전체 포트 볼 밸브 | 정밀주조 & 맞춤 제조업체

1. 소개

전체 포트 볼 밸브에는 내부 파이프 라인 직경과 같은 포트 직경의 볼이 있습니다..

이 설계는 밸브의 흐름 제한을 제거합니다, 압력 강하 최소화, 침식 감소, 파이프 라인 서비스에서 돼지를 허용합니다.

이러한 장점으로 인해 석유에 널리 사용됩니다. & 가스, 석유화학, 물, 제약 및 고급 시스템.

트레이드 오프는 약간 더 큰 크기와 무게입니다, 그리고 포트 밸브 감소에 비해 높은 비용-그러나 많은 산업 응용 분야에서 운영 혜택은 증분 비용을 능가합니다..

이 기사는 기술의 전체 포트 볼 밸브를 분석합니다, 조작, 운영 및 조달 관점 및 선택 및 사양에 대한 데이터 중심 지침 포함.

2. 풀 포트 볼 밸브 란??

에이 풀 포트 (일명 풀 보어) 볼 밸브 볼이 구멍을 뚫는 쿼터 전환 밸브입니다 (공을 통한 개구부) 배관과 동일한 공칭 직경입니다..

다시 말해서, 밸브가 소개됩니다 의도적 인 제한이 없습니다 완전히 열릴 때 파이프 흐름 영역에.

주요 기술 포인트

• 평등을 보았습니다: 올바르게 지정된 풀 포트 밸브의 경우 볼 오리피스 ≈ 파이프 내부 직경 (ID).
  이것은 a 감소 된 포트 (또는 보어 감소) 구멍이 파이프 라인 ID보다 작은 볼 밸브.
• 유압 결과: 흐름 영역이 줄어들지 않기 때문입니다, 풀 포트 밸브가 있습니다 최소 압력 강하 동일한 공칭 크기로 직선 파이프 이력서에 매우 가까운 CV.
• 동의어: 전체 포트 = 전체 보어; 때때로 제조업체는 보어가 비록 더 작은 경우에도 "전체 포트"를 사용합니다. 항상 실제 내부 직경 또는 CV 곡선을 확인하십시오..

3. 설계 & 풀 포트 볼 밸브의 내부 구성 요소

일반적인 전체 포트 볼 밸브 구성 요소:

• 몸 / 보닛: 원피스, 2 피스, 3 피스 또는 스플릿 바디 디자인.
  둘- 3 피스 디자인은 라인에서 밸브를 제거하지 않고 내부의 유지 보수 및 교체를 용이하게합니다..
• 공 (구형 폐쇄 요소): 풀 보어 구체; 정밀도가 좌석에 랩핑되었습니다. 표면 마감 및 하드 페이싱 (예를 들어, 크롬 도금, 스텔라이트) 마모 저항에 사용됩니다.
• 좌석: 공을 밀봉하십시오; 재료는 PTFE에서 엿보기부터 고온 또는 연마 서비스를위한 금속 시트 설계에 이르기까지 다양합니다..
• 줄기: 작동 토크를 전송합니다; 누출을 방지하기위한 포장이 포함되어 있습니다.
• 물개 & 포장: O- 링, 강화 된 ptfe, 온도/화학에 따라 흑연 또는 금속 씰.
• 엔드 커넥터: 플랜지 (ANSI/ASME, 에서), 엉덩이 용접, 소켓 용접, 스레드 (NPT, BSP), 소켓 또는 위생 트리 클램프.
• 액추에이터 인터페이스: ISO 5211 직접 작동을위한 장착 패드 (지렛대, 변속 장치, 영적인, 전기 같은, 유압).

4. 재료, 야금, 풀 포트 볼 밸브의 트림

재료 및 트림 선택은 풀 포트 볼 밸브가 10 년 동안 서비스에서 생존 할 것인지 아니면 몇 개월마다 교체 해야하는지 여부를 결정합니다..

전형적인 밸브 본체 & 구조 재료

볼 재료 & 표면 마무리

공은 주요 밀봉 및 흐름 표면입니다., 경도와 마무리는 밀봉 수명을 결정합니다.

