1. Wstęp
A Zawór bramowy jest liniowym, zawór włączony/wyłączany zaprojektowany w celu pełnego otwarcia lub w pełni zamykania przepływu płynu przez rurociąg.
Zatrudnia przesuwną bramę (lub klin) który porusza się prostopadle do ścieżki przepływu, oferując minimalną przeszkodę po całkowitym otwarciu i szczelnym uszczelnianiu po zamknięciu.
W przeciwieństwie do zaworów dławiących, Zawory bramkowe nie są przeznaczone do regulacji przepływu, ale do celów izolacji.
Rozwój i ewolucja historyczna
Zawory bramkowe odbywają się do wczesnych zastosowań parowych w 1800 roku.
W miarę jak systemy przemysłowe rosły w złożoności i skali, Ewoluowane zawory bramkowe-od żelaznych ciał i ręcznie wykonanych klinów po wysokowydajne projekty stopów z precyzyjnymi siedzeniami.
Nowoczesna nauka produkcyjna i materiały umożliwiły zawory, które wytrzymują ekstremalne naciski (> 250 bar) i temperatury (–196 ° C do 600 ° C.), serwowanie wymagającego oleju & gaz, moc, i procesy chemiczne.
2. Co to jest zawór bramowy?
A brama zawór to pełny zawór zamykany, który wykorzystuje metalową bramę (lub klin) Blokowanie przepływu płynu.
W jego w pełni otwartej pozycji, Brama wycofuje się całkowicie ze ścieżki przepływu, tworzenie fragmentu równej o średnicy rurociągu.

Ta konfiguracja „prosta” minimalizuje opór przepływu i utratę ciśnienia, Wykonanie zaworów bramkowych idealnie dostosowanych do zastosowań, w których maksymalna pojemność przepływu i minimalna δp są krytyczne.
Zawory bramkowe są wytwarzane w rozmiarach od DN 10 (¾ ”) do Dn 2000 (80″) i klasy ciśnieniowe od klasy 125 (≈ 19 bar) Do klasy 2500 (≈ 413 bar).
Kluczowe atrybuty:
- Tylko usługa włączania/wyłączania: Nie przeznaczone do dławiania; Częściowe uderzenia mogą powodować erozję siedzeń.
- Izolacja biodracyjna: Zapewnia równie ciasne uszczelnienie, niezależnie od tego, czy przepływ jest powyżej, czy w dół.
- Wskazanie pozycji wizualnej: Rising -Stoem i OS&Projekty Y pozwalają operatorom zobaczyć na pierwszy rzut oka, czy zawór jest otwarty czy zamknięty.
Zasada działania
Mechanika bramy i miejsc
Działanie zaworu bramkowego opiera się na interakcji między bramą a siedzeniami w korpusie zaworu.
Kiedy zawór jest zamknięty, Brama schodzi i siedzi na dwóch powierzchniach uszczelniających (siedzenia) w korpusie zaworów.
W bramach typu klina, stożkowy kształt bramy mocno ją zmusza do siedzeń, gdy porusza się w dół, tworzenie pieczęci.

Bramy typu równoległe polegają na ciśnieniu płynu lub sile zewnętrznej, aby nacisnąć bramę do siedzeń.
Po otwarciu zaworu, Brama jest podniesiona ze ścieżki przepływu, umożliwiając przepływ płynu przez zawór przy minimalnej niedrożności.
Charakterystyka kontroli przepływu
W pełni otwartej pozycji, Zawory bramkowe oferują prostą ścieżkę przepływu, powodując spadek bardzo niskiego ciśnienia.
To sprawia, że są idealne do zastosowań, w których utrzymanie wysokich prędkości przepływu przy minimalnej utraty energii jest kluczowe, na przykład w rurociągach na duże odległości.
Jednakże, Zawory bramowe nie nadają się do dławiania aplikacji.
Po częściowo otwierając, Brama tworzy wąskie przejście do płynu, które mogą powodować przepływ o dużej prędkości, turbulencja, i nadmierne zużycie na bramie i siedzeniach.
To może prowadzić do hałasu, wibracja, i skrócona żywotność zaworu. W rezultacie, Zawory bramowe są wykorzystywane przede wszystkim do usługi naftowej, a nie do ciągłego regulacji prędkości przepływu.
3. Projekt i budowa zaworu bramkowego
Niezawodność i długowieczność zawiasu zaworu bramkowego na skrupulatne projektowanie jego komponentów, Wybór materiału, i odpowiednie metody połączenia końcowego.
