При работе с газами в промышленных условиях выбор оборудования имеет жизненно важное значение для обеспечения безопасности и эффективности. В этом блоге мы рассмотрим шаровые краны для газа, изучив основные аспекты их использования в сложных промышленных условиях.

Эти клапаны необходимы для работы с горючими газами в различных отраслях промышленности. Они используются в трубопроводах природного, промышленного и сжиженного нефтяного газа.

В этой статье рассматриваются характеристики, критерии выбора, применение и промышленные стандарты газовых шаровых кранов.

Что такое газовый шаровой кран?

Газовый шаровой кран - это четвертьоборотный регулятор расхода, который обладает лучшими характеристиками производительности, запорной способности и герметичности, чем обычные шаровые краны. Газовые шаровые краны, в отличие от шаровых кранов для водоснабжения под высоким давлением и при высоких температурах, имеют небольшую и легкую конструкцию корпуса, что повышает их универсальность и позволяет использовать их в различных областях.

Шаровые краны для газа часто используются в системах транспортировки легковоспламеняющихся жидкостей и трубопроводах, таких как углеводороды, сжиженный нефтяной газ (LPG), природные газы и химические пары. Эти краны также идеально подходят для котлов, печей, газовых плит, бытовых и коммерческих водонагревателей.

Газовые шаровые краны используются в системах управления потоками, работающих при высоких давлениях и температурах. Учитывая горючий характер большинства рабочих жидкостей, предотвращение утечек в кранах является жизненно важным. Для обеспечения герметичности и защиты от летучих выбросов используются шаровые газовые краны с металлическими седлами или седлами из ПТФЭ.

Преимущества газовых шаровых кранов

• Отличные запорные характеристики: Клапаны быстро открываются и закрываются в зависимости от давления в трубопроводе. Это очень важно для предотвращения обратных потоков и загрязнения окружающей среды.
• Универсальный и эффективный:Газ шаровой клапанБлагодаря своим компактным размерам они универсальны и эффективны, что позволяет использовать их в различных промышленных приложениях. Они требуют простых систем приведения в действие и работают при низком крутящем моменте.
• Долговечность и простота обслуживания: Эти клапаны обеспечивают хорошее управление потоком в течение всего срока службы и требуют минимального обслуживания.

Номинальные значения CSA и газовые шаровые краны

Перед использованием газовых шаровых кранов для работы с горючими жидкостями необходимо получить разрешение Канадской ассоциации стандартов (CSA). Организация оценивает краны на основе областей их применения и стандартов конкретной страны. CSA признана Управлением по охране труда и здоровья (OSHA) и Американским национальным институтом стандартов (ANSI) в США.

Клапаны с рейтингом CSA могут использоваться в различных отраслях промышленности по всей территории США. Газовые шаровые краны, разработанные для применения на открытом воздухе в Соединенных Штатах, имеют рейтинг BRS125G, в то время как в Канаде они имеют рейтинг CAN 3.16.

Номинальные значения CSA для применения внутри помещений одинаковы в США и Канаде. Любой шаровой кран с номиналами 12 PSI и 5G- предназначен только для использования в газовых системах внутри помещений. Номинал 12 PSI указывает на то, что кран будет устанавливаться на прибор. Краны 5G используются в бытовых трубопроводных системах. В газовых системах внутри помещений рабочее давление ниже, чем в наружных трубопроводных системах.

Все газовые запорные клапаны с рычажным управлением должны соответствовать стандартам CSA 3.16-15. Это металлические шаровые газовые краны с ручным управлением с фланцевыми, резьбовыми или сварными концами. Их рабочие температуры варьируются от -1048°F (-600°C) до 3272°F (1800°C), а максимальное давление составляет 125PSI. Эти краны подходят для природного газа, сжиженного нефтяного газа и промышленных газов.

Клапаны с рейтингом CSA 3.16-15 могут использоваться на очистных сооружениях для работы с газообразным метаном. Тем не менее, они могут пострадать от вредного воздействия загрязняющих веществ, скапливающихся вокруг корпуса крана. Газовые шаровые краны не следует использовать в трубопроводных системах, содержащих следы сероводорода (кислый газ).

Особенности газовых шаровых кранов

Шаровые краны для газа обладают отличительными характеристиками, которые делают их более приспособленными к специфическим требованиям и запросам газового оборудования, обеспечивая безопасную и эффективную работу.

