Клапаны с приварным соединением или резьбовые клапаны: какой вариант выбрать для вашего проекта?

Выбор между приварным и резьбовым клапаном сводится к одному вопросу: каковы условия эксплуатации? Паровые, нефтегазовые и химические трубопроводы высокого давления. Для них необходимы надежные соединения, которые не ослабнут. Системы низкого давления и модульные установки. Для них важна скорость и возможность разборки. Неправильный тип соединения приведет к утечкам, необходимости повторного обслуживания или выходу клапана из строя в самый неподходящий момент.

Как работает каждый тип подключения

Клапан с раструбной сваркой имеет отверстие, выточенное в корпусе клапана. Труба вставляется в это отверстие. Угловой сварной шов герметизирует соединение по всему периметру. Это прочное, непрерывное металлическое соединение. Не ослабевает под давлением, перепадами температур или вибрацией. После сварки соединение остается прочным.

Резьбовой клапан навинчивается на конец трубы с помощью обработанной резьбы. Зазоры заполняются тефлоновой лентой или герметиком для резьбы, чтобы предотвратить протечки. Ручной инструмент. Быстрая сборка. Быстрая разборка. Соединение механическое, а не металлургическое. Две отдельные детали, соединенные резьбовым соединением и герметиком.

В этом и заключается вся суть сравнения. Сварной шов представляет собой цельный кусок металла после сварки. Резьбовое соединение — нет.

Прямое сравнение

В таблице ниже сравниваются оба типа соединений по пяти факторам, влияющим на решения о выборе инженерного решения.

Фактор	Клапан с приварным соединением	Резьбовой клапан
Номинальное давление	Давление до 6000 psi в высококачественной арматуре.	Обычно при давлении ниже 150 фунтов на квадратный дюйм.
Устойчивость к утечкам	Превосходная, сплошная герметичность сварного шва.	Зависит от состояния герметика и резьбы.
Вибростойкость	Высокая прочность сварного шва, он не отслаивается.	Низкий уровень шума, нити откручиваются под воздействием вибрации.
Установка	Требуется квалифицированный сварщик, установка занимает больше времени.	Базовый набор инструментов, быстрая установка.
Обслуживание	Для замены клапана методом раструбной сварки необходимо разрезать сварной шов.	Открутите и установите обратно, не разрезая.

Номинальное давление и герметичность

К типам клапанов с приварным соединением относятся задвижки, шаровые запорные клапаны, обратные клапаны и шаровые клапаны. Все они обладают одинаковым преимуществом в давлении по сравнению с резьбовыми аналогами при том же диаметре отверстия.

Задвижка с приварным соединением класса 800 выдерживает значительно более высокое давление, чем резьбовая задвижка. Шаровая задвижка с приварным соединением, работающая в паровой среде высокого давления, справляется с условиями, при которых резьбовое соединение вышло бы из строя в течение первых нескольких циклов давления. Герметичность сварного шва не зависит от состояния герметика, качества резьбового соединения или того, насколько аккуратно монтажник нанес ленту.

Резьбовые соединения отличаются. Шаровой клапан с резьбой или резьбовой обратный клапан В системе, циклически меняющейся между высоким и низким давлением, со временем в месте соединения резьбы возникают микроподвижности. Эти движения разрушают герметизирующий слой и создают путь утечки. При давлении ниже 150 psi в стабильной системе с низкой вибрацией резьбовые соединения работают надежно. При более высоком давлении риск возрастает с каждым циклом изменения давления.

Вибростойкость

Именно здесь в реальных условиях проявляется наиболее существенный разрыв. Не в теории. А в реальных отказах.

Нефтегазовые установки, нагнетательные трубопроводы компрессоров, соединения вращающегося оборудования — все это создает вибрацию. Сварной концевой соединитель не может ослабнуть. Он неподвижен. Резьбовой аналог в той же среде эксплуатации ослабнет. Это гарантировано при достаточном времени и достаточном количестве циклов вибрации.

Резьбовой запорный клапан на линии вибрирующего компрессора требует периодической подтяжки и замены герметика. Пропустите один цикл технического обслуживания, и утечка уже началась. Сварной клапан в том же месте такой проблемы не имеет.

