شیرهای پروانهای اجزای ضروری در لولهکشی صنعتی هستند. آنها به دلیل طراحی جمع و جور و عملکرد سریع ربعچرخش خود ارزشمند هستند. با این حال، خرابی شیر پروانهای میتواند منجر به از کارافتادگی، خطرات ایمنی و تعمیرات پرهزینه شود.
این مقاله به بررسی علل زایمان زودرس میپردازد. خرابی شیر پروانهای و جزئیات سیستماتیک عیب یابی روشهایی برای مهندسان جهت کاهش خطرات.
عیب یابی: چرا شیرهای پروانه ای خراب می شوند؟
وقتی یک رویکرد سیستماتیک را به کار میگیرید، عیب یابی،, فقط روی تعویض قطعات تمرکز نکنید. بررسی علت اصلی برای جلوگیری از تکرار آن مهم است. نشتی آببند یا آسیب دیسک.
بیایید مراحل تشخیص مشکل را مرور کنیم:
مرحله ۱: تشخیص آکوستیک
از حسگرهای اولتراسونیک برای تمایز بین نویز بای پس صندلی و نویز جریان آشفته استفاده کنید.
مرحله ۲: تحلیل اثر گشتاور
گشتاور فعلی “زمان باز شدن” را با دادههای آزمایش اصلی کارخانه مقایسه کنید. مقادیر بالاتر اغلب به ... اشاره دارند. نشتی آببند ناشی از تورم شیمیایی.
مرحله ۳: جرمشناسی بصری
دیسک را بررسی کنید. سایش متقارن نشاندهندهی ناهمترازی است، در حالی که حفرههای موضعی نشاندهندهی ... آسیب دیسک از کاویتاسیون.
مرحله ۴: بررسی عملیاتی
بررسی کنید که آیا از شیر برای تنظیم فشار استفاده میشود یا خیر. شیرهای پروانهای که بین زاویه ۳۰ تا ۷۰ درجه کار میکنند، در معرض خطر بالای سایش ناشی از سرعت هستند.
۵ علت ریشهای خرابی زودرس
۱. کاویتاسیون ناشی از سرعت
وقتی یک شیر از C خود فراتر میرودv در صورت تنظیم سرعت، فشار موضعی افت میکند و باعث تشکیل حباب روی دیسک میشود. این امر منجر به مشکلات شدید میشود. آسیب دیسک و “سیمکشی” روی صندلی.
۲. اضافه بار گشتاور دینامیکی
مهندسان برای تعیین اندازه مناسب محرکها به گشتاور استاتیک نشیمنگاه تکیه میکنند. با این حال، جریان با سرعت بالا نیروهای "لیفت" و "درگ" ناهمواری ایجاد میکند. اگر این نیرو از مقاومت کششی ساقه بیشتر شود، میتواند منجر به خستگی پیچشی یا برش پینها شود.
۳. رفع فشار و تورم الاستومر
وقتی مواد شیمیایی با سوپاپها سازگار نباشند، میتوانند باعث تورم نشیمنگاه و افزایش اصطکاک شوند. این امر ممکن است منجر به ‘کاهش فشار انفجاری’ شود. گاز محبوس شده در الاستومر در هنگام افت فشار به سرعت منبسط میشود و به نشیمنگاه آسیب میرساند و آن را پاره میکند.
۴. خوردگی گالوانیکی و میکروبیولوژیکی (MIC)
استفاده از فلزات ناسازگار برای دیسک و ساقه میتواند در محیطهای رسانا اثر باتری ایجاد کند. علاوه بر این، “مناطق مرده” در بدنه شیر ممکن است باکتریهای بیهوازی را جمع کند که باعث ایجاد حفرههای موضعی سریع میشوند.
۵. هندسه لولهکشی و تنش نصب
قرار دادن یک شیر خیلی نزدیک به خروجی پمپ یا زانویی باعث ایجاد جریان غیر یکنواخت میشود. این بارگذاری ناهموار باعث سایش بوش شفت شده و در نهایت منجر به ... نشتی آببند.
پیشگیری: ملاحظات طراحی و استراتژیهای تدارکات
برای اجتناب از خرابی شیر پروانهای, مهندسان باید اطمینان حاصل کنند که طراحی مکانیکی با نوع سیال سیستم همسو است. آنها همچنین باید خواص شیمیایی خاص را بررسی کنند تا از آسیبهای زودرس جلوگیری شود. نشتی آببند یا آسیب دیسک.
در اینجا چند استراتژی وجود دارد که باید در نظر داشته باشید:
ملاحظات طراحی: انتخاب و سازگاری مواد
برای بهینهسازی و طول عمر شیر، باید اندازه و جنس صحیح را انتخاب کنید. اندازه مناسب به نرخ جریان، افت فشار و خواص سیال بستگی دارد. همیشه ضریب سازنده (C) را بررسی کنید.v) رتبهبندیها برای جلوگیری از آسیبهای مرتبط با سرعت یا سایش زودرس ناشی از شیرهای کوچک یا بزرگ.
