Փականները խողովակաշարային համակարգի կարևոր մասն են կազմում, իսկ մետաղական փականները ամենատարածվածն են քիմիական գործարաններում: Փականի գործառույթը հիմնականում օգտագործվում է խողովակաշարերի և սարքավորումների բացման և փակման, գազի կարգավորման և անվտանգ շահագործման ապահովման համար: Հետևաբար, մետաղական փականների ճիշտ և ողջամիտ ընտրությունը կարևոր դեր է խաղում գործարանի անվտանգության և հեղուկների կառավարման համակարգերում:
1. Փականների տեսակները և կիրառությունները
Ճարտարագիտության մեջ կան փականների բազմաթիվ տեսակներ: Հեղուկի ճնշման, ջերմաստիճանի և ֆիզիկական ու քիմիական հատկությունների տարբերության պատճառով, հեղուկ համակարգերի կառավարման պահանջները նույնպես տարբեր են, ներառյալ դարպասային փականները, կանգառային փականները (շնչափողային փականներ, ասեղային փականներ), հակադարձ փականները և խցանները: Քիմիական գործարաններում ամենատարածվածն են փականները, գնդիկավոր փականները, թիթեռային փականները և դիաֆրագմային փականները:
սովորաբար օգտագործվում է հեղուկների բացումն ու փակումը կառավարելու համար, ունի հեղուկի փոքր դիմադրություն, լավ կնքման արդյունավետություն, միջավայրի անսահմանափակ հոսքի ուղղություն, բացման և փակման համար անհրաժեշտ փոքր արտաքին ուժ և կառուցվածքի կարճ երկարություն։
Փականի ցողունը բաժանված է լուսավոր ցողունի և թաքնված ցողունի: Բաց ցողունով դարպասային փականը հարմար է կոռոզիոն միջավայրերի համար, իսկ բաց ցողունով դարպասային փականը հիմնականում օգտագործվում է քիմիական ճարտարագիտության մեջ: Թաքնված ցողունով դարպասային փականները հիմնականում օգտագործվում են ջրային ուղիներում և հիմնականում ցածր ճնշման, ոչ կոռոզիոն միջավայրերի դեպքում, ինչպիսիք են որոշ թուջե և պղնձե փականները: Դարպասի կառուցվածքը ներառում է սեպաձև դարպաս և զուգահեռ դարպաս:
Սեպաձև դարպասները բաժանվում են մեկ և երկու դարպասների: Զուգահեռ խցիկները հիմնականում օգտագործվում են նավթի և գազի փոխադրման համակարգերում և լայնորեն չեն օգտագործվում քիմիական գործարաններում:
Հիմնականում օգտագործվում է անջատման համար: Անջատիչ փականը ունի հեղուկի մեծ դիմադրություն, մեծ բացման և փակման պտտող մոմենտ, և հոսքի ուղղության պահանջներ: Համեմատած դարպասային փականների հետ, գնդաձև փականներն ունեն հետևյալ առավելությունները.
(1) Բացման և փակման գործընթացում կնքման մակերեսի շփման ուժը փոքր է դարպասային փականի շփման ուժից, և այն մաշվածության նկատմամբ դիմացկուն է։
(2) Բացման բարձրությունը փոքր է դարպասային փականի բարձրությունից։
(3) Գլոբալ փականը սովորաբար ունի միայն մեկ կնքման մակերես, և արտադրական գործընթացը լավն է, ինչը հարմար է սպասարկման համար։
Գնդաձև փականը, ինչպես դարպասային փականը, նույնպես ունի պայծառ և մուգ ձող, ուստի ես այստեղ չեմ կրկնի դրանք: Կախված փականի մարմնի տարբեր կառուցվածքներից, անջատիչ փականը լինում է ուղիղ, անկյունային և Y-աձև: Ուղիղ տեսակն ամենատարածվածն է, իսկ անկյունային տեսակն օգտագործվում է այնտեղ, որտեղ հեղուկի հոսքի ուղղությունը փոխվում է 90°-ով:
Բացի այդ, գազի փականը և ասեղային փականը նույնպես մի տեսակ կանգառի փական են, որոնք ունեն ավելի ուժեղ կարգավորիչ գործառույթ, քան սովորական կանգառի փականը։
1.3Շևկի փական
Հակադարձ փականը կոչվում է նաև միակողմանի փական, որն օգտագործվում է հեղուկի հակադարձ հոսքը կանխելու համար: Հետևաբար, հակադարձ փականը տեղադրելիս ուշադրություն դարձրեք միջավայրի հոսքի ուղղությանը, որը պետք է համապատասխանի հակադարձ փականի վրա նշված սլաքի ուղղությանը: Կան հակադարձ փականների բազմաթիվ տեսակներ, և տարբեր արտադրողներ ունեն տարբեր արտադրանք, բայց դրանք հիմնականում բաժանվում են ճոճվող և բարձրացող տեսակի՝ կառուցվածքից ելնելով: Ճոճվող հակադարձ փականները հիմնականում լինում են մեկ փականով և կրկնակի փականով:
1.4Թիթեռի փական
Թիթեռի փականը կարող է օգտագործվել կախված պինդ նյութեր պարունակող հեղուկ միջավայրի բացման, փակման և խեղդման համար: Այն ունի փոքր հեղուկի դիմադրություն, թեթև քաշ, փոքր կառուցվածքային չափսեր և արագ բացվում և փակվում է: Այն հարմար է մեծ տրամագծով խողովակաշարերի համար: Թիթեռի փականը ունի որոշակի կարգավորման գործառույթ և կարող է տեղափոխել շլամ: Անցյալում հետադարձ մշակման տեխնոլոգիայի շնորհիվ թիթեռի փականներն օգտագործվել են ջրային համակարգերում, բայց հազվադեպ՝ տեխնոլոգիական համակարգերում: Նյութերի, դիզայնի և մշակման կատարելագործման հետ մեկտեղ, թիթեռի փականներն ավելի ու ավելի են օգտագործվում տեխնոլոգիական համակարգերում:
Թիթեռային փականները լինում են երկու տեսակի՝ փափուկ և կոշտ։ Փափուկ և կոշտ կնիքի ընտրությունը հիմնականում կախված է հեղուկ միջավայրի ջերմաստիճանից։ Համեմատաբար ասած, փափուկ կնիքի կնքման արդյունավետությունն ավելի լավ է, քան կոշտ կնիքինը։
Կան երկու տեսակի փափուկ կնիքներ՝ ռետինե և PTFE (պոլիտետրաֆտորէթիլեն) փականի նստատեղեր: Ռետինե նստատեղով թիթեռային փականները (ռետինե ծածկույթով փականի մարմիններ) հիմնականում օգտագործվում են ջրային համակարգերում և ունեն կենտրոնական գծի կառուցվածք: Այս տեսակի թիթեռային փականը կարող է տեղադրվել առանց միջադիրների, քանի որ ռետինե ծածկույթի եզրը կարող է ծառայել որպես միջադիր: PTFE նստատեղով թիթեռային փականները հիմնականում օգտագործվում են տեխնոլոգիական համակարգերում, որոնք սովորաբար ունեն մեկ էքսցենտրիկ կամ կրկնակի էքսցենտրիկ կառուցվածք:
Կան կոշտ կնիքների բազմաթիվ տեսակներ, ինչպիսիք են կոշտ ամրացված կնիքների օղակները, բազմաշերտ կնիքները (լամինացված կնիքներ) և այլն: Քանի որ արտադրողի դիզայնը հաճախ տարբեր է, արտահոսքի արագությունը նույնպես տարբեր է: Կոշտ կնիքներով թիթեռային փականի կառուցվածքը նախընտրելի է լինի եռակի էքսցենտրիկ, որը լուծում է ջերմային ընդարձակման փոխհատուցման և մաշվածության փոխհատուցման խնդիրները: Կրկնակի էքսցենտրիկ կամ եռակի էքսցենտրիկ կառուցվածքով կոշտ կնիքներով թիթեռային փականը նաև ունի երկկողմանի կնքման գործառույթ, և դրա հակադարձ (ցածր ճնշման կողմից բարձր ճնշման կողմից) կնքման ճնշումը չպետք է լինի դրական ուղղության (բարձր ճնշման կողմից ցածր ճնշման կողմից) 80%-ից պակաս: Դիզայնը և ընտրությունը պետք է բանակցվեն արտադրողի հետ:
1.5 Փականի փական
Խցանային փականը ունի փոքր հեղուկի դիմադրություն, լավ կնքում, երկար ծառայության ժամկետ և կարող է կնքվել երկու ուղղություններով, ուստի այն հաճախ օգտագործվում է բարձր կամ ծայրահեղ վտանգավոր նյութերի վրա, սակայն բացման և փակման պտտող մոմենտը համեմատաբար մեծ է, իսկ գինը՝ համեմատաբար բարձր։ Խցանային փականի խոռոչը չի կուտակում հեղուկ, հատկապես ընդհատվող սարքի նյութը չի առաջացնում աղտոտում, ուստի խցանային փականը պետք է օգտագործվի որոշ դեպքերում։
Խցանային փականի հոսքի անցումը կարելի է բաժանել ուղիղ, եռակողմ և չորսակողմանի, որը հարմար է գազի և հեղուկ հեղուկի բազմակողմանի բաշխման համար։
Փականային փականները կարելի է բաժանել երկու տեսակի՝ ոչ յուղված և յուղված: Յուղով կնքված խցանային փականը հարկադիր յուղման շնորհիվ յուղային թաղանթ է առաջացնում խցանի և խցանի կնքման մակերեսի միջև՝ հարկադիր յուղման շնորհիվ: Այսպիսով, ավելի լավ է կնքումը, բացումն ու փակումը խնայում են աշխատանքը, և կանխվում է կնքման մակերեսի վնասումը, սակայն պետք է հաշվի առնել, թե արդյոք յուղը աղտոտում է նյութը, և ոչ յուղված տեսակը նախընտրելի է կանոնավոր սպասարկման համար:
Խցանափակիչի թևքային կնիքը անընդհատ է և շրջապատում է ամբողջ խցանը, ուստի հեղուկը չի շփվի լիսեռի հետ։ Բացի այդ, խցանափակիչը ունի մետաղական կոմպոզիտային դիաֆրագմայի շերտ՝ որպես երկրորդ կնիք, ուստի խցանափակիչը կարող է խստորեն վերահսկել արտաքին արտահոսքը։ Խցանափակիչները սովորաբար չունեն փաթեթավորում։ Երբ կան հատուկ պահանջներ (օրինակ՝ արտաքին արտահոսքը թույլատրված չէ և այլն), փաթեթավորումը պահանջվում է որպես երրորդ կնիք։
Խցանային փականի նախագծային կառուցվածքը թույլ է տալիս խցանային փականին կարգավորել կնքման փականի նստատեղը առցանց։ Երկարատև շահագործման պատճառով կնքման մակերեսը կմաշվի։ Քանի որ խցանը կոնաձև է, այն կարելի է սեղմել փականի կափարիչի պտուտակով՝ այն փականի նստատեղին ամուր տեղավորելու և կնքման էֆեկտ ստանալու համար։
1.6 գնդիկավոր փական
Գնդիկավոր փականի գործառույթը նման է խցանային փականի գործառույթին (գնդիկավոր փականը խցանային փականի ածանցյալ է): Գնդիկավոր փականը ունի լավ կնքման ազդեցություն, ուստի այն լայնորեն օգտագործվում է: Գնդիկավոր փականը արագ բացվում և փակվում է, բացման և փակման մոմենտը փոքր է խցանային փականի մոմենտից, դիմադրությունը շատ փոքր է, և պահպանումը հարմար է: Այն հարմար է բարձր կնքման պահանջներով շաղախի, մածուցիկ հեղուկի և միջին չափի խողովակաշարերի համար: Եվ իր ցածր գնի պատճառով գնդիկավոր փականները ավելի լայնորեն օգտագործվում են, քան խցանային փականները: Գնդիկավոր փականները կարելի է ընդհանուր առմամբ դասակարգել գնդիկի կառուցվածքով, փականի մարմնի կառուցվածքով, հոսքի խողովակով և նստատեղի նյութով:
Ըստ գնդաձև կառուցվածքի՝ լինում են լողացող և անշարժ գնդիկավոր փականներ։ Առաջինը հիմնականում օգտագործվում է փոքր տրամագծերի համար, երկրորդը՝ մեծ տրամագծերի համար, սովորաբար DN200 (ԴԱՍ 150), DN150 (ԴԱՍ 300 և ԴԱՍ 600)՝ որպես սահման։
Ըստ փականի մարմնի կառուցվածքի՝ լինում են երեք տեսակի՝ միամասշտաբ, երկամասշտաբ և եռամասշտաբ։ Կան երկու տեսակի միամասշտաբ՝ վերևում ամրացվող և կողքից ամրացվող։
Ըստ վազորդի ձևի՝ լինում են լրիվ տրամագծով և փոքրացված տրամագծով։ Փոքրացված տրամագծով գնդիկավոր փականները օգտագործում են ավելի քիչ նյութեր, քան լրիվ տրամագծով գնդիկավոր փականները, և ավելի էժան են։ Եթե գործընթացի պայմանները թույլ են տալիս, դրանք կարող են դիտարկվել որպես առավելություն։ Գնդիկավոր փականների հոսքի ուղիները կարելի է բաժանել ուղիղ, եռակողմ և քառակողմ, որոնք հարմար են գազային և հեղուկ հեղուկների բազմակողմանի բաշխման համար։ Ըստ նստատեղի նյութի՝ լինում են փափուկ կնքմամբ և կոշտ կնքմամբ։ Երբ օգտագործվում է այրվող միջավայրում կամ արտաքին միջավայրում այրման հավանականություն կա, փափուկ կնքմամբ գնդիկավոր փականը պետք է ունենա հակաստատիկ և հրակայուն դիզայն, և արտադրողի արտադրանքը պետք է անցնի հակաստատիկ և հրակայուն փորձարկումներ, օրինակ՝ համաձայն API607 ստանդարտի։ Նույնը վերաբերում է փափուկ կնքմամբ թիթեռային փականներին և խցանային փականներին (խցանային փականները կարող են բավարարել միայն արտաքին հրդեհային պաշտպանության պահանջները հրդեհային փորձարկման ժամանակ)։
1.7 դիաֆրագմային փական
Դիաֆրագմային փականը կարող է կնքվել երկու ուղղություններով, հարմար է ցածր ճնշման, կոռոզիոն խառնուրդի կամ կախովի մածուցիկ հեղուկի համար: Եվ քանի որ աշխատանքային մեխանիզմը առանձնացված է միջավայրի խողովակից, հեղուկը կտրվում է առաձգական դիաֆրագմով, որը հատկապես հարմար է սննդի, բժշկական և առողջապահական արդյունաբերության միջավայրերի համար: Դիաֆրագմային փականի աշխատանքային ջերմաստիճանը կախված է դիաֆրագմայի նյութի ջերմաստիճանային դիմադրությունից: Կառուցվածքից ելնելով՝ այն կարելի է բաժանել ուղիղ տիպի և ջրթափ տիպի:
2. Վերջնական միացման ձևի ընտրություն
Փականների ծայրերի լայնորեն օգտագործվող միացման ձևերն են՝ ֆլանշային միացումը, պտուտակային միացումը, հետույքային եռակցման միացումը և խրոցային եռակցման միացումը։
