בחירת שסתומים כימיים

נקודות מפתח בבחירת שסתום
1. הבהירו את מטרת השסתום בציוד או במכשיר
קבע את תנאי העבודה של השסתום: אופי המדיום הרלוונטי, לחץ העבודה, טמפרטורת העבודה ושיטת הבקרה של הפעולה וכו'.
2. בחרו נכון את סוג השסתום
הבחירה הנכונה של סוג השסתום מבוססת על הבנה מלאה של תהליך הייצור כולו ותנאי ההפעלה כתנאי הכרחי. בעת בחירת סוג השסתום, על המתכנן להבין תחילה את המאפיינים המבניים והביצועים של כל שסתום.
3. קבע את חיבור הקצה של השסתום
מבין חיבורי הברגה, חיבורי אוגן וחיבורי קצה מרותכים, שני הראשונים הם הנפוצים ביותר. שסתומים הברגה הם בעיקר שסתומים בעלי קוטר נומינלי נמוך מ-50 מ"מ. אם הקוטר גדול מדי, יהיה קשה מאוד להתקין ולאטום את החיבור.
שסתומים המחוברים לאוגן קלים יותר להתקנה ולפירוק, אך הם כבדים ויקרים יותר משסתומים המחוברים להברגה, ולכן הם מתאימים לחיבורי צינורות בקטרים ולחצים שונים.
חיבור ריתוך מתאים לתנאי עומס כבד והוא אמין יותר מחיבור אוגן. עם זאת, קשה לפרק ולהתקין מחדש את השסתום המחובר באמצעות ריתוך, ולכן השימוש בו מוגבל למקרים בהם בדרך כלל ניתן לפעול בצורה אמינה לאורך זמן, או במקרים בהם תנאי השימוש כבדים והטמפרטורה גבוהה.
4. בחירת חומר השסתום
בעת בחירת חומר המעטפת של השסתום, החלקים הפנימיים ומשטח האיטום, בנוסף להתחשבות בתכונות הפיזיקליות (טמפרטורה, לחץ) ובתכונות הכימיות (קורוזיביות) של מצע העבודה, יש לקחת בחשבון גם את ניקיון המצע (עם או בלי חלקיקים מוצקים). בנוסף, יש להתייחס לתקנות הרלוונטיות של המדינה ושל מחלקת המשתמש.
בחירה נכונה וסבירה של חומר השסתום יכולה להשיג את חיי השירות החסכוניים ביותר ואת הביצועים הטובים ביותר של השסתום. רצף בחירת חומרי גוף השסתום הוא: ברזל יצוק-פלדת פחמן-נירוסטה, ורצף בחירת חומרי טבעת האיטום הוא: גומי-פלדת סגסוגת נחושת-F4.
5. אחר
בנוסף, יש לקבוע גם את קצב הזרימה ורמת הלחץ של הנוזל הזורם דרך השסתום, ולבחור את השסתום המתאים תוך שימוש במידע קיים (כגון קטלוגי מוצרי שסתומים, דוגמאות מוצרי שסתומים וכו').

הוראות בחירת שסתומים נפוצות

1: הוראות בחירה עבור שסתום שער
באופן כללי, שסתומי שער צריכים להיות הבחירה הראשונה. בנוסף להתאמתם לקיטור, נפט ומדיות אחרות, שסתומי שער מתאימים גם למדיה המכילה מוצקים גרגיריים וצמיגות גבוהה, ומתאימים לשסתומים במערכות אוורור ומערכות ואקום נמוכות. עבור מדיה עם חלקיקים מוצקים, גוף השסתום של שסתום השער צריך להיות בעל פתח ניקוז אחד או שניים. עבור מדיה בטמפרטורה נמוכה, יש להשתמש בשסתומי שער מיוחדים לטמפרטורה נמוכה.

