Клапандар өндірістік құбыр жүйелеріндегі сыни компоненттер болып табылады, Олар ағынды реттейтін жерде, Қысымды сақтау, және қауіпсіздік және техникалық қызмет көрсету үшін бөлімдер.
Әр сенімді клапанның артында негізгі технологиялардың люкс люксі жатыр - әрқайсысы жабық циклді басқаруды қамтамасыз етуде шешуші рөл атқарады, Ағып кетусіз жұмыс, Құрылымдық тұтастық, және интеллектуалды диагностика.
Бұл мақала заманауи клапандардың қақ ортасында алты негізгі технологияны бөледі: Нақты бақылау, герметизация, материалдар, Құрылымдық дизайн, Ақылды бақылау & диагноз, және алдыңғы қатарлы өндіріс & Сапаны бақылау.
1. Бақылаудың нақты технологиясы
Заманауи өндірістік процестер ағымдағы шығындар мен қысымдарды талап етеді.
Осы қажеттіліктерді қанағаттандыру, клапандар қосылады Нақты басқару жүйелері сенсорларды біріктіру, микроконтроллерлер, Жетекеткіштер, және өндірістік коммуникациялар.
Интеграцияланған сенсорлар
Жоғары дәлдіктегі қысым датчиктері (± 0,1 % FS дәлдігі), Ағын есептегіштері (электромагниттік немесе ультрадыбыстық), және термопараттар Процесс айнымалыларын үнемі қадағалап отырады.
Мысалы, Мұнайхимиялық фракция мұнараларында, сенсорлар қысымның қысымын анықтайды 0.05 төр, Нақты уақыттағы түзетулерді қосу.
Енгізілген микроконтроллерлер
Интеллектуалды клапанның «миы» бақылау алгоритмдерін басқарады - көбінесе PID немесе модельдік-болжамды бақылау - килохертте.
Су тарату желілерінде, Контроллерлер SetPoints және Aductors-ке нақты ағынды және команданың нұсқауларына жауап береді, ± 1 ішінде ағынды ұстап тұру % нысанаға.
Жоғары өнімді жетектер
Электр, пневуль, немесе гидравликалық актерлер сандық командаларды механикалық қозғалысқа аударады.
Электр қозғаушылары астындағы ± 0,1 мм дәлдікке қол жеткізеді 100 Ханым,
Пневматикалық қондырғылар қауіпті аймақтарда жарылысқа қарсы жұмыс жасайды.
Сенімді коммуникациялар
Заманауи клапандар өндірістік тұрақыны пайдаланады (Modbus, Прокетет, Тор) немесе Ethernet / IP SCADA және DCS жүйелерімен біріктіру.
Бұл «сандық тас жол» қашықтықтан орнатуға мүмкіндік береді, Денсаулық туралы мәліметтер ағындары, Өндірісті бұзбай микробағдарлама жаңартулары.
Осы элементтер арқылы, Бақылаудың нақты технологиясы пассивті клапанды белсенді түрде айналдырады,
Өнеркәсіпке қосалқы процедуралық және тегіс интеграцияға қабілетті жауап беретін компонент 4.0 сәулет.
2. Технологиялық технология
Ағып кетудің алдын-алу клапанның негізгі мақсатын анықтайды.
Инженерлер екеуі де мекен-жайы Ішкі ағып кету (жабу элементі арқылы) жіне Сыртқы ағып кету (Сабақ орамалары мен капонының тіректері) Жетілдірілген материалдарды және мұқият инженерлік геометрияларды біріктіру арқылы.
Бастапқы пломбалар
Клапандар мен дискілер әрлеуді әрлеуді алады ≤ ≤ ra ≤ 0.2 мкм. Мысалы, Доп-клапан орындықтары PTFE немесе PEEK жұмсақ пломбалары бар, Көпіршікті тығыз жұмысқа қол жеткізу (ANSI / FCI үшін нөлден ағу 70-2 А сыныбы).
