სარქვლის ბურთულები: ბურთიანი სარქვლის მუშაობის ზუსტი ბირთვი

რა არის სარქვლის ბურთები?

ძირითადი კომპონენტიბურთიანი სარქველიარის სარქვლის ბურთულა (ან ბურთულიანი სარქვლის სფერო). მისი დიზაინი პირდაპირ განსაზღვრავს სარქვლის დალუქვის მახასიათებლებს, ნაკადის კონტროლის შესაძლებლობას და მომსახურების ვადას.

ფორმა და სიზუსტე:

სტანდარტული ბურთულები გამოირჩევა სრული ან შემცირებული დიამეტრის კონსტრუქციებით. სრული დიამეტრის ბურთულას აქვს მილსადენის შიდა დიამეტრის შესაბამისი ხვრელის დიამეტრი (მაგ., 2 დიუმიან ბურთულას აქვს 2 დიუმიანი ხვრელი), რაც უზრუნველყოფს ნაკადის თითქმის ნულოვან წინააღმდეგობას. დამუშავების სიზუსტე უნდა იყოს IT6-IT7 კლასის (ISO 286-ის მიხედვით), ზედაპირის უხეშობით ≤0.8μm (Ra), რათა მინიმუმამდე იქნას დაყვანილი ცვეთა და უზრუნველყოფილი იყოს გლუვი მუშაობა.

სარქვლის ბურთულების როლი

სარქვლის ბურთულები ბურთულიანი სარქვლის ძირითადი დალუქვისა და ნაკადის კონტროლის ელემენტია. ბურთის 90 გრადუსით შემობრუნება ხსნის ან ხურავს ნაკადის გზას. მათი ზედაპირის სიზუსტე და მასალის მთლიანობა უმნიშვნელოვანესია ჰერმეტული გათიშვისა და ნაკადის კონტროლის მოდულირებისთვის.

სარქვლის ბურთის მასალები

უჟანგავი ფოლადი (304/316):

გამოირჩევა შესანიშნავი კოროზიისადმი მდგრადობით, ფართოდ გამოიყენება ქიმიურ, ნავთობქიმიურ და კვების მრეწველობაში.

ნიკელით მოპირკეთებული ნახშირბადოვანი ფოლადი:

ეკონომიური გადაწყვეტა, რომელიც გთავაზობთ ზომიერ კოროზიისგან დაცვას და ხშირად გამოიყენება დაბალი წნევის წყლის სისტემებში.

კერამიკა (მაგ., ალუმინი, ცირკონია):

უზრუნველყოფს განსაკუთრებულ მდგრადობას აბრაზიის, კოროზიის და მაღალი ტემპერატურის მიმართ (1200°C-მდე), თუმცა ავლენს უფრო მაღალ სიმყიფეს (იხილეთ „სარქვლის ინჟინერიის სახელმძღვანელოები“). იდეალურია მძიმე შლამის და მაღალი ტემპერატურის პირობებში სამუშაოებისთვის.

სარქვლის ბურთულების ტიპები

O-პორტის ბურთი:

სტანდარტული სფერული ბურთულა ცილინდრული ხვრელით, რომელიც გამოიყენება მცურავი და ტრუნიონული ბურთულიანი სარქველების უმეტესობაში.

V-პორტის ბურთი:

ნახვრეტში აქვს V-ფორმის ჭრილი, რაც უზრუნველყოფს ნაკადის ზუსტ კონტროლს (ხასიათდება ნაკადის თანაბარი პროცენტული მახასიათებლით), რომელიც გამოიყენება კონკრეტულად V-პორტიან ბურთულიან სარქველებში.

C-პორტის ბურთი:

„C“-ს ფორმის ხვრელი, ძირითადად გამოიყენება სპეციფიკური მრავალპორტიანი აპლიკაციებისთვის.

U-პორტის ბურთი:

„U“-ს ფორმის ხვრელი, რომელიც გამოიყენება მრავალპორტიან სარქველებში ნაკადის გადამისამართების სპეციფიკური მოთხოვნებისთვის.

მცურავი ბურთი:

ბურთი მექანიკურად არ არის დამაგრებული ღეროზე და დალუქვისთვის სადგამზე მის დასაჭერად დინების მიმართულებით წნევაზეა დამოკიდებული. ეს ბურთულა უფრო მცირე ზომის ბურთებსაც აქვს.

ტრუნიონზე დამონტაჟებული (ფიქსირებული) ბურთი:

ბურთულა ზედა და ქვედა ნაწილში დამაგრებულია ტრუნიონის საკისრებით, რაც ამცირებს სამუშაო ბრუნვის მომენტს და საყრდენზე დატვირთვას, რაც განსაკუთრებით კრიტიკულია მაღალი წნევის და დიდი დიამეტრის გამოყენებისას.

