Εξήγηση βαλβίδας DBB: Γιατί χρησιμοποιούνται βαλβίδες διπλής σφαιρικής βαλβίδας για κρίσιμη απομόνωση

Σε εγκαταστάσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου, χημικά εργοστάσια, τερματικούς σταθμούς LNG και υπεράκτιες πλατφόρμες, η απομόνωση δεν είναι απλώς μια συνήθης λειτουργία. Είναι μια απαίτηση ασφαλείας. Πριν από την έναρξη της συντήρησης σε μια αντλία, συμπιεστή, όργανο ή τμήμα σωληνώσεων κατάντη, οι χειριστές πρέπει να γνωρίζουν ότι η πίεση έχει απομονωθεί πλήρως και δεν μπορεί να διαρρεύσει πίσω στην περιοχή εργασίας.

Εκεί είναι που τοΒαλβίδα DBBγίνεται σημαντικό.

Το DBB σημαίνει DBB.Διπλό μπλοκάρισμα και αιμορραγίαΗ ιδέα είναι απλή: δύο ανεξάρτητα στεγανοποιητικά φράγματα με σημείο διαρροής μεταξύ τους. Στην πράξη, αυτή η διάταξη παρέχει στους χειριστές έναν αξιόπιστο τρόπο επαλήθευσης της μόνωσης πριν από την έναρξη των εργασιών συντήρησης ή επιθεώρησης.

Μεταξύ των διαφορετικών διαμορφώσεων DBB, ηδιπλή σφαιρική βαλβίδαέχει γίνει μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες λύσεις επειδή συνδυάζει συμπαγή σχεδιασμό, αξιόπιστη στεγανοποίηση και ευκολότερη εγκατάσταση σε ένα ενιαίο ενσωματωμένο συγκρότημα.

Σε πολλά σύγχρονα συστήματα αγωγών, ειδικά σε υπεράκτιες εφαρμογές και εφαρμογές υψηλής πίεσης, οι ενσωματωμένες βαλβίδες DBB προτιμώνται πλέον έναντι της εγκατάστασης δύο ξεχωριστών σφαιρικών βαλβίδων με πρόσθετες σωληνώσεις μεταξύ τους.

Τι είναι μια βαλβίδα DBB;

A Βαλβίδα DBBπαρέχει:

• δύο ανεξάρτητα σημεία απομόνωσης
• μία σύνδεση εξαέρωσης ή εξαέρωσης μεταξύ τους

Ο σκοπός είναι απλός. Αφού κλείσουν και τα δύο φράγματα απομόνωσης, η κοιλότητα μεταξύ τους μπορεί να εξαερωθεί μέσω της θύρας εξαέρωσης. Εάν δεν διαφύγει πίεση ή μέσο, ​​οι χειριστές γνωρίζουν ότι και οι δύο σφραγίδες συγκρατούνται σωστά.

Αυτό το βήμα επαλήθευσης έχει σημασία σε πραγματικές συνθήκες λειτουργίας. Ακόμα και μια μικρή διαρροή μέσω μιας φθαρμένης έδρας μπορεί να δημιουργήσει σοβαρούς κινδύνους για την ασφάλεια κατά τη συντήρηση.

Σε παλαιότερες εγκαταστάσεις, η λειτουργικότητα DBB επιτυγχανόταν συχνά χρησιμοποιώντας:

• δύο ξεχωριστές σφαιρικές βαλβίδες
• ένα τμήμα καρουλιού
• μια επιπλέον βαλβίδα εξαέρωσης

Αυτή η ρύθμιση εξακολουθεί να υπάρχει σε πολλά φυτά. Ωστόσο, αυξάνει:

• πολυπλοκότητα σωληνώσεων
• συνδέσεις φλάντζας
• βάρος εγκατάστασης
• πιθανά εξωτερικά σημεία διαρροής

A διπλή σφαιρική βαλβίδαΕνσωματώνει δύο μηχανισμούς με σφαιρίδια μέσα σε ένα σώμα βαλβίδας με κεντρική θύρα εξαέρωσης. Το συνολικό σύστημα γίνεται πιο συμπαγές και πιο εύκολο στη συντήρηση.