Требования к установке

Для установки клапана методом раструбной сварки требуется сертифицированный сварщик. Необходим правильный предварительный нагрев для сплавов. Во время сварки необходимо поддерживать зазор 1,6 мм между концом трубы и плечом раструба. Этот зазор имеет значение. Его отсутствие приведет к концентрации напряжений в корне сварного шва. Термические циклы вызывают растрескивание.

Для установки резьбовых соединений необходимы чистая резьба, подходящий герметик и гаечный ключ. Сертификация не требуется. Предварительный нагрев не нужен. Расчет зазора не требуется. Быстро. Обратимо.

Здесь важно сравнить стоимость установки и стоимость жизненного цикла. Установка клапана с приварным соединением обходится дороже на начальном этапе. В системах, где резьбовые соединения требуют многократного обслуживания и последующей замены клапана с приварным соединением после накопления повреждений резьбы, вариант с приварным соединением обходится дешевле в течение фактического срока службы клапана.

Когда использовать каждый тип подключения

Клапаны с приварным соединением подходят для работы с паром высокого давления, нефтегазопроводами, для перекачки химических веществ под повышенным давлением, в криогенных условиях, а также везде, где присутствует вибрация и утечка может представлять угрозу безопасности.

Шаровые и обратные резьбовые запорные клапаны подходят для систем низкого давления, соединений приборов, точек отбора проб, а также модульных или временных трубопроводов, где предполагается частая разборка. Резьбовой запорный клапан на линии бытового водоснабжения или линии подачи сжатого воздуха — это подходящий инструмент. Тот же самый клапан на линии подачи газа высокого давления — нет.

Решения для сварки и резьбового соединения клапанов PANS

Компания PANS Valve производит задвижки с раструбной сваркой, шаровые клапаны с раструбной сваркой и кованые клапаны как с раструбным, так и с резьбовым соединением. Продукция соответствует стандартам ASME B16.11 для фитингов с раструбной сваркой и ASME B1.20.1 для резьбовых соединений. Ассортимент охватывает наиболее часто используемые классы давления в нефтегазовой, нефтехимической, энергетической и химической промышленности.

Для подрядчиков и дистрибьюторов, занимающихся проектированием, закупками и строительством трубопроводов различных классов давления и типов соединений, компания PANS оказывает техническую поддержку в выборе условий эксплуатации, адаптации к стандартам ASME и подборе материалов в соответствии со спецификациями. 36 лет опыта в производстве кованых клапанов. Сертифицировано по стандартам API и CE.. Коммерческое предложение в течение 24 часов. Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши требования к типу подключения и получить технические рекомендации для ваших конкретных условий эксплуатации.

Часто задаваемые вопросы

Когда следует использовать сварку встык?

Сварной шов встык применяется в системах с давлением выше 150 psi, в средах с высокотемпературным паром или химическими веществами, а также везде, где присутствует вибрация. Сварной шов не ослабевает под воздействием циклов работы или вибрации и обеспечивает непрерывную герметичность без необходимости использования герметика.

Как выбрать подходящий сварочный шов для проекта?

Тип соединения выбирайте в зависимости от рабочего давления, температуры и уровня вибрации. Соединение под сварку встык подходит для стационарных установок высокого давления. Соединение под сварку встык подходит для трубопроводов высокого давления большего диаметра. Резьбовые соединения подходят для систем низкого давления и низкой вибрации, где требуется регулярная разборка.

В чём разница между фланцами с приваркой встык и резьбовыми фланцами?

Фланцы с приваркой встык привариваются к трубе для обеспечения прочного соединения, рассчитанного на высокое давление. Резьбовые фланцы навинчиваются на трубу для более легкого снятия. Фланцы с приваркой встык выдерживают более высокое давление и вибрацию. Резьбовые фланцы подходят для применений с более низким давлением, требующих разборки.

В чём разница между сварными и резьбовыми трубами?

Сварные соединения являются постоянными, металлургически скрепленными, рассчитаны на высокое давление и вибрацию. Резьбовые соединения являются механическими, зависят от герметика и рассчитаны на более низкое давление. Сварные соединения дороже в установке и требуют больше усилий для замены. Резьбовые соединения быстрее монтируются и проще в обслуживании при низком давлении.