სამმხრივი ბურთები:

T-პორტის ბურთი:

ახდენს ნაკადის მიმართულებას ნებისმიერ ორ პორტს შორის ან შეუძლია მთლიანად გამორთოს ნაკადი.

L-პორტის ბურთი:

აკავშირებს ცენტრალურ პორტს ორ გვერდით პორტთან, მაგრამ არა სამივეს ერთდროულად.

კრიტიკული შენიშვნა: მყარი vs. ღრუ ბურთები

ზოგიერთი მწარმოებელი, განსაკუთრებით ჩინეთში, ღრუ სარქვლის ბურთულებს ძირითადად ხარჯების დაზოგვის მიზნით აწარმოებს.

ღრუ ბურთულებს შიდა ღრუს გამო მნიშვნელოვნად დაბალი წნევის მაჩვენებელი აქვთ და არ შეესაბამება API 6D (მილსადენის სარქველების) დიზაინის მოთხოვნებს.

შესყიდვებისა და ინსპექტირების პერსონალმა მწარმოებელთან ცალსახად უნდა დაადასტუროს, მოწოდებული სარქვლის ბურთულები მყარია თუ ღრუ. ღრუ ბურთულების გამოყენება წნევის ქვეშ მყოფი მოწყობილობების გამოყენებისას სერიოზულ საფრთხეს უქმნის უსაფრთხოებას.

სარქვლის ბურთის დამუშავება და ზედაპირის დამუშავება

სარქვლის ბურთულის სიმტკიცის უზრუნველსაყოფად, სარქვლის მომსახურების ვადის გასახანგრძლივებლად და ცვეთამედეგობის გასაზრდელად, ხშირად გამოიყენება სპეციალიზებული ზედაპირული დამუშავება (საფარები):

გამაგრება:

ისეთი ტექნიკა, როგორიცაა სტელიტის საფარი (მაგ., სტელიტი 6, 21), NiCrBSi შენადნობები (მაგ., Ni60) ან ვოლფრამის კარბიდის (WC) საფარი, მკვეთრად ზრდის ზედაპირის სიმტკიცეს და ცვეთამედეგობას.

მაღალი ქრომის შენადნობები:

13Cr-ის მსგავსი საფარი უზრუნველყოფს გაძლიერებულ კოროზიისა და ეროზიისადმი მდგრადობას.

ზუსტი დაფქვა და ლაქირება (თუ გამოყენებულია შემდგომი დაფარვა) აუცილებელია საჭირო ზედაპირის დასრულების (Ra ≤0.8μm) და სფერულობის მისაღწევად ოპტიმალური დალუქვისთვის.

სარქვლის ბურთის ურთიერთქმედება სხვა კომპონენტებთან (სარქვლის სავარძლები)

ბურთულიანი სარქვლის მუშაობა დამოკიდებულია სარქვლის ბურთულას, საყრდენებსა და ღეროს შორის ზუსტ ურთიერთქმედებაზე.

სარქვლის ბურთისა და სავარძლის დალუქვის სისტემები

რბილი საფენი (PTFE/ელასტომერები, როგორიცაა NBR, EPDM):

აღწევს ძალიან დაბალ გაჟონვის მაჩვენებლებს (≤10⁻⁶ მ³/წმ, ISO 5208 კლასი A).

შეზღუდული ტემპერატურის დიაპაზონი (როგორც წესი, ≤200°C).

შესანიშნავია სუფთა სერვისებში მჭიდროდ გამორთვისთვის.

ლითონის სავარძლები (მაგ., სტელიტი, 316SS, მყარი ზედაპირით):

გამოდგება მაღალი ტემპერატურის (540°C+-მდე) და აბრაზიული/კოროზიული სამუშაოებისთვის.

საწყისი გაჟონვის მაჩვენებელი უფრო მაღალია, ვიდრე რბილი სავარძლების, მაგრამ შეიძლება მიღწეული იქნას დაბალი გაჟონვა (კლასი B/C/D) ბურთისა და სავარძლის უკიდურესად წვრილად დამუშავების შემდეგ (Ra ≤0.4μm).

აუცილებელია ხანძარსაწინააღმდეგო უსაფრთხოებისთვის.

