DBB ventiili selgitus: miks kasutatakse kriitilise isolatsiooni jaoks topeltkuulventiile

Nafta- ja gaasirajatistes, keemiatehastes, veeldatud maagaasi terminalides ja avamereplatvormidel ei ole isoleerimine lihtsalt rutiinne toiming. See on ohutusnõue. Enne pumba, kompressori, instrumendi või allavoolu torustikuosa hoolduse alustamist peavad operaatorid teadma, et rõhk on täielikult isoleeritud ja see ei saa tööpiirkonda tagasi lekkida.

See on koht, kusDBB-ventiilmuutub oluliseks.

DBB tähistabTopeltblokk ja lõikevaruKontseptsioon on lihtne: kaks sõltumatut tihendusbarjääri, mille vahel on õhutusava. Praktikas annab see paigutus operaatoritele usaldusväärse viisi isolatsiooni kontrollimiseks enne hooldus- või ülevaatustööde alustamist.

Erinevate DBB konfiguratsioonide hulgas onkahekordse kuuliga kuulventiilon muutunud üheks enimkasutatavaks lahenduseks, kuna see ühendab endas kompaktse disaini, usaldusväärse tihenduse ja lihtsama paigaldamise üheks integreeritud seadmeks.

Paljudes tänapäevastes torustikusüsteemides, eriti avamere- ja kõrgsurverakendustes, eelistatakse integreeritud DBB-ventiile nüüd kahe eraldi kuulventiili paigaldamisele, mille vahel on täiendav torustik.

Mis on DBB-ventiil?

A DBB-ventiilpakub:

• kaks sõltumatut isolatsioonipunkti
• üks õhutus- või ventilatsiooniühendus nende vahel

Eesmärk on lihtne. Pärast mõlema isolatsioonibarjääri sulgemist saab nendevahelise õõnsuse läbi väljalaskeava ventileerida. Kui rõhku ega vedelikku ei leki, teavad operaatorid, et mõlemad tihendid on korralikult kinnitatud.

See kontrollietapp on oluline reaalsetes töötingimustes. Isegi väike leke kulunud tihendi kaudu võib hoolduse ajal tekitada tõsiseid ohutusriske.

Vanemates installatsioonides saavutati DBB funktsionaalsus sageli järgmiselt:

• kaks eraldi kuulventiili
• pooliosa
• täiendav õhutusventiil

See korraldus on paljudes taimedes endiselt olemas. Siiski suureneb see:

• torustiku keerukus
• äärikühendused
• paigalduskaal
• potentsiaalsed välised lekkekohad

A kahekordse kuuliga kuulventiilühendab kaks kuulmehhanismi ühte klapikorpusesse, millel on tsentraalne õhutusava. Kogu süsteem muutub kompaktsemaks ja hõlpsamini hooldatavaks.

Avamereprojektide ja modulaarsete platvormide puhul võib torude ja äärikute arvu vähendamine märgatavalt muuta olukorda.

Kuidas topeltkuulventiil töötab

Tegevuspõhimõte pole keeruline.

Ventiili korpuse sees on kaks järjestikku paigutatud eraldi kuulsulgurit. Nende vahel on õõnsus, mis on ühendatud õhutusventiiliga.

Kui esimene kuul sulgub, blokeeritakse vool ülesvoolu poolel. Teine kuul moodustab allavoolu veel ühe sõltumatu tihendusbarjääri. Nendevahelise õhutusventiili avamine vabastab lõksus oleva rõhu ja kinnitab, kas mõlemad tihendid toimivad õigesti.

Tegelikes tehasetingimustes kasutavad operaatorid õhutusava sageli järgmiselt:

• Enne hooldust kontrollige isolatsiooni
• äravoolu lõksus olev meedia
• kontrollige istme leket
• õõnsust ohutult rõhu alt vabastada

See on üks põhjus, miks DBB-ventiile kasutatakse laialdaselt ohtlikes teenindusliinides, mis veavad:

• süsivesinikud
• kõrgsurvegaas
• mürgised kemikaalid
• vesinik
• Veeldatud maagaas

Standardne ühe kuuliga ventiil suudab voolu isoleerida, kuid see ei paku samaväärset kontrollitaset.

