Andere komplexe Arbeitsbedingungen

Weitere komplexe und weit verbreitete Arbeitsbedingungen

Analysieren wir kurz andere Ventiltypen unter den 10 gängigen Arbeitsbedingungen.

Spezialventil für Raffinerie-Hydrocracking- und Verkokungsanlagen

Kokereien sind Anlagen, in denen Koks hergestellt wird, ein künstlicher fester Brennstoff, der aus Steinkohle gewonnen und hauptsächlich in der metallurgischen Industrie verwendet wird. Der Produktionsprozess, Koken oder Verkokung genannt, basiert auf der thermischen Zersetzung von Kohle durch Erhitzen auf über 1.000 °C in Abwesenheit von Luft (Pyrolyse oder Trockendestillation): Unter diesen Bedingungen entstehen ein brennbares Gas (Koks- oder Kokereigas genannt) und ein fester Rückstand, der Koks. .

Hydrierende Spaltung, oder Spaltung in Gegenwart von Wasserstoff, oder Hydrocracking (HCC), ist eine Variante des katalytischen Crackens, die normalerweise bei mittleren bis hohen Drücken und Temperaturen (in der Größenordnung von 10 MPa und 300 °C) in Gegenwart von Wasserstoff durchgeführt wird.

Da die Hydrocracking-Anlage bei hoher Temperatur und hohem Druck arbeitet, das Medium brennbarer und explosiver Wasserstoff und Kohlenwasserstoffe ist und die Arbeitsbedingungen speziell sind, muss die Abdichtung zuverlässig sein.

Daher werden höhere Anforderungen an Design und Konstruktion des Ventils gestellt.

In diesen Fällen, einheimischer Edelstahl-Keil Absperrschieber und CC-Durchgangsventile sind weit verbreitet.

Spezialventile für Öl und Gas

Diese Ventile, die zur Steuerung des Öl- und Gasflusses entwickelt wurden, weisen folgende Grundeigenschaften auf: Dichtheit, Druckfestigkeit, Sicherheit, Einstellbarkeit, Flüssigkeitsfluss und Schaltflexibilität. Wenn es sich bei den Medien um brennbares und explosives Hochdruck-Öl und -Gas handelt, sind unter Berücksichtigung der verschiedenen Betriebsbedingungen der Ventile folgende Punkte zu beachten:

1. Bei Nasserdgas, das Wasserstoffsulfid und Kohlendioxid enthält, werden besondere Anforderungen an das Ventilkörpermaterial gestellt.

2. Wenn im Bohrlochkopfgerät und im Sammel- und Transportsystem Säurereste und andere korrosive Medien vorhanden sind, ist die Auswahl korrosionsbeständiger Ventilkörpermaterialien erforderlich.

3. Staub und Feststoffpartikel beschleunigen die Erosion und den Verschleiß der Ventil-Schließteile, daher muss berücksichtigt werden, dass das Halte-Drehmoment schnell bricht.

4. Im Freien auf Hochebenen, Wüsten und in alpinen Regionen macht die niedrige Temperatur das Ventilmaterial spröde und anfälliger für Verformungen verschiedenster Art.

5. Spezialventile für Öl und Gas, die in Fernleitungen eingesetzt werden, erfordern die gleiche Lebensdauer wie die Pipeline, da sie jahrzehntelang nicht ausgetauscht werden.

Spezialventile für Öl und Gas unterscheiden sich von gewöhnlichen Ventilen, da sie eine hohe Zuverlässigkeit unter rauen Bedingungen bieten. Bedingungen, die hohe Festigkeit und Dichtheit erfüllen!

Chlorhaltige Arbeitsbedingungen

Unter diesen Arbeitsbedingungen sollte die Auswahl der Ventile auf das von der American Chlorine Society erstellte System “Dry Chlorine Pipeline System” Bezug nehmen. Gasförmiges oder flüssiges Chlor ist stark korrosiv, insbesondere wenn es Wasser enthält, da die durch die Mischung von Chlor und Wasser entstehende Salzsäure (HCl) den Ventilkörper und die Innengarnitur angreift. Aufgrund des hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Chlor kann der Druck im Ventilhohlraum schnell ansteigen, wenn flüssiges Chlor im Ventilhohlraum eingeschlossen ist. Ventile, die unter diesen Bedingungen eingesetzt werden, sollten über zuverlässige Funktionen zur Druckentlastung des mittleren Hohlraums verfügen.

Tieftemperatur- und Frost-Arbeitsbedingungen

Obwohl Ventile für Tieftemperaturanwendungen auf ASME B16.34 und API-Standards, basieren, verfügen sie auch über andere Konstruktionsmerkmale, um einen zuverlässigen Betrieb bei Tieftemperaturen zu gewährleisten.

Solche Ventile können auch eine Haubenverlängerung aufweisen, die den Abstand zwischen Packung und Betätigungsmechanismus von kryogenen Flüssigkeiten vergrößert. Dadurch kann die Stemmdichtung bei höheren Temperaturen arbeiten und sichergestellt werden, dass der Ventilbetätigungsmechanismus während des Betriebs nicht einfriert. MISS SP-134 enthält einige Details, einschließlich des Designs der Haubenverlängerung.