2: הוראות לבחירת שסתום גלובוס
שסתום העצירה מתאים לצינורות שאינם דורשים עמידות קפדנית לנוזלים, כלומר, צינורות או מכשירים עם טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה שאינם מתחשבים באובדן לחץ, ומתאימים לצינורות בינוניים כגון קיטור עם DN <200 מ"מ;
שסתומים קטנים יכולים לבחור שסתומי גלובוס, כגון שסתומי מחט, שסתומי מכשירים, שסתומי דגימה, שסתומי מד לחץ וכו';
לשסתום העצירה יש כוונון זרימה או כוונון לחץ, אך דיוק הכוונון אינו גבוה, וקוטר הצינור קטן יחסית, עדיף להשתמש בשסתום עצירה או שסתום מצערת;
עבור חומרים רעילים ביותר, יש להשתמש בשסתום גלובוס אטום במפוח; עם זאת, אין להשתמש בשסתום הגלובוס עבור חומרים בעלי צמיגות גבוהה וחומרים המכילים חלקיקים שקל לשקוע, וגם אין להשתמש בו כשסתום אוורור או שסתום מערכת ואקום נמוך.
3: הוראות לבחירת שסתום כדור
שסתום הכדור מתאים למדיה בטמפרטורה נמוכה, בלחץ גבוה ובצמיגות גבוהה. רוב שסתומי הכדור ניתנים לשימוש במדיה עם חלקיקים מוצקים מרחפים, וניתן להשתמש בהם גם במדיה אבקה וגרגירים בהתאם לדרישות חומר האיטום;
שסתום כדורי בעל ערוץ מלא אינו מתאים להתאמת זרימה, אך הוא מתאים לאירועים הדורשים פתיחה וסגירה מהירות, דבר הנוח לכיבוי חירום של תאונות; בדרך כלל בביצועי איטום קפדניים, בלאי, מעבר צוואר, פעולת פתיחה וסגירה מהירה, ניתוק לחץ גבוה (הפרש לחץ גדול), בצנרת עם רעש נמוך, אידוי, מומנט הפעלה קטן ועמידות נוזלים קטנה, מומלץ להשתמש בשסתומי כדור.
שסתום כדורי מתאים למבנים קלים, ניתוק לחץ נמוך ומדיה קורוזיבית; שסתום כדורי הוא גם השסתום האידיאלי ביותר למדיה בטמפרטורה נמוכה וקריוגניים. עבור מערכת צנרת והתקנים של מדיה בטמפרטורה נמוכה, יש לבחור שסתום כדורי בטמפרטורה נמוכה עם מכסה מנוע;
בעת בחירת שסתום כדור צף, חומר המושב שלו צריך לשאת את עומס הכדור ואת חומר העבודה. שסתומי כדור גדולים דורשים כוח גדול יותר במהלך הפעולה, DN≥
שסתום כדורי בקוטר 200 מ"מ צריך להשתמש בצורת תיבת הילוכים עם גלגל תולעת; שסתום כדורי קבוע מתאים לאירועים בעלי קוטר גדול יותר ולחץ גבוה יותר; בנוסף, שסתום כדורי המשמש לעיבוד חומרים רעילים ביותר וצינורות דליקים צריך להיות בעל מבנה חסין אש ואנטי-סטטי.
4: הוראות בחירת שסתום מצערת
שסתום המצערת מתאים למקרים בהם טמפרטורת המדיום נמוכה והלחץ גבוה, והוא מתאים לחלקים שצריכים להתאים את הזרימה והלחץ. הוא אינו מתאים למדיום בעל צמיגות גבוהה המכיל חלקיקים מוצקים, והוא אינו מתאים לשסתום בידוד.
5: הוראות בחירת שסתום זין
שסתום התקע מתאים לאירועים הדורשים פתיחה וסגירה מהירות. באופן כללי, הוא אינו מתאים לקיטור ולמדיה בטמפרטורה גבוהה יותר, למדיה בטמפרטורה נמוכה יותר ובצמיגות גבוהה, וגם למדיה עם חלקיקים מרחפים.
6: הוראות בחירת שסתום פרפר
שסתום פרפר מתאים לקוטר גדול (כגון DN﹥600 מ"מ) ולאורך מבנה קצר, כמו גם במקרים בהם נדרשת התאמת זרימה ודרישות פתיחה וסגירה מהירות. הוא משמש בדרך כלל עבור טמפרטורה ≤
80℃, לחץ ≤ 1.0MPa מים, שמן, אוויר דחוס ומדיה אחרת; עקב אובדן הלחץ הגדול יחסית של שסתומי פרפר בהשוואה לשסתומי שער ושסתומי כדור, שסתומי פרפר מתאימים למערכות צנרת עם דרישות אובדן לחץ פחות מחמירות.
7: הוראות בחירת שסתום בדיקה
שסתומי אל-חזור מתאימים בדרך כלל למדיה נקייה, לא למדיה המכילה חלקיקים מוצקים וצמיגות גבוהה. כאשר ≤40 מ"מ, יש להשתמש בשסתום אל-חזור הרמה (מותר להתקנה רק על צינור אופקי); כאשר DN=50~400 מ"מ, יש להשתמש בשסתום אל-חזור מתנדנד (ניתן להתקין אותו על צינורות אופקיים ואנכיים כאחד, כגון התקנה על צינור אנכי, כיוון הזרימה של המדיום צריך להיות מלמטה למעלה);
כאשר DN≥450 מ"מ, יש להשתמש בשסתום אל-חזור בופר; כאשר DN=100~400 מ"מ, ניתן להשתמש גם בשסתום אל-חזור פרוס; ניתן לייצר שסתום אל-חזור מתנדנד ללחץ עבודה גבוה מאוד, PN יכול להגיע ל-42MPa, ניתן ליישם אותו על כל מדיום עבודה וכל טווח טמפרטורות עבודה בהתאם לחומרים השונים של המעטפת וחלקי האיטום.
המדיום הוא מים, קיטור, גז, מדיום קורוזיבי, שמן, תרופות וכו'. טווח טמפרטורות העבודה של המדיום הוא בין -196 ~ 800 ℃.
8: הוראות לבחירת שסתום דיאפרגמה
שסתום דיאפרגמה מתאים לשמן, מים, תווך חומצי ותווך המכיל מוצקים מרחפים שטמפרטורת העבודה שלהם נמוכה מ-200 מעלות צלזיוס ולחץ נמוך מ-1.0 מגה פסקל. הוא אינו מתאים לממסים אורגניים ותווך מחמצן חזק;
יש לבחור שסתומי דיאפרגמה מסוג סכר עבור חומרים גרגיריים שוחקים, ויש להתייחס לטבלת מאפייני הזרימה של שסתומי דיאפרגמה מסוג סכר בעת בחירת שסתומי דיאפרגמה מסוג סכר; יש לבחור שסתומי דיאפרגמה ישרים עבור נוזלים צמיגים, תרחיף צמנט ותמיסות משקע; אין להשתמש בשסתומי דיאפרגמה עבור צינורות ואקום למעט עבור דרישות ספציפיות. ציוד כביש וציוד ואקום.

