Клапаны для очистки воды: типы, руководство по выбору и обслуживанию

Что такое клапаны для очистки воды и почему они имеют значение

Клапаны для очистки воды — это механические устройства, которые контролируют поток, давление и направление воды и технологических жидкостей в системах очистки. Без правильно указанного клапаны , станция водоочистки не может поддерживать постоянное качество продукции, безопасное рабочее давление или соответствие нормативным требованиям. Каждый этап процесса очистки — от забора сырой воды и дозирования химикатов до фильтрации, дезинфекции и окончательного распределения — зависит от клапанов, которые открываются, закрываются, дросселируют или предотвращают обратный поток в нужный момент.

Мировой рынок клапанов для очистки воды и сточных вод отражает, насколько серьезно отрасль относится к этой зависимости. Аналитики неизменно оценивают его в несколько миллиардов долларов в год, что обусловлено заменой устаревшей инфраструктуры, ужесточением стандартов очистки сточных вод и расширением муниципальных и промышленных мощностей по очистке сточных вод по всему миру. Отказ клапана в критической точке системы может привести к перекрестному загрязнению, повреждению оборудования, остановке процесса или дорогостоящим штрафным санкциям со стороны регулирующих органов — поэтому выбор правильного типа клапана, материала и метода срабатывания — это решение, имеющее реальные финансовые последствия и последствия для общественного здравоохранения.

В этом руководстве рассматриваются основные типы клапанов, используемых при очистке воды и сточных вод, объясняются условия эксплуатации, определяющие выбор, а также определяются факторы технического обслуживания и жизненного цикла, которые опытные инженеры учитывают при принятии решений о закупках.

Основные типы клапанов, используемых в системах водоподготовки

В условиях водоподготовки требуются клапаны различных конструкций, поскольку перекачиваемые жидкости включают чистую питьевую воду, агрессивные химические растворы, шлам и биогаз. Каждый тип клапана имеет определенный механический принцип, и согласование этого принципа с условиями технологического процесса является отправной точкой для любого определения спецификации клапана.

Шаровые краны

В шаровом кране используется сферическая заглушка со сквозным отверстием. Когда отверстие совпадает с трубой, клапан открыт; при повороте на 90 градусов он полностью закрыт. Шаровые краны являются доминирующими запорными клапанами при очистке воды, поскольку они обеспечивают герметичное перекрытие за четверть оборота, с минимальным крутящим моментом и незначительным падением давления в полностью открытом положении. Они доступны в полнопроходных и уменьшенных конфигурациях, с размерами от 6 мм для инструментальных линий до 300 мм и более для главных коллекторов. Материалы варьируются от латуни и бронзы для небольших бытовых или легких коммерческих применений до корпусов из нержавеющей стали 316 и с покрытием из ПТФЭ для хлорированной воды, линий дозирования химикатов и коррозионностойких работ.

При очистке воды шаровые краны устанавливаются на всасывающей и выпускной изоляции насоса, в точках впрыска химикатов, на входных и выходных коллекторах фильтров, а также на каждом пробном и сливном патрубке. Их быстрая работа делает их хорошо подходящими для автоматизированных операций, где необходима быстрая изоляция. Конструкции с плавающим шаром подходят для большинства стандартных применений, в то время как шаровые краны с цапфой используются для работы при высоком давлении или большом диаметре, где нагрузки на седло в плавающей конструкции будут чрезмерными.

Поворотные заслонки

Поворотные затворы закрываются путем вращения диска вокруг центрального штока. Они компактны, легки и недороги по сравнению с задвижками или шаровыми кранами большого диаметра, что делает их предпочтительными запорными и регулирующими клапанами на крупных водопроводах — обычно от 100 мм и выше. Поворотные затворы с двойным и тройным эксцентриком (тройной эксцентрик) обеспечивают улучшенную геометрию седла и могут обеспечить закрытие металлического седла, подходящее для применений с более высоким давлением и большим циклом. Концентрические дисковые затворы с мягким седлом широко используются на выпускных коллекторах фильтров, изоляции распределительных систем и на входах резервуаров, где двустороннее герметичное закрытие приемлемо при более низких перепадах давления.

