Mi az a tolózár és hogyan működik?

Azok számára, akik még nem ismerik a szelepeket, gyakori kérdésük a következő: Mi is pontosan a tolózár, és hogyan nyílik és záródik?

Egyszerűen fogalmazva, a tolózár úgy működik, mint atolóajtóegy csővezeték belsejében. Szabályozza a folyadék áramlását a kapunak nevezett lapos lemez felemelésével és leengedésével. Ez az útmutató lebontja az alapokat, részletesen lefedve a tolózár felépítését, működési elvét, általános típusokat és gyakorlati alkalmazásokat.

 

1. A tolózár alapvető felépítése (kulcsos tolózár-alkatrészek)

A tolózár működésének megértéséhez először ismernie kell a fő összetevőit. A szabványos tolózár a következő részekből áll:

• Test: A szelep külső burkolata, közvetlenül a csővezetékhez csatlakoztatva. A gyakori anyagok közé tartozik az öntöttvas, az öntött acél (pl. WCB) és a rozsdamentes acél (CF8M). A szeleptest tartalmazza az áramlási járatot és a tömítőfelületeket.
• Kapu: A mag elzáró eleme, ék vagy párhuzamos lemez alakú. Amikor a kapu lesüllyed, elzárja az áramlási járatot; felemelve megnyitja az utat.
• Szár: A kaput a kézikerékhez (vagy működtetőhöz) csatlakoztatja. A kézikerék forgatásával a szár fel-le mozgatható, meghajtva a kaput.
• Ülés: Tömítőgyűrűk a szeleptesten, amelyek illeszkednek a kapuhoz, és szoros tömítést képeznek. Az ülések jellemzően Stellite ötvözetből készülnek, vagy PTFE-t vagy fém--fém-tömítést használnak.
• Motorháztető: A szeleptest felső fedele, a szár és a tömítés rögzítésére szolgál.
• Tömszelence: Tömítő szerkezet, amely megakadályozza a közeg szivárgását a szár mentén, általában grafit vagy PTFE tömítéssel.

 

Egy fontos részlet: A tolózár tömítőfelületei precíziós csiszolást igényelnek. Az ipari-minőségű tolózárak általában megfelelnekISO 5208A sebesség (nulla látható szivárgás). Például a 150-es osztályú nyomásérték alatt a hidrosztatikus héj szilárdsági vizsgálata 3,0 MPa, a tömítési vizsgálat pedig 2,2 MPa.

 

2. A tolózár részletes működési elve

A tolózár működési logikája egyértelmű: a szelepszár forog, hogy a kaput lineárisan fel{0}}és-lefelé mozgassa.

 

Nyitási folyamat

Forgassa el a kézikereket az óramutató járásával ellentétes irányba a szár felemeléséhez, amely visszahúzza a kaput az üléstől. Az áramlási járat teljesen nyitva van, így szinte akadálytalan folyadékáramlást tesz lehetővé. Ha nincs érintkezés a kapu alja és az ülés között, minimális a folyadékerózió a tömítőfelületeken.

 

Lezárási folyamat

Forgassa el a kézikereket az óramutató járásával megegyező irányba, hogy a szárat lefelé nyomja, és a kaput szorosan az üléshez nyomja. A szoros elzáráshoz a kapu alja általában ék-alakú, ígyékerőamely szilárdan az ülésbe zárja a kaput.

 

Egy gyakran figyelmen kívül hagyott pont:A tolózárakat nem áramlásszabályozásra tervezték. A részleges nyitás nagy-sebességű folyadékáramlásnak teszi ki a kaput, ami vibrációt és a tömítőfelületek károsodását okozza. A tolózárak csak arra alkalmasakteljesen nyitott vagy teljesen zártszolgáltatás.

 

3. Általános szeleptípusok: emelkedő szár vagy nem- emelkedő szár

A tolózárakat a szár mozgása szerint osztályozzák, ami kulcsfontosságú szempont a vásárlásnál.

 

1. Emelkedő szárú tolózár

• Jellemzők: A szár külső menetes. Ahogy a kézikerék forog, a szár a kapuval együtt fel-le mozog. A szabadon lévő szár hossza egyértelműen jelzi a szelep nyitott/zárt helyzetét.Alkalmazások:{0}}Föld feletti csővezetékek és létesítmények, amelyeknek látható állapotjelzésre van szükségük, például víztisztító telepek és petrolkémiai csőállványok.Jegyzet: Elegendő szabad térre van szükség a felső felett az akadályok elkerülése érdekében.

2. Nem-emelkedő szárú tolózár

• Jellemzők: A szár menetei a motorháztetőn belül találhatók. Amikor a kézikerék forog, a szár hossza rögzített marad; a szálak belülről fel-le hajtják a kaput.Alkalmazások: Föld alatti csővezetékek és zárt terek (pl. szelepaknák, tengeri csőrendszerek), mivel nincs szükség további függőleges térre.Hátrány: A nyitott/zárt állapot külsőleg nem ellenőrizhető vizuálisan; kézikerék-ütközéssel vagy számolt fordulatokkal kell jelezni.