სარქვლის ბურთულები მცურავ და ტრუნიონზე დამონტაჟებულ ბურთულიან სარქველებში

ბურთის საყრდენი მექანიზმი განსაზღვრავს სარქვლის ორ ძირითად ტიპს:

მცურავი ბურთულიანი სარქველები (როგორც წესი, ≤DN200):

ბურთი თავისუფლად ტივტივებს დინების მიმართულებით ოდნავ. სისტემის წნევა ბურთს დინების მიმართულებით საყრდენზე უბიძგებს დალუქვის შესაქმნელად.

უფრო დაბალი სამუშაო ბრუნვის მომენტი (მაგ., ≤50 ნ·მ DN100-ისთვის API 6D გამოთვლების მიხედვით).

შეზღუდვა: მიდრეკილია სავარძელზე ზედმეტი დატვირთვისა და მაღალი წნევის ქვეშ პოტენციური „გაჭედვის“კენ; ზოგადად შემოიფარგლება PN40 (კლასი 300) რეიტინგებით.

ტრუნიონზე დამონტაჟებული ბურთულიანი სარქველები (მაღალი წნევისა და დიდი დიამეტრისთვის):

ბურთი დამაგრებულია საკისრებზე. საყრდენები დამაგრებულია ზამბარით და წნევით ბურთულაზე.

უზრუნველყოფს მაღალი საიმედოობის დალუქვას, მნიშვნელოვნად დაბალ სამუშაო ბრუნვის მომენტს (განსაკუთრებით დიდი ზომებისთვის) და ძალიან მაღალი წნევისთვის (PN100 / კლასი 600 და ზემოთ) შესაფერისობას.

ტიპიური გამოყენება: კრიტიკული ნავთობისა და გაზის მილსადენები (მაგ., DN300 ტრუნიონული სარქველები, რომლებიც გათვლილია 10 მპა-ზე და გამოიყენება ისეთ მსხვილ პროექტებში, როგორიცაა დასავლეთ-აღმოსავლეთის გაზსადენი).

ლითონის ბურთულიანი და რბილბურთულიანი ბურთულიანი სარქველების სარქველები

ბურთის მასალისა და ზედაპირის დამუშავების არჩევანი მჭიდრო კავშირშია სავარძლის ტიპთან:

რბილჩასადგმელი სარქველები:

ხშირად გამოიყენეთ სტანდარტული უჟანგავი ფოლადის (304/316) ბურთულები. რბილი საყრდენი ადვილად ერგება ბურთის ზედაპირს.

ლითონის საყრდენი სარქველები:

საჭიროა გამაგრებული ბურთულები (მაგ., მყარი საფარის, როგორიცაა სტელიტი ან WC), რათა გაუძლოს მაღალ კონტაქტურ დატვირთვას და ცვეთას თანაბრად მყარი ლითონის საყრდენის მიმართ. ზედაპირის ზუსტი მოპირკეთება კრიტიკულად მნიშვნელოვანია.

ინდუსტრიის გამოყენების მონაცემების შედარება

მოვლა: ბურთის დაზიანების გამაფრთხილებელი ნიშნები

ნაკაწრის სიღრმე >0.1 მმ:

მიუთითებს ზედაპირის მნიშვნელოვან დაზიანებაზე, რომელიც არღვევს დალუქვას; ბურთულის შეცვლა სავალდებულოა (ASME B16.34 ინსტრუქციის შესაბამისად).

ოპერაციული ბრუნვის მომენტის ზრდა >20%-ით:

მიუთითებს სავარძლის პოტენციურ გამკვრივებაზე/დეფორმაციაზე, ჭარბ ხახუნზე ან ბურთის ექსცენტრულობაზე, რაც გამოკვლევას მოითხოვს.

დასკვნა: შესრულების ჭერი

სარქვლის ბურთულის დიზაინი, მასალის შერჩევა და წარმოების სიზუსტე ფუნდამენტურად განსაზღვრავს ნებისმიერი ბურთულიანი სარქვლის მუშაობის ლიმიტებს („ჭერი“). ოპტიმალური შენადნობისა და საფარის შერჩევიდან დაწყებული, სწორ დალუქვის სისტემასთან შეხამებით დამთავრებული, ყოველი ნაბიჯი ზედმიწევნით უნდა იყოს მორგებული კონკრეტულ მომსახურების პირობებზე. ბურთულის ხარისხის ან თავსებადობის მცირე გადახრებმაც კი შეიძლება გამოიწვიოს სარქვლის ნაადრევი უკმარისობა. მაღალი მთლიანობის სარქვლის ბურთულებში ინვესტირება უმნიშვნელოვანესია უსაფრთხოების, საიმედოობისა და ხანგრძლივი მომსახურებისთვის მომთხოვნი აპლიკაციების დროს.