Одно важное предостережение: дисковые затворы обычно не рекомендуется использовать в неочищенных сточных водах или фильтрованных сточных водах, содержащих волокнистые или вязкие материалы. Диск выступает в канал потока даже в открытом состоянии, а вокруг штока могут скапливаться ветошь или мусор, что приводит к проблемам в работе. В этих целях предпочтительны ножевые задвижки или полнопроходные шаровые краны.

Задвижки

Задвижки работают, поднимая или опуская задвижку на пути потока. Когда они полностью открыты, они создают минимальные препятствия и низкий перепад давления; в закрытом состоянии заслонка прижимается к кольцу, останавливая поток. Они хорошо подходят для нечастой эксплуатации, когда требуется либо полностью открытое, либо полностью закрытое положение. Частичное открытие вызывает эрозионную турбулентность, которая повреждает затвор и седла, поэтому задвижки никогда не следует использовать для дросселирования.

Задвижки с упругим седлом и клиновыми затворами с резиновым уплотнением очень распространены в трубопроводах городских водораспределительных и водоочистных сооружений диаметром до 600 мм. Резиновое седло обеспечивает постоянное перекрытие на протяжении всего срока службы клапана и выдерживает незначительный песок или осадок, которые могут повредить затвор с металлическим седлом. Клиновые задвижки с металлическим седлом используются там, где температура или химическая совместимость не позволяют использовать резину. Ножевые задвижки — вариант с плоской задвижкой с острыми краями — широко используются при переработке осадка и потоках обезвоживания, поскольку режущее действие справляется со шламами и осевшими твердыми частицами, которые могут засорить обычную задвижку.

Обратные клапаны

Обратные клапаны, также называемые обратными клапанами, пропускают поток только в одном направлении. Работают автоматически без исполнительного механизма: прямой поток открывает запорный элемент; обратный поток или потеря давления закрывают его. При очистке воды обратные клапаны имеют решающее значение на выпуске насосов, на патрубках для впрыска химикатов, на выпускных коллекторах фильтров и везде, где обратный поток может загрязнить очищенную воду или повредить насосы.

Наиболее серьезной эксплуатационной проблемой при нагнетании давления в насосах является гидравлический удар — скачок давления, возникающий, когда насос отключается и обратный столб воды захлопывает обратный клапан. Поворотные обратные клапаны закрываются медленно и склонны к созданию вредных переходных процессов давления в высокоскоростных линиях. Незапорные или форсуночные обратные клапаны используют подпружиненное закрытие, закрывающееся до того, как поток полностью поменяет направление, что значительно снижает гидравлический удар. В системах, где сценарии отключения насоса являются обычными, выбор безоткатного обратного клапана может защитить трубопроводы и оборудование, расположенные ниже по потоку, от скачков давления, которые в противном случае могли бы в несколько раз превысить нормальное рабочее давление.

Распространенные типы обратных клапанов в сфере водоснабжения включают поворотные, подъемные, двухпластинчатые, шаровые, поршневые и сопловые (бесшумные) конструкции. Выбор материала следует тем же принципам, что и другие типы клапанов: чугун или ковкий чугун для крупных муниципальных сетей, корпуса из нержавеющей стали или с покрытием из ПТФЭ для дозирования химикатов и агрессивных потоков.

Шаровые клапаны и регулирующие клапаны

В шаровых клапанах используется плунжер или диск, который перемещается перпендикулярно седлу потока, что обеспечивает хорошие характеристики дросселирования. Они обеспечивают более высокий перепад давления, чем задвижки или шаровые краны, но обеспечивают точное и стабильное регулирование потока в широком диапазоне отверстий. При водоочистке шаровые клапаны появляются в точках регулирования нагнетания насосов, в коллекторах дозирования химикатов, а также в системах отопления или охлаждения, связанных с варочными котлами и сушильным оборудованием.