שאלה ותשובה לבחירת שסתום

1. אילו שלושה גורמים עיקריים יש לקחת בחשבון בעת בחירת סוכנות יישום?
תפוקת המפעיל צריכה להיות גדולה מעומס השסתום ותואמת באופן סביר.
בעת בדיקת השילוב הסטנדרטי, יש לשקול האם הפרש הלחצים המותר שצוין על ידי השסתום עומד בדרישות התהליך. כאשר הפרש הלחצים גדול, יש לחשב את הכוח הלא מאוזן על הסליל.
יש לשקול האם מהירות התגובה של המפעיל עומדת בדרישות פעולת התהליך, במיוחד המפעיל החשמלי.

2. בהשוואה למפעילים פנאומטיים, מהם המאפיינים של מפעילים חשמליים, ואילו סוגי פלט קיימים?
מקור ההנעה החשמלי הוא חשמל, שהוא פשוט ונוח, עם דחף, מומנט וקשיחות גבוהים. אך המבנה מסובך והאמינות ירודה. הוא יקר יותר מפנאומטי במפרטים קטנים ובינוניים. הוא משמש לעתים קרובות במקרים בהם אין מקור גז או כאשר לא נדרשים עמידות קפדנית בפני פיצוץ ועמידות בפני להבה. למפעיל החשמלי שלוש צורות פלט: מהלך זוויתי, מהלך ליניארי וסיבוב מרובה.

3. מדוע הפרש הלחץ הניתוק של שסתום רבע סיבוב גדול?
הפרש הלחצים הנחתכים של שסתום רבע סיבוב גדול יותר משום שהכוח שנוצר על ידי התווך על ליבת השסתום או לוחית השסתום מייצר מומנט קטן מאוד על הציר המסתובב, כך שהוא יכול לעמוד בהפרש לחצים גדול יותר. שסתומי פרפר ושסתומי כדור הם שסתומי רבע הסיבוב הנפוצים ביותר.