هنگام انتخاب مواد سازگار، پارامتر حلالیت سیال را در برابر ماتریس پلیمری صندلی ارزیابی کنید. استفاده کنید شیرآلات با روکش PTFE یا شیرهای آلیاژی بالا برای مواد شیمیایی خشن. از مواد ساقه با کشش بالا، مانند فولاد ضد زنگ 17-4 PH، برای کاربردهای چرخه بالا شامل بارهای پیچشی استفاده کنید.
ملاحظات طراحی: هندسه، فشار و نرخ جریان
برای اطمینان از یکپارچگی سیستم، قطعاتی را انتخاب کنید که دیسک، نشیمنگاه و بدنه آنها ضرایب انبساط حرارتی سازگار داشته باشند. این امر به جلوگیری از گیر کردن و تخریب آببندی در حداکثر دمای عملیاتی کمک میکند.
برای سرویسهای استاندارد تاسیسات، یک شیر هممرکز با نشیمنگاه ارتجاعی کافی است. با این حال،, افست دوگانه یا سهگانه (TOV) طرحهایی برای کاربردهای فشار بالا، بدون نشتی یا تنظیم فشار مورد نیاز هستند.
در محیطهای با سرعت بالا یا فرسایشی، از روکشهای سختشده مانند Stellite® یا تنگستن کاربید استفاده کنید. این به حفظ حداقل سختی 40 HRC و مقاومت در برابر کشش سیم کمک میکند.
قابلیت اطمینان عملیاتی همچنین به نصب مناسب و حاشیههای مکانیکی بستگی دارد. برای جلوگیری از حرکت هدایت نشده دیسک و پروفیلهای جریان غیر یکنواخت، شیر را تقریباً به اندازه شش قطر لوله از زانوییها یا پمپها دور نصب کنید.
گشتاور با ضریب اطمینان ۱.۲۵ تا ۱.۵ برابر را روی بالاترین گشتاور دینامیکی محاسبه شده اعمال کنید. این تضمین میکند که محرک میتواند بدون واماندگی بر حداکثر فشار تفاضلی غلبه کند.
در نهایت، با انتخاب طرحهای صندلی و بستهبندی که امکان تعویض آسان قطعات را فراهم میکنند، تعمیر و نگهداری را در اولویت قرار دهید. این امر هزینههای چرخه عمر طولانی مدت و زمان از کارافتادگی سیستم را کاهش میدهد.
بهترین شیوههای تدارکات
این بخش به چگونگی جلوگیری از عیوب “مادرزادی” تولید مانند خطاهای ریختهگری، سوراخهای ماسهای یا استفاده از مواد بیکیفیت میپردازد.
- استانداردهای سختگیرانهای را تعیین کنید - اطمینان حاصل کنید که همه شیرها به هم میرسند API 609 برای ضخامت دیواره و قطر ساقه، و ASME B16.34 یا EN 558. این امر در ثبات و قابلیت اطمینان ساختاری بسیار حیاتی است.
- انتخاب تولیدکننده با کیفیت - شیرآلات را از تولیدکنندگانی تهیه کنید که شواهدی از رعایت دقیق الزامات ارائه میدهند. فرآیندهای کنترل کیفیت. ادعاها را با کپی گواهینامههای فعلی مانند ... تأیید کنید. گواهینامه ایزو ۹۰۰۱ و آزمایش NDE داخلی 100%.
- نیاز به آزمایش و مستندسازی - الزامات مربوط به آزمایش فشار هیدرواستاتیک و پنوماتیک، آزمایشهای نشتی (به ازای هر ...) را مشخص کنید. API 598) و گواهینامههای مواد (MTR). این امر تأیید میکند که شیر قبل از تحویل، تمام شرایط مشخص شده را برآورده میکند.
- بازرسی قبل از نصب - قبل از نصب، هر شیر را بررسی کنید تا برچسبهای شناسایی با الزامات کاربرد مطابقت داشته باشند. هرگونه نشانهای از آسیب یا جسم خارجی که میتواند باعث ایجاد فوری شود را بررسی کنید. نشتی آببند.
- ذخیره سازی مناسب - اطمینان حاصل کنید که شیرآلات در یک محیط مرتب، خشک و سرپوشیده نگهداری میشوند. این امر تضمین میکند که شیرآلات از شرایط نامساعد و زباله محافظت میشوند.
خلاصه
سیستماتیک عیب یابی روشها به شناسایی علت اصلی نشت و آسیب و جلوگیری از آن کمک میکنند خرابی شیر پروانهای. مهندسان همچنین باید استراتژیهای طراحی و تدارکات سیستماتیک را برای جلوگیری از این خطرات به کار گیرند.
