Una valvola a sfera a passaggio totale in acciaio al carbonio con conformità NACE è comunemente specificata per oleodotti e gasdotti, sistemi di gas acido, impianti petrolchimici e altre applicazioni di processo impegnative. Tuttavia, questi tre requisiti descrivono aspetti diversi della valvola:
L'acciaio al carbonio si riferisce principalmente al materiale del corpo valvola.
La porta piena descrive il foro interno e il percorso del flusso.
La conformità NACE riguarda la selezione dei materiali e i requisiti prestazionali per il servizio acido.
Combinare correttamente questi requisiti è importante per ottenere una chiusura affidabile, una bassa perdita di pressione, un funzionamento sicuro e una lunga durata in gas acido e altre applicazioni ad alta pressione.
Che cos"è una valvola a sfera a passaggio totale in acciaio al carbonio?
Una valvola a sfera utilizza un elemento di chiusura sferico con un foro al centro. Quando il foro è allineato con la tubazione, la valvola è aperta. Quando la sfera ruota di 90 gradi, il lato solido blocca il percorso del flusso.
Per una spiegazione più dettagliata sulla costruzione e sul funzionamento della valvola a sfera, vedere l'articolo di DIDTEK Che cos'è una valvola a sfera?
Una valvola a sfera a passaggio totale in acciaio al carbonio combina:
Corpo valvola in acciaio al carbonio per resistenza meccanica e resistenza alla pressione.
Una porta completa o un passaggio a passaggio totale che corrisponde perfettamente alla tubazione collegata.
Una disposizione di sfera e sede progettata per una chiusura ermetica.
Materiali di rivestimento e sigillatura selezionati per il mezzo di processo.
Requisiti dei materiali correlati alla NACE quando la valvola viene utilizzata nel servizio con gas acido.
Le specifiche complete della valvola devono includere corpo, sfera, stelo, sedi, guarnizioni, connessioni terminali e attuatore. La conformità NACE non può essere confermata solo dal materiale del corpo.
Perché scegliere un design a porta completa?
Una valvola a sfera a passaggio totale ha un"apertura interna che ha all"incirca le stesse dimensioni della tubazione. Ciò crea un passaggio del flusso relativamente libero quando la valvola è completamente aperta.
Restrizione del flusso inferiore
Poiché il foro non viene ridotto in modo significativo, una valvola a passaggio totale può contribuire a ridurre al minimo la perdita di pressione attraverso la valvola. Ciò è utile nelle tubazioni in cui è importante mantenere l"efficienza del flusso.
Pulizia più semplice delle tubazioni
I progetti con porte complete sono spesso preferiti nelle condutture che richiedono operazioni di pulizia, ispezione o pigging. Il foro continuo fornisce un passaggio più adatto per strumenti di tubazioni compatibili.
Turbolenza ridotta
Una struttura a porte complete può ridurre i cambiamenti bruschi nella direzione del flusso e può aiutare a limitare la turbolenza rispetto a un design con passaggio significativamente ridotto.
Adatto per l"isolamento delle tubazioni
Le valvole a sfera a passaggio totale vengono utilizzate principalmente per l"isolamento on-off piuttosto che per la strozzatura continua. Sono comunemente selezionati per:
Condotte per il trasporto di petrolio e gas
Sistemi di raccolta del gas
Linee del gas acido
Linee di processo petrolchimico
Lavorazione del gas naturale
Sistemi di stoccaggio e carico
Stazioni di valvole di blocco di tubazioni
La valvola a sfera a passaggio totale di DIDTEK è un design con ingresso laterale motorizzato montato su perno. La pagina del prodotto descrive una struttura a porte complete, bassa caduta di pressione, elevate prestazioni di chiusura e idoneità per petrolio e gas e altre applicazioni pesanti.
Perché la conformità alla NACE è importante
Il gas acido può contenere idrogeno solforato, che può creare seri rischi per i componenti metallici. A seconda della pressione, della temperatura, del contenuto di acqua e delle condizioni chimiche, i materiali possono essere esposti a meccanismi come la rottura da stress da solfuro o danni legati all"idrogeno.