Жоғары температурада қызмет көрсету, Металлға арналған пломбалар (вольфрам карбидімен қапталған немесе қатты қапталған) Мықтап тұрыңыз 600 ° °.
Stem қаптама & Без дизайны
Қаптау материалдары графит жіптерінен PTFE композициялық сақиналарына дейін.
Дұрыс безеу жүктемесі ≤ 1 PPM жылына бір клапанға сыртқы ағып кету, улы немесе радиоактивті сұйықтықтарды қолданған кезде сыни. Криогендік клапандарда, Мамандандырылған төмен температуралы орамалар -196 ° C температурада.
Ponnet және Flange бірлескен тығыздағыштары
Инженерлер тығыздағыштар-спираль-жараны таңдаңыз, сақиналық типтегі буын (Rtj), немесе металл о-сақиналар - қысымды сыныпқа дейін сәйкестендіру үшін 2500 (420 төр) және температура 800 ° °.
Фланецті болттар мен тығыздағыштардың ақырлы талдауы біркелкі сығымдауды және ағып кетпейтін жұмысты қамтамасыз етеді.
Тығыздағыш материалды оңтайландыру арқылы, Бетті аяқтау, және сығымдау жүктемесі, герметизация технологиясы берік береді, Процестер мен орталарды қорғауға арналған техникалық қызмет көрсетуге арналған клапандар.
3. Материалдар технологиясы
Клапанның дене материалдары
Клапанның денесі кез-келген клапанның құрылымдық омыртқасын құрайды, Сондықтан материалды таңдау күшке қатаң талаптарды қанағаттандыруы керек, қаттылық, және коррозияға төзімділік.
Жалпы таңдауларға шойын бар, Көміртекті болат, Тот баспайтын болат, және легірленген болаттар.
Агрессивті химиялық ортада, мысалы, қышқыл немесе хлорид-лабораториялық процестер - тот баспайтын болаттар (мысалы, 316Өшпін) жоғары дерлік,
Жоғарыдағы хлорид концентрациясы кезінде шаналар мен саңылаулар коррозиясына қарсы тұру 1 000 бет көру.
Керісінше, Криогендік қосымшалар (E.Г., LNG берілісі) Төмен температурада қатты әсер ететін сұраныс материалдары.
ASTM A352 LCB сияқты никель-қорытпалар болаттары 400 MPA және Charny әсерлі әсері жоғары 80 J at -196 ° C, Сынған сынғышты қатты суыққа тигізбеу.
Жиіту (Диск және орындық) Материалдар
Дискілер мен орындар тікелей ағынды ортаға жанады және жоғары қаттылықты біріктіру керек, тозуға төзімділік, және химиялық үйлесімділік.
Стандартты жиһаздар көбінесе қаттылығы 300-600 гв болатын қаттылығы бар тот баспайтын болаттан немесе жоғары хром қорытпаларын пайдаланады.
Дегенмен, Атап айтқанда, ақаулық немесе эрозиялық қызметтер, мысалы, тау-оқтуралық керамикадағы шламды тасымалдау сияқты (E.Г., кремний карбид немесе алюмина) және цементтелген карбидтер (Wc-co) артықшылықты.
Керамикалық жиһаздар жоғарыдағы Mohs қаттылығын ұсынады 9, эрозия тарифтерін қыстырғыштар 90 % металл кесектермен салыстырғанда,
WC-Co Coloys қаттылықты жеткізеді 1 200 HV және температурада өлшемді тұрақтылықты сақтаңыз 600 ° °.
Көктем және эластомерлі компоненттер
Көптеген клапан дизайндары, мысалы, қауіпсіздікті жеңілдету немесе тексеру клапандары, бұл серіппелерге сүйене отырып, алдын-ала алдын-ала жүктеу немесе жылдам жабылу.
Көктемгі болаттар қайталанған циклдерді күш жоғалтпай-ақ жеңуі керек.
Коррозиялық процессте, Тот баспайтын болаттан жасалған нұсқалар (17-7 PH немесе 316L) химиялық шабуылға қарсы тұрыңыз, ішінде көктемгі күш жүргізу 5 % кейінгі бастапқы мәннен 100 000 циклдар.
