DBB-venttiilin selitys: Miksi kaksoispalloventtiilejä käytetään kriittiseen eristykseen

Öljy- ja kaasulaitoksissa, kemiantehtaissa, LNG-terminaaleissa ja offshore-lautoilla eristäminen ei ole vain rutiinitoimenpide. Se on turvallisuusvaatimus. Ennen pumpun, kompressorin, instrumentin tai alavirran putkiston osan huoltoa käyttäjien on tiedettävä, että paine on täysin eristetty eikä vuoda takaisin työalueelle.

Siinä kohtaaDBB-venttiilitulee tärkeäksi.

DBB tarkoittaaTuplablokki ja leikkausvaraKonsepti on yksinkertainen: kaksi erillistä tiivistysestettä, joiden välissä on vuotokohta. Käytännössä tämä järjestely antaa käyttäjille luotettavan tavan varmistaa eristys ennen huolto- tai tarkastustöiden aloittamista.

Erilaisten DBB-kokoonpanojen joukossakaksoispalloventtiilion tullut yhdeksi laajimmin käytetyistä ratkaisuista, koska se yhdistää kompaktin rakenteen, luotettavan tiivistyksen ja helpomman asennuksen yhdeksi integroiduksi kokoonpanoksi.

Monissa nykyaikaisissa putkistojärjestelmissä, erityisesti offshore- ja korkeapainesovelluksissa, integroidut DBB-venttiilit ovat nykyään parempia kuin kahden erillisen kuulaventtiilin asentaminen ja niiden väliin lisäputkisto.

Mikä on DBB-venttiili?

A DBB-venttiilitarjoaa:

• kaksi toisistaan ​​riippumatonta eristyspistettä
• yksi ilmaus- tai tuuletusliitäntä niiden välillä

Tarkoitus on yksinkertainen. Kun molemmat eristysesteet on suljettu, niiden välinen ontelo voidaan tuulettaa ilmausaukon kautta. Jos painetta tai väliainetta ei tule ulos, käyttäjät tietävät, että molemmat tiivisteet pitävät kunnolla.

Tällä varmennusvaiheella on merkitystä todellisissa käyttöolosuhteissa. Jopa pieni vuoto kuluneen tiivisteen läpi voi aiheuttaa vakavia turvallisuusriskejä huollon aikana.

Vanhemmissa asennuksissa DBB-toiminnallisuus saavutettiin usein käyttämällä:

• kaksi erillistä palloventtiiliä
• kelaosa
• ylimääräinen ilmausventtiili

Tuo järjestely on edelleen olemassa monissa kasveissa. Se kuitenkin lisääntyy:

• putkiston monimutkaisuus
• laippaliitännät
• asennuspaino
• mahdolliset ulkoiset vuotokohdat

A kaksoispalloventtiiliyhdistää kaksi kuulamekanismia yhden venttiilirungon sisään, jossa on keskellä oleva ilmausaukko. Kokonaisjärjestelmästä tulee kompaktimpi ja helpompi huoltaa.

Offshore-projekteissa ja modulaarisissa alustajärjestelmissä putkistojen ja laippojen määrän vähentäminen voi tehdä huomattavan eron.

Kuinka kaksoispalloventtiili toimii

Toimintaperiaate ei ole monimutkainen.

Venttiilirungon sisällä on kaksi erillistä sarjaan sijoitettua kuulasulkua. Niiden välissä on ontelo, joka on yhdistetty ilmausventtiiliin.

Kun ensimmäinen pallo sulkeutuu, virtaus estyy ylävirran puolella. Toinen pallo toimii toisen itsenäisen tiivistysesteenä alavirran puolella. Niiden välisen ilmausventtiilin avaaminen vapauttaa loukkuun jääneen paineen ja varmistaa, että molemmat tiivisteet toimivat oikein.

Todellisissa laitosolosuhteissa operaattorit käyttävät usein ilmausporttia seuraaviin tarkoituksiin:

• tarkista eristys ennen huoltoa
• valuta loukkuun jäänyt media
• tarkista istukan vuoto
• paineen alentaminen ontelosta turvallisesti

Tämä on yksi syy siihen, miksi DBB-venttiilejä käytetään laajalti vaarallisissa huoltolinjoissa, joissa on:

• hiilivedyt
• korkeapainekaasu
• myrkyllisiä kemikaaleja
• vety
• LNG-kaasu

Tavallinen yksipalloventtiili voi eristää virtauksen, mutta se ei tarjoa samaa varmuuden tasoa.