Για υπεράκτια έργα και αρθρωτά συστήματα ολίσθησης, αυτή η μείωση στον αριθμό των σωληνώσεων και των φλαντζών μπορεί να κάνει αισθητή διαφορά.

Πώς λειτουργεί μια διπλή σφαιρική βαλβίδα

Η αρχή λειτουργίας δεν είναι περίπλοκη.

Μέσα στο σώμα της βαλβίδας υπάρχουν δύο ξεχωριστά σφαιρικά κλεισίματα τοποθετημένα σε σειρά. Ανάμεσά τους υπάρχει μια κοιλότητα που συνδέεται με μια βαλβίδα εξαέρωσης.

Όταν η πρώτη σφαίρα κλείνει, η ροή μπλοκάρεται στην πλευρά προς τα πάνω. Η δεύτερη σφαίρα παρέχει ένα άλλο ανεξάρτητο φράγμα στεγανοποίησης προς τα κάτω. Το άνοιγμα της βαλβίδας εξαέρωσης μεταξύ τους απελευθερώνει την παγιδευμένη πίεση και επιβεβαιώνει εάν και οι δύο σφραγίδες λειτουργούν σωστά.

Σε πραγματικές συνθήκες εγκατάστασης, οι χειριστές συχνά χρησιμοποιούν τη θύρα εξαέρωσης για:

• επαληθεύστε τη μόνωση πριν από τη συντήρηση
• αποστράγγιση παγιδευμένων μέσων
• ελέγξτε τη διαρροή καθίσματος
• αποσυμπιέστε με ασφάλεια την κοιλότητα

Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο οι βαλβίδες DBB χρησιμοποιούνται ευρέως σε επικίνδυνες γραμμές παροχής που μεταφέρουν:

• υδρογονάνθρακες
• αέριο υψηλής πίεσης
• τοξικές χημικές ουσίες
• υδρογόνο
• ΥΦΑ

Μια τυπική μονή σφαιρική βαλβίδα μπορεί να απομονώσει τη ροή, αλλά δεν παρέχει το ίδιο επίπεδο επαλήθευσης.

Σχέδια διπλής σφαιρικής βαλβίδας με πλωτή βαλβίδα έναντι διπλής σφαιρικής βαλβίδας Trunnion

Δεν χρησιμοποιούν όλες οι βαλβίδες DBB διπλής σφαίρας την ίδια εσωτερική κατασκευή. Τα δύο πιο συνηθισμένα σχέδια είναι οι διαμορφώσεις με πλωτή σφαίρα και οι διαμορφώσεις με σφαίρα τοποθετημένες σε κωνικό άξονα.

Σχεδιασμός πλωτής μπάλας

Η κατασκευή με πλωτή σφαίρα είναι συνηθισμένη σε μικρότερα μεγέθη και εφαρμογές μέτριας πίεσης.

Σε αυτό το σχέδιο, η πίεση στη γραμμή ωθεί τη σφαίρα προς την έδρα κατάντη για να δημιουργήσει δύναμη στεγανοποίησης. Η δομή είναι σχετικά απλή, γεγονός που βοηθά στη μείωση του κόστους κατασκευής.

Οι πλωτές διπλές σφαιρικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται ευρέως σε:

• γενική διεργασία σωληνώσεων
• συστήματα ύδρευσης
• υπηρεσία υδρογονανθράκων μέσης πίεσης
• εφαρμογές κοινής ωφέλειας

Για πολλά βιομηχανικά συστήματα, τα πλωτά σχέδια έχουν καλή απόδοση και είναι πιο εύκολα στη συντήρηση.

Ωστόσο, η ροπή λειτουργίας αυξάνεται καθώς αυξάνεται το μέγεθος και η πίεση της βαλβίδας. Σε μεγαλύτερα συστήματα αγωγών, αυτό αποτελεί πρακτικό περιορισμό.