일반적인 볼 재료:

• 316L 스테인리스 (우아한) - 대부분의 화학 물질/페트로의 기본값, 위생 응용 프로그램. 표면 마감 ra ≤ 0.4 µm 전형; ra ≤ 0.2 고순도의 경우 µm.
• 강화 / 하드 페이스 스테인리스 (별이 오버레이 / 크롬 카바이드 HVOF) - 침식 / 슬러리 서비스.
• 니켈 합금 (모넬, 하스텔로이) - 공격적인 염화물/산 서비스.
• 크롬 도금 탄소강 - 경도가 필요한 곳과 부식이 제어되는 경우 사용됩니다 (음식을위한 것이 아닙니다).
• ptfe 코팅 / PTFE가 캡슐화 된 볼 -특별한 비 스틱 요구 사항 (온도로 조심하십시오).

표면 마감:

• 표준 산업 마감입니다 전기 폴란드 또는 기계적으로 연마 된 RA 0.2–0.8 µm까지.
• 위생/생명 공학, Ra ≤로 전기 폴리 0.5 μm, 자유 철을 제거하기위한 패시베이션.
• 연마 서비스에서, 볼 표면은 종종 있습니다 하드 페이스 (스텔라이트) 또는 HVOF WC-CO 코팅 마모 수명을 높이기 위해.

시트 재료 (가장 중요한 트림 선택)

시트 기능: 압력을 수용하면서 볼과의 누출 접촉을 제공하십시오, 온도 및 화학적 노출.

부드러운 좌석 (흔한)

• PTFE (폴리 테트라 플루오로 에틸렌) - 화학. 저항이 우수합니다, 낮은 마찰. 온도 한계 ≈ 200 ℃ (마디 없는); ~ 260 ° C 위험에 대한 짧은 여행.
• rptfe / 채워진 ptfe (유리, 탄소, 청동 채워졌습니다) - 더 나은 마모 & 크리프 저항; 최대 ~ 240–260 ° C의 서비스.
• 몰래 엿보다 - 높은 기계 강도 및 열량 (~ 250–260 ° C), 탄화수소와 많은 화학 물질에 좋습니다.
• uhmw-or / 폴리에틸렌 - 낮은 온도 (극저온) 사용; 마찰은 낮지 만 high-t.

고온 / 금속 좌석

• 스텔라이트 / 단단한 스테인리스 금속 시트 (금속-금속) - 과열 증기 또는 >250–300 ° C 및 연마 스트림.
• 금속 좌석 + 소프트 삽입 - 하이브리드: 구조를위한 금속 좌석, 추운 경우 씰링을위한 소프트 PTFE 삽입.

흑연 씰 / 탄소 좌석

• 극단적 인 온도 (>350 ℃) 사용 흑연 씰 또는 흑연 시트 스택이있는 금속 시트.
  흑연은 높은 온도 밀봉을 제공하지만 다공성이며 소량의 누출을 허용 할 수 있습니다.; 2 차 금속 좌석과 함께 사용됩니다.

줄기, 포장 & 보조 씰

줄기 재료

• 일반적으로 316 / 17-4PH / 듀플렉스 / 합금 부식과 강도 요구에 따라. 줄기는 담즙에 저항해야하며 작동 토크에 대한 적절한 전단 강도가 있어야합니다..

포장 & 라이브 로딩

• PTFE / 석묵 / ptfe-graphite 블렌드 줄기 포장 용.
• 라이브로드 포장 (스프링 와셔) 열 사이클을 통해 씰을 유지하고 도망자 배출을 최소화하십시오.
• 도망자 배출 (가스, VOC) ISO 15848에 대한 패킹이 필요합니다 (예를 들어, 금속 스프링이있는 PTFE/흑연 스택).

5. 유형, 최종 연결 및 작동 옵션

전문가, 사용 가능한 풀 포트 볼 밸브 변형에 대한 엔지니어 지향 조사, 배관 시스템에 연결하는 방법, 산업 서비스를 지정할 때 고려해야 할 작동 선택.

밸브 유형

(이러한 범주를 사용하여 유지 보수와 일치합니다, 압력, 크기, 돼지, 작동 토크 및 안전성.)

최종 연결 유형 (밸브가 배관에 연결되는 방법)

(압력 클래스 당 선택하십시오, 유지 보수 전략, 그리고 식물 표준.)

