Как дисковый затвор с удлиненным фланцем штока устраняет эксплуатационные препятствия для подземных и изолированных промышленных трубопроводных систем?

1. Полный структурный состав и основной принцип работы.

1.1 Компоновка разделенных компонентов фланца, удлиненного штока и зубчатого привода

Весь корпус клапана составляют три основных функциональных модуля, каждый из которых выполняет независимое подключение к трубопроводу, передачу крутящего момента и задачи регулирования расхода соответственно. Корпус двухфланцевого клапана имеет болтовое соединение по всей поверхности, которое образует жесткие уплотнительные соединения с соответствующими фланцами трубопровода, что позволяет избежать риска утечки среды, вызванного неплотным зажимом межфланцевых клапанов при длительных колебаниях давления. Узел удлиненного штока является наиболее дифференцированной деталью по сравнению с обычными дроссельными клапанами, которая выдвигает маховик управления редуктором до доступной земли или платформы оборудования, отделяя рабочее положение от заглубленной или изолированной части корпуса клапана.

Червячный редуктор, установленный на вершине удлиненного штока, преобразует большой крутящий момент, необходимый для вращения диска большого диаметра, в легкую рабочую силу маховика, что эффективно снижает физическую трудоемкость операторов. Внутри коробки передач прецизионная конструкция зацепления червяка и червячного колеса может блокировать диск под любым углом открытия без вспомогательных приспособлений для позиционирования, обеспечивая стабильное фиксированное состояние регулирования потока для длительной эксплуатации трубопровода. Все детали трансмиссии внутри удлиненного штока имеют встроенное шлицевое соединение, обеспечивающее синхронное вращение между маховиком и внутренним диском-бабочкой без проскальзывания трансмиссии после тысяч циклов открытия и закрытия.

• Жесткое двухфланцевое соединение повышает общую стабильность уплотнения при колебаниях давления.
• Настраиваемый удлиненный шток перемещает рабочую точку из заглубленной/изолированной зоны
• Червячный редуктор снижает рабочий крутящий момент для регулирования трубопроводов большого калибра.
• Интегрированная конструкция шлицевого штока исключает риск проскальзывания трансмиссии.

1.2 Механизм перехвата среды и регулирования потока

Круглый диск-бабочка, закрепленный на нижнем конце выдвинутого штока, поворачивается на 90 градусов вокруг вертикальной центральной оси для полного открытия, частичного дросселирования и полного закрытия поперечного сечения трубопровода. Когда диск вращается параллельно направлению потока среды, трубопровод образует беспрепятственный проход; при вращении перпендикулярно направлению потока внешний край диска плотно прилегает к эластичному уплотнительному кольцу внутри корпуса клапана, что обеспечивает отсутствие утечек жидкости, газа и смешанных сред. Редуктор с угловой шкалой может точно регулировать угол вращения диска в пределах 0-90 градусов, обеспечивая непрерывное линейное регулирование потока вместо двухпозиционного переключателя, как у простых ручных клапанов.

Удлиненный шток снабжен многослойными уплотнительными набивками в месте стыка корпуса клапана и удлиненной втулки, что предотвращает просачивание трубопроводной среды вверх по зазору штока в зону привода шестерни, предотвращая появление ржавчины шестерни и загрязнение рабочей среды рабочими деталями. Комплект уплотнений можно заменить, не снимая весь клапан с трубопровода во время последующего технического обслуживания, что значительно упрощает ремонт на месте заглубленных клапанов, которые трудно разобрать.

2. Стандарты соответствия материалов корпуса, штока и уплотнительных компонентов.

2.1 Классификация материалов корпуса клапана и диска для различных сред

Выбор марки материала напрямую определяет долгосрочный стабильный рабочий цикл клапана при конкретной температуре среды и условиях коррозии. Корпус клапана из ковкого чугуна с эпоксидным покрытием широко используется в трубопроводах городского водоснабжения, противопожарной защиты и охлаждающей воды, обладает хорошей устойчивостью к эрозии нейтральной водной среды и низкой сложностью производственной обработки. Корпус WCB из углеродистой стали подходит для высокотемпературных трубопроводов подачи пара и нефти, сохраняя стабильную механическую прочность при средней температуре до 425 ℃. Корпус из нержавеющей стали CF8/CF8M подходит для трубопроводов с химической кислотно-щелочной смесью и береговых солесодержащих водопроводов, устойчив к точечной коррозии, вызванной ионами хлорида.

