigillante appropriato sui fili; Coinvolgere i saldatori certificati per giunti di butt o socket -weld.
- Supporto: Tubatura del tubo vicino alla valvola (entro 1–1,5 × diametro della valvola) per prevenire lo stress corporeo e il disallineamento.
Start -up, Fermare & Limitazione
- Ciclismo lento: Apri/Chiudi in 1-2 minuti (piccole valvole) o 3-5 minuti (grande) Per evitare l'impatto del martello e del sedile.
- Solo tratto completo: Opere sempre valvole di gate completamente aperte o chiuse, non solo. Per il controllo del flusso, Installa una valvola di controllo o di controllo in serie.
- Equalizzazione della pressione: Su linee ad alta differenziazione, Usa una bypass o una valvola di equalizzazione per bilanciare la pressione prima del ciclo.
Ispezione & Risoluzione dei problemi
- Controlli visivi: Ispezione mensile per perdite all'imballaggio, cofano, e finisce.
- Monitoraggio della coppia: Nota qualsiasi > 10 % Aumenta: indica l'usura del sedile, Detriti, o corrosione.
- Servizio di imballaggio: Dadi della ghiandola Retorque a Spec; Sostituire l'imballaggio al primo segno di infiltrazioni o degrado.
- Rimedi comuni:
-
- Perdita: Sedili di giro o macchina; rinnovare l'imballaggio.
- Cancello attaccante: Detriti a filo, valvola di ciclo, Ispezionare la corrosione.
- Alta coppia: Pulisci/lubrificare i fili dello stelo; sedili realistici o sostituire le parti usurate.
Costo del ciclo di vita & Affidabilità
- Composizione dei costi: Acquisto iniziale 40%, Installazione≈ 10%, manutenzione≈ 30%, DOWNTHEQUE≈ 20%.
- Longevità & ROI: Sebbene i costi iniziali possano essere più elevati, Le valvole di gate adeguatamente specificate superano le alternative per oltre 15-20 anni in servizio di isolamento, specialmente con materiali di manutenzione preventiva e di qualità.
9. Standard, Codici & Conformità normativa
Design della valvola gate, produzione, test, e la documentazione deve essere conforme agli standard e ai regolamenti riconosciuti per garantire la sicurezza, affidabilità, e conformità legale.
Standard internazionali
- ASME B16.34 “Valvole - infiatte, Filettato, e fine della saldatura "
Definisce le valutazioni della pressione -temperatura, materiali, dimensioni, tolleranze, marcatura, e requisiti di ispezione per gate (e altro) Valvole nelle classi 150–2500. - API 600 "Valvole di gate in acciaio: estremità fissate e di calcio"
Specifica i requisiti per il metallo, Valvole di gate in acciaio a forma di bullone utilizzate in olio, gas, e servizio petrolchimico, compresi i materiali, progetto, ispezione, e test. - ISO 5208 "Valvole industriali: test di pressione"
Standardizza la shell, posto a sedere, e procedure di test del sedile posteriore e velocità di perdita consentite per diverse classi di valvole (A - f), Garantire una verifica costante delle prestazioni in tutto il mondo.
Regionale & Codici del settore
- Ped (2014/68/Unione Europea)
La direttiva sull'attrezzatura a pressione europea impone i requisiti di sicurezza essenziali, procedure di valutazione della conformità, e marcatura CE per attrezzature pressurizzate sopra 0.5 sbarra, comprese le valvole di gate. - ASME B31.3 "Tubazioni di processo"
Governa il design, fabbricazione, assemblaggio, e ispezione dei sistemi di tubazioni in sostanza chimica, petrolio, e industrie correlate; Riferimenti Standard valvole per l'integrità della pressione e la compatibilità del materiale. - API 6D "Valvole del gasdotto"
Copre il design, test, e documentazione per le valvole utilizzate nel trasporto di olio di olio, gas, e idrocarburi, con requisiti aggiuntivi per le emissioni fuggitive e i test del ciclo. - Nato MR0175/ISO 15156
Specifica i materiali e i controlli di corrosione per il servizio aspro (Ambienti H₂s), Mandare le leghe qualificate e limiti di durezza per prevenire lo stress di solfuro di cracking.
10. Confronto con altre valvole
| Caratteristica | Valvola del gate | Valvola globale | Valvola a sfera | Valvola a farfalla |
| Resistenza al flusso | Molto basso (K ≈ 0,03-0,08) | Moderare (K ≈ 5–10) | Molto basso (K ≈ 0,05-0,1) | Basso -moderato (K ≈ 0,2-0,5) |
| Limitazione | Non consigliato | Eccellente | Giusto (Rischio di cavitazione) | Bene (Ma cv non lineare) |
| Rigore chiuso | Classe IV - noi (sedili in metallo/morbido) | Classe IV - V. (metal seats) | Classe VI (sedili morbidi) | Classe IV - noi (a seconda del disco) |
| Bidirezionale | SÌ | NO | SÌ | SÌ |
| Velocità operativa | Lento (20–60 giri) | Lento (15–40 giri) | Molto veloce (¼ --½ giro) | Veloce (¼ --½ giro) |
| Gamma di dimensioni | DN 10 - DN 2000+ | DN 10 - DN 800 | Dn 2 - dn 300 | DN 50 - DN 2000 |
| Valutazioni di pressione | ANSI 150–2500 / PN 6-PN 40 | ANSI 150–900 / PN 6-PN 40 | ANSI 150–600 / PN 6-PN 25 | ANSI 150–600 / PN 6-PN 40 |
| Costo (per dn) | Moderare | Alto | Alto | Basso |
| Manutenzione | Moderare (imballaggio, posti a sedere) | Alto (molte parti) | Basso (Poche parti) | Basso (Poche parti) |
| Orma & Peso | Grande e pesante in grandi dimensioni | Ingombrante | Compatto | Compatto |
11. Conclusione
Le valvole di gate rimangono componenti vitali nei sistemi di gestione dei fluidi in tutto il mondo grazie alla loro solida costruzione, capacità di chiusura stretta, e versatilità attraverso i regimi di pressione e temperatura.
Comprendendo le sfumature del design, selezione del materiale, e le migliori pratiche di manutenzione - e aderendo agli standard del settore - gli ingegneri possono ottimizzare le prestazioni delle valvole e la longevità.
Come integrazione digitale, Materiali avanzati, e la produzione additiva rimodella l'industria, La valvola del gate continuerà ad evolversi, alla base della prossima generazione di sicurezza, efficiente, e sistemi di processo affidabili.
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