Жоғары температуралы қосымшаларда, Ni-Cr немесе Inconel қорытпасы бұлақтарға қарсы тұру 500 Минималды креппен бірге ° C.
Мөр және тығыздағыш материалдар
Мөрдер мен тығыздағыштар клапандарда ағып кететін өнімділікті сақтауда шешуші рөлді ойнайды.
Герметикалық материалдарды таңдау сұйықтықтың үйлесімділігіне байланысты, Температура диапазоны, Қысым жағдайлары, және реттеуші талаптар.
Эластомерлер мысалы, EPDM, ФКМ (Витон), және ptfe жиі қолданылады. EPDM су және бумен қызметтерге жарамды, FKM көмірсутектер мен химиялық өңдеу орталарында жақсы өнер көрсетеді.
Ptfe, Оның химиялық инерациясы мен жоғары температуралы толеранттылықпен танымал, көбінесе агрессивті медиада немесе санитарлық қосымшаларда қолданылады.
Жоғары қысымды және жоғары температуралы сценарийлерде, Графит немесе PTFE толтырғыштары бар металл төсек немесе спиральды дастарқандар, тербелмелі және жылу циклдарында сенімді тығыздағышты қамтамасыз ету үшін қолданылады.
4. Құрылымдық дизайн технологиясы
Клапан түрлері және құрылымдық ерекшеліктері
Әр түрлі клапан түрлері әр түрлі операциялық талаптарға сай келетін нақты құрылымдық сипаттамалармен жасалады.
Қақпа клапан
Қақпа клапаны сұйықтықты бастау немесе тоқтату үшін тегіс немесе сына тәрізді қақпаны көтеру немесе түсіру арқылы жұмыс істейді.
Оның негізгі құрылымдық артықшылығы оның ағуының төмен қарсылық пен жоғары қуаттылықта орналасқан, Ірі диаметрлі құбырлар үшін өте ыңғайлы.
Дегенмен, қақпа мен орын арасындағы сызықтық байланысқа байланысты, Ол шетелдік бөлшектер герметикалық беттерге кедергі келтірген кезде, тығыздау мәселелеріне сезімтал.
Герметикалық өнімділікті арттыру, Заманауи қақпа клапандары көбінесе икемді қақпаның дизайнерлері қолданылады.
Бұл қақпадағы серпімді элементтерді қамтиды, Клапанның герметикалық беттердің тозуы немесе деформациясы үшін автоматты түрде өтелуге мүмкіндік береді, Осылайша ұзақ мерзімді тығыздықты арттырады.
Доп клапан
Доп-клапандар орталық ұңғымасы бар сфералық диск; Сұйық ағын допты айналдыру арқылы бақыланады.
Олар керемет мөрмен қамтамасыз ету үшін бағаланады, Жылдам жұмыс, Пайдаланудың қарапайымдылығы. Қолдану қажеттіліктеріне байланысты, Шар клапандары жұмсақ немесе металл отыруларында бар.
Металл отыру шарлары жоғары температураға сәйкес келеді, Жоғары қысымды, немесе абразивті орталар, Жұмсақ отыратын клапандар керемет қаттылықты ұсынады, көбінесе нөлдік ағып кетуге қол жеткізіңіз.
Бұл тағамдар мен фармацевтика сияқты салаларда өте ыңғайлы.
Құрылымдық дизайн сонымен қатар төмен моментпен жұмыс істеуге басымдық береді, жиі дәлдік мойынтіректерді қамтиды және тегіс және сенімді қозғалысты қамтамасыз ету үшін діңгек-шардың қосылыстарын оңтайландырды.
Көбелек клапан
Көбелек клапандары дискінің айналуы арқылы ағып кетеді. Олардың ықшам құрылымы, Жеңіл дизайн, және арзан қондырғы оларға үлкен диаметрлі жүйелер үшін практикалық таңдау жасаңыз.