4. אילו שסתומים יש לבחור בהתאם לכיוון הזרימה? כיצד לבחור?
שסתומי בקרה בעלי אטם יחיד כגון שסתומי מושב יחיד, שסתומי לחץ גבוה ושסתומי שרוול בעלי אטם יחיד ללא חורי איזון צריכים להיות בעלי זרימה. ישנם יתרונות וחסרונות לזרימה פתוחה ולזרימה סגורה. שסתום מסוג זרימה פתוח פועל בצורה יציבה יחסית, אך ביצועי הניקוי העצמי וביצועי האיטום גרועים, ואורך החיים קצר; לשסתום מסוג זרימה סגור יש אורך חיים ארוך, ביצועי ניקוי עצמי וביצועי איטום טובים, אך היציבות ירודה כאשר קוטר הגזע קטן מקוטר ליבת השסתום.
שסתומים בעלי מושב יחיד, שסתומי זרימה קטנה ושסתומי שרוול בעלי אטם יחיד נבחרים בדרך כלל כך שיהיו פתוחים וסגורים כאשר יש דרישות שטיפה או ניקוי עצמי חמורות. שסתום הבקרה בעל התכונה המהירה בעל שני מצבים בוחר בסוג סגור.

5. בנוסף לשסתומים בעלי מושב יחיד ומושב כפול ושסתומי שרוול, אילו שסתומים נוספים כוללים פונקציות ויסות?
שסתומי דיאפרגמה, שסתומי פרפר, שסתומי כדור בצורת O (בעיקר ניתוק), שסתומי כדור בצורת V (יחס כוונון גדול ואפקט גזירה), ושסתומי סיבוב אקסצנטריים הם כולם שסתומים עם פונקציות כוונון.

6. מדוע בחירת מודל חשובה יותר מחישוב?
בהשוואה בין חישוב לבחירה, הבחירה חשובה ומסובכת הרבה יותר. מכיוון שהחישוב הוא רק חישוב נוסחה פשוט, הוא עצמו אינו טמון בדיוק הנוסחה, אלא בדיוק פרמטרי התהליך הנתונים.
הבחירה כרוכה בתוכן רב, ורשלנות קלה תוביל לבחירה לא נכונה, אשר לא רק גורמת לבזבוז של כוח אדם, חומרים ומשאבים כספיים, אלא גם לתופעת שימוש לא מספקת, אשר מביאה למספר בעיות שימוש, כגון אמינות, אורך חיים ותפעול, איכות וכו'.

7. מדוע לא ניתן להשתמש בשסתום האטום הכפול כשסתום סגירה?
היתרון של ליבת השסתום בעלת המושב הכפול הוא מבנה איזון הכוחות, המאפשר הפרש לחצים גדול, אך החיסרון הבולט שלו הוא ששני משטחי האיטום אינם יכולים להיות במגע טוב בו זמנית, מה שגורם לדליפה גדולה.
אם משתמשים בו באופן מלאכותי ובכפייה לאירועי ניתוק, ההשפעה אינה טובה כמובן. גם אם יבוצעו בו שיפורים רבים (כגון שסתום שרוול אטום כפול), הדבר אינו מומלץ.

8. מדוע שסתום בעל מושב כפול מתנדנד בקלות כאשר עובדים עם פתח קטן?
עבור ליבה אחת, כאשר המדיום הוא מסוג זרימה פתוחה, יציבות השסתום טובה; כאשר המדיום הוא מסוג זרימה סגורה, יציבות השסתום ירודה. לשסתום בעל מושב כפול יש שני סלילים, הסליל התחתון הוא במצב זרימה סגור, והסליל העליון הוא במצב זרימה פתוח.
בדרך זו, כאשר עובדים עם פתח קטן, ליבת השסתום הסגורה בזרימה עלולה לגרום לרעידות בשסתום, ולכן לא ניתן להשתמש בשסתום בעל מושב כפול לעבודה עם פתח קטן.