В мембранных регулирующих клапанах используется гибкая резиновая или эластомерная диафрагма, перемещаемая гидравлическим управляющим давлением или электропневматическим позиционером для регулирования потока. Они широко используются для снижения давления, контроля уровня и регулирования расхода в распределительных сетях и на входах в резервуары. Например, редукционный мембранный клапан на входе в резервуар может поддерживать постоянное давление на выходе независимо от колебаний давления на входе — функция, которая защищает распределительную сеть ниже по потоку от избыточного давления и снижает потери воды из-за утечек в соединениях и фитингах.

Клапаны выпуска воздуха и вакуума

Воздушные и вакуумные клапаны часто игнорируются, но они необходимы для безопасной эксплуатации трубопровода. Воздушные карманы, которые собираются в верхних точках трубопровода, уменьшают эффективный диаметр трубы, увеличивают требования к напору насоса и могут вызвать внезапные скачки давления при выпуске. Клапаны выпуска воздуха непрерывно выпускают небольшие объемы воздуха во время работы; Воздушно-вакуумные клапаны пропускают большие объемы воздуха во время опорожнения трубопровода и вытесняют большие объемы во время наполнения, предотвращая коллапс вакуума. Трубопровод, который заполняется слишком быстро без функциональных воздушных клапанов, может разрушиться под внешним давлением грунта или испытать сильный скачок давления, поэтому спецификация воздушного клапана является важным этапом проектирования трубопровода.

Как выбрать правильный клапан для очистки воды

Выбор клапана для водоочистки – это не просто выбор знакомого типа. Каждое применение имеет комбинацию параметров, которые должны соответствовать механическим возможностям клапана, совместимости материалов и ожидаемому сроку службы. В следующей таблице приведены основные критерии выбора и указано, в каких случаях каждый тип клапана работает лучше всего.

Рабочее давление и температура

Каждый клапан имеет номинальное давление-температуру (P-T), которое определяет его безопасный рабочий диапазон. Муниципальные системы очистки воды обычно работают при относительно умеренном давлении — городские сети водоснабжения обычно рассчитаны на давление от 4 до 10 бар (от 58 до 145 фунтов на квадратный дюйм), — но в промышленных и высотных системах давление может достигать 25 бар и более. Клапаны должны быть рассчитаны на максимальное вероятное давление в системе, включая любые сценарии скачков напряжения или гидравлического удара, а не только на нормальное рабочее давление. Температурные характеристики играют важную роль в системах, работающих с горячей водой для термической обработки, питательной водой котла или конденсатом пара.

Совместимость жидкостей и выбор материалов

Для очистки воды используется широкий спектр химических веществ — хлор, гипохлорит натрия, серная кислота, соляная кислота, хлорид железа, гидроксид натрия, а также множество коагулянтов и флокулянтов. Материалы корпуса, седла и уплотнения клапана должны быть совместимы с конкретным химическим веществом в ожидаемой концентрации и температуре — клапан, рассчитанный на работу с разбавленным раствором хлора, может быстро выйти из строя при работе с концентрированным гипохлоритом. Нержавеющая сталь (марки 316 или дуплекс) подходит для большинства дезинфицирующих средств. Клапаны с футеровкой из ПТФЭ или клапаны с полностью корпусом из ПТФЭ/ПФА используются там, где кислоты или сильные окислительные реагенты требуют максимальной химической стойкости. Клапаны с резиновыми седлами, контактирующие с озоном или хлором высокой концентрации, требуют тщательного выбора эластомера, причем EPDM обычно более устойчив, чем нитрил.

Характеристики расхода и диапазон регулирования

Для модулирующих регулирующих клапанов характеристика потока — то, как расход изменяется в зависимости от хода клапана — является ключевым параметром выбора. Равнопроцентные характеристики предпочтительны для большинства применений дросселирования, поскольку они обеспечивают стабильное управление в широком диапазоне условий потока. Линейные характеристики подходят для применений, где клапан является основным источником перепада давления в системе. Ошибка приводит к ухудшению работы контура управления: клапан с неправильными характеристиками имеет тенденцию колебаться на одном конце своего хода и терять чувствительность на другом.