2.1 ֆլանշային միացում
Ֆլանշային միացումը նպաստում է փականի տեղադրմանը և ապամոնտաժմանը: Փականի ծայրային ֆլանշի կնքման մակերևույթի ձևերը հիմնականում ներառում են լրիվ մակերևույթ (FF), բարձրացված մակերևույթ (RF), գոգավոր մակերևույթ (FM), լեզվակ-ակոսային մակերևույթ (TG) և օղակաձև միացման մակերևույթ (RJ): API փականների կողմից ընդունված ֆլանշի ստանդարտները ASMEB16.5-ի նման շարքեր են: Երբեմն ֆլանշային փականների վրա կարելի է տեսնել 125 և 250 դասի դասակարգումներ: Սա թուջե ֆլանշերի ճնշման դասակարգն է: Այն նույնն է, ինչ 150 և 300 դասի միացման չափը, բացառությամբ այն բանի, որ առաջին երկուսի կնքման մակերևույթները լրիվ հարթություն են (FF):
Վաֆլի և Լուգ փականները նույնպես ֆլանշավոր են:
2.2 Եզրային եռակցման միացում
Եզրակներով եռակցված միացման բարձր ամրության և լավ կնքման շնորհիվ, քիմիական համակարգում եզրակներով եռակցված փականները հիմնականում օգտագործվում են որոշ բարձր ջերմաստիճանների, բարձր ճնշման, բարձր թունավոր միջավայրերի, դյուրավառ և պայթուցիկ դեպքերում։
2.3 Խողովակի եռակցում և պտուտակային միացում
սովորաբար օգտագործվում է խողովակաշարային համակարգերում, որոնց անվանական չափը չի գերազանցում DN40-ը, բայց չի կարող օգտագործվել ճեղքային կոռոզիայով հեղուկ միջավայրերի համար։
Պտուտակային միացումը չպետք է օգտագործվի բարձր թունավոր և այրվող միջավայրերով խողովակաշարերի վրա, և միևնույն ժամանակ, պետք է խուսափել ցիկլիկ բեռնման պայմաններում օգտագործելուց: Ներկայումս այն օգտագործվում է այն դեպքերում, երբ նախագծում ճնշումը բարձր չէ: Խողովակաշարի վրա պարուրաձևը հիմնականում կոնաձև խողովակային պարուրաձև է: Կոնաձև խողովակային պարուրաձևի երկու բնութագիր կա: Կոնաձև խողովակային պարուրաձևի գագաթնակետային անկյունները համապատասխանաբար 55° և 60° են: Երկուսն էլ չեն կարող փոխարինվել: Դյուրավառ կամ բարձր վտանգավոր միջավայրերով խողովակաշարերի վրա, եթե տեղադրումը պահանջում է պարուրաձև միացում, անվանական չափը այս պահին չպետք է գերազանցի DN20-ը, և կնքման եռակցումը պետք է իրականացվի պարուրաձև միացումից հետո:
3. Նյութ
Փականների նյութերը ներառում են փականի պատյանը, ներքին մասերը, միջադիրները, փաթեթավորման և ամրակման նյութերը: Քանի որ փականի նյութերը շատ են, և տարածքի սահմանափակումների պատճառով, այս հոդվածում միայն համառոտ են ներկայացված փականի պատյանի բնորոշ նյութերը: Սև մետաղական պատյանների նյութերից են թուջը, ածխածնային պողպատը, չժանգոտվող պողպատը, համաձուլվածքային պողպատը:
3.1 թուջ
Մոխրագույն ձուլածո երկաթը (A1262B) սովորաբար օգտագործվում է ցածր ճնշման փականների վրա և խորհուրդ չի տրվում օգտագործել տեխնոլոգիական խողովակաշարերի վրա: Դյուրաթելային երկաթի (A395) աշխատանքային հատկությունները (ամրությունը և կարծրությունը) ավելի լավն են, քան մոխրագույն ձուլածո երկաթի դեպքում:
3.2 Ածխածնային պողպատ
Փականների արտադրության մեջ ամենատարածված ածխածնային պողպատե նյութերն են A2162WCB-ն (ձուլում) և A105-ը (կռում): Հատուկ ուշադրություն պետք է դարձնել 400℃-ից բարձր ջերմաստիճանում երկար ժամանակ աշխատող ածխածնային պողպատին, ինչը կազդի փականի կյանքի տևողության վրա: Ցածր ջերմաստիճանի փականների համար լայնորեն օգտագործվում են A3522LCB-ն (ձուլում) և A3502LF2-ը (կռում):
3.3 Ավստենիտային չժանգոտվող պողպատ
Ավստենիտային չժանգոտվող պողպատե նյութերը սովորաբար օգտագործվում են կոռոզիոն պայմաններում կամ գերցածր ջերմաստիճանի պայմաններում: Հաճախ օգտագործվող ձուլվածքներն են՝ A351-CF8, A351-CF8M, A351-CF3 և A351-CF3M, իսկ կռածոները՝ A182-F304, A182-F316, A182-F304L և A182-F316L:
3.4 համաձուլվածքային պողպատե նյութ
Ցածր ջերմաստիճանի փականների համար սովորաբար օգտագործվում են A352-LC3 (ձուլվածքներ) և A350-LF3 (կռվածքներ):