 

4. Tolózár típusok kapuszerkezet szerint

A szelepszár kialakításán túl a tolózárakat a kapu alakja szerint is osztályozzák:

• Ékkapu szelep: Ék{0}}alakú kapuval és ferde ülésekkel. A meghúzás növeli az ékerőt a biztonságos tömítés érdekében. A legelterjedtebb kialakítás, amely alkalmas magas-hőmérsékletű és nagynyomású-gőz- vagy olajszolgáltatásra.
• Párhuzamos tolózár: Két párhuzamos lemezből áll, amelyek között egy rugó található. A kaput rugóval vagy közepes nyomással az üléshez nyomják. Általában alacsony-nyomású alkalmazásokban, például vízellátó csővezetékekben használják.
• Kés kapuszelep: Vékony, pengeszerű{0}}kapuval rendelkezik, amely szilárd részecskéket (pl. cellulóz, szennyvíz) tartalmazó iszapok átvágására szolgál. Egyenes, akadálymentes áramlási útja minimálisra csökkenti az eltömődést.

 

5. Gyakran Ismételt Kérdések (GYIK)

1. kérdés: Mi a különbség a tolózár és a gömbszelep között?

• Kapuszelep: Egyenes-átmenő áramlási út nagyon alacsony folyadékellenállással (majdnem egyenértékű egy egyenes csővel teljesen nyitott állapotban). Lassú működés, fojtásra nem alkalmas.
• Globe Valve: Z-alakú áramlási út nagyobb ellenállással, de pontos áramlásszabályozást és gyorsabb-kikapcsolást tesz lehetővé.
• Röviden: a tolózárak teljes{0}}áramlású csővezetékekhez valók; a gömbszelepek fojtásra vagy gyors{1}}elzárásra szolgálnak.

Q2: Milyen nyomást és hőmérsékletet tudnak ellenállni a tolózárak?

• Ez az anyag- és tervezési szabványoktól függ. Tipikus API 600 acél tolózárak:
• 150. osztály: Üzemi nyomás 1,9 MPa környezeti hőmérsékleten, maximális hőmérséklet ~425 fok (WCB)
• 300. osztály: Üzemi nyomás 5,1 MPa
• Alacsony-hőmérsékletű szelepek: -196 fokig (LCC anyag)
• Magas-hőmérsékletű ötvözet szelepek: 800 fok felett

3. kérdés: Melyek a tolózár szivárgási szabványai?

• Az ipari szabványok következnekISO 5208vagyAPI 598. Az A sebességhez nincs szükség látható szivárgásra (buborék-tömör), míg a B sebesség kisebb buborékképződést tesz lehetővé. A legtöbb petrolkémiai projekt A-kulcsot határoz meg.

4. kérdés: Miért nem szabad a tolózárakat részben kinyitni?

• A részleges nyitás a kapu szélét nagy{0}}sebességű folyadékütésnek teszi ki, ami erős vibrációt és a tömítőfelületek gyorsuló kopását okozza. A tolózárakat mindig teljesen nyitva vagy teljesen zárva működtesse.

 

6. Hogyan válasszuk ki a tolózárat gyakorlati alkalmazásokhoz

Tapasztalatok alapján (COVALVEévente több tízezer tolózárat szállít a közel-keleti, délkelet-ázsiai és európai projektekhez), a kiválasztás a következő tényezőktől függ:

• Közepes: A tiszta vízhez vagy olajhoz acélöntvényt vagy rozsdamentes acélt használnak; korrozív közegekhez (savak, lúgok) használjon rozsdamentes acél vagy bélelt szelepeket; a részecskékkel{0}}töltött iszapokhoz késes tolózárakat használnak.
• Nyomásértékelés: A csővezeték tervezési nyomását 10%-os biztonsági ráhagyással igazítsa.
• Hőmérséklet: Lágy tömítés (PTFE) környezeti hőmérséklethez; fém{0}}--fém kemény tömítés magas hőmérsékletekhez.
• Telepítési hely: Emelkedő szár föld feletti-felhasználásra; nem-emelkedő szár föld alatti vagy szelepaknákhoz.
• Működtetés: A kézikerék alapfelszereltség; elektromos, pneumatikus vagy hidraulikus működtetőket használnak nagy-furatú vagy nagynyomású{1}}szelepekhez.

 

Beépítés előtt tisztítsa meg a hegesztési salakot és a vastörmeléket a csővezetékről, hogy megakadályozza a tömítőfelületek közötti beszorulást és a szivárgást. Karbantartáshoz félévente kenje be a szárat zsírral, és ellenőrizze a tömítés tömítettségét.