Una valvola a sfera NACE dovrebbe quindi essere selezionata in base alle effettive condizioni di servizio acido e agli standard di progetto applicabili.
La selezione relativa alla NACE può comportare:
Materiale del corpo valvola
Materiale della sfera e dello stelo
Ridurre la durezza
Trattamento termico
Procedure di saldatura e riparazione
Tracciabilità dei materiali
Test del servizio acido
Prove di pressione e perdite
Documentazione e certificazione
La conformità NACE non è la stessa cosa della certificazione API 6D o della certificazione antincendio. Ciascuno standard soddisfa diversi requisiti tecnici.
L"acquirente deve confermare se il progetto richiede NACE MR0175/ISO 15156, NACE MR0103 o un"altra specifica di servizio acido specifica dell"azienda.
Valvole a sfera in acciaio al carbonio per servizio gas acido
L"acciaio al carbonio viene spesso utilizzato per le valvole di tubazioni industriali perché fornisce una buona resistenza meccanica ed è generalmente più economico di molti acciai inossidabili o leghe a base di nichel.
Una valvola a sfera in acciaio al carbonio può essere selezionata per applicazioni che richiedono:
Elevata resistenza meccanica
Isolamento della tubazione
Grandi dimensioni nominali
Funzionamento ad alta pressione
Funzionamento del riduttore o dell"attuatore
Funzionalità di blocco e spurgo
Costruzione ignifuga
Protezione antistatica
Il prodotto in acciaio al carbonio di riferimento di DIDTEK è una valvola a sfera montata su perno a passaggio ridotto DN80 con riduttore. La pagina elenca caratteristiche quali elevate prestazioni di arresto, blocco e sfiato, scarico della pressione a cavità automatica, design ignifugo, struttura dello stelo a prova di esplosione e design antistatico.
Per un progetto che richiede una valvola a sfera a passaggio totale in acciaio al carbonio , l'acquirente deve confermare che la configurazione finale include:
Grado del corpo in acciaio al carbonio
Passaggio completo
Classe di pressione richiesta
Materiali bagnati conformi NACE
Sedi e guarnizioni dello stelo idonei
Connessione finale richiesta
Documentazione del servizio acido
Un corpo in acciaio al carbonio da solo non rende automaticamente una valvola adatta al servizio con gas acido.
Caratteristiche principali del progetto
Costruzione montata su perno
Le valvole a sfera montate su perno utilizzano supporti meccanici per mantenere la sfera in posizione. Ciò può ridurre la coppia operativa e migliorare la stabilità, in particolare nelle dimensioni più grandi e nelle applicazioni a pressione più elevata.
Sono comunemente utilizzati laddove la valvola deve funzionare in modo affidabile per cicli ripetuti o quando è richiesto un riduttore o un attuatore.
Chiusura stretta
I sistemi di gas acido richiedono un contenimento affidabile. Il design della sede, la finitura della superficie della sfera, la tenuta dello stelo e il giunto del corpo devono collaborare per ottenere le prestazioni di tenuta richieste.
La classe di intercettazione richiesta deve essere identificata nella scheda tecnica della valvola e confermata attraverso l"apposita procedura di test.
Funzione Blocca e Spurga
Una disposizione di blocco e spurgo può aiutare a isolare la linea e rilasciare la pressione dalla cavità della valvola. Ciò è utile durante la manutenzione, l"ispezione e l"isolamento del sistema.
L"esatta configurazione di blocco e spurgo deve essere confermata per il modello di valvola selezionato.
Limitatore di pressione autocavità
I cambiamenti di temperatura o i fluidi di processo intrappolati possono causare un accumulo di pressione all"interno della cavità della valvola. Il design del sedile con scarico automatico può aiutare a gestire questa pressione nelle condizioni operative specificate.
Stelo anti-esplosione
Uno stelo anti-esplosione aiuta a prevenire l"espulsione dello stelo dal corpo della valvola quando è presente pressione interna. Si tratta di un"importante caratteristica di sicurezza per il servizio di gas e idrocarburi ad alta pressione.