Σχεδιασμός με τοποθέτηση σε κωνικό στέλεχος

Οι διπλές σφαιρικές βαλβίδες με κωνικό σύνδεσμο χρησιμοποιούνται συνήθως σε:

• αγωγοί μεγάλης διαμέτρου
• συστήματα αερίου υψηλής πίεσης
• υπεράκτιες εγκαταστάσεις
• σοβαρές συνθήκες λειτουργίας

Σε αυτό το σχέδιο, η σφαίρα υποστηρίζεται μηχανικά από άνω και κάτω ρουλεμάν. Αντί η σφαίρα να κινείται προς την έδρα, το συγκρότημα της έδρας κινείται προς την σφαίρα.

Αυτό προσφέρει πολλά λειτουργικά πλεονεκτήματα:

• χαμηλότερη ροπή λειτουργίας
• πιο σταθερή σφράγιση υπό διακυμάνσεις πίεσης
• βελτιωμένη απόδοση σε μεγάλα μεγέθη
• καλύτερος έλεγχος κατά τη λειτουργία υψηλού κύκλου

Για συστήματα κατηγορίας 600, 900, 1500 ή υψηλότερης πίεσης, προτιμώνται γενικά οι βαλβίδες DBB με τοποθέτηση σε κωνικό στέλεχος.

Πολλοί μηχανικοί αγωγών επιλέγουν επίσης σχέδια με άρθρωση για αυτοματοποιημένα συστήματα επειδή η διαστασιολόγηση του ενεργοποιητή γίνεται πιο διαχειρίσιμη.

Γιατί να χρησιμοποιήσετε μια διπλή σφαιρική βαλβίδα αντί για δύο ξεχωριστές βαλβίδες;

Τεχνικά, δύο ξεχωριστές σφαιρικές βαλβίδες με σύνδεση εξαέρωσης μπορούν να παρέχουν λειτουργικότητα DBB. Ωστόσο, οι ενσωματωμένες βαλβίδες DBB προσφέρουν πολλά πρακτικά πλεονεκτήματα που καθίστανται σημαντικά σε πραγματικά έργα.

Λιγότερες Διαρροές

Κάθε σύνδεση φλάντζας δημιουργεί ένα άλλο πιθανό σημείο εξωτερικής διαρροής.

Μια παραδοσιακή διάταξη με δύο ξεχωριστές βαλβίδες συνήθως απαιτεί:

• πρόσθετες φλάντζες
• επιπλέον φλάντζες
• τμήματα καρουλιού
• περισσότερο μπουλόνι

Μια ενσωματωμένη διπλή σφαιρική βαλβίδα μειώνει τον αριθμό των εξωτερικών συνδέσεων. Σε μεγάλες εγκαταστάσεις με εκατοντάδες βαλβίδες, αυτό μειώνει σημαντικά τις πιθανές διαφυγούσες εκπομπές και τις εργασίες συντήρησης.

Μειωμένες απαιτήσεις βάρους και χώρου

Σε υπεράκτιες πλατφόρμες και FPSO, ο χώρος είναι περιορισμένος και το δομικό βάρος επηρεάζει άμεσα το κόστος του έργου.

Πολλοί υπεράκτιοι εργολάβοι EPC χρησιμοποιούν ενσωματωμένες βαλβίδες DBB κυρίως επειδή απλοποιούν τις διατάξεις σωληνώσεων και μειώνουν το συνολικό βάρος εγκατάστασης.

Σε σύγκριση με τα ξεχωριστά συγκροτήματα βαλβίδων, οι συμπαγείς βαλβίδες DBB συνήθως απαιτούν:

• λιγότερο χάλυβα στήριξης
• μικρότερο μήκος εγκατάστασης
• λιγότερες εργασίες μόνωσης
• λιγότερες συγκολλήσεις σωλήνων

Για τα υποθαλάσσια συστήματα και τις αρθρωτές πλατφόρμες διεργασιών, ο συμπαγής σχεδιασμός αποτελεί συχνά ένα σημαντικό πλεονέκτημα.

Ευκολότερη επαλήθευση απομόνωσης

Ένα από τα μεγαλύτερα λειτουργικά πλεονεκτήματα είναι η δυνατότητα γρήγορης επαλήθευσης της ακεραιότητας της στεγανοποίησης.