Kelluvat vs. Trunnion-kaksoispalloventtiilien mallit

Kaikissa kaksoiskuulaventtiileissä (DBB) ei ole samaa sisärakennetta. Kaksi yleisintä mallia ovat kelluva kuula ja nivelkiinnitteinen kuula.

Kelluvan pallon suunnittelu

Kelluva pallorakenne on yleinen pienemmissä kokoluokissa ja kohtalaisen paineen sovelluksissa.

Tässä rakenteessa linjapaine työntää palloa myötävirtaan olevaa tiivistettä vasten tiivistysvoiman luomiseksi. Rakenne on suhteellisen yksinkertainen, mikä auttaa alentamaan valmistuskustannuksia.

Kelluvia kaksoispalloventtiilejä käytetään laajalti:

• yleinen prosessiputkisto
• vesijärjestelmät
• keskipaineinen hiilivetypalvelu
• hyödyllisiä sovelluksia

Monissa teollisuusjärjestelmissä kelluvat mallit toimivat hyvin ja ovat helpompia huoltaa.

Käyttömomentti kuitenkin kasvaa venttiilin koon ja paineen noustessa. Suuremmissa putkistojärjestelmissä tästä tulee käytännön rajoitus.

Trunnion-kiinnitteinen muotoilu

Laakerikiinnitteisiä kaksoispalloventtiilejä käytetään tyypillisesti:

• suuren halkaisijan putkistot
• korkeapainekaasujärjestelmät
• offshore-asennukset
• ankarat käyttöolosuhteet

Tässä rakenteessa palloa tukevat mekaanisesti ylempi ja alempi laakeri. Sen sijaan, että pallo liikkuisi kohti tiivistettä, koko tiivistekokoonpano liikkuu kohti palloa.

Tämä tarjoaa useita toiminnallisia etuja:

• pienempi käyttömomentti
• vakaampi tiivistys paineenvaihteluissa
• parannettu suorituskyky suurissa kokoluokissa
• parempi hallinta korkean syklin käytön aikana

Luokan 600, 900, 1500 tai korkeamman paineen järjestelmissä suositellaan yleensä nivelakselille asennettuja DBB-venttiilejä.

Monet putkistoinsinöörit valitsevat myös automaattisiin järjestelmiin trunnion-rakenteita, koska toimilaitteiden mitoitus on helpompaa.

Miksi käyttää kaksoispalloventtiiliä kahden erillisen venttiilin sijaan?

Teknisesti kaksi erillistä palloventtiiliä ilmausliitännällä voivat tarjota DBB-toiminnon. Mutta integroidut DBB-venttiilit tarjoavat useita käytännön etuja, joista tulee tärkeitä todellisissa projekteissa.

Vähemmän vuotoreittejä

Jokainen laippaliitäntä luo uuden mahdollisen ulkoisen vuotokohdan.

Perinteinen järjestely, jossa on kaksi erillistä venttiiliä, vaatii yleensä:

• lisälaipat
• ylimääräiset tiivisteet
• kelaosat
• lisää pulttikiinnitystä

Integroitu kaksoiskuulaventtiili vähentää ulkoisten liitäntöjen määrää. Suurissa laitoksissa, joissa on satoja venttiilejä, tämä vähentää merkittävästi mahdollisia hajapäästöjä ja huoltotöitä.

Pienempi paino ja tilantarve

Offshore-lautoilla ja FPSO-aluksilla tila on rajallinen ja rakenteellinen paino vaikuttaa suoraan projektin kustannuksiin.

Monet offshore-EPC-urakoitsijat käyttävät integroituja DBB-venttiilejä pääasiassa siksi, että ne yksinkertaistavat putkistojen asettelua ja vähentävät kokonaisasennuspainoa.

Erillisiin venttiilikokoonpanoihin verrattuna kompaktit DBB-venttiilit vaativat yleensä:

• vähemmän tukiterästä
• lyhyempi asennuspituus
• vähemmän eristystyötä
• vähemmän putkihitsauksia

Merenalaisissa järjestelmissä ja modulaarisissa prosessialustoissa kompakti rakenne on usein merkittävä etu.

Helpompi eristäytymisen varmennus

Yksi suurimmista toiminnallisista eduista on kyky tarkistaa tiivisteiden eheys nopeasti.

Suljettuaan molemmat pallot käyttäjä yksinkertaisesti avaa ilmausventtiilin. Jos painetta ei vapauteta, molemmat tiivistysesteet toimivat oikein.