Design antistatico
L"elettricità statica può creare un rischio di accensione quando la valvola gestisce gas o idrocarburi infiammabili. Il design antistatico garantisce continuità elettrica tra sfera, stelo e corpo valvola.
Funzionamento del riduttore o dell"attuatore
Le valvole a sfera di grandi dimensioni o ad alta pressione possono richiedere un riduttore, un attuatore pneumatico, un attuatore idraulico o un attuatore elettrico a causa della coppia operativa.
L"attuatore deve essere selezionato in base a:
Coppia della valvola
Pressione e temperatura
Frequenza operativa
Requisiti di apertura o chiusura di guasto
Requisiti di arresto di emergenza
Classificazione delle aree pericolose
Potenza disponibile o aria strumenti
NACE, API e requisiti antincendio
Potrebbe essere necessario che una valvola a sfera a passaggio totale in acciaio al carbonio sia conforme a diversi standard contemporaneamente. Questi standard non dovrebbero essere trattati come intercambiabili.
Requisiti NACE
I requisiti NACE si concentrano sull’idoneità dei materiali per il servizio acido. La specifica applicabile può definire qualità dei materiali, limiti di durezza, trattamento termico, test e documentazione.
Il requisito esatto dovrebbe essere indicato nelle specifiche di acquisto anziché comunicato solo come "valvola NACE".
API6D
L"API 6D è comunemente associata alle valvole per tubazioni e copre i requisiti relativi a progettazione, produzione, test e documentazione.
Una valvola a sfera per tubazioni può essere progettata secondo API 6D richiedendo anche la conformità NACE e antincendio separata.
API 607 e API 6FA
La certificazione antincendio verifica le prestazioni della valvola dopo l"esposizione al fuoco secondo lo standard di prova applicabile.
Per un confronto pratico leggi l'articolo di DIDTEK sulle Valvole a sfera Fire-Safe: requisiti API 607 e API 6FA.
API 607 e API 6FA devono essere specificate in base al tipo di valvola, all"applicazione e ai requisiti del progetto. Una dichiarazione come "progettazione ignifuga" non dovrebbe essere trattata automaticamente come prova di prestazioni ignifughe certificate.
Riferimento per valvole a sfera NACE
DIDTEK fornisce una valvola a sfera NACE con trim NACE, matrice in nichel e sedi in grafite e un design a sfera flottante cromata F316.
La pagina del prodotto elenca API 6D, BS 5351, ASME B16.34, API 607 e API 598 tra i riferimenti di progettazione, sicurezza antincendio e test. Tuttavia, il requisito NACE finale dovrebbe sempre essere confrontato con la scheda tecnica del progetto e i certificati richiesti.
Valvole a sfera a passaggio pieno e a passaggio ridotto
Caratteristica | Valvola a sfera a passaggio totale | Valvola a sfera a passaggio ridotto |
|---|
Foro interno | Simile al diametro della tubazione | Più piccolo del diametro della tubazione |
Perdita di pressione | Generalmente più basso | Generalmente più alto |
Idoneità al pigging | Spesso preferito | Può limitare alcune operazioni di pigging |
Dimensioni e peso della valvola | Può essere più grande o più pesante | Potrebbe essere più compatto |
Costo | Tipicamente più alto | Tipicamente più economico |
Utilizzo tipico | Servizio conduttura e bassa perdita di carico | Isolamento generale e sistemi sensibili allo spazio |
La scelta corretta dipende dal design della tubazione. Una valvola a porta ridotta può essere adatta quando la perdita di pressione e il pigging non sono critici. Una valvola a passaggio totale è spesso preferita quando sono importanti la capacità di flusso, la pulizia della tubazione o una restrizione minima.
Come specificare la valvola giusta
Prima di ordinare una valvola a sfera a passaggio totale in acciaio al carbonio con conformità NACE, fornire le seguenti informazioni:
Dimensione nominale
Specificare la dimensione della tubazione e se è necessario un passaggio completo.
Classe di pressione
Include la normale pressione operativa, la pressione di progetto e la classe di pressione ASME richiesta.
Temperatura di funzionamento
Indicare le temperature normali, minime e massime.
