מדוע רוב שסתומי השער משתמשים בשער טריז במקום בצלחת שטוחה?

האם תהיתם פעם מדוע כל כך הרבה שסתומי שער מצוידים ב-aשער טריזבמקום צלחת שטוחה פשוטה? הייתי גם מבולבל כשהתחלתי לעבוד עם שסתומים. מאוחר יותר, לאחר פירוק מספר שסתומים עם טכנאים בכירים ולימוד תקני ASME ומוצריValve World, הבנתי שמשטח הזוויתי הקטן הזה מכיל ידע הנדסי רב.

 

מה בדיוק עושה שער טריז?

במילים פשוטות, שער טריז משרת מטרה אחת: לסגור לחלוטין את הנוזל בצנרת ולמנוע דליפה. אבל השגת "כיבוי מוחלט" זה אינו קל. חומרי צינור נמצאים תחת לחץ, נתון לשינויי טמפרטורה, ושסתומים פועלים לעתים קרובות לעתים קרובות.

 

אילו היו משתמשים רק בצלחת שטוחה, היה קשה לשער להתאים היטב למושבים לאחר הסגירה; אפילו כוח קל ייצור פערים. מבנה הטריז משתמש במשטח זוויתי: כאשר השער מונע כלפי מטה לתוך המושבים, הוא לוחץ על שני משטחי האיטום בצורה אופקית, ויוצר חזקאיטום לחץ ספציפי.

 

הדבר דומה לתקיעה של טריז עץ מתחת למשקוף דלת - ככל שאתה מכה אותו חזק יותר, כך הוא נלחץ יותר הצידה. בתעשיית השסתומים, פעולה זו ידועה כמנגנון איטום טריז. לפי API 600, זווית הטריז מתוכננת בדרך כלל בין 2 מעלות ל-5 מעלות.

חברת COVALVE שלנו ערכה בדיקות: בשסתום שער בגודל 8 אינץ' Class 150 עם טריז מוצק של 5 מעלות, קצב דליפת משטח האיטום היה מתחת ל-0.1 ס"מ³/דקה בלחץ של פי 1.1 (כ-2.0 MPa), הרבה מתחת לדרישת התקן של 10 ס"מ³/דקה.

 

שלושה עיצובים עיקריים של שערי טריז

לקוחות שואלים לעתים קרובות: "האם כל שערי הטריז זהים?" לֹא וָלֹא. מהנדסים בוחרים מבנים שונים על סמך תנאי ההפעלה:

 

טריז מוצק

הסוג החזק והנפוץ ביותר. הוא יצוק או מזויף באופן אינטגרלי, עם קשיחות גבוהה ועמידות בפני פגיעות. עם זאת, יש לו חסרון: הוא נוטה להיתפס במהלך התרחבות והתכווצות תרמית. לדוגמה, בצינורות קיטור, השער המורחב נתקע במושבים בחימום וקשה להחזיר אותו לאחר הקירור. לכן, בדרך כלל אנו ממליצים על חומרי הדפסה נקיים בטמפרטורות רגילות.

 

טריז גמיש

חריץ טבעתי או חריץ צר מעובד סביב אמצע השער כדי לספק גמישות קלה. זה שומר על נעילת טריז עצמית- תוך ספיגת דפורמציה תרמית של הצינור. רוחב החריץ הוא בדרך כלל 3-6 מ"מ, כאשר העומק מגיע לכשני- שליש מעובי השער. על פי מאמר ב-כתב העת הבינלאומי להנדסת שסתומים, בדיקות הראו כי לאחר מחזור טמפרטורה של 100 מעלות, מומנט הפעולה של טריז גמיש היה נמוך ב-35% מזה של טריז מוצק, עם ניקוד נמוך משמעותית על משטחי איטום.

 

טריז מפוצל

מורכב משני מקטעי שער עצמאיים, המוחזקים בנפרד על ידי קפיצים או מוטות דחיפה כדוריים. עיצוב זה מתאים ליישומים לא-גזים קורוזיביים או ליישומים בטמפרטורה-נמוכה. היתרון של אטריז מפוצלהוא שגם אם המושבים אינם מקבילים (עקב סטיות יציקה או עיוות ריתוך), שני המקטעים עדיין יכולים לאטום בנפרד. החיסרון הוא המבנה המורכב והעלות הגבוהה יותר.