Эксцентрлік дизайндар диск пен жұмыс кезінде орындыққа үйкелісті азайту үшін қолданылады, Ассекті моментті азайту және қызмет көрсету мерзімін ұзарту.
Герметиканы жақсарту, Көптеген заманауи көбелек клапандары көп қабатты герметикалық жүйелерді қабылдайды, Маңызды қосымшалардағы өнімділікті жақсарту үшін диск пен орындық арасында бірнеше тығыздау элементтерін қосу.
Өнімділікті арттыру үшін дизайнды оңтайландыру
Ағынға төзімділікті азайту
Қолданыстағы ішкі ағынның жолы клапандардағы ағынға төзімділікті айтарлықтай азайтады.
Клапанның камерасын және ішкі бөліктерін мұқият қалыптастыру арқылы, Сұйық тегіс қозғала алады, Турбуленттілік пен қысымның жоғалуын азайту.
Мысалы, Жоғары сапалы бақылау клапандары көбінесе ағындарды бетіне таратады, Тұрықтылықты азайту және жақсару шығыны.
Тесттер мұндай конструкциялардың ағып тұрақтылық коэффициенттерін әдеттегі модельдермен салыстырғанда 20-30% -ға азайтуға болатындығын көрсетеді.
Тозу мен эрозияға төзімділікті жақсарту
Абразивті немесе жоғары жылдамдыққа арналған сұйықтықтары бар қосымшаларда, мысалы, электр станциялары-клапандардағы күлдің шламыз құбырлары сияқты, киюге бейім.
Арматураланған құрылымдар мен беткі процедуралар клапанның өмір сүру ұзақтығын тиімді кеңейте алады.
Стратегиялар клапан дискісі мен орындықтарын қоюлауды қамтиды, Қатты қорытпалар немесе керамикалық қабаттар сияқты тозуға төзімді жабындарды қолдану, жылдамдықты біркелкі таратып, локализацияланған эрозияны азайту үшін ішкі ағын жолын оңтайландыру.
Операциялық икемділік пен тұрақтылықты арттыру
Қолданыстағы және клапан-денедегі қосылыстардың сенімді дизайны дизайны сенімді және пайдаланушыларға ыңғайлы жұмыс істеуді қамтамасыз етеді.
Электр клапандары, Мысалы, Жоғары дәлдіктегі беріліс пойыздарының пайдасы және дәл іске қосатын моторларды басқару жүйелерінің пайдасы.
Қосымша, Мықты механикалық қосылыстар, мысалы, фланецке немесе дәнекерленген буындар сияқты, операциялық тұрақтылықты арттырады және тербелістерден туындаған ағып кету қаупін азайтады немесе жұмыс кезінде қысымның ауытқуын азайтады.
5. Ақылды бақылау & Диагностикалық технология
Нақты уақыттағы жағдайды бақылау
Заманауи клапандар клапан позициясы сияқты негізгі жұмыс көрсеткіштерін нақты уақыт режимінде бақылауды мүмкіндік беретін ақылды сенсорлармен жабдықталған, Ішкі қысым, температура, және ағынның мөлшерлемесі.
Бұл сенсорлар ақылды клапандардың «сенсорлық жүйесі» ретінде жұмыс істейді, Клапанның операциялық ортасынан үнемі мәліметтер жинау.
Бұл деректерді орталық басқару блогына немесе SCADA-ға жіберу арқылы (Қадағалау және деректерді алу) жүйе, операторлар клапанның мәртебесіне үнемі көріну жасай алады.
Бұл аномалияларды ерте анықтауға мүмкіндік береді, мысалы, ауытқулар сияқты, Температура, немесе сәйкес келмейтін клапан позициясы - тозуы мүмкін мәселелер, бөгеу, немесе сәтсіздік.
Мысалы, Майсыз мұнай-газ қосымшаларында, Қысым және акустикалық датчиктер клапанның мінез-құлқындағы нәзік өзгерістерді анықтай алады, Операторларға айтарлықтай ағып кету немесе эрозияға дейін олар ауыр болғанға дейін.