작동 옵션

6. 주요 제조 공정-풀 포트 볼 밸브

1 차 형성: 캐스팅/단조 / 바 스톡

• 디자인 당 방법: 깁스 (모래/투자 주조) 복잡한 경우, 큰 몸; 소형 또는 고지성 부품에 대한 단조 또는 바 재고.
• 주물에 대한 비판적 제어: 제어 된 용융 (EAF/유도 + LF/VD), 세라믹 여과, Argon Degas, 방향 게이팅 & 라이저, 두꺼운 부분에 대한 오한. 대상 용해 된 h₂ < 5 ppm.
• 쏟아지는 임시 전형적인: 1,550CR-MO 합금의 경우 –1,600 ° C (합금에 적응하십시오); 거친 곡물을 피하기 위해 과열을 제한하십시오.

점검: 압력 부품에 대한 RT/UT (100% 필요한 경우), 뜨거운 눈물을위한 시각, 코어 보어의 치수 점검.

거친 가공 & 안정화

• 피부를 제거하기 위해 거친 회전/밀, 라이저 잔재 및 열처리를 허용합니다.
• 동심성 및 보어 정렬에 대한 데이텀 참조를 유지하십시오. CMM 일단 검사를 사용하십시오.
• 전형적인 거친 허용: 1–4 mm 캐스트 및 코팅 허용량에 따라.

열처리 (필요한 경우)

• 재료 당 자격을 갖춘 사이클을 적용하십시오: 예를 들어, 정상화/어닐링 → 담금질/공기 냉각 → 합금 강의 성미. 골목을위한 PWHT (용접 바디 또는 합금강의 경우) 기록되어야합니다.
• 각 하중에 대한 용광로 차트를 기록하십시오 (t vs 시간) 열 ID로 부품을 표시하십시오.

가공 마무리 - 임계 형상 & 공차

• CNC는 모든 중요한 기능을 마무리합니다: 볼 시트 보어, 볼 보어, 줄기 구멍, 플랜지 얼굴, 대면.
• 대상 공차 (전형적인):

• • 동심원을 낳았습니다: ≤ 0.05 mm 작은/메드 밸브의 볼 축에; ≤ 0.1–0.2 mm 매우 큰.
  • 대면: 크기/클래스에 따라 ASME B16.10 공차 ± 1–3 mm.
  • 밸브 볼 런아웃 / 구형: ≤ 0.02–0.05 mm.
  • 표면 마무리 (젖었다): 일반 ≤ 라 0.4 μm; 위생 ≤ 라 0.25 μm; 고순도 ≤ 라 0.2 μm.

• 하드 페이스/HVOF 오버레이: 공칭 두께에 적용하고 기계. 일반적인 오버레이 두께: 0.3–1.0 mm (스텔 라이트) 또는 100–300 µm HVOF 코팅 용. 채권 및 균열 부재를 확인하십시오.

점검: CMM 보고서, 표면 피시 측정, 경도 매핑, 코팅 두께 & 접착 테스트.

하위 조립 & 트림 랩핑

• 공/시트 랩핑/랩핑 고정구는 접촉 패턴을 생성하고 시트 밀봉을 보장합니다.. 시트 접촉 대역을 측정하고 균일 성을 확인하십시오.
• 시트 스프링을 설치하십시오, 뒷좌석, 반 정적 핀, 필요에 따라 압력 완화/배기 피팅. 라이브로드 패킹은 지정된 경우 사전 설정합니다.

목표: 새로운 소프트 시트의 액체 서비스를위한 버블 조석 (시트 테스트 사양에 따라 확인하십시오).

최종 조립 & 토크 검증

• 완전한 밸브를 조립하십시오, 지정된 토크 예압을 땀샘에 적용하십시오, 제어 된 패스너 강화 시퀀스를 따르십시오 (토크 승수 또는 유압 토크).
  토크 절차와 패스너 토크 값이 기록되었습니다.
• 액추에이터를 설치하십시오 (공급의 일부인 경우) ISO를 확인하십시오 5211 비품.

테스트

• 정수압 쉘 테스트: 1.5× 최대 작업 압력 (또는 PO 당); 문서 압력, 온도, 지속 시간 및 관찰 가능한 누출. 100% 테스트.
• 시트 누출 테스트: 꿀벌을 위해 598 / ISO 5208 숫자 한계 (액체/가스 압력을 지정하고 허용 된 ML/분 또는 버블 클래스). 100% 테스트.
• 기능적 사이클링: 최저한의 5 압력 하에서 또는 지정된대로 사이클; 열린/닫기에서 토크를 기록하고 좌석/포장 동작을 관찰하십시오.
• 토크 곡선 & CV (샘플링 또는 100% 중요도 당): ΔP = 0 및 평가 된 ΔP에서 이탈 및 실행 토크를 측정하십시오.; 토크 대 압력 곡선을 공급하는 공급 업체. CV에는 테스트 조건이 제공되어야합니다.
• 도망자 배출 (필요한 경우): ISO 15848 줄기 포장 테스트 / 작동 패키지.
• NDE 기록: 주물/용접에 필요한 RT/UT/MPI/LPI.