9. מהם המאפיינים של שסתום בקרה חד-מושבי ישר? היכן הוא משמש?
זרימת הדליפה קטנה, מכיוון שיש רק ליבת שסתום אחת, קל להבטיח את האטימה. קצב זרימת הפריקה הסטנדרטי הוא 0.01% קילו-וולט, וניתן להשתמש בעיצוב נוסף כשסתום סגירה.
הפרש הלחצים המותר קטן, והדחף גדול עקב כוח לא מאוזן. △P של שסתום DN100 הוא רק 120KPa.
קיבולת הסירקולציה קטנה. ה-KV של DN100 הוא רק 120. הוא משמש לעתים קרובות במקרים בהם הדליפה קטנה והפרש הלחצים אינו גדול.

10. מהם המאפיינים של שסתום בקרה דו-מושבי ישר? היכן הוא משמש?
הפרש הלחצים המותר גדול, מכיוון שהוא יכול לקזז כוחות לא מאוזנים רבים. שסתום DN100 △P הוא 280KPa.
קיבולת סירקולציה גדולה. ה-KV של DN100 הוא 160.
הדליפה גדולה מכיוון שלא ניתן לאטום את שני הסלילים בו זמנית. קצב הזרימה הסטנדרטי של הפריקה הוא 0.1% קילו-וולט, פי 10 מזה של שסתום בעל מושב יחיד. שסתום בקרה ישר בעל מושב כפול משמש בעיקר במקרים עם הפרש לחצים גבוה ודרישות דליפה נמוכות.

11. מדוע ביצועי מניעת החסימה של שסתום ויסות מהלך ישר גרועים, ולשסתום מהלך זוויתי ביצועי מניעת חסימה טובים?
הסליל של שסתום המהלך הישר הוא חנק אנכי, והתווך זורם פנימה והחוצה אופקית. נתיב הזרימה בחלל השסתום יסתובב ויתהפך בהכרח, מה שהופך את נתיב הזרימה של השסתום למסובך למדי (הצורה דומה לצורת "S" הפוכה). בדרך זו, ישנם אזורים מתים רבים, המספקים מקום לשקיעת התווך, ואם הדברים ימשיכו כך, הדבר יגרום לחסימה.
כיוון הוויסות של שסתום רבע הסיבוב הוא הכיוון האופקי. המדיום זורם פנימה והחוצה אופקית, מה שמקל על הסרת המדיום המלוכלך. יחד עם זאת, נתיב הזרימה פשוט, והמרחב לשקיעת המדיום קטן, כך שלשסתום רבע הסיבוב יש ביצועים טובים של מניעת חסימה.

12. באילו נסיבות עליי להשתמש בממקם שסתומים?

במקומות בהם החיכוך גדול ונדרש מיקום מדויק. לדוגמה, שסתומי בקרה לטמפרטורה גבוהה ונמוכה או שסתומי בקרה עם אריזה גמישה של גרפיט;
התהליך האיטי צריך להגביר את מהירות התגובה של שסתום הוויסות. לדוגמה, מערכת כוונון הטמפרטורה, מפלס הנוזל, הניתוח ופרמטרים אחרים.
יש צורך להגדיל את כוח היציאה וכוח החיתוך של המפעיל. לדוגמה, שסתום בעל מושב יחיד עם DN≥25, שסתום בעל מושב כפול עם DN>100. כאשר יורד הלחץ בשני קצוות השסתום △P>1MPa או לחץ הכניסה P1>10MPa.
בתפעול מערכת ויסות מפוצלת ושסתום ויסות, לעיתים יש צורך לשנות את מצבי פתיחת האוויר וסגירת האוויר.
יש צורך לשנות את מאפייני הזרימה של שסתום הבקרה.

13. מהם שבעת השלבים לקביעת גודל שסתום הוויסות?
קבע את הזרימה המחושבת - Qmax, Qmin
קבע את הפרש הלחצים המחושב - בחר את ערך יחס ההתנגדות S בהתאם למאפייני המערכת, ולאחר מכן קבע את הפרש הלחצים המחושב (כאשר השסתום פתוח במלואו);
חשב את מקדם הזרימה - בחר את נוסחת החישוב המתאימה או את תוכנת החישוב המתאימה כדי למצוא את המקסימום והמינימום של KV;
בחירת ערך KV - בהתאם לערך המקסימלי של ה-KV בסדרת המוצרים שנבחרה, ה-KV הקרוב ביותר להילוך הראשון משמש לקבלת קליבר הבחירה העיקרי;
חישוב בדיקת דרגת פתיחה - כאשר נדרש Qmax, פתיחת השסתום ≯90%; כאשר Qmin הוא ≮10% פתיחת השסתום;
חישוב בדיקת יחס מתכוונן בפועל - הדרישה הכללית צריכה להיות ≮10; דרישת R בפועל > R
הקליבר נקבע - אם הוא אינו מוסמך, בחר מחדש את ערך ה-KV ובדוק שוב.