Kluczowe komponenty
| Część | Funkcjonować & Charakterystyka |
| Ciało | Mieszka części wewnętrzne i podtrzymuje presję linii. Zazwyczaj rzucane lub wykute; Grubość ściany ciała następuje po ASME B16.34, aby wytrzymać do klasy 2500 (≈ 413 bar). |
| Czapeczka | Obejmuje i uszczelnia komorę ciała. Złącze maski do ciała można przykręcić, gwintowane, lub spawane. Zapewnia dostęp do konserwacji. |
| Brama (Dysk) | Ruchomą barierę. Projekty obejmują solidny klin, Elastyczny klin (Cisy osiowe w celu wchłaniania rozszerzalności cieplnej), i podzielony klin (Dwie niezależne połówki na samodzielne wyrównanie). |
| Miejsca | Precyzyjne powierzchnie, na których brama uszczelnia. Może być integralna (Metal -to -Metal) lub wymienne miękkie pierścienie (PTFE, nikiel). |
| Trzon | Przesyła ruch z siłownika do bramy. Powszechnie 20 Mnv6 lub stal nierdzewna dla odporności na korozję. Normy gwintu (np., Acme lub trapezoidalne) Zapewnij płynną podróż. |
| Uszczelka & Gruczoł | Uszczelnienie wokół łodygi. Pakiety grafitowe lub PTFE osiągają szybkość wycieku ≤ 10⁻⁶ m3/s; Nakrętki gruczołu kompresuj jednolicie. Okresowe ponowne pakowanie przywraca integralność pieczęci. |
| Koło ręczne/siłownik | Przekształca wejścia ręczne lub zdalne sterowanie w ruch bramki. Siłowniki elektryczne zapewniają 10 000 NM moment obrotowy dla DN > 300 MM lub klasa 1500+ zawory. |
Wybór materiałów
Wybór materiału jest napędzany ciśnieniem, temperatura, Chemia płynów, i koszt. Poniżej znajduje się podsumowanie wspólnych materiałów i ich kopert serwisowych:

| Tworzywo | Typowe zastosowania | Zakres temperatur | Odporność na korozję |
| Lane żelazo (W 1561) | Woda, Para niskociśnieniowa | –10 ° C do 150 °C | Umiarkowany; Nie nadaje się do środków kwaśnych/alkalicznych |
| Stal węglowa (A216 WCB) | Olej & gaz, Ogólna para przemysłowa | –29 ° C do 425 °C | Dobry; podatne na korozję CO₂/H₂s, chyba że powlekane |
| Stal nierdzewna (304/316) | Żywność, farmaceutyczny, woda morska | –196 ° C do 550 °C | Doskonały; opiera szerokie spektrum chemikaliów |
| Stale stopy (WC6/CRMO) | Para o wysokiej temperaturze, petrochemiczny | 450 ° C do 600 °C | Wysoka wytrzymałość; Opiera się pełzanie i siarczan |
| Dupleks/Super Duplex SS | Olej na morzu & gaz, chlorki | –50 ° C do 300 °C | Wyjątkowa odporność na korozję wżerów i naprężeń |
| Tworzywa sztuczne (PVC/CPVC/PP) | Kwasy, żrące, Woda o niskiej temperaturze | 0 ° C do 65 °C | Dobry dla silnych kwasów/zasad; Ograniczony zakres temperatur |
Połączenia końcowe (kołnierz, gwintowane, spawalniczy)
Kołnierz
Połączenia kołnierzowe są standardem branżowym dla zaworów bramkowych.
Każdy koniec zaworu ma mieszkanie, kołnierz okrągły, który łączy się w pasujący kołnierz w rurociągu za pomocą śrub i uszczelek.
Ten układ zapewnia szczelne uszczelnienie zdolne do wytrzymania wysokich ciśnień i temperatur, jednocześnie umożliwiając szybką instalację i usuwanie w celu konserwacji lub kontroli.
Gwintowane
Gwintowane końce - albo wewnętrzne (Kobieta) lub zewnętrzne (Mężczyzna)- Są powszechne na zaworach małych (Zazwyczaj ≤ dn 50). Oferują szybko, Prosty makijaż bez potrzeby uszczelki lub śrub.
Jednakże, Ich koperta serwisowa jest ograniczona: Połączenia wątków mogą poluzować lub wyciekać pod obciążeniami cyklicznymi, ekstremalne temperatury, lub wahania wysokiego ciśnienia, i dlatego są nieodpowiednie dla systemów krytycznych lub wysokiego ciśnienia.
Spawany
Spawanie na stałe łączy zawór do rurociągu - albo przez gniazdo (dla ≤ dn 50) lub weld tyłek (dla większych rozmiarów).
Ta metoda daje wyjątkowo silną, staw zerowy idealny do wysokiego ciśnienia, Wysokiej temperatury, lub usługi krytycznych bezpieczeństwa.
Kompromis jest złożonością konserwacji: Usunięcie zwykle wymaga cięcia i ponownego spoglądania rurociągu.
Wariacje łodygi: Wzrost vs.. Niezgodne łodygi; Śruba zewnętrzna & jarzmo (OS&Y)
Rising -Stem vs.. Nierodziny
- Rising -Stum: Wątek STEM angażuje bramę, Tak więc, gdy zawór otwiera się, łodyga widocznie rozciąga się nad maską.
To zapewnia jednoznaczne, Wskazanie na położenie zaworu - w dużych instalacjach lub w przypadku, gdy wymagane są szybkie kontrole statusu. - Nierodziny: Łodyga pozostaje na stałej wysokości i obraca się w masce; brama porusza się wewnętrznie.
Ta kompaktowa konstrukcja ogranicza przestrzenie lub rurki górne, eliminowanie obaw i ochrona STEM przed zagrożeniami zewnętrznymi.
Śruba zewnętrzna & Jarzmo (OS&Y)
OS&Zawory y są podtypem wzorcowego wzrostu, w którym gwinty śrubowe pozostają zewnętrzne do granicy ciśnienia, wspierane przez spawane jarzmo. Zalety obejmują:
- Dostępna konserwacja: Odsłonięte nici pozostają czyste i smarowane, Uproszczenie wymiany i smarowania pakowania.