Mezzo di processo
Identificare il gas o il liquido, inclusa la concentrazione di idrogeno solforato, il contenuto di acqua e i contaminanti.
Materiale del corpo
Specificare il grado di acciaio al carbonio richiesto e lo standard del materiale.
Requisito NACE
Identificare la NACE applicabile o la specifica del servizio sour specifica del progetto.
Materiali della sede e della guarnizione
Confermare la compatibilità con le condizioni del mezzo, della temperatura, della pressione e della decompressione.
Struttura della valvola
Selezionare la struttura flottante o montata su snodo in base alle dimensioni, alla pressione e alla coppia operativa.
Connessione terminale
Specificare flangiata, con saldatura di testa, RTJ o un altro tipo di connessione.
Requisiti antincendio
Identificare se è richiesto API 607, API 6FA o un altro standard antincendio.
Disposizione dell'attuatore
Confermare il funzionamento manuale, con cambio, pneumatico, idraulico o elettrico.
Ispezione e documentazione
Richiedi certificati dei materiali, documentazione NACE, rapporti di prove di pressione, certificati di sicurezza antincendio e altri documenti di progetto.
La categoria di prodotti delle valvole a sfera di DIDTEK comprende configurazioni di valvole a sfera flottanti, montate su perno, ad ingresso dall'alto, completamente saldate, GNL, a tre vie e altre configurazioni per applicazioni con gas, petrolio, prodotti chimici e energia dell'idrogeno.
Domande frequenti
Cos"è una valvola a sfera a passaggio totale in acciaio al carbonio?
Si tratta di una valvola a sfera con corpo in acciaio al carbonio e un foro interno che ha all"incirca le stesse dimensioni della tubazione collegata. Il design aiuta a ridurre la restrizione del flusso e viene spesso utilizzato per l"isolamento della tubazione.
Una valvola in acciaio al carbonio è automaticamente conforme ai requisiti NACE?
No. La conformità NACE dipende dalle specifiche complete del materiale e della produzione, inclusi carrozzeria, finiture, durezza, trattamento termico, sedili, test e documentazione richiesta.
Cos"è una valvola di servizio per gas acido?
Una valvola di servizio per gas acido è progettata e specificata per sistemi contenenti idrogeno solforato o altre condizioni di servizio acido. I materiali della valvola devono essere selezionati per ridurre il rischio di danni da servizio acido nelle condizioni operative effettive.
Perché utilizzare una valvola a sfera a passaggio totale in una tubazione?
Un design a porta completa può ridurre la perdita di pressione e fornire un percorso del flusso più continuo. Può anche essere preferito per operazioni di pigging, pulizia e ispezione compatibili.
Una valvola a sfera trunnion è adatta al servizio NACE?
Una valvola a sfera montata su perno può essere utilizzata nel servizio NACE quando i suoi requisiti completi di materiale, rivestimento, tenuta e test soddisfano le specifiche di servizio acido applicabili.
L"indagine dovrebbe includere dimensioni, classe di pressione, temperatura, composizione del mezzo, concentrazione di idrogeno solforato, contenuto di acqua, requisiti di porta completa o ridotta, materiali del corpo e del rivestimento, standard NACE applicabile, requisiti di connessione terminale e attuatore.
Conclusione
Una valvola a sfera a passaggio totale in acciaio al carbonio con conformità NACE deve essere selezionata come gruppo ingegnerizzato completo. L"acciaio al carbonio fornisce la resistenza del corpo richiesta, la struttura a passaggio completo aiuta a ridurre la restrizione del flusso e i requisiti NACE riguardano l"idoneità della valvola per il servizio con gas acidi.
Per specifiche affidabili, verificare l"alesaggio della valvola, i materiali del corpo e del rivestimento, i materiali della sede e dell"imballaggio, la classe di pressione, i requisiti antincendio, la disposizione dell"attuatore e la documentazione di servizio acido.
Con la progettazione corretta e la verifica specifica del progetto, una valvola a sfera a passaggio totale in acciaio al carbonio può fornire un isolamento affidabile per condutture, impianti di petrolio e gas, impianti petrolchimici e sistemi di gas acido.
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