Ujuva ja trunnion-tüüpi kahekordse kuulventiili konstruktsioonid

Mitte kõik kahekordse kuuliga DBB-ventiilid ei ole sama sisekonstruktsiooniga. Kaks kõige levinumat konstruktsiooni on ujuva kuuliga ja trunni külge kinnitatud kuuliga konfiguratsioonid.

Ujuva palli disain

Ujuva kuuli konstruktsioon on levinud väiksemate suuruste ja mõõduka rõhu rakenduste puhul.

Selles konstruktsioonis surub torustiku rõhk kuuli allavoolu tihendi vastu, et luua tihendusjõud. Konstruktsioon on suhteliselt lihtne, mis aitab vähendada tootmiskulusid.

Ujuvaid topeltkuulventiile kasutatakse laialdaselt:

• üldise protsessi torustiku
• veesüsteemid
• keskmise rõhuga süsivesinike teenus
• utiliidirakendused

Paljude tööstussüsteemide puhul toimivad ujuvkonstruktsioonid hästi ja on lihtsam hooldada.

Töömoment suureneb aga ventiili suuruse ja rõhu tõustes. Suuremates torustikusüsteemides muutub see praktiliseks piiranguks.

Trunnion-kinnitusega disain

Trunnion-kinnitusega topeltkuulventiile kasutatakse tavaliselt järgmistes valdkondades:

• suure läbimõõduga torujuhtmed
• kõrgsurve gaasisüsteemid
• avamererajatised
• rasked teenindustingimused

Selles konstruktsioonis toetavad kuuli mehaaniliselt ülemine ja alumine pöördlaager. Kuuli asemel, et see istme poole liiguks, liigub istmeosa kuuli suunas.

See pakub mitmeid operatiivseid eeliseid:

• madalam töömoment
• stabiilsem tihendus rõhukõikumiste korral
• parem jõudlus suurtes suurustes
• parem kontroll suure tsükliga töötamise ajal

Klasside 600, 900, 1500 või kõrgema rõhuga süsteemide puhul on üldiselt eelistatud trunnionile kinnitatud DBB-ventiilid.

Paljud torujuhtmeinsenerid valivad automatiseeritud süsteemide jaoks ka trunnion-konstruktsioone, kuna ajami suuruse reguleerimine muutub lihtsamaks.

Miks kasutada kahekordse kuulventiili asemel kahte eraldi ventiili?

Tehnilises mõttes võivad kaks eraldi kuulventiili koos õhutusühendusega pakkuda DBB-funktsiooni. Kuid integreeritud DBB-ventiilid pakuvad mitmeid praktilisi eeliseid, mis on reaalsetes projektides olulised.

Vähem lekkeid

Iga äärikühendus loob uue potentsiaalse välise lekkekoha.

Traditsiooniline kahe eraldi ventiiliga paigutus nõuab tavaliselt:

• täiendavad äärikud
• lisatihendid
• pooli sektsioonid
• rohkem poltidega kinnitamist

Integreeritud topeltkuulventiil vähendab väliste ühenduste arvu. Suurtes rajatistes, kus on sadu ventiile, vähendab see oluliselt võimalikke lenduvaid heitkoguseid ja hooldustöid.

Väiksem kaal ja ruumivajadus

Avamereplatvormidel ja FPSO-del on ruum piiratud ja konstruktsiooni kaal mõjutab otseselt projekti maksumust.

Paljud avamere EPC töövõtjad kasutavad integreeritud DBB-ventiile peamiselt seetõttu, et need lihtsustavad torustiku paigutust ja vähendavad paigalduse üldist kaalu.

Võrreldes eraldi ventiilikomplektidega vajavad kompaktsed DBB-ventiilid tavaliselt järgmist:

• vähem tugiterast
• lühem paigalduspikkus
• vähem isolatsioonitööd
• vähem torukeeviseid

Veealuste süsteemide ja modulaarsete protsessiplatvormide puhul on kompaktne disain sageli suureks eeliseks.

Lihtsam isolatsiooni kontrollimine

Üks suurimaid tööalaseid eeliseid on võime kiiresti kontrollida tihendite terviklikkust.