• Пожаробезопасная конструкция:Газовые шаровые краны часто имеют пожаробезопасную конструкцию для повышения безопасности в случае пожара или чрезмерного температурного воздействия. Такая конструкция включает в себя уплотнения "металл-металл" и огнестойкие материалы, такие как графит, для предотвращения утечек и сохранения целостности уплотнения даже при работе при высоких температурах. Контакт между металлическими поверхностями, такими как шар и корпус клапана или шток и корпус клапана, является типичным для уплотнений "металл-металл". Контакт металл-металл образует прочное уплотнение, способное выдерживать высокое давление и температуру, снижая опасность утечки.
• Удлиненный капот:Удлиненный колпак обеспечивает изоляцию и защиту штока и сальника, позволяя клапану стабильно работать в условиях жестких температур.
• Антистатический дизайн:Шаровые краны для газа часто имеют антистатические характеристики, чтобы избежать накопления статического заряда, который может быть опасен в газовых системах. В качестве примера можно привести заземляющие пружины или токопроводящие материалы, которые отводят статический заряд, накапливающийся во время работы крана.
• Газовые шаровые краны часто имеют усовершенствованные механизмы уплотнения штока и седла для обеспечения герметичного перекрытия и минимизации утечки газа. Примерами таких технологий являются подпружиненные седла, набивка под напряжением или другие технологии уплотнения для сохранения целостности и ограничения возможности утечки газа.
• Желтая ручка:Газовые шаровые краны отличаются от обычных кранов желтыми ручками (рис. 1), что указывает на то, что они одобрены CSA и могут использоваться с легковоспламеняющимися газами (подробнее об этом ниже). Хотя наличие желтой ручки не является обязательным, она может помочь отличить газовые шаровые краны от других.
• Пилотный кран:Пилотные краны на газовых клапанах позволяют использовать манометры для контроля и мониторинга давления жидкости. Эти манометры помогают проводить испытания под давлением, чтобы убедиться, что система функционирует в пределах допустимого уровня давления.

Испытание газовых шаровых кранов

Газ шаровые краны используются в приложениях с широким диапазоном температур и давления. Для обеспечения безопасности эксплуатации краны подвергаются жестким воздушным испытаниям для определения их эффективности в различных рабочих ситуациях. В соответствии со стандартами CSA газовые шаровые краны испытываются на прочность при давлении, в 1,5 раза превышающем их номинальное давление. Газовые шаровые краны с сертификатом CAN 3.16 предназначены для более высоких значений давления. В некоторых ситуациях они могут быть освобождены от испытаний давлением.

Следующие номиналы газовых шаровых кранов и соответствующие испытательные давления указаны в PSIG (фунтах на квадратный дюйм по манометру)

• Рейтинг CAN 3.16 - испытательное давление 125PSIG
• BRS125G - испытательное давление составляет 188PSIG
• ½ PSI - испытательное давление 3 PSIG
• Испытательное давление 5G - 7,5 G

Каждый газовый шаровой кран имеет свой рейтинг одобрения CSA. Обычно встречаются краны с одинаковым рейтингом CSA, но с разными номинальными значениями давления и температуры. Чтобы достичь основных стандартов сертификации CSA, краны для промышленных процессов с высокими температурами/давлением могут потребовать изменений и дополнительных испытаний.

Типы газовых шаровых кранов

Шаровые краны для газа изготавливаются различными способами в зависимости от области применения. Цельносварные шаровые краны используются в трубопроводных системах для подачи природного газа, чистого газа и сжатого воздуха. Эти краны имеют компактные размеры, легко изолируются, обеспечивают двунаправленную герметичность и не требуют технического обслуживания. Для обеспечения максимальной герметичности такие шаровые краны изготавливаются из высокопрочных материалов и оснащаются подпружиненными тефлоновыми уплотнениями и кольцами круглого сечения.

Газовые шаровые краны с фланцевыми и приварными концами используются в процессах, где рабочая среда должна быть полностью открыта или закрыта. Они встречаются в таких местах, как переходы теплотрасс и станции теплообменников.

При выборе газовых шаровых кранов учитывайте места установки. Предполагается ли использовать краны в помещении или на улице? Затем выберите подходящий размер, соответствующий параметрам процесса.

Приложения

Газовые шаровые краны используются в различных отраслях, где необходимо контролировать, регулировать и изолировать различные газы. Вот несколько примеров типичного применения газовых шаровых кранов в специализированных газовых системах:

• Сжиженный нефтяной газ (LPG):Шаровые краны широко используются в системах сжиженного газа для жилых, коммерческих и промышленных объектов. Они обеспечивают эффективное управление сжиженным газом и безопасное перекрытие, что позволяет использовать их в распределительных сетях, резервуарах для хранения, баллонах и оборудовании, таком как горелки, нагреватели и печи.
• Промышленные газовые системы: Шаровые краны играют важную роль в промышленных газовых системах, таких как кислород, азот и аргон.Они помогают в производственных процессах, сварочных работах и лабораторных приложениях, обеспечивая безопасное и надежное управление установками по добыче природного газа, хранилищами, сетями передачи и распределения.
• Медицинские газовые системы:Газовые шаровые краны используются в медицинских газовых системах для распределения и регулирования различных газов в медицинских учреждениях.
• Нефтегазовая промышленность:Шаровые краны для газа управляют потоком природного газа, метана и других углеводородов в процессе добычи, переработки и распределения в устьевых системах скважин, трубопроводах, на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах, а также в хранилищах.

Критерии выбора газовых шаровых кранов

При выборе газа шаровой клапан для любого промышленного применения определите требования к производительности системы. При этом учитываются расход, давление и температурный диапазон. Определите химические свойства рабочей среды. Благодаря своей химической инертности газовые шаровые краны с седлами из ПТФЭ будут использоваться в трубопроводных системах со следами кислого газа, в отличие от кранов с металлическими седлами, которые при таких же условиях могут подвергнуться коррозии.

Шаровые краны для газа, используемые в важных газопроводах, должны быть простыми в обслуживании или не требовать больших затрат на обслуживание. Чтобы избежать преждевременного повреждения крана, количество абразивных сред и примесей в трубопроводной системе должно быть минимальным.