Приведение клапана в действие на водоочистных станциях

Современные водоочистные сооружения все чаще полагаются на автоматизированную работу клапанов для поддержки систем управления технологическими процессами, снижения рабочей нагрузки операторов и обеспечения стабильного времени реагирования. Выбор типа привода — ручного, электрического, пневматического или гидравлического — зависит от требуемой скорости работы, имеющихся инженерных коммуникаций и архитектуры системы управления.

Электрические приводы

Электрические приводы являются наиболее распространенным выбором при очистке воды, поскольку электроэнергия доступна повсеместно и они напрямую интегрируются с программируемыми логическими контроллерами (ПЛК) и системами SCADA. Они обеспечивают точную обратную связь по положению, контроль крутящего момента и могут быть запрограммированы на регулируемую скорость перемещения и безопасные положения. Многооборотные электрические приводы входят в стандартную комплектацию задвижек, задвижек и ножевых задвижек; четвертьоборотные приводы используются на шаровых и дроссельных клапанах. Если прерывание электропитания вызывает беспокойство, электрические приводы могут быть оснащены резервными аккумуляторными или конденсаторными модулями для достижения определенного безопасного положения при потере питания.

Пневматические приводы

Пневматические приводы используют инструментальный воздух для создания крутящего момента или тяги. Они работают быстрее, чем электрические приводы при включении и выключении, и искробезопасны в потенциально взрывоопасных средах, что является важным фактором в зонах, где может присутствовать биогаз из анаэробных варочных котлов. Для конструкций двойного действия требуется воздух как для открытия, так и для закрытия; В конструкциях с пружинным возвратом (одностороннего действия) используется пружина для достижения определенного положения отказа при потере воздуха в приборе, без необходимости использования вторичного источника питания. Пневматические приводы требуют надежной подачи воздуха для приборов, что увеличивает затраты на инфраструктуру, но является стандартом для большинства промышленных водоочистных сооружений.

Гидравлические приводы и пилотные клапаны

Мембранные регулирующие клапаны, используемые для регулирования давления и контроля уровня при распределении и очистке воды, часто имеют гидравлический пилотный привод — они используют собственное давление воды в системе, контролируемое через небольшие пилотные клапаны и отверстия, для позиционирования главного клапана. Эти клапаны с пилотным управлением могут выполнять сложные функции, включая снижение давления, поддержание давления, ограничение расхода и контроль уровня без какого-либо внешнего питания. Их надежность и простота делают их хорошо подходящими для удаленных насосных станций и резервуарных сооружений, где доступность электроэнергии может быть ограничена.

Клапаны на определенных этапах процесса очистки воды

Понимание того, где каждый тип клапана с наибольшей вероятностью появится в процессе обработки, помогает инженерам и группам по закупкам предвидеть, что им нужно и почему.

Забор сырой воды и предварительная очистка

На приеме сырой воды приемные сетки и отстойные камеры изолируются дроссельными или задвижками большого диаметра. Ножевые задвижки справляются с песком и отложениями, которые накапливаются на этих ранних стадиях. Обратные клапаны на выпуске насосов предотвращают обратный поток, когда насосы отключаются для технического обслуживания. Воздушные клапаны устанавливаются в верхних точках восходящего трубопровода сырой воды для предотвращения образования воздушных пробок во время запуска трубопровода.

Системы дозирования химикатов

Контуры дозирования химикатов требуют особенно тщательного выбора клапана, поскольку жидкости часто бывают концентрированными, коррозионными и обрабатываются в линиях относительно небольших размеров. Шаровые краны из ПВДФ, ПП или нержавеющей стали 316 обеспечивают надежную изоляцию. Обратные клапаны на выходе дозирующего насоса предотвращают сифонирование и обеспечивают точную подачу химикатов в процесс — отказ здесь может привести к значительной передозировке или недостаточной дозировке с немедленными последствиями для качества воды. Мембранные клапаны используются там, где гладкое внутреннее отверстие сводит к минимуму накопление химикатов и упрощает очистку.