Բարձր ջերմաստիճանի փականների համար լայնորեն օգտագործվում են A217-WC6 (ձուլում), A182-F11 (կռում) և A217-WC9 (ձուլում), A182-F22 (կռում) փականները: Քանի որ WC9-ը և F22-ը պատկանում են 2-1/4Cr-1Mo շարքին, դրանք պարունակում են ավելի բարձր Cr և Mo պարունակություն, քան 1-1/4Cr-1/2Mo շարքին պատկանող WC6-ը և F11-ը, ուստի դրանք ունեն ավելի լավ բարձր ջերմաստիճանային սողացող դիմադրություն:
4. Վարման ռեժիմ
Փականի աշխատանքը սովորաբար իրականացվում է ձեռքով։ Երբ փականը ունի ավելի բարձր անվանական ճնշում կամ ավելի մեծ անվանական չափ, դժվար է փականը ձեռքով կառավարել, կարող են օգտագործվել ատամնանիվային փոխանցման և այլ շահագործման մեթոդներ։ Փականի կառավարման ռեժիմի ընտրությունը պետք է որոշվի փականի տեսակի, անվանական ճնշման և անվանական չափի համաձայն։ Աղյուսակ 1-ը ցույց է տալիս այն պայմանները, որոնց դեպքում տարբեր փականների համար պետք է դիտարկել ատամնանիվային փոխանցման համակարգը։ Տարբեր արտադրողների համար այս պայմանները կարող են փոքր-ինչ տարբերվել, ինչը կարող է որոշվել բանակցությունների միջոցով։
5. Փականի ընտրության սկզբունքները
5.1 Փականի ընտրության ժամանակ հաշվի առնելի հիմնական պարամետրերը
(1) Մատակարարվող հեղուկի բնույթը կազդի փականի տեսակի և կառուցվածքի նյութի ընտրության վրա։
(2) Ֆունկցիոնալ պահանջները (կարգավորում կամ անջատում), որոնք հիմնականում ազդում են փականի տեսակի ընտրության վրա։
(3) Աշխատանքային պայմաններ (հաճախակի լինելը), որոնք կազդեն փականի տեսակի և նյութի ընտրության վրա։
(4) Հոսքի բնութագրերը և շփման կորուստները։
(5) Փականի անվանական չափը (մեծ անվանական չափի փականներ կարելի է գտնել միայն փականների տեսակների սահմանափակ շարքում):
(6) Այլ հատուկ պահանջներ, ինչպիսիք են ավտոմատ փակումը, ճնշման հավասարակշռությունը և այլն:
5.2 Նյութի ընտրություն
(1) Փոքր տրամագծերի համար սովորաբար օգտագործվում են կռածոներ (DN≤40), իսկ մեծ տրամագծերի համար՝ ձուլածոներ (DN>40): Կռածո փականի մարմնի ծայրային եզրի համար նախընտրելի է ինտեգրալ կռածո փականի մարմինը: Եթե եզրը եռակցված է փականի մարմնին, ապա եռակցման վրա պետք է իրականացվի 100% ռենտգենագրական ստուգում:
(2) Եզրակներով եռակցված և ակոսներով եռակցված ածխածնային պողպատե փականների մարմիններում ածխածնի պարունակությունը չպետք է գերազանցի 0.25%-ը, իսկ ածխածնի համարժեքը չպետք է գերազանցի 0.45%-ը։
Նշում. Երբ աուստենիտային չժանգոտվող պողպատի աշխատանքային ջերմաստիճանը գերազանցում է 425°C-ը, ածխածնի պարունակությունը չպետք է լինի 0.04%-ից պակաս, իսկ ջերմային մշակման վիճակը գերազանցում է 1040°C արագ սառեցումը (CF8) և 1100°C արագ սառեցումը (CF8M):
(4) Երբ հեղուկը կոռոզիոն է և սովորական աուստենիտային չժանգոտվող պողպատ չի կարող օգտագործվել, պետք է հաշվի առնել որոշ հատուկ նյութեր, ինչպիսիք են 904L-ը, դուպլեքս պողպատը (օրինակ՝ S31803 և այլն), Monel-ը և Hastelloy-ը։
5.3 Փականի ընտրություն
(1) Կոշտ միակողմանի դարպասը սովորաբար օգտագործվում է, երբ DN≤50 է, իսկ առաձգական միակողմանի դարպասը՝ սովորաբար օգտագործվում է, երբ DN>50 է։
(2) Կրիոգեն համակարգի ճկուն միափեղկ փականի համար բարձր ճնշման կողմում պետք է բացվի օդափոխման անցք փականին։
(3) Ցածր արտահոսք պահանջող աշխատանքային պայմաններում պետք է օգտագործվեն ցածր արտահոսք ունեցող դարպասային փականներ: Ցածր արտահոսք ունեցող դարպասային փականներն ունեն բազմազան կառուցվածքներ, որոնցից քիմիական գործարաններում սովորաբար օգտագործվում են փչովի տիպի դարպասային փականներ:
(4) Չնայած որ դարպասային փականները նավթաքիմիական արտադրության սարքավորումներում ամենատարածված տեսակն են, այնուամենայնիվ, դարպասային փականները չպետք է օգտագործվեն հետևյալ իրավիճակներում.