Bedingungen mit Flusssäure

Ventile, die für Flusssäure-Anwendungen eingesetzt werden, sollten auf Ventiltypen beschränkt sein, die sich in der Praxis bewährt haben oder erfolgreich getestet wurden.

Bevorzugt werden sollten Ventile, die keine Ansammlung von Feststoffen ermöglichen. Es ist wichtig zu bedenken, dass die verschiedenen Handhabungen von Flusssäure von qualifizierten Technikern durchgeführt werden müssen, die die Ventile auf dem Markt rigoros prüfen. Darüber hinaus sind die Anforderungen an Design, Material und interne Geometrie für diese Ventile sehr detailliert und streng. Die Inspektion und Prüfung dieser Ventile sollte häufiger durchgeführt werden als bei typischen Standardventilen.

Arbeitsbedingungen mit Wasserstoff

Die in diesem Einsatzbereich verwendeten Ventile weisen oft eine hohe Gussqualität im Vergleich zu herkömmlichen Gusslieferungen auf, da Wasserstoff ein extrem durchlässiges Fluid ist und durch Schweißen verbundene Ventile mit Nenndrücken größer oder gleich 600 psi, reduzieren potenzielle Verlustquellen im Betrieb. API 941 behandelt die Auswahl und Verwendung von Materialien im Wasserstoffdienst.

Sauerstoff-Einsatzbedingungen

Ventile, die in sauerstoffhaltigen Medien eingesetzt werden, müssen, wo zutreffend, dem Standard CGA G4.4-2003 der Compressed Gas Association “Oxygen Piping Systems” entsprechen. Ventile für diesen Einsatzbereich müssen vollständig entfettet, gereinigt und unter kontrollierten Bedingungen installiert sowie ordnungsgemäß verpackt und versiegelt werden, da Öle und Fette in Gegenwart von Sauerstoff hochentzündlich sind. Richtlinien sind in CGA G4.1 “Reinigungsausrüstung für Sauerstoff-Einsatzbereiche”.

Gehäuse- und Mantelwerkstoffe aus Bronze oder Monel, die für sauerstoffhaltige Medien geeignet sind, werden oft verwendet, um Funkenbildung und Zündungen durch energiereiche mechanische Stöße zu verhindern. Es gibt spezielle Silikon-basierte Fette, die für den Einsatz in sauerstoffhaltigen Medien formuliert sind, da Standard-Kohlenwasserstofföle in Gegenwart von Sauerstoff nicht verwendet werden sollten.

Pulsierender oder instabiler Durchfluss

Rückschlagventile, die bei pulsierenden oder instabilen Durchflüssen eingesetzt werden, erfordern besondere Aufmerksamkeit und werden häufig in Kolbenkompressoren verwendet.

Sie können sich schnell öffnen und schließen, mit Schwankungen im Durchfluss, die zu Hammerschlägen und Schäden am Ventil führen können.

Es gibt verschiedene abweichende Vorstellungen über die Arten von Ventilen, die bei pulsierenden und instabilen Durchflüssen eingesetzt werden sollen, aber im Allgemeinen werden Rückschlagklappen, Schrägscheiben-Rückschlagventile und Axialfluss-Rückschlagventile empfohlen.

Saurer Einsatzbereich (nasse H2S-Bedingung)

Die Verwendung von Armaturenwerkstoffen unter säurehaltigen Bedingungen muss der Norm NACE MR0103 entsprechen, die Folgendes einschränkt:

• die Härte aller Stähle
• sie erfordert die Lösungsglühen von austenitischen Stählen
• verbietet die Verwendung bestimmter Werkstoffe für Druckteile (einschließlich Armaturenschäfte)
• schlägt spezielle Anforderungen für Schraubverbindungen, geschweißte Armaturen usw. vor.

Besondere Aufmerksamkeit sollte der Anwenderverantwortung gemäß NACE MR0103 gewidmet werden. Diese besagt, dass der Anwender angeben muss, ob Schrauben H2S-haltigen Umgebungen ausgesetzt sind. Sofern nicht vom Anwender spezifiziert, unterliegen Schrauben, die sich nicht im Inneren der Armatur befinden, wie z. B. Gehäuseschrauben, oft Produktnormen und Bedingungen, die Schwefel enthalten, sind nicht in diesen Normen enthalten. Gehäuse-zu-Deckel-Schrauben müssen diese Anforderungen nicht erfüllen.

NACE-Anforderungen, wenn das für die Schrauben verwendete Material nicht direkt dem Prozessmedium widersteht. 

Wenn eine Schwefelverunreinigung aus schwefelhaltigen Ölen (z. B. bei Blockventilen) nicht ausgeschlossen oder verdampft werden kann, muss die verschraubte Verbindung NACE-Standards erfüllen.

Viskosität oder Polymerisationsbedingungen

Ventile, die in viskosen oder aushärtenden Medien eingesetzt werden, wie z. B. flüssiger Schwefel oder Schweröl, erfordern oft Dampfbeheizung oder Dampfmantel, um ausreichende Betriebstemperaturen für den Ventiltrieb aufrechtzuerhalten. Besonderes Augenmerk sollte auf Rückschlagventile gelegt werden, da deren hysteretisches Verhalten Betriebsprobleme verursachen kann.