- Jasne wskazanie pozycji: Odsłonięta podróż śruby bezpośrednio odpowiada pozycji bramki.
- Zdolność wysokiego ciśnienia: Powszechnie określane dla dużych lub klasy 600+ instalacje, w których niezawodne, Widoczna izolacja jest krytyczna.
4. Rodzaje i klasyfikacja zaworu bramkowego
Zawory bramowe są zaprojektowane w różnych konfiguracjach, aby dopasować się do różnych ciśnień, temperatura, i cechy mediów.
Oparte na projekcie ciała i dysku
Zawory bramkowe różnią się przede wszystkim geometrią i konstrukcją ich dysku (brama) i jak ten dysek oddziałuje z siedzeniami ciała.

Solidny (Sztywny) Zawór klinowy
- Geometria: Pojedynczy, Stożone dysk obrobiony kątem stożka 3 ° ° –5 °.
- Mechanizm uszczelnienia: Kontakt metal -i metal, gdy klinowany dysk jest wymuszany do pasujących stożkowych siedzeń.
- Mocne strony:
-
- Wyjątkowa trwałość w usługach stałej.
- Najprostszy projekt daje najmniejsze ścieżki wycieku i najniższe koszty produkcji.
- Ograniczenia:
-
- Podatne na wiązanie lub jamming w obliczu rozszerzalności cieplnej lub niewspółosiowości siedzenia; moment uruchamiania może wzrosnąć do 30 %.
- Nie jest idealny do częstego cykli termicznych.
Elastyczny zawór klinowy
- Geometria: Jednocześnie z jednym lub więcej osiowymi szczelinami (Zwykle 1–2 cięcia) pozwalając mu się zgiąć o 0,5–1 mm.
- Mechanizm uszczelnienia: Zwężane twarze utrzymują pełny kontakt, nawet w ramach różnicowego rozszerzenia między dyskami a ciałem.
- Mocne strony:
-
- Automatycznie kompensuje niewspółosiowość lub zniekształcenie z huśtawek temperatury (± 50 °C).
- Utrzymuje jednolite ciśnienie uszczelniające, Zmniejszenie ryzyka upadku w ramach cyklu termicznego.
- Ograniczenia:
-
- Nieco wyższe koszty materiału i obróbki (około 10–15 % Premium nad solidnymi klinami).
- Zmęczenie zginające należy rozważyć w zastosowaniach o bardzo wysokiej zawartości cyklu.
Podział (Podwójny) Zawór klinowy
- Geometria: Dwa niezależne połowy kratki połączone luźno wiosną, szpilka, lub krawat.
- Mechanizm uszczelnienia: Każda połowa wyrównuje niezależnie do odpowiedniego miejsca, Zapewnienie jednolitego kontaktu metalu -metalowego.
- Mocne strony:
-
- Tolerancyjne wobec niedoskonałości siedzisk i niewspółosiowości 1 MM bez uszczerbku.
- Idealny do wysokiego ciśnienia (Klasa 600–1500) i środowiska o wysokiej wibracji, w których sztywne kliny mogą się zagrać.
- Ograniczenia:
-
- Zwiększona liczba części i złożoność; zapasy zapasów i czas konserwacji mogą się podwoić.
- Komponenty sprężynowe lub pinowe wprowadzają dodatkowe potencjalne punkty zużycia.
Równoległy zawór bramki slajdów
- Geometria: Płaski, równoległe twarze na dysku; Brak nieodłącznego stożka.
- Mechanizm uszczelnienia: Sprężyny zewnętrzne lub ciśnienie systemowe Wepchnij płytę na siedzenie dolne; obrabiane ramię często zapobiega nadmiernemu przełomowi.
- Mocne strony:
-
- Jednolita siła siedząca na całej twarzy dysku, niezależnie od pozycji bramy, Zmniejszenie zlokalizowanego stresu i zużycia.
- Dobrze nadające się do usług ściernych lub gołębi, ponieważ dolne siły klinowe minimalizują osadzanie cząstek i zwężenie.
- Ograniczenia:
-
- Wymaga sprzętu pomocniczego (sprężyny lub porty równowagi ciśnieniowej), Dodanie kosztów i potencjalnych ścieżek wycieków.
- Integralność uszczelniająca zależy od siły sprężyny lub wystarczającego ciśnienia różnicowego; nie może wiarygodnie uszczelnić przy bardzo niskim ciśnieniu.
Oparte na ocenach ciśnienia i temperatury
Zawory bramkowe muszą być określone, aby pasowały zarówno do maksymalnego ciśnienia roboczego, jak i temperatury systemu.

Normy definiują dyskretne „klasy” lub „oceny”, które gwarantują zdolność ciśnienia zaworu w temperaturze odniesienia (zazwyczaj 38 °C), wraz z dopuszczalną kopertą ciśnienia i temperatury poza tym punktem.
Wybór prawidłowej oceny zapewnia bezpieczne, Wydajność bez wycieku we wszystkich oczekiwanych warunkach usługowych.
