1. Överväganden för att välja ventilens slutanslutning
När ventilen har dimensionerats, men innan den kan väljas, måste ventilens slutanslutningar anges.
Slutanslutningstyp för specifik ventil bör väljas med hänsyn till tryck-/temperaturklassificeringar, material, monterings- och demonteringsfrekvens. Dessutom måste slutanslutningarna på ventilerna matcha rörkonstruktion och specifikationer, rörkrafter som kommer att fungera på ventilkroppen måste beaktas. Syftet med slutanslutningarna är att säkerställa styvt och läckagefritt rör till ventilanslutningar.
Det finns tre vanliga metoder för att ansluta ventiler till rörledningar och rördelar: flänsad, gängad och svetsad ändanslutning.
För allmän service är valet av ventilanslutning en enkel fråga om den valda slutanslutningstypen är tillgänglig för den önskade typen av ventil. Men när man överväger att kräva tjänster måste alla ovanstående faktorer och några andra specifika för vissa applikationer beaktas. Detta kan innebära att man överväger faktorer som erosion, korrosion, toxicitet, förorening, brandrisk, fara för människors hälsa etc. Sådana krav kan komma på grund av specifika driftskrav för viss ventilapplikation och kan därmed höja ventilpriset avsevärt.
Slutanslutningar på ventiler specificeras vanligtvis av rörkonstruktionsingenjören och det är att föredra att matcha rörkonstruktionsspecifikationerna. Rördesignern bestämmer dock inte de krafter som genereras i rörledningen genom ventilåtgärd och måste informeras om dessa av ventilingenjören. Korrekt ventilanslutningar kan sedan väljas enligt den styrka som krävs för att upprätthålla packningstätningsspänning under alla driftsförhållanden och graden av packningstätningstäthet med tanke på:
2. Flänsanslutning
Flänsanslutningstyp är enklast anslutningar som ska installeras eller avinstalleras från en pipeline. Förmodligen är dessa de vanligaste slutanslutningarna för närvarande.
Dessa finns vanligtvis i storlekar från 1/2" (DN15) och framåt. En viktig punkt som ska nämnas om dessa typer av slutanslutningar är att de är säkrade med bultar, där antalet bultar sträcker sig från 4 till 8, upp till 12 och 16 för högre nominell storlek. Av denna anledning behöver denna typ av anslutning mindre åtdragningsmoment än vad en gängad ändanslutning kräver. Därför kan flänsade slutanslutningar effektivt användas för olika typer av ventiler. Eftersom dessa är fästa på rörflänsarna är montering eller demontering av dem snabb och enkel.
För att säkerställa en tät tätning monteras vanligtvis en packning mellan flänsens bearbetade motsida. Typen av packning kan vara icke-metallisk, metallisk eller en kombination av icke-metalliska/metalliska material, beror på serviceförhållandena och typen av fläns.
Det finns flera typer av flänsar som används mest idag: Raised Face Fläns – RF, Flat Face Flange – FF, Ring-Type Joint Fläns –RTJ.
2.1 Upphöjd ansiktsfläns – RF
Den vanligaste typen som används i processanläggningstillämpningar är raised face flänsar. Denna fläns är att föredra eftersom dess upphöjda packning ytor ovanför bultcirkelns ansikte som figur 2 visar. Denna design möjliggör användning av en bred kombination av packningskonstruktioner, inklusive platta ringplåtstyper och metallkompositer som spiralsår och dubbelmantlade typer.
Konstruktions avsikten med RF-fläns är att koncentrera mer tryck på ett mindre packningsområde och därmed öka ledens tryckinslutningsförmåga.
2.2 Platt ansikte - FF
Flat Face – FF fläns (Fig.3) har en packningsyta som är i samma plan som bultcirkelns yta. Applikationer med platt ansiktsflänsar är ofta sådana där parningsflänsen eller flänskopplingen är tillverkad av en gjutning (t.ex. brons- och järnventiler). Dessutom måste den upphöjda ytan på kolstålflänsen avlägsnas när platt gjutjärnsflänsar för gjutjärn ansluts till kolstålflänsar.
I allmänhet är viktigt att notera att ingen av dessa tre mest använda flänstyper är utbytbara mellan typer.
2.3 En ringtypsfog – RTJ
En ringtypsfog kan också ha en upphöjd packningsansikte med skillnaden att ringspåret bearbetas i detta ansikte. Detta spår rymmer en stålringpackning för flänsparning.
RTJ-flänsarna används i högtryckstillämpningar, vanligtvis för #600 högre och/eller höga temperaturklassificeringar över 800 °F . För packning används den ofta stil R-ring som tillverkas i enlighet med ASME B16.20 som används med ASME B16.5 flänsar. R-packningar (Fig.5) kommer mestadels i oval form men det finns också åttkantiga konfigurationer.
3 Skruvanslutning
De flesta ventiler med skruvade ändanslutningar tillverkas med kvinnliga rörgängor, även om de för vissa speciella ändamål kan komma med andra typer av skruvanslutningar.
Skruvade ändanslutningar används främst i små ventiler, erbjuder mer ekonomi än flänsade ändar. Det används ofta för brons/ mässingsventiler och i mindre utsträckning i järn- och stålventiler. De gängor som vanligtvis anges är avsmalnande hona NPT (eller alternativt som BSPT som skiljer sig något i avsmalnande vinkel 55º istället för grader istället för 60º som det är för NPT) på ventilkroppen.
Medan NPT upprätthåller avsmalning till avsmalning anslutningar, är den trycktäta fogen gjord på gängorna, det finns NPS-trådar som kommer som parallella till parallella anslutningar. För NPS görs anslutningstryckstät fog genom att komprimera en grummet eller packning mot ventilens ände.
Skruvanslutningsstilen är vanligtvis begränsad till ventiler som inte är större än 2" (i sällsynta fall upp till 6"), rekommenderas inte för förhöjd temperaturservice. Ventilunderhåll kan kompliceras av skruvade ändanslutningar om det är nödvändigt att ta ut karossen ur rörledningen eftersom ventilen inte kan tas bort utan att bryta en flänsad fog eller union anslutning för att göra det möjligt att skruva loss ventilkroppen från rörledningen.
4 Svetsad ändanslutning
Svetsade ändar på ventiler läcker tätt vid alla tryck och temperaturer som tryck/temperatur på ventilmaterial och används vanligtvis för ventiler med högre diameter. Svetsändar finns i två stilar sockelsvetsning - SW och rumpa svetsning - BW .
4.1 Sockelsvetsen avslutar - SW
SW-ändarna (som visas i figur 7) bereds genom uppborrning i varje ände av ventilen ett uttag med en innerdiameter som är något större än rörets ytterdiameter. Röret glider in i uttaget där det rumpar mot en axel och sedan ansluter till ventilen med en filésvets. SW-ändarna i en viss storlek är dimensionellt desamma oavsett rörschema.
4.2 Rumpa svetsas ände – BW
BW-ändarna bereds genom att avfasa varje ände av ventilen för att matcha en liknande avfasning på röret. De två ändarna trängs sedan mot rörledningen och sammanfogas med en full penetrationssvets. Denna typ av fog används på alla ventilstilar och slutberedningen måste vara olika för varje rörschema.
Rumpsvetsändar används endast på stålventiler, normalt i storlekarna 2" och uppåt, för applikationer med högre tryck/temperatur i rörledningar som inte kräver frekvent demontering.
I allmänhet är svetsade ändventiler svårare att ta från linjen och är uppenbarligen begränsade till gångbara material, vilket innebär att deras ursprungliga kostnad är mer ekonomisk än i andra typer av anslutningar.