14. מדוע שסתום השרוול מחליף את השסתומים בעלי המושב החד והדו-מושבי אך אינו משיג את מה שאתם רוצים?
שסתום השרוול שיצא בשנות ה-60 היה בשימוש נרחב בארץ ובחו"ל בשנות ה-70. במפעלים הפטרוכימיים שהוצגו בשנות ה-80, שסתומי השרוול היוו חלק גדול יותר. באותה תקופה, אנשים רבים האמינו ששסתומי השרוול יכולים להחליף שסתומים יחידים וכפולים. שסתום המושב הפך למוצר הדור השני.
עד כה, זה לא המקרה. שסתומים בעלי מושב יחיד, שסתומים בעלי מושב כפול ושסתומי שרוול משמשים כולם באופן שווה. הסיבה לכך היא ששסתום השרוול משפר את צורת המצערת, היציבות והתחזוקה טוב יותר משסתום בעל מושב יחיד, אך משקלו, מדדי מניעת החסימה והדליפה שלו תואמים את שסתומי המושב היחיד והדו-מושבי. כיצד הוא יכול להחליף את שסתומי המושב היחיד והדו-מושבי העשויים מבד צמר? לכן, ניתן להשתמש בהם רק יחד.

15. מדוע יש להשתמש ככל האפשר באיטום קשיח עבור שסתומי סגירה?
דליפת שסתום הסגירה נמוכה ככל האפשר. דליפת שסתום אטום רך היא הנמוכה ביותר. כמובן, אפקט הסגירה טוב, אך הוא אינו עמיד בפני שחיקה ואמינותו ירודה. אם לשפוט לפי הסטנדרטים הכפולים של דליפה קטנה ואיטום אמין, איטום רך אינו טוב כמו איטום קשה.
לדוגמה, שסתום ויסות אולטרה-קל משקל בעל תפקוד מלא, אטום ומעורבב עם הגנה מסגסוגת עמידה בפני שחיקה, בעל אמינות גבוהה, וקצב דליפה של 10-7, שיכול כבר לעמוד בדרישות של שסתום סגירה.

16. מדוע גזע שסתום הבקרה במהלך ישר דק יותר?
זה כרוך בעיקרון מכני פשוט: חיכוך הזזה גבוה וחיכוך גלגול נמוך. גזע השסתום של שסתום מהלך ישר נע למעלה ולמטה, והאריזה דחוסה מעט, היא תדחוף את גזע השסתום בחוזקה רבה, וכתוצאה מכך הפרש החזרה גדול יותר.
מסיבה זו, גזע השסתום מתוכנן להיות קטן מאוד, והאריזה משתמשת באריזת PTFE עם מקדם חיכוך קטן כדי להפחית את הפגיעה בתגובת הנגד, אך הבעיה היא שגזע השסתום דק, שקל לכופף אותו, וחיי האריזה קצרים.
הדרך הטובה ביותר לפתור בעיה זו היא להשתמש בגזע שסתום בעל תנועה, כלומר, שסתום רבע סיבוב. הגזע שלו עבה פי 2 עד 3 מגזע שסתום בעל מהלך ישר. הוא גם משתמש באריזת גרפיט ארוכת חיים ובקשיחות גזע. טוב, חיי האריזה ארוכים, אך מומנט החיכוך קטן והתנועה התורפת קטנה.

האם אתה רוצה שאנשים רבים יותר יכירו את הניסיון והניסיון שלך בעבודה? אם אתה עוסק בעבודה טכנית של ציוד, ויש לך ידע בתחזוקת שסתומים וכו', אתה יכול ליצור איתנו קשר, אולי הניסיון והניסיון שלך יעזרו לאנשים נוספים.