Материал дроссельной заслонки должен соответствовать классу коррозионной стойкости корпуса клапана, чтобы избежать электрохимической коррозии между различными металлическими контактными поверхностями. Накладной диск из нержавеющей стали предназначен для работы в агрессивных средах, а диск из бронзового сплава выбирается для трубопроводов, циркулирующих с морской водой, чтобы предотвратить прилипание морских организмов и повреждение от электролитической коррозии. Все металлические литейные заготовки после формовки проходят обработку для снятия напряжений, чтобы устранить внутренние деформационные напряжения, возникающие во время литья, предотвращая растрескивание корпуса клапана в условиях попеременной холодной и горячей среды.

2.2 Стандарты материалов внутренней трансмиссии удлиненного штока и коробки передач

Удлиненный шток выдерживает повторяющуюся скручивающую нагрузку в длительных циклах открытия и закрытия, поэтому используются материалы из высокопрочной нержавеющей стали 410 или легированной стали 4140 со строгим контролем твердости, чтобы избежать истирания и разрушения во время передачи крутящего момента. В качестве внешней защитной втулки удлиненного штока используется бесшовная стальная труба с антикоррозионным покрытием, изолирующая подземную почвенную влагу и теплоизоляционный пар трубопровода от контакта с стержневым валом передачи крутящего момента, что значительно продлевает срок службы удлиненного штока в сборе, захороненного под землей, на многие годы.

Червяк и червячное колесо внутри коробки передач изготовлены из бронзового сплава, соответствующего конструкции червяка из углеродистой стали, который образует самосмазывающуюся пару трения во время вращения зацепления, что снижает частоту регулярного обслуживания смазки. Корпус коробки передач изготовлен из литого алюминиевого сплава с легким весом и высокой стойкостью к окислению, который не образует толстого слоя ржавчины, блокирующего вращение маховика после длительного воздействия на открытом воздухе или размещения в подземном хранилище.

3. Стандартная последовательность действий при монтаже заглубленных и изолированных трубопроводов.

3.1 Конвейер перед установкой и этапы подтверждения параметров

Прежде чем поднимать и подсоединять корпус клапана, техническим специалистам необходимо подтвердить три основных индивидуальных параметра продукта в соответствии с компоновкой трубопровода на месте: фактическая глубина заглубления или толщина изоляции для определения требуемой длины удлиненного штока, номинальное давление трубопровода для выбора соответствующего класса давления фланца и тип среды для проверки соответствия диска и марки материала уплотнения антикоррозионным требованиям. Несоответствующая длина штока приведет к тому, что маховик шестерни упадет в подземный свод или закроется изоляцией трубопровода, что приведет к потере работоспособности; несоответствие класса давления фланца приведет к утечке через фланцевую прокладку при расчетном давлении трубопровода.

Тщательно очистите уплотняемую поверхность фланца переднего и заднего трубопроводов, удалите сварочный шлак, пятна ржавчины и твердые частицы, чтобы избежать повреждения эластичной уплотнительной прокладки царапинами при затяжке болтов. Поместите подходящую неметаллическую плоскую прокладку между двумя группами фланцев и выровняйте все отверстия для болтов фланца по горизонтали, чтобы предотвратить эксцентричное выдавливание прокладки, вызванное смещенной установкой корпуса клапана, которое образует канал локальной утечки среды после длительной эксплуатации.

3.2 Специальная стационарная защита и защита ствола подземного трубопровода

После того, как фланец корпуса клапана полностью прикручен болтами и закреплен перекрестно-симметричной последовательностью затяжки, насыпьте гранулированный песок вокруг корпуса клапана для послойного уплотнения, избегая прямого выдавливания крупных твердых камней корпусом клапана, вызывающего локальную деформацию. Внешняя защитная втулка удлиненного штока должна быть обернута водонепроницаемым антикоррозионным рулонным материалом от корпуса клапана до наземной рабочей платформы, предотвращая контакт подземных грунтовых вод и коррозионной почвы с металлическими частями штока. На шлифованном конце штока имеется полая защитная крышка люка, которую можно открыть непосредственно для управления маховиком без раскопок грунта на большой площади во время последующего осмотра и регулировки.