Системы фильтрации

В быстрых гравитационных фильтрах, напорных фильтрах и мембранных системах используется несколько клапанов для обслуживания, обратной промывки и очистки воздухом. Поворотные заслонки на входном и выходном патрубках фильтра обеспечивают компактную установку и быстрое срабатывание. Цикл обратной промывки обычно включает в себя быстрое открытие и закрытие клапанов большого диаметра, поэтому скорость привода и срок службы являются важными факторами выбора: дисковый затвор, используемый при обратной промывке фильтров, может выполнить десятки тысяч циклов за свой срок службы. Клапаны сброса давления защищают корпуса мембран от избыточного давления во время обратной промывки, если поток ограничен или заблокирован.

Этапы дезинфекции

К системам хлорирования, байпасным линиям УФ-дезинфекции и озоновым контактным камерам предъявляются особые требования к клапанам. Газообразный хлор чрезвычайно опасен, и выбор клапанов для работы с газообразным хлором соответствует очень конкретным отраслевым стандартам, охватывающим материал корпуса, материал седла и конструкцию упаковки. Жидкий гипохлорит натрия менее опасен, но все же агрессивен по отношению к обычным эластомерам и медным сплавам, поэтому стандартными являются шаровые краны из ПВДФ или нержавеющей стали 316 с седлами и уплотнениями из ПТФЭ. Озоностойкие эластомеры необходимы в системах, контактирующих с озоном; обычно допускается использование EPDM; нитрил и натуральный каучук - нет.

Обработка и обезвоживание осадка

Потоки шлама представляют собой наиболее сложную с механической точки зрения работу клапана на водоочистной станции. Ножевые задвижки являются доминирующим выбором для изоляции шлама, поскольку их полнопроходная конструкция с затвором в потоке справляется с загустевшим илом без проблем с засорением, которые свойственны шаровым и поворотным затворам. Пережимные клапаны, которые закрываются путем сжатия гибкой резиновой втулки, также используются в системах с загустевшим илом и шламами, где контакт твердых частиц с металлическим запорным элементом может привести к быстрому износу. Обратные клапаны типа «утконос» (эластомерные муфтовые клапаны) используются в линиях возврата гравитационного осадка и системах гравитационного дренажа обезвоживания.

Распространенные проблемы с клапанами водоподготовки и как их избежать

Отказы клапанов при очистке воды редко бывают случайными; они следуют предсказуемым закономерностям, связанным с неправильным применением, неадекватным обслуживанием или неправильной установкой. Понимание этих закономерностей помогает оперативным группам расставлять приоритеты в ресурсах проверки и принимать более обоснованные решения о замене.