Pärast mõlema kuuli sulgemist avavad operaatorid lihtsalt õhutusventiili. Kui rõhku ei vabane, toimivad mõlemad tihendusbarjäärid korralikult.

See protsess on kiirem ja lihtsam kui kahe eraldi ventiili eraldi rõhu testimine.

Seisakute korral, kus hooldusmeeskonnad vajavad isolatsiooni kiiret kinnitust, on see äärmiselt kasulik.

Kolmeosaline vs ülalt sissepääsuga vs ühes tükis kerekujundus

Kere konstruktsioon mõjutab nii hooldustööde kättesaadavust kui ka pikaajalisi käituskulusid.

Kolmeosaline keha

Kolmeosalised DBB-ventiilid kasutavad keskosaga ühendatud poltidega otsakorke.

See konstruktsioon võimaldab tehnikutel eemaldada sisemisi komponente ilma ventiili torustikust välja lõikamata. Rafineerimistehastes ja keemiatehastes võib see hooldusest tingitud seisakuid märkimisväärselt vähendada.

Kolmeosaline konstruktsioon on tavaline, kui eeldatakse perioodilist istmevahetust.

Tipptasemel disain

Ülalt avatavad DBB-ventiilid võimaldavad kõigile sisemistele osadele ligipääsu ventiili korpuse ülaosast.

Seda disaini kasutatakse laialdaselt järgmistes valdkondades:

• veealused süsteemid
• ülekandetorustikud
• avamereplatvormid
• keevitatud torustikusüsteemid

Hoolduse ajal jääb ventiili korpus torustikuga ühendatuks, mis aitab vähendada seisakuaega.

Suure läbimõõduga kriitiliste teenindusliinide puhul on eelistatud valik ülalt sissepääs.

Ühes tükis keha

Ühes tükis DBB-ventiilid on kompaktsed ja kerged, kuid tavaliselt ei saa neid reas parandada.

Neid kasutatakse tavaliselt järgmistes valdkondades:

• kommunaalteenus
• väikesed protsessiliinid
• odavamad rakendused

Kriitilise isolatsiooniteenuse puhul eelistavad paljud operaatorid endiselt hooldatavaid kerekonstruktsioone.

Pehme ja metalltihendiga DBB-ventiilid

Istmematerjali valik mõjutab:

• lekke jõudlus
• temperatuuritaluvus
• kulumiskindlus
• kasutusiga

Pehme sulguriga ventiilid

Pehme tihendiga kahekordsed kuulventiilid kasutavad tavaliselt:

• PTFE
• tugevdatud PTFE
• PEEK

Need materjalid tagavad väga tiheda sulgemise ja madala töömomendi.

Pehme tihendiga DBB-ventiile kasutatakse laialdaselt järgmistel eesmärkidel:

• gaasiteenus
• õlisüsteemid
• keemiline töötlemine
• vesiniku rakendused

Pehmetel materjalidel on aga temperatuuripiirangud ja need võivad abrasiivses keskkonnas kiiremini kuluda.

Metalltihendiga ventiilid

Metalltihendiga DBB-ventiilid on mõeldud kasutamiseks:

• kõrge temperatuuriga süsteemid
• abrasiivsed vahendid
• rasked rõhutingimused
• tulekindlad rakendused

Istme ja palli pinnad on tavaliselt kõvakattega, kasutades selliseid materjale nagu:

• Stelliit
• Inconel
• volframkarbiid

Võrreldes pehmete istmetega pakuvad metallistmed paremat vastupidavust ka rasketes töötingimustes.

Paljud metalltihendiga DBB-ventiilid on sertifitseeritud ka järgmiselt:

• API 607
• API 6FA

tuleohutu jõudluse tagamiseks.

Kus DBB-ventiile tavaliselt kasutatakse

Topeltkuulventiili kasutatakse nüüd laialdaselt mitmes tööstusharus, kus isolatsiooni usaldusväärsus on kriitilise tähtsusega.

Nafta- ja gaasijuhtmed

Kasutatakse:

• kaevupead
• kompressorjaamad
• sigade kanderaketid
• mahutifarmid
• protsessijalad

Torujuhtme operaatorid kasutavad DBB-ventiile hooldusohutuse parandamiseks ja lekkeohu vähendamiseks.