7. 표준, 테스트, 및 인증

지정할 주요 표준 및 테스트:

• 설계 & 조작: ASME B16.34, 6d 화재 (파이프 라인 밸브), 안에 12516
• 대면 / 끝 연결: ASME B16.10, B16.5 (플랜지)
• 플랜지 드릴링: ASME B16.5 / EN1092
• 압력 테스트: API 598, ISO 5208 (쉘 및 시트 테스트)
• 화재 테스트: API 607, ISO 10497
• 재료 추적 성: 안에 10204/3.1 자격증 (또는 3.2) - 화학 및 기계 테스트 보고서
• 도망자 배출: ISO 15848-1/2 줄기 씰의 경우
• nde: 방사선 촬영 / 임계 주조/용접에 대한 초음파; 자재 검증을위한 PMI
• 표면 마무리 / 위생: 3에이, EHEDG, ra ≤ 0.8 음식/제약의 경우 µm

8. 일반적인 실패 모드, 문제 해결, 그리고 완화

9. 전체 포트 볼 밸브의 주요 응용

• 기름 & 가스 (파이프라인 / 수출 라인): 돼지가있는 엉덩이 weld 밸브, 큰 크기의 트루 니언, 모래/고체를위한 하드 페이스 트림.
• 석유화학 / 정제: High-T 공정 라인 및 퍼지 루프-합금 몸체 및 금속 시트; 필요한 경우 PWHT.
• 발전: 피드 워터, 헤더 및 보조 트렁크 라인 - 과열 증기를위한 합금 몸체 및 금속 시트 사용.
• 화학 처리: 다상 및 부식성 스트림-부식 방지 합금을 선택하십시오 (316엘, 하스텔로이, 듀플렉스) 적절한 좌석 (ptfe/엿보기 또는 금속).
• 물 & 유용: 펌프 스테이션 및 계량 러닝 - 듀티 아이언 또는 스테인리스, 플랜지 또는 러그가 끝납니다.
• 슬러리 / 채광: 연마 서비스는 하드 페이스 볼과 교체 가능한 금속/세라믹 시트 링을 사용합니다..
• 위생 / 제약: 트리 클램프, 316L 전기, 3-CIP 및 쉬운 유지 보수 용 피스 디자인.
• 극저온 / LNG: 저임금 재료 및 특수 좌석/포장 (PCTFE/UHMW-OR); 확장 된 줄기.

10. 경쟁 밸브 유형과 비교

11. 미래의 혁신: 스마트하고 지속 가능한 풀 포트 밸브

풀 포트 볼 밸브의 진화는 두 가지 트렌드에 의해 주도됩니다.: 산업 IoT (iiot) 통합 및 지속 가능성 - 효율성 향상 및 환경 영향 감소를 목표로합니다..

스마트 밸브 기술

• 내장 센서: 압력이있는 전체 포트 밸브, 온도, 유량 센서 (예를 들어, 스마트 볼 밸브 Rusco) 실시간 데이터를 중앙 컨트롤러로 전송합니다.
  이를 통해 예측 유지 보수가 가능합니다. 운영자가 성능 저하 전에 좌석 마모 또는 막힘을 조정할 수 있습니다..
  수처리 공장에서, 스마트 풀 포트 밸브는 계획되지 않은 다운 타임을 줄였습니다 40%.
• 디지털 쌍둥이: 전체 포트 밸브의 가상 복제본 (예를 들어, ABB 능력 ™ 플랫폼) 다양한 조건에서 성능을 시뮬레이션합니다 (유량, 압력).
  ExxonMobil은 디지털 트윈을 사용하여 오일 파이프 라인에서 전체 포트 밸브 작동을 최적화합니다., 에너지 소비 감소 12%.
• 전기 작동 2.0: 차세대 전기 액추에이터 (예를 들어, 에머슨 베티스 ™) 0.1 ° 위치 정확도 및 에너지 효율을 제공합니다 50% 공압 시스템보다 높습니다.
  V- 노치 된 전체 포트 밸브와 짝을 이루고 있습니다, 그들은 높은 흐름 프로세스에 대한 정밀한 조절을 가능하게합니다.