 

מהי זווית הטריז הנכונה? אל תזלזל בכמה דרגות אלו

אנשים רבים מניחים שזווית טריז גדולה יותר היא טובה יותר, אבל זה לא נכון. אם הזווית קטנה מדי (<2°), sufficient lateral force cannot be generated. If too large (>7 מעלות), השער עלול לקלוע למושבים במהלך הפעולה, ופעולת השסתום נעשית נוקשה.

סקרנו סקירה טכנית משנת 2021 בValve World, שהראה שרוב שסתומי השער התעשייתיים משתמשים בזוויות טריז בין 2.5 מעלות ל-5 מעלות. לדוגמה, שסתומי שער מפלדת פחמן של COVALVE משתמשים בזווית טריז סטנדרטית של 3.5 מעלות, עם כיסוי מסגסוגת Stellite על משטחי איטום, ומגיעים לקשיות של 40-45 HRC. זה מבטיח מספיקכוח ישיבה של טריז שסתוםמבלי לפגוע במושבים.

 

שלוש שאלות נפוצות נענו

האם ניתן להתקין שער טריז לאחור?

כֵּן. גוף השסתום מסומן בדרך כלל עם חץ לכיוון זרימה, אך שער הטריז עצמו אינו כיווני. כללי ההתקנה היחידים:

• החריץ של טריז גמיש צריך לפנות לשקע (בצד במורד הזרם). אחרת, לחץ מדיה עלול להרחיב את החריץ ולפגוע באיטום.
• עבור טריזים מפוצלים, מנגנון הקפיץ חייב לפנות לצד הכניסה; אחרת, מקטעי השער עלולים להיפתח בכוח על ידי זרימה.

 

מה לעשות אם שער הטריז שחוק?

ניתן לתקן שריטות קלות על ידי חיכוך. שים לב, עם זאת, שחיקה משנה את זווית הטריז - בדרך כלל, הסרת עובי של 0.1 מ"מ משנה את הזווית ב-0.1 מעלות -0.2 מעלות . ברגע שהזווית חורגת מטווח התכנון (למשל, מ-3.5 מעלות ל-4.0 מעלות), החלפה היא חובה. לפיכך, רוב מדריכי התחזוקה ממליצים על מקסימום שלוש פעולות חיכוך לכל שסתום.

 

מתי אסור להשתמש בשסתומי שער טריז?

באמצעי תרחיץ המכילים חלקיקים קשים. בעת הסגירה, חלקיקים נלכדים בין משטחי איטום ומבקיעים גם את השער וגם את המושבים. במקרים כאלה, שסתומי שער סכין או שסתומי פרפר עדיפים. הם גם לא מומלצים לרכיבה בתדירות גבוהה (לדוגמה, פעולה אחת לדקה), מכיוון שחיכוך חוזר ומאיץ את בלאי הטריז.

 

ניסיון בשטח

ב-COVALVE טיפלנו במקרה לאחר-מכירה: שסתום שער של מפעל כימי לא הצליח לסגור היטב. פירוק גילה שכבה של משקעי קוק פולימרי על הטריז המוצק. הלקוח חשב שהשער פגום, אבל הבעיה הייתה שהמדיה נוטה להתפלמר ב-120 מעלות. החלפנו אותו עם טריז גמיש המצויד בחריצי מגרד, שהסיר אוטומטית משקעי קוקה במהלך כל פעולה, ופתר את הבעיה. זה מראה שהבנת עקרונות שער טריז היא חשובה, אבל הבחירה חייבת לקחת בחשבון גם את מאפייני התקשורת והטמפרטורה.

 

המטרה של שער טריז היא לא רק "לחסום זרימה", אלא להשיג כיבוי- הדוק של בועות בתנאים קשים - כולל תנודות לחץ, שינויי טמפרטורה והפעלה תכופה - באמצעות זוויות טריז מדויקות, עיצוב מבני מתאים וחומרים מותאמים.