① Քանի որ բացման բարձրությունը բարձր է, և շահագործման համար անհրաժեշտ տարածքը մեծ է, այն հարմար չէ փոքր աշխատանքային տարածք ունեցող դեպքերի համար։
② Բացման և փակման ժամանակը երկար է, ուստի այն հարմար չէ արագ բացման և փակման դեպքերի համար:
③ Այն հարմար չէ պինդ նստվածք ունեցող հեղուկների համար։ Քանի որ կնքման մակերեսը կմաշվի, դարպասը չի փակվի։
④ Հոսքի կարգավորման համար հարմար չէ։ Քանի որ երբ դարպասի փականը մասամբ բաց է, միջավայրը դարպասի հետևի մասում կառաջացնի պտույտ-հոսանք, որը հեշտությամբ կարող է առաջացնել դարպասի էրոզիա և թրթռում, և փականի նստատեղի կնքման մակերեսը նույնպես հեշտությամբ կարող է վնասվել։
⑤ Փականի հաճախակի շահագործումը կհանգեցնի փականի նստատեղի մակերեսի չափազանց մաշվածության, ուստի այն սովորաբար հարմար է միայն հազվադեպ գործողությունների համար
5.4 Գլոբալ փականի ընտրություն
(1) Նույն սպեցիֆիկացիայի դարպասային փականի համեմատ, փակող փականը ունի ավելի մեծ կառուցվածքային երկարություն։ Այն սովորաբար օգտագործվում է DN≤250 տրամագծով խողովակաշարերի վրա, քանի որ մեծ տրամագծով փակող փականի մշակումն ու արտադրությունն ավելի խնդրահարույց են, իսկ կնքման աշխատանքը այնքան լավը չէ, որքան փոքր տրամագծով փակող փականը։
(2) Անջատիչ փականի մեծ հեղուկային դիմադրության պատճառով այն հարմար չէ կախված պինդ մարմինների և բարձր մածուցիկությամբ հեղուկ միջավայրերի համար։
(3) Ասեղային փականը փակող փական է՝ նուրբ կոնաձև խցանով, որը կարող է օգտագործվել փոքր հոսքի նուրբ կարգավորման կամ որպես նմուշառման փական: Այն սովորաբար օգտագործվում է փոքր տրամագծերի համար: Եթե տրամաչափը մեծ է, կարգավորման գործառույթը նույնպես անհրաժեշտ է, և կարող է օգտագործվել գազի փական: Այս պահին փականի կտտոցն ունի պարաբոլայի նման ձև:
(4) Ցածր արտահոսք պահանջող աշխատանքային պայմանների համար պետք է օգտագործել ցածր արտահոսք ունեցող փակիչ փական: Ցածր արտահոսք ունեցող փակիչ փականներն ունեն բազմաթիվ կառուցվածքներ, որոնցից քիմիական գործարաններում սովորաբար օգտագործվում են փչովի տիպի փակիչ փականներ:
Փչովի տիպի գնդաձև փականներն ավելի լայնորեն են օգտագործվում, քան փչովի տիպի դարպասային փականները, քանի որ փչովի տիպի գնդաձև փականներն ունեն ավելի կարճ փչովի կառուցվածք և ավելի երկար ցիկլի կյանք։ Սակայն, փչովի փականները թանկ են, և փչովի կառուցվածքի որակը (օրինակ՝ նյութերը, ցիկլի տևողությունը և այլն) և եռակցումը անմիջականորեն ազդում են փականի ծառայության ժամկետի և աշխատանքի վրա, ուստի դրանք ընտրելիս պետք է հատուկ ուշադրություն դարձնել։
5.5 Հակադարձ փականի ընտրություն
(1) Հորիզոնական բարձրացման հակադարձ փականները սովորաբար օգտագործվում են DN≤50 չափի դեպքում և կարող են տեղադրվել միայն հորիզոնական խողովակաշարերի վրա: Ուղղահայաց բարձրացման հակադարձ փականները սովորաբար օգտագործվում են DN≤100 չափի դեպքում և տեղադրվում են ուղղահայաց խողովակաշարերի վրա:
(2) Բարձրացնող հակադարձ փականը կարող է ընտրվել զսպանակով, և այս պահին կնքման արդյունավետությունն ավելի լավ է, քան առանց զսպանակի։
(3) Ճոճվող հակադարձ փականի նվազագույն տրամագիծը սովորաբար DN>50 է: Այն կարող է օգտագործվել հորիզոնական կամ ուղղահայաց խողովակների վրա (հեղուկը պետք է լինի ներքևից վերև), բայց այն հեշտությամբ կարող է առաջացնել ջրային հարված: Երկսկավառակային հակադարձ փականը (Երկսկավառակ) հաճախ վաֆլի տեսակի է, որը ամենաշատ տարածք խնայող հակադարձ փականն է, որը հարմար է խողովակաշարի տեղադրման համար և հատկապես լայնորեն օգտագործվում է մեծ տրամագծերի վրա: Քանի որ սովորական ճոճվող հակադարձ փականի սկավառակը (միսկավառակային տեսակ) չի կարող լիովին բացվել մինչև 90°, կա որոշակի հոսքի դիմադրություն, ուստի երբ գործընթացը պահանջում է դա, հատուկ պահանջներ (պահանջվում է սկավառակի լրիվ բացում) կամ Y տիպի բարձրացնող հակադարձ փականի:
(4) Հնարավոր ջրային հարվածի դեպքում կարելի է դիտարկել դանդաղ փակվող սարքով և մարման մեխանիզմով հակադարձ փական։ Այս տեսակի փականը օգտագործում է խողովակաշարի միջավայրը բուֆերացման համար, և այն պահին, երբ հակադարձ փականը փակ է, այն կարող է վերացնել կամ նվազեցնել ջրային հարվածը, պաշտպանել խողովակաշարը և կանխել պոմպի հետհոսքը։
5.6 Խցանային փականի ընտրություն
(1) Արտադրական խնդիրների պատճառով չպետք է օգտագործվեն DN>250 տրամագծով չյուղված խցանային փականներ։
(2) Երբ պահանջվում է, որ փականի խոռոչում հեղուկ չկուտակվի, պետք է ընտրել խցանային փականը։
(3) Երբ փափուկ կնքմամբ գնդիկավոր փականի կնքումը չի կարող բավարարել պահանջները, եթե տեղի է ունենում ներքին արտահոսք, դրա փոխարեն կարող է օգտագործվել խցանային փական։
(4) Որոշ աշխատանքային պայմաններում, ջերմաստիճանը հաճախ է փոխվում, ուստի սովորական խցանային փականը չի կարող օգտագործվել: Քանի որ ջերմաստիճանի փոփոխությունները առաջացնում են փականի բաղադրիչների և կնքման տարրերի տարբեր լայնացումներ և կծկումներ, փաթեթավորման երկարատև կծկումը ջերմային ցիկլի ընթացքում կառաջացնի արտահոսք փականի ցողունի երկայնքով: Այս պահին անհրաժեշտ է դիտարկել հատուկ խցանային փականներ, ինչպիսիք են XOMOX-ի Severe service շարքը, որոնք չեն կարող արտադրվել Չինաստանում:
5.7 Գնդիկավոր փականի ընտրություն
(1) Վերևում տեղադրված գնդիկավոր փականը կարող է վերանորոգվել առցանց: Եռամաս գնդիկավոր փականները սովորաբար օգտագործվում են պտուտակավոր և վարդակային եռակցման միացման համար:
(2) Երբ խողովակաշարն ունի գնդիկավոր համակարգ, կարող են օգտագործվել միայն լրիվ տրամաչափի գնդիկավոր փականներ։
(3) Փափուկ կնիքի կնքման ազդեցությունը ավելի լավ է, քան կոշտ կնիքը, բայց այն չի կարող օգտագործվել բարձր ջերմաստիճանում (տարբեր ոչ մետաղական կնքման նյութերի ջերմաստիճանային դիմադրությունը նույնը չէ):
(4)-ը չպետք է օգտագործվի այն դեպքերում, երբ փականի խոռոչում հեղուկի կուտակումը թույլատրելի չէ։
5.8 Թիթեռաձև փականի ընտրություն
(1) Երբ անհրաժեշտ է ապամոնտաժել թիթեռաձև փականի երկու ծայրերը, պետք է ընտրել պտուտակավոր ելուստ կամ ֆլանշային թիթեռաձև փական։
(2) Կենտրոնական գծի թիթեռաձև փականի նվազագույն տրամագիծը սովորաբար DN50 է, իսկ էքսցենտրիկ թիթեռաձև փականի նվազագույն տրամագիծը սովորաբար DN80 է։
(3) Եռակի էքսցենտրիկ PTFE նստատեղով թիթեռային փական օգտագործելիս խորհուրդ է տրվում օգտագործել U-ձև նստատեղ։
5.9 Դիաֆրագմային փականի ընտրություն
(1) Ուղիղ անցնող տեսակը ունի ցածր հեղուկի դիմադրություն, դիաֆրագմայի երկար բացման և փակման հարված, և դիաֆրագմայի ծառայության ժամկետը այնքան լավը չէ, որքան ջրթափային տիպինը։
(2) Ջրհեղեղատարի տեսակն ունի մեծ հեղուկի դիմադրություն, դիաֆրագմայի կարճ բացման և փակման հարված, և դիաֆրագմայի ծառայության ժամկետն ավելի լավ է, քան ուղիղ տիպինը։
5.10 այլ գործոնների ազդեցությունը փականի ընտրության վրա
(1) Երբ համակարգի թույլատրելի ճնշման անկումը փոքր է, պետք է ընտրել հեղուկի ավելի քիչ դիմադրություն ունեցող փականի տեսակ, ինչպիսիք են դարպասային փականները, ուղիղ անցնող գնդիկավոր փականները և այլն։
(2) Երբ անհրաժեշտ է արագ անջատում, պետք է օգտագործվեն խցանային փականներ, գնդիկավոր փականներ և թիթեռաձև փականներ: Փոքր տրամագծերի դեպքում նախապատվությունը պետք է տրվի գնդիկավոր փականներին:
(3) Տեղում շահագործվող փականների մեծ մասն ունի ձեռքի անիվներ։ Եթե շահագործման կետից կա որոշակի հեռավորություն, կարող է օգտագործվել ատամնանիվ կամ երկարացման ձող։
(4) Մածուցիկ հեղուկների, շիլաների և պինդ մասնիկներ պարունակող միջավայրերի համար պետք է օգտագործվեն խցանային փականներ, գնդիկավոր փականներ կամ թիթեռաձև փականներ։
(5) Մաքուր համակարգերի համար սովորաբար ընտրվում են խցանային փականներ, գնդիկավոր փականներ, դիաֆրագմային փականներ և թիթեռային փականներ (պահանջվում են լրացուցիչ պահանջներ, ինչպիսիք են հղկման պահանջները, կնքման պահանջները և այլն):