Avamereplatvormid ja FPSO-d

Kompaktsed DBB-komplektid aitavad vähendada:

• torustiku ummistus
• konstruktsioonikaal
• hoolduse keerukus

Tulekindlad DBB-ventiilid, mis on paigaldatud trunnionidele, on avamere tootmissüsteemides tavalised.

LNG ja krüogeenne teenus

Krüogeensed DBB-ventiilid on loodud temperatuuridele kuni -196 °C.

Spetsiaalsed materjalid ja pikendatud kapoti konstruktsioon aitavad vältida madala temperatuuriga tihendusprobleeme.

Vesinikusüsteemid

Vesiniku molekulid on äärmiselt väikesed ja neid on raske sees hoida.

Suure terviklikkusega tihendussüsteemidega DBB-ventiile kasutatakse üha enam järgmistes valdkondades:

• vesinikutanklad
• vesiniku transpordisüsteemid
• puhta energia projektid

Keemia- ja naftakeemiatehased

Keemiatööstuse rajatised vajavad sageli kahekordset isolatsiooni järgmistel juhtudel:

• mürgine meedia
• söövitavad vedelikud
• ohtlikud protsessiliinid

Õhutusühendus võimaldab ka õõnsuste ohutut tühjendamist ja rõhu kontrollimist enne hooldust.

Olulised spetsifikatsioonid, mida enne tellimist üle vaadata

DBB-ventiili valimisel hindavad insenerid tavaliselt hoolikalt järgmisi parameetreid.

Insenerid peaksid kontrollima ka õhutusventiili spetsifikatsiooni. Mõnedes madala kvaliteediga sõlmedes muutub õhutusventiil süsteemi nõrgim komponent.

Levinud vead DBB-ventiili valimisel

Tööstusprojektides esineb korduvalt mitmeid spetsifikatsiooniveasid.

Eeldades, et kõik DBB ventiilid on samad

Mõned DBB-ventiilidena turustatavad tooted kasutavad ainult ühte kahekordse istmega palli, mitte kahte sõltumatut palli.

Kriitilise isolatsiooniteenuse puhul vaadake alati hoolikalt läbi klapi ristlõike joonis.

Termilise õõnsuse rõhu ignoreerimine

Kui vedelik jääb kahe suletud kuuli vahele lõksu, võib soojuspaisumine tekitada äärmiselt kõrge õõnsusrõhu.

Õige õõnsuste kaitse on hädavajalik.

Vale kerekujunduse valimine

Keevitatud torustikusüsteemides võib ühes tükis ventiili asendamine muutuda kulukaks ja aeganõudvaks.

Hoolduse kättesaadavust tuleks projekti alguses kaaluda.

Vaade õhutusventiili kvaliteedile

Õhutuskomplekt peaks vastama peaventiili korpuse rõhuklassile ja korrosioonikindlusele.

See detail kiputakse hankeprotsessi käigus mõnikord tähelepanuta jätma.

Lõppmõtted

Madalrõhu kommunikatsioonisüsteemide puhul võib piisata tavalisest ühest kuulventiilist.

Kuid rakendustes, mis hõlmavad:

• ohtlikud keskkonnad
• kõrge rõhk
• avameresüsteemid
• gaasiülekanne
• kriitilise hoolduse isolatsioon

korralikult kujundatudDBB-ventiilpakub palju turvalisemat ja usaldusväärsemat lahendust.

Seekahekordse kuuliga kuulventiiljääb üheks praktilisemaks DBB konfiguratsiooniks, kuna see ühendab endas:

• kompaktne paigaldus
• vähendatud lekketeede
• usaldusväärne isolatsioonikontroll
• lihtsam hooldusjuurdepääs

Kuna nafta- ja gaasi-, veeldatud maagaasi-, vesiniku- ja keemiatööstuses on ohutusnõuded jätkuvalt rangemalt nõutud, on integreeritud DBB-ventiilisüsteemid muutumas pigem standardpraktikaks kui valikuliseks täienduseks.

Kriitilise teenuse jaoks ventiile valivate inseneride jaoks on tegeliku sisemise konstruktsiooni, tihendi konstruktsiooni, rõhuklassi ja hoolduse kättesaadavuse ülevaatamine sageli olulisem kui ainult hinna võrdlemine.