Tämä prosessi on nopeampi ja helpompi kuin kahden erillisen venttiilin painekoe erikseen.

Seisontatilanteissa, joissa huoltohenkilöstö tarvitsee nopean vahvistuksen eristyksestä, tästä tulee erittäin hyödyllistä.

Kolmiosainen vs. ylhäältä alaslaskettava vs. yksiosainen korimalli

Korin rakenne vaikuttaa sekä huoltotarpeisiin että pitkän aikavälin käyttökustannuksiin.

Kolmiosainen runko

Kolmiosaisissa DBB-venttiileissä käytetään pultattuja päätykorkkeja, jotka on kytketty keskirunkoon.

Tämän rakenteen ansiosta teknikot voivat irrottaa sisäisiä komponentteja irrottamatta venttiiliä putkistosta. Jalostamoissa ja kemiantehtaissa tämä voi lyhentää huoltoseisokkeja huomattavasti.

Kolmiosainen rakenne on yleinen silloin, kun istuin on vaihdettava säännöllisesti.

Huippuluokan suunnittelu

Ylhäältä asennettavissa DBB-venttiileissä kaikkiin sisäisiin osiin pääsee käsiksi venttiilirungon yläosasta.

Tätä muotoilua käytetään laajalti:

• merenalaiset järjestelmät
• siirtoputkistot
• offshore-lautat
• hitsatut putkistojärjestelmät

Venttiilin runko pysyy kytkettynä putkistoon huollon aikana, mikä auttaa lyhentämään seisokkiaikaa.

Suuriläpimittaisille kriittisille huoltolinjoille ylhäältäpäin tehtävä rakenne on usein ensisijainen vaihtoehto.

Yhdestä kappaleesta koostuva runko

Yhdestä kappaleesta valmistetut DBB-venttiilit ovat kompakteja ja kevyitä, mutta niitä ei yleensä voida korjata linjassa.

Niitä käytetään yleisesti:

• yleishyödyllinen palvelu
• pienet prosessilinjat
• edullisemmat sovellukset

Kriittisissä eristyspalveluissa monet operaattorit suosivat edelleen helposti huollettavia korirakenteita.

Pehmeätiivisteiset vs. metallitiivisteiset DBB-venttiilit

Istuinmateriaalin valinta vaikuttaa:

• vuotokyky
• lämpötilaominaisuus
• kulutuskestävyys
• käyttöikä

Pehmeätiivisteiset venttiilit

Pehmeätiivisteisiä kaksoispalloventtiilejä käytetään tyypillisesti:

• PTFE
• vahvistettu PTFE
• KURKISTAA

Nämä materiaalit tarjoavat erittäin tiiviin sulkutilan ja alhaisen käyttömomentin.

Pehmeätiivisteisiä DBB-venttiilejä käytetään laajalti:

• kaasupalvelu
• öljyjärjestelmät
• kemiallinen käsittely
• vetysovellukset

Pehmeillä materiaaleilla on kuitenkin lämpötilarajoituksia, ja ne voivat kulua nopeammin hankaavassa käytössä.

Metallitiivisteiset venttiilit

Metallitiivisteiset DBB-venttiilit on suunniteltu seuraaviin käyttötarkoituksiin:

• korkean lämpötilan järjestelmät
• hankaavia aineita
• vakavat paineolosuhteet
• paloturvalliset sovellukset

Istuimen ja pallon pinnat on yleensä kovapinnoitettu käyttämällä materiaaleja, kuten:

• Stelliitti
• Inconel
• volframikarbidi

Pehmeisiin istuimiin verrattuna metalliset istuimet tarjoavat paremman kestävyyden ankarissa käyttöolosuhteissa.

Monet metallitiivisteiset DBB-venttiilit on sertifioitu myös seuraavien vaatimusten mukaisesti:

• API 607
• API 6FA

paloturvallisen suorituskyvyn takaamiseksi.

Missä DBB-venttiilejä käytetään yleisesti

Kaksoiskuulaventtiiliä käytetään nykyään laajalti useilla teollisuudenaloilla, joilla eristyksen luotettavuus on kriittistä.

Öljy- ja kaasuputket

Käytetään:

• kaivonpäät
• kompressoriasemat
• sianlaukaisujärjestelmät
• säiliötilat
• prosessiliukujalustat

Putkistonhoitajat käyttävät DBB-venttiilejä parantaakseen kunnossapidon turvallisuutta ja vähentääkseen vuotoriskiä.