• Разрушение седла и уплотнения в результате химического воздействия: Использование клапана с эластомерами, несовместимыми с технологическим химикатом, является наиболее распространенной причиной преждевременного выхода из строя систем дозирования химикатов. Даже кратковременное воздействие несовместимых химикатов может привести к разбуханию, растрескиванию или потере эластичности уплотнений, что приведет к утечкам или полной потере герметичности. Проверка таблиц химической совместимости и подтверждение фактической концентрации и температуры, а не только основного химического вещества, предотвращает это.
• Повреждение обратных клапанов и трубопроводов гидроударом: Выбор поворотного обратного клапана в нагнетательной линии высокоскоростного насоса без учета риска гидроудара может привести к повреждению трубопровода, выходу из строя дисков клапана и поломке фланцев насоса. Незапорные обратные клапаны с подпружиненным закрытием или закрытием, управляемым приборной панелью, являются решением в условиях повышенного риска.
• Дроссельные повреждения задвижек: Эксплуатация задвижки в частично открытом положении приводит к быстрой эрозии затвора и посадочных поверхностей. Замена задвижки на проходной клапан или регулирующий клапан подходящего размера в системе дросселирования устраняет этот вид неисправности.
• Выход из строя привода из-за недостаточного запаса крутящего момента: Приводы клапанов, рассчитанные с недостаточным запасом крутящего момента для учета износа седла, накипи или повышенного перепада давления, глохнут или перестают работать по требованию. Промышленная практика рекомендует использовать минимальный коэффициент запаса крутящего момента на 1,3–1,5 по сравнению с заявленным изготовителем клапана максимальным требованием к крутящему моменту.
• Накипь и биообрастание в клапанах систем жесткой воды: Жесткая вода откладывает карбонат кальция на внутренних компонентах клапана, особенно вокруг седел и штоков. Со временем оно накапливается и в конечном итоге препятствует полному открытию или закрытию клапана. Шаровые краны с шарами, покрытыми ПТФЭ или специально обработанными, лучше противостоят прилипанию накипи, чем стандартные конструкции. Регулярная проверка редко используемых клапанов помогает предотвратить заедание из-за накопления накипи.
• Внешняя коррозия гидроблоков: Заглубленные или погружённые клапаны, а также клапаны, установленные во влажных ямах, подвергаются постоянному воздействию влаги. Чугун подвергается коррозии, если он не защищен наплавленным эпоксидным или полиуретановым покрытием. Ковкий чугун обеспечивает лучшую коррозионную стойкость, чем серый чугун. Нержавеющая сталь и сплавы цветных металлов используются там, где требуется высочайшая коррозионная стойкость.

Методы технического обслуживания, продлевающие срок службы клапана

При хорошем обслуживании клапан может надежно работать от 20 до 30 лет и более. Заброшенные клапаны в одном и том же сервисе часто выходят из строя в течение 5 лет. Инвестиции в систематическое техническое обслуживание клапанов окупаются за счет сокращения времени незапланированных простоев, снижения общей стоимости жизненного цикла и стабильной эффективности обработки.

Регулярный осмотр и тренировки

Клапаны, которые остаются в фиксированном положении в течение длительного времени (обычно запорные клапаны на резервном оборудовании или аварийные запорные клапаны), особенно уязвимы к заклиниванию из-за накипи, коррозии или прилипания седла. Документированная программа тренировок, в которой каждый клапан на объекте проходит полный ход через определенные интервалы времени (обычно ежегодно для малоцикловой изоляции), выявляет проблемы до того, как они перерастут в аварийные ситуации, и поддерживает работоспособность движущихся частей. Многие предприятия используют компьютеризированные системы управления техническим обслуживанием (CMMS) для планирования и регистрации проверок клапанов наряду с другими задачами профилактического обслуживания.

Замена уплотнений и уплотнений

Уплотнение штока на задвижках, проходных и дроссельных клапанах прижимается к штоку, предотвращая утечку технологической жидкости в атмосферу. Набивка со временем изнашивается и требует периодической подтяжки или замены. Капающий шток клапана — это не просто помеха при обслуживании — он может указывать на то, что срок службы уплотнения близок к концу, и, если его не принять меры, последующая коррозия или эрозия штока может сделать следующую замену уплотнения намного более сложной и дорогостоящей. Проверка сальниковых уплотнений во время планового обхода установки с их подтягиванием или заменой при первых признаках утечки является простой профилактической мерой.

Проверка привода и системы управления

Автоматизированные клапаны требуют периодической проверки того, что приводы правильно реагируют на команды системы управления и что концевые выключатели конца хода правильно настроены и функционируют. Возможность мониторинга крутящего момента в современных многооборотных и четвертьоборотных электроприводах обеспечивает профилактическое обслуживание: постепенное увеличение крутящего момента, необходимого для работы клапана, в течение последовательных интервалов измерений указывает на возрастающее сопротивление – из-за накипи, коррозии или износа седла – которое в конечном итоге приведет к невозможности эксплуатации, если не принять меры.