Болжалды техникалық қызмет көрсету және ақауларды диагностикалау
Дәстүрлі реактивті қызмет көрсетуден айырмашылығы, Smart диагностикалық жүйелері ықтимал сәтсіздіктерді болжау үшін тарихи және нақты уақыттағы мәліметтерді талдайтын болжамды алгоритмдерді қолданады.
Бұл жүйелер трендті талдау сияқты әдістерді қолданады, Үлгіні тану, және әр клапанның денсаулық жағдайын бағалау үшін машиналар.
Бір жалпы тәсіл - клапанды қолтаңбаны талдауды қолдану, мұнда клапанды ашу немесе жабу қажет уақыт пен момент бақыланады және бастапқы мәндермен салыстырылады.
Күтілетін үлгілерден кез-келген ауытқу механикалық тозуды көрсете алады, Жетек мәселелері, немесе деградацияны герметизациялау.
Бұл алдын-ала техникалық қызмет көрсету стратегиясы жоспарланбаған жұмысты азайтады, жөндеу шығындарын төмендетеді, клапанның қызмет ету мерзімін ұзартады.
Мысалы, Автоматтандырылған фармацевтикалық өндірісте, Болжалды диагностика Процесс тұтастығына қатаң сақтауға көмектеседі, ал клапандарды өндірістік циклдарда техникалық сипаттамада ұстау арқылы сақталуда.
IOT және EDGE есептеуімен интеграция
Смарт-клапандар көбінесе үлкен өндірістік Интернеттің бөлігі болып табылады (Итиот) Экожүйелер.
Харт сияқты сымсыз немесе сымды байланыс хаттамалары арқылы, Modbus, немесе OPC UA, Клапандар бұлт платформаларына немесе жергілікті жиектерді есептеу құрылғыларына қосыла алады.
Бұл қосылым ауқымды деректерді жинақтауға мүмкіндік береді, Қашықтан диагностика, және жүйелік өнімділікті оңтайландыру.
Edge есептеуі деректерді автоматты түрде өңдеуді аяқтау арқылы кідірісті төмендетуде маңызды рөл атқарады.
Бұл сыни оқиғаларға жақындауға мүмкіндік береді, мысалы, кенеттен қысымның жоғалуы жағдайында клапанды оқшаулау сияқты, Бұл химиялық заттарды немесе өрт сөндіру жүйелері сияқты маңызды.
6. Өндіріс процесі және сапаны бақылау технологиясы
Нақты өндіріс техникасы
Жоғары сапалы клапандарды өндіру өлшемді дәлдікті қамтамасыз ету үшін жетілдірілген өңдеу процестерін қажет етеді, Бетті аяқтау, және құрылымдық тұтастық.
Негізгі процестерге CNC кіреді (Компьютердің сандық бақылауы) өңдеу, Нақты кастинг, соғу, және бетті тегістеу.
Бұл технологиялар тығыз төзімділікке мүмкіндік береді, әсіресе мыцатурасы, әсіресе мирмаларында, әсіресе мыжылдыққа, әсіресе критикалық заттар мен қозғалмалы компоненттерге арналған.
Мысалы, Бақылау клапандарын өндіруде, CNC велосипедтері мен фрезерлер машиналары және фрезерлеу машиналары жоғары қайталануы бар клапандар мен ағындардың күрделі геометрияларын жасау үшін қолданылады.
Қайталау процестері, көбінесе жоғары қысымды клапан денелеріне қолданылады,
Материалдың механикалық қасиеттерін күш пен шаршау кедергісін жақсарту үшін дәнді дақылдар құрылымын жоғарылату арқылы күшейту.
Сенімділікті одан әрі арттыру, Тоқтату сияқты жылу өңдеу процестері, Тымбитора, және шешімдерді тазарту жұмыс істейді
Қаттылықты реттеңіз, икемділік, және операциялық талаптарға сәйкес материалдардың коррозияға төзімділігі.