Αφού κλείσουν και οι δύο σφαίρες, οι χειριστές απλώς ανοίγουν τη βαλβίδα εξαέρωσης. Εάν δεν απελευθερωθεί πίεση, και τα δύο στεγανοποιητικά φράγματα λειτουργούν σωστά.

Αυτή η διαδικασία είναι ταχύτερη και ευκολότερη από τη δοκιμή πίεσης δύο ξεχωριστών βαλβίδων ξεχωριστά.

Σε περιπτώσεις διακοπής λειτουργίας όπου τα συνεργεία συντήρησης χρειάζονται γρήγορη επιβεβαίωση της απομόνωσης, αυτό καθίσταται εξαιρετικά χρήσιμο.

Σχέδια αμαξώματος τριών τεμαχίων έναντι άνω εισόδου έναντι ενός τεμαχίου

Η κατασκευή του αμαξώματος επηρεάζει τόσο την πρόσβαση στη συντήρηση όσο και το μακροπρόθεσμο κόστος λειτουργίας.

Σώμα τριών τεμαχίων

Οι βαλβίδες DBB τριών τεμαχίων χρησιμοποιούν βιδωτά καπάκια που συνδέονται με το κεντρικό σώμα.

Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει στους τεχνικούς να αφαιρούν εσωτερικά εξαρτήματα χωρίς να κόβουν τη βαλβίδα από τον αγωγό. Σε διυλιστήρια και χημικά εργοστάσια, αυτό μπορεί να μειώσει σημαντικά τον χρόνο διακοπής λειτουργίας της συντήρησης.

Η κατασκευή τριών τεμαχίων είναι συνηθισμένη όπου αναμένεται περιοδική αντικατάσταση καθισμάτων.

Σχεδιασμός Κορυφαίας Εισόδου

Οι βαλβίδες DBB με είσοδο από πάνω επιτρέπουν την πρόσβαση σε όλα τα εσωτερικά μέρη από το πάνω μέρος του σώματος της βαλβίδας.

Αυτός ο σχεδιασμός χρησιμοποιείται ευρέως σε:

• υποθαλάσσια συστήματα
• αγωγοί μεταφοράς
• υπεράκτιες πλατφόρμες
• συγκολλημένα συστήματα σωληνώσεων

Το σώμα της βαλβίδας παραμένει συνδεδεμένο με τον αγωγό κατά τη διάρκεια της συντήρησης, γεγονός που βοηθά στη μείωση του χρόνου διακοπής λειτουργίας.

Για κρίσιμες γραμμές εξυπηρέτησης μεγάλης διαμέτρου, η κατασκευή από πάνω προς τα πάνω είναι συχνά η προτιμώμενη επιλογή.

Σώμα ενός τεμαχίου

Οι μονοκόμματες βαλβίδες DBB είναι συμπαγείς και ελαφριές, αλλά συνήθως δεν μπορούν να επισκευαστούν εν σειρά.

Χρησιμοποιούνται συνήθως σε:

• υπηρεσία κοινής ωφέλειας
• μικρές γραμμές επεξεργασίας
• εφαρμογές χαμηλότερου κόστους

Για υπηρεσίες κρίσιμης απομόνωσης, πολλοί χειριστές εξακολουθούν να προτιμούν συντηρήσιμα σχέδια αμαξώματος.

Βαλβίδες DBB με μαλακή έδρα έναντι μεταλλικών βαλβίδων DBB

Η επιλογή υλικού καθίσματος επηρεάζει:

• απόδοση διαρροής
• ικανότητα θερμοκρασίας
• αντοχή στη φθορά
• διάρκεια ζωής

Βαλβίδες με μαλακή έδρα

Οι διπλές σφαιρικές βαλβίδες με μαλακή έδρα συνήθως χρησιμοποιούν:

• PTFE
• ενισχυμένο PTFE
• ΚΡΥΦΟΚΟΙΤΑΓΜΑ

Αυτά τα υλικά παρέχουν πολύ στεγανή διακοπή και χαμηλή ροπή λειτουργίας.