지속 가능한 디자인

• 재활용 가능한 재료: 완전한 포트 밸브 30% 재활용 스테인레스 스틸 (예를 들어, Kitz Corporation) 탄소 발자국을 줄입니다 15% 대. 처녀 스틸, EU CSRD 회의 (기업 지속 가능성보고 지침) 요구 사항.
• 저 누설 씰: 새로운 ptfe-silicone 복합 시트는 누출을 줄입니다 <0.0001 std cm³/s (ISO를 초과합니다 5208 클래스 VI), 독성 액으로 인한 환경 영향을 최소화합니다.
• 모듈 식 구조: 3D 프린트 풀 포트 밸브 코어 (예를 들어, SLM 기술 사용) 틈새 애플리케이션에 맞춤 보어 크기를 활성화하십시오, 재료 폐기물 감소 30% 대. 전통적인 가공.

12. 결론

전체 포트 볼 밸브 유량 제어 장치 이상입니다; 그들은 에너지 비용을 줄이는 효율성 인 에이 블러입니다, 다운 타임을 최소화합니다, 중요한 산업 공정에서 신뢰할 수있는 운영을 보장합니다.

그들의 독특한 전체 보어 설계는 흐름 제한을 제거합니다, 고급 재료 및 건축 변형이 부식성으로 맞물려, 고온, 고압 환경.

산업이 더 높은 지속 가능성과 더 똑똑한 운영을 요구함에 따라, 전체 포트 볼 밸브는 계속 발전합니다 - IoT 센서 통합, 재활용 가능한 재료, 그리고 정밀 작동.

엔지니어를 위해, 조달 팀, 그리고 식물 사업자, 재료 선택에서 유지 보수에 이르기까지 전체 포트 볼 밸브의 기술적 뉘앙스 이해는 성능을 최적화하는 전략적 필수입니다., 비용 절감, 환경 목표를 달성하십시오.

자주 묻는 질문

축소 포트 밸브 위로 전체 포트 볼 밸브를 선택해야합니까??

전체 포트를 선택하십시오: (1) 유량이 높습니다 (>100 GPM) 압력 강하를 최소화해야합니다; (2) 미디어에는 고체가 포함되어 있습니다 (슬러리, 폐수) 또는 높은 비만입니다 (원유, 시럽);

(3) 파이프 라인 피깅/청소가 필요합니다. 낮은 흐름에 대한 포트 감소는 더 좋습니다, 비용에 민감한 응용 프로그램.

해수의 전체 포트 볼 밸브에 가장 적합한 재료?

듀플렉스 2205 또는 슈퍼 듀플렉스 2507.

이 합금에는 Pren이 있습니다 (구덩이 저항에 해당하는 숫자) 32–45, 염화물 부식에 저항합니다 (>200 ppm cl⁻) 316L보다 낫습니다 (나무 24–26). 에이 2205 해수의 전체 포트 밸브는 15-20 년 대 비율입니다. 5–7 년 316L.

전체 포트 볼 밸브를 조절하는 데 사용할 수 있습니다?

표준 전체 포트 밸브는 조절하기에 좋지 않습니다 (그들은 부분적인 개구부에서 캐비테이션을 유발합니다).

스로틀링 고 유량 프로세스의 경우, V- 노치 된 전체 포트 밸브를 사용하십시오 (15° –90 ° V-cut), 흐름 턴 다운 비율을 달성합니다 50:1 캐비테이션을 최소화하십시오.

풀 포트 볼 밸브의 전형적인 서비스 수명은 얼마입니까??

10–25 년, 재료 및 유지 보수에 따라.

예를 들어: (1) 316l 화학 서비스의 전체 포트 (연간 유지 보수) 15-20 년 지속됩니다;

(2) 2205 슬러리 서비스에서 텅스텐 코팅으로 이중 (6-달 유지 보수) 20-25 년 지속됩니다.

누출에 대한 전체 포트 볼 밸브를 테스트하는 방법?

API를 수행하십시오 598 좌석 테스트: (1) 입구에 1.1 × 작업 압력을 바릅니다; (2) 배출구를 차단하고 밸브를 물에 담그십시오;

(3) 거품 점검 - 거품은 ISO를 나타냅니다 5208 클래스 VI 준수. 큰 밸브의 경우, 버블 카운터를 사용하여 누출을 측정하십시오 (<0.1 std cm³/s).