Беттік өңдеу және жабын
Бетті тазарту клапан өмірін кеңейтуде маңызды рөл атқарады, әсіресе абразивті бұқаралық ақпарат құралдарына немесе коррозиялық химикаттарға қатысты қатал ортада.
Жалпы емдеуді нитридтеу кіреді, карбюрату, және хромды жалпақ.
Сонымен қатар, HVOF сияқты кеңейтілген жабындар (Жоғары жылдамдықты окси-отын) Жылу бүрку және PVD (Физикалық будың тұнбасы) тозу және коррозияға төзімділік.
Тау-кен және мұнай-химия салаларында, Сындарлы клапан компоненттері көбінесе вольфрам карбидімен немесе керамикалық қабаттармен қапталған
Жоғары жылдамдықты бөлшектер ағынына және химиялық агрессивті орталарға төтеп беру.
Бұл жабындар эрозияны айтарлықтай азайтады, қажалу, және жылу деградациясы.
Автоматтандырылған құрастыру және тестілеу
Диспорттауды жақсарту және адамның қателігін азайту, Көптеген клапан өндірушілері роботты қару-жарақ пен ақылды бекіту жүйелерімен жабдықталған автоматтандырылған құрастыру желілерін қолданады.
Автоматтандырылған момент мониторингі, мысалы, Әр бекіткіштің нақты техникалық сипаттамаларға қатайтуын қамтамасыз етеді, Барлық бөлімшелер бойынша механикалық тұтастыққа қолдау көрсету.
Жиналыстан кейінгі, Әрбір клапан сынақтардың батареясынан өтеді - гидростатикалық тестілеу, Ауа ағып кету сынағы, және функционалды велоспорт,
Қысымға қарсы тұрақтылықты тексеру үшін бақыланатын жағдайларда орындалады, герметизация мүмкіндігі, және операциялық сенімділік.
Сыни қолдану үшін, Бұзбайтын тестілеу (NDT) Ультрадыбыстық тестілеу сияқты әдістер, Рентгенографиялық тексеру,
және бөлшектердің магниттік сынақтары ішкі кемшіліктерді анықтауға қолданылады.
Сандық сапаны бақылау және бақылау
Заманауи клапан өндірісі өндірістік процестің әр қадамын құжаттайтын сандық сапаны басқару жүйелерін біріктіреді.
Шикізаттық партияларды бақылаудан технологиялық инспекция нәтижелері және өнімнің соңғы сертификаттары, Әр егжей-тегжейлі сапа менеджменті жүйесінде жазылған (Смма).
Бұл сандық бақылау өнімнің өмірлік цикліне толық ашықтық пен есеп беруге мүмкіндік береді.
Атом энергетикасы немесе фармацевтика сияқты жоғары реттелетін салаларда, Бұл ASME сияқты қатаң стандарттардың сақталуын қамтамасыз етеді, Апи, Исо, және fda.
Статистикалық процесті басқару (Зат) техникалар да кеңінен қолданылады,
Өндірушілерге нақты уақытта өндірістік процестің өзгерістерін анықтауға және ақаулар туындағанға дейін түзету әрекеттерін қабылдауға мүмкіндік беру.
Сапаға қатысты бұл белсенді көзқарас зауыттың әр клапанын жинақтаған немесе жобалау ерекшеліктерінен асып кетуін қамтамасыз етеді.
7. Қорытынды
Core клапанының технология-сергектің дәлдігі, Жетілдірілген герметик, Мамандандырылған материалдар, Оңтайландырылған құрылымдық дизайн, Интеллектуалды диагностика, Жеткілікті өндірістік-өндірістік-комбайнды қауіпсіз жеткізіңіз, нәтижелі, және сенімді ағымдық бақылау.
Салалар жоғары қысымға қатысты, Төтенше температура, және сандық интеграция, Бұл технологиялар дамуды жалғастырады, Клапандарды өндірістік автоматтандырудың ессіз кейіпкерлері болып қала береді.
Осы Егер сізге сапалы қажеттілік қажет болса, сіздің өндіріс қажеттіліктеріңіз үшін тамаша таңдау Клапан компоненттері.