Οι βαλβίδες DBB με μαλακή έδρα χρησιμοποιούνται ευρέως για:

• υπηρεσία φυσικού αερίου
• συστήματα λαδιού
• χημική επεξεργασία
• εφαρμογές υδρογόνου

Ωστόσο, τα μαλακά υλικά έχουν περιορισμούς θερμοκρασίας και ενδέχεται να φθαρούν ταχύτερα κατά την λειαντική χρήση.

Βαλβίδες με μεταλλική έδρα

Οι βαλβίδες DBB με μεταλλική έδρα έχουν σχεδιαστεί για:

• συστήματα υψηλής θερμοκρασίας
• λειαντικά μέσα
• συνθήκες έντονης πίεσης
• εφαρμογές πυρασφάλειας

Οι επιφάνειες του καθίσματος και της μπάλας συνήθως επικαλύπτονται με σκληρή επίστρωση χρησιμοποιώντας υλικά όπως:

• Στελίτης
• Ινκονέλ
• καρβίδιο βολφραμίου

Σε σύγκριση με τα μαλακά καθίσματα, τα μεταλλικά καθίσματα παρέχουν καλύτερη ανθεκτικότητα σε δύσκολες συνθήκες λειτουργίας.

Πολλές βαλβίδες DBB με μεταλλική έδρα είναι επίσης πιστοποιημένες για:

• API 607
• API 6FA

για απόδοση πυρασφάλειας.

Πού χρησιμοποιούνται συνήθως οι βαλβίδες DBB

Η διπλή σφαιρική βαλβίδα χρησιμοποιείται πλέον ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες όπου η αξιοπιστία της μόνωσης είναι κρίσιμη.

Αγωγοί πετρελαίου και φυσικού αερίου

Χρησιμοποιείται σε:

• κεφαλές πηγαδιών
• σταθμοί συμπιεστών
• συστήματα εκτόξευσης χοίρων
• δεξαμενές
• ολισθητήρες διεργασίας

Οι φορείς εκμετάλλευσης αγωγών χρησιμοποιούν βαλβίδες DBB για τη βελτίωση της ασφάλειας συντήρησης και τη μείωση του κινδύνου διαρροών.

Υπεράκτιες πλατφόρμες και FPSO

Τα συμπαγή συγκροτήματα DBB βοηθούν στη μείωση:

• συμφόρηση σωληνώσεων
• δομικό βάρος
• πολυπλοκότητα συντήρησης

Οι πυράντοχες βαλβίδες DBB που είναι τοποθετημένες σε κωνικούς άξονες είναι συνηθισμένες σε υπεράκτια συστήματα παραγωγής.

Υπηρεσία ΥΦΑ και Κρυογονικής

Οι κρυογονικές βαλβίδες DBB έχουν σχεδιαστεί για θερμοκρασίες έως -196°C.

Ειδικά υλικά και η εκτεταμένη κατασκευή του καπό βοηθούν στην πρόληψη προβλημάτων στεγανοποίησης σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Συστήματα υδρογόνου

Τα μόρια υδρογόνου είναι εξαιρετικά μικρά και δύσκολα συγκρατούνται.

Οι βαλβίδες DBB με συστήματα στεγανοποίησης υψηλής ακεραιότητας χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε:

• σταθμοί ανεφοδιασμού υδρογόνου
• συστήματα μεταφοράς υδρογόνου
• έργα καθαρής ενέργειας

Χημικά και πετροχημικά εργοστάσια

Οι χημικές εγκαταστάσεις συχνά απαιτούν διπλή απομόνωση για:

• τοξικά μέσα
• διαβρωτικά υγρά
• επικίνδυνες γραμμές διεργασίας

Η σύνδεση εξαέρωσης επιτρέπει επίσης την ασφαλή αποστράγγιση της κοιλότητας και την επαλήθευση της πίεσης πριν από τη συντήρηση.