(6) Նորմալ պայմաններում, 900 դասից (ներառյալ) բարձր և DN≥50 ճնշման վարկանիշ ունեցող փականները օգտագործում են ճնշման կնքման կափարիչներ (ճնշման կնքման կափարիչ), 600 դասից ցածր ճնշման վարկանիշ ունեցող փականները (ներառյալ) օգտագործում են պտուտակավոր փականի ծածկ (բոլդավորված կափարիչ), որոշ աշխատանքային պայմանների համար, որոնք պահանջում են խիստ արտահոսքի կանխարգելում, կարելի է դիտարկել եռակցված կափարիչը: Որոշ ցածր ճնշման և նորմալ ջերմաստիճանի հանրային նախագծերում կարող են օգտագործվել միացնող կափարիչներ (միացնող կափարիչ), բայց այս կառուցվածքը սովորաբար լայնորեն չի օգտագործվում:
(7) Եթե փականը անհրաժեշտ է պահել տաք կամ սառը, գնդիկավոր փականի և խցանային փականի բռնակները պետք է երկարացվեն փականի ցողունի հետ միացման հատվածում՝ փականի մեկուսացման շերտը կանխելու համար, որը սովորաբար չպետք է գերազանցի 150 մմ-ը։
(8) Երբ տրամաչափը փոքր է, եթե փականի նստատեղը դեֆորմացվում է եռակցման և ջերմային մշակման ընթացքում, պետք է օգտագործվի երկար փականի կորպուսով կամ կարճ ծայրով փական։
(9) Կրիոգեն համակարգերի (-46°C-ից ցածր) փականները (բացառությամբ հակադարձ փականների) պետք է օգտագործեն երկարացված կապոտի վզիկի կառուցվածք։ Փականի ցողունը պետք է մշակվի համապատասխան մակերեսային մշակմամբ՝ մակերեսի կարծրությունը բարձրացնելու համար, որպեսզի կանխվի փականի ցողունի, փաթեթավորման և փաթեթավորման խցանի քերծվելը և կնիքի վրա ազդելը։
Մոդելը ընտրելիս վերը նշված գործոնները հաշվի առնելուց բացի, փականի ձևի վերջնական ընտրությունը կատարելու համար պետք է համապարփակ կերպով հաշվի առնել նաև գործընթացի պահանջները, անվտանգության և տնտեսական գործոնները: Եվ անհրաժեշտ է գրել փականի տվյալների թերթիկ, որի ընդհանուր տվյալները պետք է պարունակեն հետևյալ բովանդակությունը.
(1) Փականի անվանումը, անվանական ճնշումը և անվանական չափը։
(2) Նախագծման և ստուգման չափորոշիչներ։
(3) Փականի կոդ։
(4) Փականի կառուցվածքը, կապոտի կառուցվածքը և փականի ծայրային միացումը։
(5) Փականի պատյանի նյութեր, փականի նստատեղի և փականի թիթեղի կնքման մակերեսի նյութեր, փականի ցողունների և այլ ներքին մասերի նյութեր, փաթեթավորում, փականի ծածկույթի միջադիրներ և ամրացնող նյութեր և այլն:
(6) Վարման ռեժիմ։
(7) Փաթեթավորման և տեղափոխման պահանջներ։
(8) Ներքին և արտաքին հակակոռոզիոն պահանջներ։
(9) Որակի պահանջներ և պահեստամասերի պահանջներ։
(10) Սեփականատիրոջ պահանջները և այլ հատուկ պահանջներ (օրինակ՝ նշագրում և այլն):
6. Եզրափակիչ դիտողություններ
Փականը կարևոր տեղ է զբաղեցնում քիմիական համակարգում: Խողովակաշարային փականների ընտրությունը պետք է հիմնված լինի բազմաթիվ ասպեկտների վրա, ինչպիսիք են փուլային վիճակը (հեղուկ, գոլորշի), պինդ նյութի պարունակությունը, ճնշումը, ջերմաստիճանը և խողովակաշարով տեղափոխվող հեղուկի կոռոզիոն հատկությունները: Բացի այդ, շահագործումը հուսալի է և անխափան, գինը՝ մատչելի, և արտադրական ցիկլը նույնպես կարևոր գործոն է:
Անցյալում, ինժեներական նախագծման մեջ փականի նյութեր ընտրելիս, սովորաբար հաշվի էր առնվում միայն պատյանի նյութը, և անտեսվում էին այնպիսի նյութերի ընտրությունը, ինչպիսիք են ներքին մասերը: Ներքին նյութերի անպատշաճ ընտրությունը հաճախ հանգեցնում է փականի ներքին կնքման, փականի ցողունի փաթեթավորման և փականի ծածկույթի միջադիրի խափանմանը, ինչը կազդի ծառայության ժամկետի վրա, չի ապահովի սկզբնապես սպասվող օգտագործման արդյունքը և հեշտությամբ կհանգեցնի վթարների:
Դատելով ստեղծված իրավիճակից՝ API փականները չունեն միասնական նույնականացման կոդ, և չնայած ազգային ստանդարտ փականը ունի նույնականացման մեթոդների ամբողջություն, այն չի կարող հստակ ցույց տալ ներքին մասերը և այլ նյութերը, ինչպես նաև այլ հատուկ պահանջները: Հետևաբար, ինժեներական նախագծում անհրաժեշտ փականը պետք է մանրամասն նկարագրվի՝ կազմելով փականի տվյալների թերթիկը: Սա հարմարավետություն է ապահովում փականի ընտրության, ձեռքբերման, տեղադրման, շահագործման հանձնման և պահեստամասերի համար, բարելավում է աշխատանքի արդյունավետությունը և նվազեցնում սխալների հավանականությունը:
Հրապարակման ժամանակը. Նոյեմբերի 13-2021