Le robinet à soupape à angle d'étanchéité à pression combine la technologie de chapeau auto-obturant à haute-pression-avec une disposition du corps à 90-degrés pour l'étranglement et l'isolation dans les conduites de vapeur thermique et de liquide à haute pression. Les valeurs de conception atteignent la classe ASME 2500. La pression du fluide interne du système dynamise la bague d'étanchéité métallique pour maintenir l'étanchéité des joints sous des cycles thermiques sévères. Le chemin d'écoulement incliné élimine les coudes de tuyaux supplémentaires et minimise la résistance à la disposition.
Principales fonctionnalités
Joint à pression auto-excité :La pression interne du système applique une force directe sur le joint d’étanchéité métallique, augmentant ainsi l’étanchéité du joint à mesure que la pression de fonctionnement augmente.
Axe d'écoulement intégral à 90 degrés :Dirige le fluide à grande vitesse-à travers une géométrie de corps-à angle droit, éliminant ainsi les coudes de tuyaux supplémentaires, les cordons de soudure et les chutes de pression.
Assemblage de disque entièrement guidé :Le disque de bouchon guidé combiné aux sièges à surface dure Stellite empêche l'oscillation de la tige, le broutage du disque et l'usure lors d'un étranglement à haute -pression différentielle-.
Entraînement de tige à faible-couple :Le filetage de tige ACME de précision et les roulements de butée antifriction réduisent le couple de serrage du volant opérationnel et la contrainte sur la garniture.
Joint d'emballage chargé en direct :Les jeux de ressorts Belleville fournissent une charge axiale constante sur les anneaux en graphite moulés sous pression-pour maintenir le contrôle des émissions fugitives en cas de transitoires thermiques.
Surfaces d'assise à revêtement dur :Les revêtements en alliage à base de cobalt-sur les sièges du corps et les faces des disques offrent une résistance à l'érosion par cavitation, au tréfilage-et à la fatigue thermique.
Conception et construction
Configuration du corps :Corps à motif d'angle moulé à paroi forgée ou lourde-correspondant aux dimensions ASME B16.34 avec une épaisseur de paroi optimisée aux limites de pression.
Assemblage du capot :Structure d'étanchéité à pression comprenant des anneaux de butée segmentés, des anneaux d'espacement et des joints d'étanchéité en métal plaqué argent-avec revêtement en graphite-.
Interface tige et joug :Tige rectifiée avec précision-avec un indice de finition de surface de Ra 0,4 microns ou plus lisse, montée via une bride de presse-étoupe à alignement automatique en deux-pièces-montée sur une structure à étrier robuste-.
Options de conception de disque :Disque à bouchon parabolique pour une régulation linéaire, disque à aiguille pour un étalonnage à faible-débit ou disque à face plate-pour un service d'isolation étanche.
Principe de fonctionnement
La rotation du volant ou de l'actionneur d'entraînement transmet une poussée linéaire vers le bas-à la tige et au disque, entraînant fermement la face d'étanchéité à surface dure contre le siège intégral du corps pour arrêter le débit. Le liquide entre par l'orifice inférieur du corps, monte à travers l'orifice, se redirige selon un angle de 90 - degrés à travers la chambre principale et sort par la sortie horizontale. La pression interne agit sur la face inférieure de l'ensemble de chapeau, forçant le joint d'étanchéité en forme de coin vers le haut contre le cône de l'alésage du corps pour renforcer automatiquement le joint d'étanchéité de l'enceinte de pression pendant le fonctionnement normal.
Spécifications techniques
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Paramètre |
Limites de spécifications et d’ingénierie |
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Diamètre nominal |
DN15 à DN400 / 1/2 pouces à 16 pouces |
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Pression nominale |
ASME Classe 900, Classe 1500, Classe 2500 / PN160 à PN420 |
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Température de fonctionnement |
-29 degrés à +600 degrés (-20 degrés F à +1112 degrés F) en fonction de la sélection de l'alliage de coque |
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Norme de conception |
ASME B16.34, BS 1873, EN 12516 |
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Face-à-Face Standard |
ASME B16.10, EN 558 série 1/série 8 |
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Style de connexion de fin |
Soudure bout à bout-(BW selon ASME B16.25), joint de type anneau (RTJ selon ASME B16.5), face surélevée (RF) |
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Arrêter-Taux de fuite |
ANSI/FCI 70-2 Classe IV / Classe V, ISO 5208 Taux A, API 598 |
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Émissions fugitives |
Certifié API 624, conforme à la norme ISO 15848-1 Classe AH/BH |
Matériaux et garnitures
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Composant |
Service d'acier au carbone |
Acier allié à haute-température |
Service en acier inoxydable |
Service Super Alliage |
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Corps et capot |
ASTM A105 / A216 WCB |
ASTM A182 F22 / A217 WC9 / F91 |
ASTM A182 F316 / A351 CF8M |
ASTM A182 F51 / Inconel 625 |
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Sièges à disque |
Un105 + Stellite #6 |
A182 F22 + Stellite #6 |
A182 F316 + Stellite #6 |
Inconel 625 + Stellite #6 |
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Anneau de siège de corps |
Un105 + Stellite #6 |
A182 F22 + Stellite #6 |
A182 F316 + Stellite #6 |
Superposition Stellite intégrale |
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Tige de valve |
ASTM A182 F6a Classe 2 |
ASTM A182 F6a/F22 |
ASTM A182 F316 |
17-4PH/Inconel 718 |
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Bague d'étanchéité à pression |
Acier doux + plaqué argent |
Acier allié + plaqué argent |
Inox 316 + Graphite |
Inconel 718 + couche d'argent |
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Garniture de presse-étoupe |
Graphite flexible moulé sous pression-avec anneaux d'extrémité anti-extrusion en carbone tressé |
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Connexion et configuration
Soudure bout à bout-(BW) :Configurations d'extrémités biseautées préparées selon la norme ASME B16.25 correspondant aux canalisations Schedules 80, 160 et XXS pour éliminer les fuites de joints externes dans les conduites à haute -température.