Проверка обратного клапана

Обратные клапаны часто игнорируются в программах технического обслуживания, поскольку они не имеют привода и не требуют ручного управления. Однако диск, шарнирный штифт и седло поворотного обратного клапана могут изнашиваться до такой степени, что клапан больше не обеспечивает полного закрытия или не может полностью открыться, ограничивая поток и добавляя неожиданную потерю напора в системе. Гарантирован периодический осмотр, особенно обратных клапанов нагнетания насоса, которые часто открываются и закрываются. Пружинные и безоткатные обратные клапаны состоят из меньшего количества компонентов и, как правило, более удобны в обслуживании, чем обычные поворотные клапаны.

Стандарты и сертификаты на клапаны для очистки воды

На клапаны, используемые в системах питьевого водоснабжения, распространяются стандарты безопасности материалов, которые ограничивают типы и количества веществ, которые могут выщелачиваться из компонентов клапана в питьевую воду. В Соединенных Штатах стандарт 61 NSF/ANSI (Компоненты систем питьевого водоснабжения – воздействие на здоровье) является основным стандартом, который распространяется на клапаны и другие смачиваемые компоненты в системах питьевого водоснабжения. Продукты, сертифицированные по стандарту NSF 61, были протестированы, чтобы продемонстрировать, что материалы, контактирующие с питьевой водой, не содержат загрязняющих веществ, превышающих установленные для здоровья пределы. Использование клапанов, сертифицированных по стандарту NSF 61, для любого применения, контактирующего с питьевой водой, является стандартной практикой при проектировании систем очистки муниципальных вод.

В Великобритании и Европе одобрение WRAS (Консультативной схемы по водным нормам) является эквивалентным сертификатом для материалов, контактирующих с питьевой водой. EN 1074 охватывает требования к характеристикам клапанов, используемых в водоснабжении, с отдельными частями, касающимися запорных клапанов, клапанов регулирования расхода, обратных клапанов, воздушных клапанов и редукционных клапанов. Международные стандарты промышленной арматуры, включая API 598 (испытание и проверка арматуры) и API 600 (стальные задвижки), применяются для подачи промышленной воды под высоким давлением.

Стандарты срабатывания и управления, включая IEC 60534 (регулирующие клапаны промышленных процессов) и серии ISA-75, охватывают размеры регулирующих клапанов, характеристики потока и испытания. Соблюдение этих стандартов во время проектирования и закупок гарантирует, что выбранные клапаны будут работать так, как смоделировано в технологическом проекте, и что их можно будет постоянно обслуживать и заменять в течение всего срока службы предприятия.

Соображения стоимости и общая стоимость владения

Цена покупки — это лишь один из компонентов общей стоимости владения клапаном. Эксплуатационные расходы, интервалы технического обслуживания, ожидаемый срок службы и стоимость незапланированных простоев — все это отражает реальную экономическую картину. Поворотный затвор может стоить в несколько раз дешевле конструкции с металлическим седлом с тройным эксцентриситетом при том же размере трубопровода, но если применение требует плотного перекрытия металла по металлу в течение 25-летнего срока службы с минимальным обслуживанием, клапан с более высокими техническими характеристиками может оказаться более выгодным.

Отказ клапана во время критически важных процессов очистки может заставить завод пропустить этапы очистки или полностью закрыть его, что может привести к последствиям для соблюдения требований общественного здравоохранения, регулятивного статуса и затрат на последующие этапы, которые затмевают первоначальную закупочную цену клапана. В этом контексте выбор клапана только на основе наименьших первоначальных затрат редко является наиболее экономичной стратегией.

Потребление энергии в регулирующих клапанах и редукционных клапанах является еще одним важным фактором. Регулирующий клапан неправильного размера или с высоким перепадом давления в большой распределительной магистрали постоянно тратит энергию на перекачку. Для магистрали диаметром 600 мм, работающей при значительном расходе, даже снижение ненужного перепада давления на клапане на 0,5 бар может привести к снижению затрат на перекачку на десятки тысяч долларов в год. Моделирование стоимости жизненного цикла, включающее энергию, должно быть частью процесса выбора для любого применения модулирующего клапана с высоким расходом.