Wspólne standardy oceny
| Standard | Oznaczenie | Ciśnienie @ 38 °C | Zakres temperatury¹ | Typowe materiały |
| ANSI/ASME B16.34 | Klasa 150 | ≤ 19 bar | –29 ° C do 425 ° C² | WCB, CF8M, WC6 |
| Klasa 300 | ≤ 51 bar | –29 ° C do 425 ° C² | WCB, CF8M, WC6 | |
| Klasa 600 | ≤ 124 bar | –29 ° C do 425 ° C² | WCB, WC6, Crmo | |
| Klasa 900 | ≤ 196 bar | –29 ° C do 550 ° C³ | WC6, Crmo | |
| Klasa 1500 | ≤ 258 bar | –29 ° C do 550 ° C³ | WC6, Crmo, Stop 625 | |
| Klasa 2500 | ≤ 413 bar | –29 ° C do 550 ° C³ | Stop 625, Dwustronny SS | |
| ISO 5208 / Z Pn | Pn 6 | ≤ 6 bar | 0 ° C do 120 °C | Żelazo plastyczne, PCV |
| Pn 10 | ≤ 10 bar | 0 ° C do 120 °C | Żelazo plastyczne, PP | |
| Pn 16 | ≤ 16 bar | –10 ° C do 150 °C | Lane żelazo, WCB | |
| Pn 25 | ≤ 25 bar | –10 ° C do 200 °C | WCB, WC6 | |
| Pn 40 | ≤ 40 bar | –10 ° C do 225 °C | WC6, Crmo |
Specjalne zawory bramkowe

Cryogeniczne zawory bramkowe
- Funkcje projektowe: Rozszerzone maski (do 2 × wysokość zaworu) izolowanie pakowania od –196 ° C kriogenu; stopy o niskiej temperaturze (A351 CF8M, ASTM A182 F304L).
- Kluczowe dane: Wyciek ≤ 1 × 10⁻7 m3/s; dodatki do skurczu termicznego 2 mm.
- Przypadki użycia: Przetwarzanie LNG, Dystrybucja gazu przemysłowego.
Zawory bramkowe o wysokiej temperaturze
- Funkcje projektowe: WC6 lub CRMO STOPOWE, Ocenione do pakietów grafitowych/metalicznych 600 °C, Opcjonalne kurtki ogrzewane parą.
- Kluczowe dane: Siła pełzania ≥ 30 MPA at 550 °C; Klasa wycieków foteli IV (≤ 0.1 % pojemność) w podwyższonych temperaturach.
- Przypadki użycia: Przegrzane linie parowe, Piece rafineryjne.
Zastawki ścierne i zawiesiny
- Funkcje projektowe: Twarde wykończenia (Stellite, Nakładki WC - CO), Podszewki ceramiczne/PU, Pierścienie z ofiarnym siedziskiem wymienione w niecałą godzinę.
- Kluczowe dane: Wskaźniki erozji < 0.05 MM/rok o 10 M/S Prędkość zawiesiny; poprawa życia > 5× nad niewypłaconymi wykończeniami.
- Przypadki użycia: Przestrony górnicze, miąższ & Papierowe linie magazynowe, Woda z piaskiem.
Odporne na korozję / Zawory wyłożone
- Funkcje projektowe: Podszewki PTFE/FEP 3 mm grubości, Części zwilżane ze stali nierdzewnej lub Hastelloy, Opakowanie podwójne do obsługi agresywnych chemikaliów.
- Kluczowe dane: Kompatybilność z 98 % H₂so₄, 50 % Naoh; Wskaźniki wycieku ≤ 1 × 10⁻6 m3/s.
- Przypadki użycia: Dawkowanie kwasowe/żrące, Usługa chloru, Farmaceutyczne linie CIP.
Zrównoważone ciśnieniem zawory bramkowe
- Funkcje projektowe: Wewnętrzne kanały obejściowe wyrównują ciśnienie na dysku; Zrównoważone konstrukcje dysku zmniejszają niezrównoważone siły zamykające o 60–80 %.
- Kluczowe dane: Zmniejszenie momentu uruchamiania z 5 000 Nm to 1 000 NM na DN 600 Klasa 900 zawór.
- Przypadki użycia: Dostawa wodna o dużej średnicy, Pod wysokim ciśnieniem rurociągi węglowodorowe.
5. Parametry wydajności zaworu bramkowego
Wybór zaworów bramkowych i rozmiarze zawiasu na trzy kluczowe wskaźniki wydajności: Ile przepływu przechodzą (CV i spadek ciśnienia),
Jak mocno uszczelniają (Klasa szczelności), i ile siły lub momentu obrotowego jest wymagane do ich obsługi (Wymagania dotyczące uruchomienia).

Spadek ciśnienia i współczynnik przepływu (CV)
Współczynnik przepływu (CV):
Zdefiniowane jako liczba USA. galony na minutę (GPM) wody przy 60 ° f, które przejdą przez zawór za pomocą 1 PSI spadek ciśnienia.
Typowe wartości CV:
| Rozmiar zastawki (Dn/in) | Kv (m³/godz) | 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 |
Spadek ciśnienia:
Zawory bramkowe są pełne, Tak więc współczynnik losu głowy (K) W pełni otwarta pozycja jest bardzo niska - typowo 0,03–0,08.