Joint de type anneau (RTJ) :Rainures annulaires métalliques usinées avec précision-conformément à la norme ASME B16.5 pour les connexions de systèmes à brides haute-pression.
Face surélevée (RF) :Finition de face de joint standard lisse ou dentelée en spirale avec Ra 3,2 à 6,3 microns pour les conduites amovibles.
Orientation:Géométrie du corps à angle droit de 90-degrés-avec options de montage de tige verticale ou inclinée sur le côté.
Options d'actionnement
Entraînement manuel :Réducteurs entièrement fermés avec butées à rouleaux coniques et indicateurs de position.
Actionnement électrique :Entraînements électriques multitours-avec interrupteurs de limite de couple, contrôleurs intégrés et brides de montage supérieures ISO 5210.
Actionnement pneumatique :Actionneurs à piston à ressort-à rappel ou à double-effet associés à des positionneurs électro-pneumatiques utilisant des signaux de 4 à 20 milliampères.
Commande hydraulique :Configurations d'interface de vérin hydraulique à haute-pression pour une isolation de sécurité à réponse rapide-.
Conformité aux normes et aux tests
Critères de fabrication :Conforme strictement aux règles de conception ASME B16.34, BS 1873 et EN 12516.
Test de pression :Test de résistance hydrostatique à une pression de service à froid de 1,5 fois ; tests d'étanchéité des sièges de liquide à haute-pression et de gaz à basse-pression selon API 598 et ISO 5208.
Test des émissions fugitives :Joints de garniture de tige certifiés selon les tests d'endurance à l'hélium API 624 et ISO 15848-1.
Tests non-destructifs :Tests radiographiques sur des pièces moulées sous pression, tests par ultrasons sur des pièces forgées brutes et inspection par ressuage ou par particules magnétiques sur les revêtements de sièges et les biseaux des extrémités de soudure.
Sécurité incendie :Conception vérifiée selon les normes API 607 et ISO 10497.
Applications industrielles
Isolation de l'eau d'alimentation de la chaudière :Contrôle l'alimentation en eau d'alimentation à haute-pression et son isolation avant d'entrer dans les unités d'économiseur.
Drains principaux de la conduite de vapeur :Gère l'évacuation de la vapeur à haute température-sans subir de cavitation des parois du corps ni de dégradation du siège.
Hydrocraquage pétrochimique :Gère les produits chimiques à haute-pression et riches en hydrogène-sous une pression de conduite élevée.
Isolation de vapeur supercritique :Installé dans les collecteurs de vapeur des centrales électriques pour moduler les paramètres de pression de ligne.
Boucles de purge à haute-pression :Résiste à l’érosion des fluides et au solin du siège lors des opérations périodiques de purge de la chaudière.
Guide de sélection technique
Identifiez les paramètres de flux :Déterminez la pression de fonctionnement maximale, la température de fonctionnement, l’état du fluide et le coefficient de débit requis.
Sélectionnez la métallurgie du corps :Sélectionnez les qualités de matériaux en fonction des températures moyennes : acier au carbone jusqu'à 425 degrés, acier faiblement allié (WC6 ou WC9) jusqu'à 550 degrés, ou acier fortement allié (F91 ou C12A) pour des températures allant jusqu'à 600 degrés et plus.
Déterminer la classe de pression :Faites correspondre la pression et la température du système aux tableaux de pression-température ASME B16.34 pour confirmer l'adéquation aux classes 900, 1 500 ou 2 500.
Sélectionnez la fin de la connexion :Choisissez des extrémités à souder bout à bout-pour les collecteurs de tuyauterie permanents à haute pression-ou des joints à bride RTJ où le retrait périodique des conduites est requis.