Для установки трубопровода внутри помещения с толстой изоляцией оставьте вертикальный канал, соответствующий наружному диаметру удлиненного штока в месте обмотки изоляции трубопровода, не наматывайте теплоизоляционную вату вокруг коробки передач и открытой части штока, чтобы предотвратить накопление тепла, ускоряющее износ смазки шестерен и старение уплотнительных частей верхнего уплотнения. После установки проведите тест на открытие и закрытие полного хода маховика, чтобы убедиться, что диск вращается без заеданий, а показания шкалы угла соответствуют фактическому состоянию перехвата потока.

• Поперечная симметричная затяжка болтов фланца для предотвращения утечки эксцентриковой экструзии прокладки.
• Водонепроницаемая защитная упаковка для заглубленной секции удлиненного ствола от почвенной коррозии
• Зарезервируйте независимый вертикальный канал для штока, чтобы избежать обмотки редуктора изоляцией.
• Полноходовой тест на открытие-закрытие для устранения скрытой опасности заклинивания диска после установки.

4. Основные сценарии применения промышленных и муниципальных трубопроводов

4.1 Муниципальные сети подземного водоснабжения и противопожарной защиты

Городские муниципальные водопроводы и подземные кольцевые трубы пожаротушения являются наиболее широко применимыми областями применения этого клапана с удлиненным фланцем штока. Большинство ответвлений магистральных трубопроводов прокладываются под поверхностью дороги или в почве зеленого пояса, а обычные клапаны с коротким штоком требуют крупномасштабных земляных работ на дороге каждый раз, когда выполняется регулировка расхода или обслуживание отсечки трубопровода, что серьезно мешает городскому движению и повседневной жизни жителей.Клапан-бабочка с удлиненным штоком и фланцемвыдвигает маховик привода в положение наземной смотровой скважины, а все операции по открытию, закрытию и дросселированию потока могут быть выполнены только путем открытия крышки колодца, без земляных работ на дорожном покрытии и строительных работ по засыпке трубопровода грунтом.

Муниципальные противопожарные трубопроводы требуют стабильных характеристик герметизации при мгновенном скачке давления при запуске пожарных насосов. Жесткое двухфланцевое соединение и конструкция многослойного эластичного уплотнительного кольца могут выдерживать мгновенное воздействие давления без просачивания среды. Самоблокирующаяся конструкция червячной передачи может удерживать клапан полностью открытым в течение длительного времени в ежедневном режиме ожидания и не закрывается автоматически из-за ударной вибрации потока воды в трубопроводе, обеспечивая беспрепятственный проход воды для пожаротушения в периоды аварийного реагирования.

4.2 Транспортировочные трубопроводы для среды с заводской изоляцией

Трубопроводы высокотемпературного пара, горячего масла и охлажденного рассола на химических заводах нуждаются в толстых слоях теплоизоляции, чтобы уменьшить потерю температуры среды и избежать несчастных случаев с ожогами поверхности для операторов на месте. Если используются стандартные поворотные затворы с коротким штоком, изоляционный слой вокруг клапана необходимо разрезать каждый раз при регулировке расхода, а после эксплуатации необходимо повторно наматывать новую теплоизоляционную вату, что приводит к повторным тратам теплоизоляционных материалов и частым потерям тепла в трубопроводе. Удлиненная конструкция стержня отделяет рабочий редуктор от зоны обмотки изоляции, изоляцию трубопровода можно непрерывно оборачивать целиком без местной резки, сохраняя полный теплоизоляционный эффект всего трубопровода в течение длительного времени.

Крупномасштабные трубопроводы для циркуляции чистой воды на предприятиях пищевой и фармацевтической промышленности также выбирают этот фланцевый дроссельный клапан с удлиненным приводом штока. Детали контактирующей среды, полностью изготовленные из нержавеющей стали, соответствуют санитарным производственным стандартам, а режим работы редуктора обеспечивает точное регулирование расхода в небольшом диапазоне, что позволяет стабильно контролировать поток среды, необходимый производственному оборудованию, без мгновенных больших колебаний расхода, влияющих на стабильность обработки продукта.

4.3 Парковые подземные трубопроводы для отвода дождевой воды и сточных вод

Кампус, промышленный парк и жилой комплекс закапывают патрубки дождевой воды и сточных вод под зеленой землей и тротуарами, а через определенные промежутки времени оставляют разбросанные смотровые колодцы. Удлиненная конструкция штока клапана идеально соответствует вертикальной глубине этих смотровых колодцев, обслуживающий персонал может напрямую добраться до маховика шестерни на устье колодца, не спускаясь в глубокий колодец для работы. Эпоксидное антикоррозионное покрытие корпуса клапана из ковкого чугуна противостоит длительной эрозии сточными водами, содержащими органические примеси, а сменное наружное уплотнительное кольцо может обслуживаться на месте без разборки клапана с трубопровода.