Na przykład, Dn 100 Przekazywanie zaworu 20 m³/h wody daje δp ≈ 0.05 bar. Niski ΔP minimalizuje koszty energii pompowania i operacyjne w dużych systemach rurociągowych.
Wskaźniki wycieków i klasa szczelności
ASI/FCI 70–2 Klasy upływowe:
| Klasa | Maksymalny wyciek (% pojemności zastawki na minutę) |
| Klasa I. | ≤ 10 % |
| Klasa II | ≤ 1 % |
| Klasa III | ≤ 0.1 % |
| Klasa IV | ≤ 0.01 % |
| Klasa v | ≤ 0.001 % |
| Klasa VI | ≤ 0.00001 % |
- Klasa IV - my Zawory są wykorzystywane do usług krytycznych (np., Izolacja parowa, toksyczne lub niebezpieczne płyny).
- API 598 Test:
-
- Test powłoki: Ciśnienie korpusu zaworowego do ciśnienia znamionowego 1,5 x, Brak dozwolonego wycieku.
- Test siedzenia: Zawór zamknięty w stosunku do ciśnienia znamionowego (strona w górę), z dopuszczalnym wyciekiem na klasę ANSI/FCI (woda lub powietrze).
Miękkie vs. Metalowy:
- Miękkie siedzenia (PTFE, elastomery) często osiągają szczelność klasy VI w niskich do umiarkowanych temperaturach (< 200 °C).
- Metalowe siedzenia polegaj na precyzyjnym obróbce i nacisku linii, aby uszczelnić, Zazwyczaj klasa IV w usługach wysokiej temperatury.
Metody momentu obrotowego i uruchamiania
- Operacja ręczna (Koło ręczne):
-
- Wymagany moment obrotowy wzrasta wraz z wielkością zaworu, klasa ciśnienia, i szczelność siedzenia.
- Typowe momenty ręczne:
| Rozmiar zastawki (Dn) | Klasa 150 Moment obrotowy (Nm) | Klasa 600 Moment obrotowy (Nm) |
| Dn 50 | 15–30 | 30–60 |
| Dn 200 | 150–250 | 300–450 |
| Dn 600 | 800–1 200 | 2000–3000 |
- Siłowniki elektryczne:
-
- Zapewnij precyzyjną kontrolę i moment obrotowy do ~ 10 000 NM dla zaworów o dużym lub wysokim ciśnieniu.
- Funkcje obejmują sprzężenie zwrotne momentu obrotowego/pozycji, zmienna prędkość, oraz integracja z DCS/SCADA.
- Pneumatyczne siłowniki:
-
- Użyj sprężonego powietrza (4–8 Dostawa baru) Aby prowadzić tłok lub przeponę, Dostarczanie szybkiej operacji i obaliwa do ~ 5 000 Nm.
- Wspólne w bezpiecznych projektach (Wiosenna return) do zamknięcia awaryjnego.
- Siłowniki hydrauliczne:
-
- Zastosuj nieściśliwy płyn do generowania bardzo wysokich momentów (5 000–20 000 Nm) i szybkie jazda na rowerze w ekstremalnych warunkach.
- Odpowiedni do instalacji zdalnych lub morskich, w których energia elektryczna lub powietrza może być ograniczona.
6. Zastosowania w różnych branżach
Solidna izolacja zaworów bramy, Uszczelnienie biodracyjne, a minimalny odporność na przepływ czyni je niezbędnymi w szerokim spektrum branż procesowych.

Olej & Gaz
Pod prąd:
- Wellhead izolacja: Zawory bramkowe (DN 50 - DN 150; Klasa 1500–2500) zapewniają wymuszone odcięcie na choinkach i kolektorach dławiących, wytrzymuje ciśnienie do 345 bar i kwaśna obsługa (H₂s) warunki.
- Kontrola płynu wiertniczego: Rozmiary DN 25–DN 100 z elastycznymi tarczami klinowymi regulują powrót błota i chronią pompy przed przepływem zwrotnym.
Midstream:
- Bloki rurociągów: Duży otwór DN 600–DN 1200 Klasa 600 zawory izolują odcinki rurociągu o długości 20–50 km w celu konserwacji lub tłoczenia.
Zawór Cv często przekracza 3 000 w celu dostosowania przepływów ropy naftowej 10 000 m³/godz. - Stacje kompresorowe & Płozy pomiarowe: Zawory klasy 900–1500 wytrzymują cykliczne ciśnienia (aż do 100 cykle/dzień) i temperaturach od –40°C (zima) Do +50 °C (lato).
W dół rzeki:
- Jednostki Procesowe Rafinerii: Zasuwy z osprzętem odpornym na korozję (Hastelloy C-276, Monel) izolować wysoką temperaturę (400 °C) surowce z reaktora i pozostałości z dna stabilizatora benzyny ciężkiej.
- Terminale LNG: Zasuwy kriogeniczne (przedłużone maski, opcje miękkiego siedzenia) Działanie w –162 ° C Zapewnij izolację bez wycieku podczas przesyłania i przechowywania.
Wytwarzanie energii
Usługa parowa:
- Izolacja kotła: Zawory bramkowe (DN 100 - DN 500; Klasa 600–900; Body WC6/CRMO, pakowanie grafitu) uchwytuj 100–160 barów na pary 520 °C, Zapewnienie krytycznych zamknięć dla kontroli palnika i pętli przegrzewacza.