Vérifiez le rechargement dur :Assurez-vous d'un rechargement complet à base de cobalt-(Stellite #6) sur les surfaces du siège et du disque lorsque les chutes de pression dépassent 50 bars.
Configurer l'actionnement :Calculez le couple de fonctionnement maximal dans des conditions de coupure différentielle-et faites-le correspondre avec un réducteur à volant ou des configurations d'entraînement électrique ou pneumatique conformément à la norme ISO 5210.
Inspection et documentation
Traçabilité des matériaux :Certificats d'inspection EN 10204 de type 3.1 couvrant la composition chimique, les propriétés mécaniques, les essais d'impact et les journaux de traitement thermique.
Enregistrements de qualification d'inspection non destructive :Rapports de tests certifiés couvrant les procédures radiographiques, ultrasoniques, de particules magnétiques et de ressuage exécutées conformément à la section V de l'ASME.
Pression Hydro-Graphiques de test :Enregistrements de chronogrammes de pression-couvrant les tests de coque, de siège arrière et de fermeture à haute pression-conformes à l'API 598.
Journaux d'inspection dimensionnelle :Vérification dimensionnelle des machines à mesurer tridimensionnelles, mesures de l'épaisseur des parois et résultats des tests de rugosité de la tige.
Conformité réglementaire :Certificats CE et PED 2014/68/UE, documents de conformité EAC et certificats de test d'émissions fugitives API 624.
Personnalisation de l'ingénierie
Dimensions personnalisées du visage-au-centre :Dimensions du corps sur mesure fabriquées pour répondre précisément aux besoins en matière de remplacement des canalisations existantes.
Assemblages de tiges allongées :Chapeaux allongés conçus pour les conduites isolées cryogéniquement ou isolées à haute température-.
Ajustement anti-cavitation-en plusieurs étapes :Disques à cage perforés conçus pour briser les chutes de pression et éliminer la cavitation dans les conduites d'eau sévères.
Options d'alliage spécial :Fabrications résistantes à la corrosion-disponibles en Monel, Inconel, Duplex ou Hastelloy.
Marquage de la plaque signalétique du projet :Étiquettes en acier inoxydable estampillées avec les numéros d'étiquette du projet, les numéros d'identification du pipeline et les désignations des pièces du client.
Foire aux questions
Q : Quel est le principal avantage structurel d'une vanne à siège angulaire par rapport à une vanne à siège droit- ?
R : La configuration du modèle d'angle modifie la direction d'écoulement du fluide de 90 degrés dans le corps de la vanne lui-même. Cela permet à la vanne de servir à la fois d'unité d'isolation et de coude de tuyau à 90 - degrés, éliminant ainsi les raccords de tuyauterie, réduisant la chute de pression totale de la conduite et minimisant l'espace total dans les systèmes de vapeur à haute pression.
Q : Comment un chapeau à joint sous pression maintient-il l’intégrité du joint sous des cycles à haute température ?
R : Contrairement aux chapeaux boulonnés qui dépendent de la tension des goujons, un chapeau à joint sous pression utilise la pression de ligne interne pour forcer fermement un joint métallique interne contre l'alésage conique du corps. À mesure que la pression du fluide augmente, la force d’étanchéité augmente proportionnellement, garantissant ainsi un joint étanche lors de fortes fluctuations thermiques et de pression.
Q : Quel matériau de corps est recommandé pour les applications de vapeur fonctionnant à plus de 540 degrés ?
R : Pour les environnements de vapeur compris entre 540 degrés et 600 degrés, des aciers alliés tels que ASTM A182 F22 (2,25Cr-1Mo) ou de haute qualité ASTM A182 F91 ou A217 C12A (9Cr-1Mo-V) sont requis. Ces alliages chrome-molybdène offrent une résistance supérieure à la rupture par fluage, une stabilité thermique et une résistance à l'oxydation.
Q : Cette vanne est-elle conçue pour un étranglement continu à haute pression-différentielle- ?
R : Oui. L'ensemble de disque présente un alignement entièrement guidé ainsi que des faces d'assise à rechargement dur en cobalt Stellite #6-pour éviter le broutage du disque, les vibrations de la tige et l'érosion du tréfilage-. Pour les chutes de pression différentielles extrêmes qui provoquent un clignotement ou un bruit important du fluide, des options personnalisées de compensation anti-cavitation à plusieurs niveaux -anti- sont disponibles.
Q : Quelles-méthodes d'examen non destructif sont appliquées aux assemblages soudés ?
R : Les extrémités-soudées bout à bout sont soumises à une inspection par particules magnétiques ou par ressuage sur les surfaces biseautées usinées, ainsi qu'à des tests radiographiques à 100 % ou à des tests par ultrasons sur les parois du corps retenant la pression-conformément aux exigences de l'ASME B16.34.
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