• Муниципальные подземные водопроводы исключают необходимость земляных работ во время регулировки клапана
• Изолированные заводские трубопроводы позволяют избежать повторной резки и повторной обмотки термоватой.
• Самоблокирующийся механизм пожарного трубопровода предотвращает случайное закрытие при вибрации потока воды.
• Антикоррозийное покрытие канализационных труб адаптируется к долгосрочной эрозии органической среды.

6. Рекомендации по регулярному осмотру и долгосрочному антикоррозионному обслуживанию.

Заглубленная и изолированная среда установки ускоряет старение внешних компонентов клапана, поэтому стандартизированные циклы периодических проверок и технического обслуживания должны быть разработаны в соответствии с различными условиями работы, чтобы избежать внезапного нарушения герметичности или заклинивания трансмиссии во время эксплуатации трубопровода.Клапан-бабочка с удлиненным штоком и фланцемимеет разделенную конструкцию сменных изнашиваемых частей, большинство операций по техническому обслуживанию можно выполнить на месте без остановки трубопровода и разборки встроенного клапана, что значительно сокращает продолжительность простоя трубопроводной системы, вызванного работами по техническому обслуживанию.

6.1 Ежемесячные плановые проверки рабочих частей редуктора

Откройте крышку наземного люка или рабочий канал, зарезервированный для изоляции трубопровода, поверните маховик вперед и назад для полного открытия и закрытия, проверьте, нет ли в процессе вращения ненормальной блокировки и ненормального шума трения. Проверьте указатель шкалы угла коробки передач, чтобы убедиться, что указанная степень открытия соответствует фактическому состоянию перехвата потока диска. Протрите поверхность корпуса коробки передач от пыли и пятен влажной грязи, проверьте, нет ли следов средней утечки на верхнем конце уплотнения штока, и запишите количество просачивания для последующей замены уплотнения.

Для коробок передач, установленных в подземных влажных смотровых колодцах, ежемесячно протирайте внешнюю оболочку сухой тряпкой, чтобы удалить капли конденсированной воды, прикрепленные к поверхности, предотвращая длительную влажную коррозию поверхности корпуса из алюминиевого сплава, вызывающую перфорационное повреждение внутренней полости для смазки уплотнений. Если сопротивление вращению маховика явно увеличивается по сравнению с предыдущим протоколом проверки, необходимо впрыскить дополнительную смазку в коробку передач через резервную форсунку для впрыска смазки.

6.2 Ежегодное техническое обслуживание по глубокой защите от коррозии и замене уплотнений

Ежегодно проводить полную антикоррозионную проверку наружной защитной втулки удлиненного штока, проверять, нет ли на наружном водонепроницаемом антикоррозионном рулонном материале трещин, отпадений и просачивания почвенной воды в зазор втулки. Поврежденные детали антикоррозионной упаковки необходимо перемотать новым водонепроницаемым рулонным материалом, а зазор герметизировать антикоррозийным герметизирующим клеем, чтобы предотвратить контакт подземной коррозионной среды с металлическим валом штока.

При ежегодном останове трубопровода извлеките стареющее эластичное уплотнительное кольцо внутри корпуса клапана путем разборки фланца, замените его новым уплотнительным кольцом, соответствующим температуре среды и степени коррозии. Перед повторной установкой в ​​корпус клапана проверьте наличие царапин и степень коррозии дисковой заслонки, отполируйте и отремонтируйте мелкие пятна ржавчины на поверхности диска, а также проведите дополнительную обработку антикоррозийным покрытием. Все замененные старые уплотнительные аксессуары классифицируются и перерабатываются в соответствии со стандартами обращения с промышленными отходами без случайного выбрасывания.

• Ежемесячная проверка вращения маховика на полный ход для выявления скрытой опасности заклинивания трансмиссии экрана.
• Своевременная дополнительная смазка шестерен при явном увеличении крутящего момента.
• Ежегодная повторная оклейка поврежденного штока наружным водонепроницаемым антикоррозионным слоем.
• Замените стареющее внутреннее уплотнительное кольцо во время регулярного технического обслуживания трубопровода при остановке.