- Obwód turbiny & Linie spustowe: Klasa w wysokiej integracji 1500 Zawory izolują awaryjne sieci obejściowe; Szybkie działanie pneumatyczne siłowniki zamykające 5 sekundy w celu ochrony turbin podczas wydarzeń podróży.
Chłodząca woda & Skroplina:
- Izolacja skraplacza: DN 300 - DN 800 Klasa 150–300 żelaza lub węgla zawory bramkowe regulują przepływy 5 000–15 000 m³/h w 25–40 ° C.
- Obwód konserwacji: Zawory bramkowe z kołnierzem Włącz czyszczenie wiązki rurki kondensacyjnej bez awarii sieci.
Oczyszczanie wody i ścieków
Spożycie surowej wody:
- Izolacja ekranu: Duży cyfr (DN 800 - DN 2000) Palencowe zawory bramkowe przepływu sterowania 10 000–30 000 m3/h ze zbiorników, z klasą 150–300 ocen na 16 bar.
- Izolacja stacji pompy: DN 150 - DN 400 Zawory chronią pompy wielostopniowe; Opcje odporne na zamknięcie klasy VI w celu zapobiegania krzyżu.
Ścieki & Odciek:
- Linie szlamu: Odporne na ścieranie wykończenia (Nakładki wolframu - karbide) W DN 100 - DN 300 Zawory trwają zawiesiny z 10–30 % stałe i prędkości do 3 SM.
- Obwodnictwo dezynfekcji UV: DN 50 - DN 150 Wyłożenie plastikowe (PVC/CPVC) Zawory bramkowe odporne na chlor i chemikalia chłodzącego lampę UV w temperaturach otoczenia.
Przetwarzanie chemiczne i petrochemiczne
Usługi żrące:
- Linie kwasowe/alkaliczne: Zawory bramkowe wycenione przez PTFE (DN 15 - Dn 200; Pn 16 pn 40) uchwyt 98 % H₂so₄ i 50 % Naoh at 80 °C, Osiągnięcie szybkości wycieków ≤ 1 × 10⁻⁶ m3/s.
- Chlor & Kwas chlorosulfonowy: Hastelloy C -276 Wykończenia i podwójne pakowanie grafitowe Utrzymuj integralność w 120 ° C i 20 bar.
Procesy węglowodorów:
- Izolacja zasilająca reakcja: Klasa ze stali nierdzewnej 600 zawory izolowane surowce C₄/C₅ w reaktory w 200 °C, Minimalizacja wycieku pary i emisje środowiskowe.
- Jednostki regeneracji glikolu: Klasa elastyczna 300 zawory w DN 50 - DN 150 rozmiary uchwyt 200 ° C bogaty glikol z porywanymi ciałami stałymi.
7. Zalety & Wady zaworów bramkowych
Zalety
- Minimalna utrata ciśnienia
Kiedy jest całkowicie otwarty, Brama całkowicie cofa się, Oferując prostą ścieżkę przepływu ze współczynnikami losu na głowę tak niskim jak 0,03–0,08.
To przekłada się na nieistotne δp, Zmniejszenie kosztów energii pompowania i kosztów operacyjnych w systemach o wysokim przepływie. - Pozytywny, Zamknij się z blizykową
Bramy typu klina (solidny, elastyczny lub podzielony) Wygeneruj ciśnienie styku metalu do metalowego
To wzrasta wraz z ciśnieniem linii, Dostarczanie szczelności ANSI/FCI klasy IV - VI w obu kierunkach przepływu - istotne dla bezpiecznej izolacji podczas konserwacji lub sytuacji kryzysowych. - Szeroka kompatybilność z mediów
Dostępne w materiałach od żeliwa i stali węglowej po dupleksowe stopy nierdzewne i specjalne, Zawory bramkowe pomieszczą płyny, gazy, i opadają na szerokie spektrum pH i temperatury (–196 ° C do +600 °C). - Skalowalny rozmiar i ocena
Wyprodukowane z DN 10 do Dn 2000 i oceniane klasę ANSI 150 Poprzez 2500 (lub PN 6 - PN 40), Zawory bramkowe odpowiadają wszystkiego, od małych linii oprzyrządowania po duże zawory blokowe rurociągów. - Trwałość & Niski koszt cyklu życia
Z prostymi wewnętrznymi (8–12 Główne części), Zakończenia kołnierzowe dla łatwego dostępu, i wymienne siedzenia,
odpowiednio utrzymane zawory bramkowe mogą przekraczać 20 lata służby w role izolacji między przerywanymi.