Σημαντικές προδιαγραφές που πρέπει να ελέγξετε πριν από την παραγγελία

Κατά την επιλογή μιας βαλβίδας DBB, οι μηχανικοί συνήθως αξιολογούν προσεκτικά τις ακόλουθες παραμέτρους.

Οι μηχανικοί θα πρέπει επίσης να επαληθεύσουν τις προδιαγραφές της βαλβίδας εξαέρωσης. Σε ορισμένα συγκροτήματα χαμηλής ποιότητας, η βαλβίδα εξαέρωσης γίνεται το πιο αδύναμο εξάρτημα του συστήματος.

Συνηθισμένα λάθη κατά την επιλογή μιας βαλβίδας DBB

Αρκετά λάθη στις προδιαγραφές εμφανίζονται επανειλημμένα σε βιομηχανικά έργα.

Υποθέτοντας ότι όλες οι βαλβίδες DBB είναι ίδιες

Ορισμένα προϊόντα που διατίθενται στην αγορά ως βαλβίδες DBB χρησιμοποιούν μόνο μία σφαίρα με διπλές έδρες αντί για δύο ανεξάρτητες σφαίρες.

Για κρίσιμης σημασίας υπηρεσίες απομόνωσης, ελέγχετε πάντα προσεκτικά το σχέδιο διατομής της βαλβίδας.

Αγνοώντας την πίεση της θερμικής κοιλότητας

Όταν ένα υγρό παγιδεύεται ανάμεσα σε δύο κλειστές σφαίρες, η θερμική διαστολή μπορεί να δημιουργήσει εξαιρετικά υψηλή πίεση στην κοιλότητα.

Η σωστή προστασία ανακούφισης της κοιλότητας είναι απαραίτητη.

Επιλέγοντας λάθος σχεδιασμό αμαξώματος

Σε συστήματα συγκολλημένων αγωγών, η αντικατάσταση μιας μονοκόμματης βαλβίδας μπορεί να γίνει δαπανηρή και χρονοβόρα.

Η προσβασιμότητα στη συντήρηση θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη νωρίς στο έργο.

Παράβλεψη της ποιότητας της βαλβίδας εξαέρωσης

Το συγκρότημα εξαέρωσης πρέπει να ταιριάζει με την ονομαστική πίεση και την αντοχή στη διάβρωση του κύριου σώματος της βαλβίδας.

Αυτή η λεπτομέρεια μερικές φορές παραβλέπεται κατά την προμήθεια.

Τελικές Σκέψεις

Για συστήματα κοινής ωφέλειας χαμηλής πίεσης, μπορεί να επαρκεί μια τυπική μονή σφαιρική βαλβίδα.

Αλλά σε εφαρμογές που αφορούν:

• επικίνδυνα μέσα
• υψηλή πίεση
• υπεράκτια συστήματα
• μετάδοση αερίου
• κρίσιμη απομόνωση συντήρησης

ένα σωστά σχεδιασμένοΒαλβίδα DBBπροσφέρει μια πολύ πιο ασφαλή και αξιόπιστη λύση.

Οδιπλή σφαιρική βαλβίδαπαραμένει μια από τις πιο πρακτικές διαμορφώσεις DBB επειδή συνδυάζει:

• συμπαγής εγκατάσταση
• μειωμένες διαδρομές διαρροών
• αξιόπιστη επαλήθευση απομόνωσης
• ευκολότερη πρόσβαση στη συντήρηση

Καθώς οι απαιτήσεις ασφαλείας συνεχίζουν να αυξάνονται στις βιομηχανίες πετρελαίου και φυσικού αερίου, LNG, υδρογόνου και χημικών, τα ενσωματωμένα συστήματα βαλβίδων DBB καθίστανται συνήθης πρακτική αντί για προαιρετικές αναβαθμίσεις.

Για τους μηχανικούς που επιλέγουν βαλβίδες για κρίσιμη συντήρηση, η εξέταση του πραγματικού εσωτερικού σχεδιασμού, της κατασκευής της έδρας, της ονομαστικής πίεσης και της προσβασιμότητας στη συντήρηση είναι συχνά πιο σημαντική από τη σύγκριση μόνο της τιμής.