Offshore-lautat ja FPSO:t

Kompaktit DBB-kokoonpanot auttavat vähentämään:

• putkiston tukkeutuminen
• rakenteellinen paino
• ylläpidon monimutkaisuus

Paloturvalliset, nivelkiinnityksellä varustetut DBB-venttiilit ovat yleisiä offshore-tuotantojärjestelmissä.

LNG- ja kryogeeninen palvelu

Kryogeeniset DBB-venttiilit on suunniteltu toimimaan jopa -196 °C:n lämpötiloissa.

Erikoismateriaalit ja pidennetty konepellin rakenne auttavat estämään tiivistysongelmia alhaisissa lämpötiloissa.

Vetyjärjestelmät

Vetymolekyylit ovat erittäin pieniä ja niitä on vaikea pitää sisällään.

DBB-venttiilejä, joissa on korkean tiiviyden tiivistysjärjestelmät, käytetään yhä enemmän:

• vetytankkausasemat
• vedynsiirtojärjestelmät
• puhtaan energian hankkeet

Kemian- ja petrokemiantehtaat

Kemikaalilaitokset vaativat usein kaksinkertaisen eristyksen seuraavissa tapauksissa:

• myrkyllinen media
• syövyttävät nesteet
• vaaralliset prosessilinjat

Ilmausliitäntä mahdollistaa myös onteloiden turvallisen tyhjennyksen ja paineen tarkistamisen ennen huoltoa.

Tärkeitä tietoja, jotka on tarkistettava ennen tilaamista

DBB-venttiiliä valitessaan insinöörit yleensä arvioivat seuraavat parametrit huolellisesti.

Insinöörien tulisi myös tarkistaa vuotoventtiilin tiedot. Joissakin heikkolaatuisissa kokoonpanoissa vuotoventtiilistä tulee järjestelmän heikoin osa.

Yleisiä virheitä DBB-venttiiliä valittaessa

Teollisuusprojekteissa esiintyy toistuvasti useita spesifikaatiovirheitä.

Olettaen, että kaikki DBB-venttiilit ovat samanlaisia

Joissakin DBB-venttiileinä markkinoiduissa tuotteissa käytetään vain yhtä palloa, jossa on kaksi tiivistettä, kahden erillisen pallon sijaan.

Kriittisen eristyksen yhteydessä tarkista aina venttiilin poikkileikkauspiirustus huolellisesti.

Lämpöontelon paineen huomiotta jättäminen

Kun neste jää kahden suljetun pallon väliin, lämpölaajeneminen voi aiheuttaa erittäin suuren ontelopaineen.

Asianmukainen reikien suojaus on välttämätöntä.

Väärän korirakenteen valitseminen

Hitsatuissa putkistojärjestelmissä yhtenäisen venttiilin vaihtaminen voi olla kallista ja aikaa vievää.

Huoltomahdollisuus tulisi ottaa huomioon projektin alkuvaiheessa.

Ilmausventtiilin laadun näkymä

Ilmauskokoonpanon tulee vastata pääventtiilin rungon paineluokitusta ja korroosionkestävyyttä.

Tämä yksityiskohta jää joskus huomiotta hankinnoissa.

Loppuajatukset

Matalapainejärjestelmissä tavallinen yksipalloventtiili voi olla riittävä.

Mutta sovelluksissa, jotka koskevat:

• vaaralliset mediat
• korkea paine
• offshore-järjestelmät
• kaasun siirto
• kriittisen huollon eristäminen

oikein suunniteltuDBB-venttiilitarjoaa paljon turvallisemman ja luotettavamman ratkaisun.

Thekaksoispalloventtiilion edelleen yksi käytännöllisimmistä DBB-kokoonpanoista, koska se yhdistää:

• kompakti asennus
• vähentyneet vuotoreitit
• luotettava eristyksen varmennus
• helpompi huoltopääsy

Öljy- ja kaasu-, LNG-, vety- ja kemianteollisuuden turvallisuusvaatimusten jatkuvasti kasvaessa integroiduista DBB-venttiilijärjestelmistä on tulossa valinnaisten päivitysten sijaan vakiokäytäntö.

Kriittisiin käyttötarkoituksiin venttiilejä valitessa insinööreille on usein tärkeämpää tarkastella venttiilin sisäistä rakennetta, tiivisterakennetta, paineluokitusta ja huoltomahdollisuutta kuin pelkästään hintaa.