Wady
- Nie przeznaczone do regulacji przepływu
Częściowe otwarcie tworzy wąskie szczelinę, która przyspiesza płyn, powodując turbulencje, wibracja, i przyspieszona erozja siedzenia/bramy - CV może spaść 30 % Po powtarzających się cyklach dławiania. - Powolna operacja & Wysoki moment obrotowy
Duże lub wysokiego ciśnienia zawory mogą wymagać całkowitego skoku 20–60, a zamykanie momentu obrotowego może przekraczać kilka tysięcy nm - konieczne przekładnie lub napędowe siłowniki do szybkiego lub odległego uruchamiania. - Bezpasowy ślad
Zwłaszcza w Rising -Stoem lub OS&Y projekty, Zawory bramowe wymagają znacznego prześwitu pionowego (aż do 400 MM STEM Travel) i może ważyć tonę w DN ≥ 600 rozmiary MM, Zwiększenie wymagań dotyczących wsparcia strukturalnego. - Wyższy koszt z góry dla projektów specjalistycznych
Specjalne stopy, Wykończenia elastyczne lub podzielone, i siedzenia o wysokiej integracji (miękki lub metal) Premy dowodzenia 10–30 % nad prostszymi typami zaworów, choć często kompensowane przez zmniejszoną konserwację i dłuższą żywotność serwisową.
8. Instalacja, Działanie, i konserwacja
Instalacja & Wyrównanie
- Kontrola & Orientacja: Weryfikacja zaworu i wewnętrznych jest bez uszkodzeń i czysta. Zainstaluj z kierunkiem rurociągu pasującego strzałki przepływu.
- Zakończone końce: Wyrównaj twarze równolegle (< 0.5 mm), Użyj krzyżowego wzoru momentu obrotowego na śrubach.
- Gwintowane/spawane końce: Zastosuj odpowiedni uszczelniacz na nici; Zaangażuj certyfikowane spawaczy do połączeń z tyłkiem lub gniazdem.
- Wsparcie: Ruruk ortodontyczny w pobliżu zaworu (w granicach 1–1,5 × średnicy zastawki) Aby zapobiec stresowi ciała i niewspółosiowości.
Uruchomienie, Zamknięcie & Dławianie
- Powolne jazda na rowerze: Otwarte/zamknięte w 1–2 minuty (małe zawory) lub 3–5 minut (duży) Aby uniknąć uderzenia w młot wodny i fotela.
- Tylko pełny udar: Zawsze obsługuj zawory bramkowe w pełni otwarte lub zamknięte - nigdy przepustnicy. Do kontroli przepływu, Zainstaluj globe lub zawór sterujący w szeregu.
- Wyrównanie ciśnienia: Na liniach wysokiej celi, Użyj zaworu obejścia lub wyrównania, aby zrównoważyć ciśnienie przed rowerem.
Kontrola & Rozwiązywanie problemów
- Kontrole wizualne: Comiesięczne sprawdzanie przecieków w pakowaniu, czapeczka, i kończy się.
- Monitorowanie momentu obrotowego: Zwróć uwagę na dowolne > 10 % Wzrost - indicuje zużycie siedzenia, Gruz, lub korozja.
- Usługa pakowania: Retorque gruczołu nakrętki do specyfikacji; Wymień pakowanie przy pierwszym znaku wycieku lub degradacji.
- Wspólne środki zaradcze:
-
- Przeciek: Fotele okrążenia lub maszyny; Odnów pakowanie.
- Trzymanie bramy: Zmądgnięcie spłukiwane, zawór cyklu, Sprawdź pod kątem korozji.
- Wysoki moment obrotowy: Wyczyść/smaruj nici łodygi; Wyposuj siedzenia lub wymień zużyte części.
Koszt cyklu życia & Niezawodność
- Awaria kosztów: Początkowy zakup 40%, Instalacja ≈ 10%, konserwacja ≈ 30%, przestój 20%.
- Długowieczność & Zwrot z inwestycji: Chociaż koszty z góry mogą być wyższe, Właściwie określone zawory bramkowe często przewyższają alternatywy w ciągu 15–20 lat w służbie izolacyjnej - szczególnie z materiałami profilaktycznymi i wysokiej jakości materiałami.
9. Standardy, Kody & Zgodność z przepisami
Projekt zaworu bramy, produkcja, testowanie, a dokumentacja musi być zgodna z uznanymi standardami i przepisami, aby zapewnić bezpieczeństwo, niezawodność, i zgodność prawna.
Międzynarodowe standardy
- ASME B16.34 „Zawory - zostały przekazane, Gwintowane, i koniec spawania ”
Definiuje oceny ciśnienia i temperatury, przybory, wymiary, tolerancje, cechowanie, oraz wymagania dotyczące kontroli bramki (i inne) Zawory w klasach 150–2500. - API 600 „Stalowe zawory bramkowe - końcówki z płaszczonymi i płaskimi tyłkami”
Określa wymagania dotyczące siedzącego metalu, Stalowe zawory bramki stalowej przykręcone stosowane w oleju, gaz, i usługa petrochemiczna, w tym materiały, projekt, kontrola, i testowanie. - ISO 5208 „Zawory przemysłowe - testowanie ciśnienia”
Standaryzuje Shell, siedziba, oraz procedury testowe tylnego siedzenia i dopuszczalne wskaźniki upływu dla różnych klas zaworów (A - f), Zapewnienie spójnej weryfikacji wydajności na całym świecie.
Regionalny & Kody branżowe
- Ped (2014/68/UE)
Europejskie dyrektywa na temat urządzeń ciśnieniowych nakazuje niezbędne wymagania bezpieczeństwa, Procedury oceny zgodności, oraz oznakowanie CE dla urządzeń ciśnieniowych powyżej 0.5 bar, w tym zawory bramkowe. - ASME B31.3 „Rura procesowa”
Rządzi projektem, produkcja, montaż, i inspekcja systemów rurociągów w przemyśle chemicznym, ropa naftowa, i branż pokrewnych; odwołuje się do standardów zaworów dotyczących integralności ciśnienia i kompatybilności materiałowej. - API 6D „Zawory rurociągowe”
Projekt okładki, testowanie, oraz dokumentacja zaworów stosowanych w rurociągowym transporcie ropy naftowej, gaz, i węglowodory, z dodatkowymi wymaganiami dotyczącymi emisji niezorganizowanych i badań cyklicznych. - Urodzony MR0175/ISO 15156
Określa materiały i środki kontroli korozji w przypadku kwaśnych produktów (Środowiska H₂S), wymaga stosowania kwalifikowanych stopów i ograniczeń twardości, aby zapobiec pękaniu naprężeniowemu siarczkowemu.
10. Porównanie z innymi zaworami
| Funkcja | Zawór bramowy | Zawór globalny | Zawór kulowy | Zawór motylkowy |
| Odporność na przepływ | Bardzo niski (K ≈ 0,03–0,08) | Umiarkowany (K ≈ 5–10) | Bardzo niski (K ≈ 0,05–0,1) | Niski - umiarkowany (K ≈ 0,2–0,5) |
| Dławianie | Nie zalecane | Doskonały | Sprawiedliwy (ryzyko kawitacji) | Dobry (ale nieliniowy Cv) |
| Szczelność odcięcia | Klasa IV - my (metalowe/miękkie siedzenia) | Klasa IV - V. (Metalowe siedzenia) | Klasa VI (miękkie siedzenia) | Klasa IV - my (w zależności od dysku) |
| Dwukodzony | Tak | NIE | Tak | Tak |
| Prędkość operacji | Powolny (20–60 Turns) | Powolny (15–40 zakrętów) | Bardzo szybko (¼ --½ obrotu) | Szybko (¼ --½ obrotu) |
| Zakres rozmiarów | DN 10 - DN 2000+ | DN 10 - DN 800 | DN 2 - Dn 300 | DN 50 - DN 2000 |
| Oceny ciśnienia | 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 |
| Koszt (na dn) | Umiarkowany | Wysoki | Wysoki | Niski |
| Konserwacja | Umiarkowany (uszczelka, siedzenia) | Wysoki (wiele części) | Niski (kilka części) | Niski (kilka części) |
| Ślad stopy & Waga | Duże i ciężkie w dużych rozmiarach | Gruby | Kompaktowy | Kompaktowy |
11. Wniosek
Zawory bramowe pozostają istotnymi komponentami w systemach obsługi płynów na całym świecie ze względu na ich solidną budowę, ciasna możliwość zamykania, oraz wszechstronność w systemach ciśnienia i temperatury.
Rozumiejąc niuanse projektowania, wybór materiału, oraz najlepsze praktyki konserwacji - i przestrzeganie standardów branżowych - obsługujący inżynierowie mogą zoptymalizować wydajność zaworu i długowieczność.
Jako integracja cyfrowa, Zaawansowane materiały, i produkcja addytywna przekształcaj branżę, zawór bramowy będzie nadal ewoluować, u podstaw kolejnej generacji sejfu, wydajny, i niezawodne systemy procesowe.
TEN: Rozwiązanie odlewów zaworów o wysokiej precyzji dla wymagających aplikacji
TEN jest wyspecjalizowanym dostawcą precyzyjnych usług odlewów zaworów, dostarczanie wysokowydajnych komponentów dla branż wymagających niezawodności, integralność ciśnienia, i dokładność wymiarowa.
Od surowych odlewów po w pełni obrabiane ciała zaworów i zespoły, TEN Oferuje kompleksowe rozwiązania zaprojektowane w celu spełnienia rygorystycznych globalnych standardów.
Nasza wiedza na temat castingu zaworów obejmuje:
Casting inwestycyjny dla ciał zaworów & Przycinać
Wykorzystanie zagubionej technologii odlewania wosku do wytwarzania złożonych wewnętrznych geometrii i składników zaworu tolerancji ścisłej z wyjątkowymi wykończeniami powierzchniowymi.
Odlewanie piasku & Odlewanie form skorupowych
Idealny do średnich i dużych korpusów zaworów, kołnierze, i czapki-wnosząc opłacalne rozwiązanie do wytrzymałych zastosowań przemysłowych, w tym olej & wytwarzanie gazu i energii.
Precyzyjne obróbka do dopasowania zaworu & Integralność pieczęci
Obróbka CNC siedzeń, wątki, a twarze uszczelniające zapewnia, że każda część odlewana spełnia wymogi dotyczące wymiarów i uszczelnienia.
Zakres materiałów dla krytycznych zastosowań
Ze stali nierdzewnych (CF8M, CF3M) do dupleksów i materiałów o wysokiej zawartości, TEN Dostarczanie odlewów zastawek zbudowanych do występu w żrące, wysoki ciśnienie, lub środowiska o wysokiej temperaturze.
Czy potrzebujesz niestandardowych zaworów sterujących, zasuwy, Zawory sprawdzania, lub wysokiej liczby produkcji odlewów zastawek przemysłowych, TEN jest twoim zaufanym partnerem dla precyzji, trwałość, i zapewnienie jakości.



