CsaZatwierdzone zawory kulkowe zalecane do bezpieczeństwa gazowego w przemyśle

Pojedynczy, wadliwy zawór w przemysłowym systemie gazociągowym może stwarzać poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa. Kulowe zawory gazowe, jako kluczowe elementy kontrolujące przepływ palnych gazów, muszą priorytetowo traktować bezpieczeństwo i niezawodność. W przeciwieństwie do standardowych zaworów kulowych, przemysłowe kulowe zawory gazowe zazwyczaj wymagają rygorystycznych testów i certyfikacji przez Canadian Standards Association (CSA), aby zapewnić bezpieczną eksploatację w różnych warunkach. Niniejszy artykuł omawia wybór, zastosowanie i wymagania certyfikacyjne CSA dla przemysłowych kulowych zaworów gazowych, oferując profesjonalne wskazówki w celu zwiększenia bezpieczeństwa rurociągów.

Kulowe zawory gazowe to obrotowe zawory ćwierćobrotowe, specjalnie zaprojektowane do kontrolowania przepływu płynów w gazociągach. W porównaniu do konwencjonalnych zaworów kulowych, oferują one doskonałą wydajność uszczelniania i charakterystykę odcinania. Zawory te są szeroko stosowane w systemach rurociągowych transportujących palne płyny, takie jak gaz ziemny, skroplony gaz naftowy (LPG), węglowodory i opary chemiczne. Dodatkowo, służą jako idealne komponenty do kotłów, pieców, gazowych podgrzewaczy wody oraz komercyjnych lub mieszkalnych systemów grzewczych.

W zastosowaniach wymagających precyzyjnej kontroli przepływu płynów, kulowe zawory gazowe często pracują w wysokich temperaturach i ciśnieniach. Biorąc pod uwagę palną naturę medium roboczego, zapobieganie wyciekom jest najważniejsze. Kulowe zawory gazowe z metalowymi gniazdami lub gniazdami z politetrafluoroetylenu (PTFE) skutecznie zapobiegają wyciekom, zapewniając bezpieczną eksploatację.

W zastosowaniach przemysłowych kulowe zawory gazowe oferują kilka kluczowych zalet:

• Wyjątkowa Wydajność Odcinania: Zawory te szybko reagują na zmiany ciśnienia w rurociągach, umożliwiając szybkie otwieranie i zamykanie w celu zapobiegania przepływowi zwrotnemu i zanieczyszczeniom.
• Wszechstronność i Wydajność: Ich kompaktowa konstrukcja sprawia, że nadają się do różnorodnych zastosowań przemysłowych, wymagając minimalnego momentu obrotowego do łatwej obsługi i kontroli.
• Trwałość i Niskie Koszty Utrzymania: Kulowe zawory gazowe mają długą żywotność przy minimalnych potrzebach konserwacyjnych, zapewniając niezawodną kontrolę przepływu.

Przed użyciem w rurociągach z palnymi płynami, kulowe zawory gazowe muszą uzyskać certyfikat CSA. CSA ocenia zawory na podstawie obszarów zastosowania i wymagań regionalnych. Uznawane przez wiele amerykańskich agencji regulacyjnych, w tym Occupational Safety and Health Administration (OSHA) i American National Standards Institute (ANSI), zawory z certyfikatem CSA są dopuszczone do użytku w różnych branżach w USA.

Zgodnie z ocenami CSA, kulowe zawory gazowe do zastosowań zewnętrznych w USA są oceniane jako BRS125G, natomiast w Kanadzie są oceniane jako CAN 3.16. W przypadku zastosowań wewnętrznych oceny są identyczne w obu krajach. Zawory z oceną ½ PSI i 5G są przeznaczone wyłącznie do zastosowań wewnętrznych z gazem. Ocena ½ PSI wskazuje na instalację zaworu na urządzeniu, natomiast zawory z oceną 5G są używane w mieszkalnych systemach rurociągowych. Wewnętrzne systemy gazowe działają przy niższych ciśnieniach w porównaniu do rurociągów zewnętrznych.

Norma CSA 3.16-15 dotyczy wszystkich zaworów odcinających gaz obsługiwanych dźwignią. Są to ręcznie obsługiwane metalowe kulowe zawory gazowe z kołnierzowymi, gwintowanymi lub spawanymi końcami. Działają w zakresie temperatur od -60°C do 1800°C, z maksymalnym limitem ciśnienia 125 PSI. Zawory te nadają się do gazu ziemnego, LPG i gazu wytwarzanego.

W oczyszczalniach ścieków zawory spełniające oceny CSA 3.16-15 mogą być używane do gazu metanowego. Mogą jednak być negatywnie wpływane przez gromadzenie się zanieczyszczeń wokół korpusu zaworu. Kulowe zawory gazowe nie nadają się do systemów rurociągowych zawierających ślady siarkowodoru (gazu kwaśnego).

Aby zwiększyć wydajność przepływu płynów, niezbędne jest monitorowanie i kontrola ciśnienia płynu. Kulowe zawory gazowe są wyposażone w porty manometrów w tym celu. Operatorzy mogą używać tych manometrów do monitorowania ciśnienia w rurociągu i przeprowadzania testów ciśnieniowych. Stałe manometry na zaworach zapewniają precyzyjną kontrolę ciśnienia, przyczyniając się do bezpieczeństwa i spójności zastosowań gazowych.

Standardowe porty ciśnieniowe na kulowych zaworach gazowych posiadają gwinty wewnętrzne ⅛" lub gwinty rurowe żeńskie (FPT). Porty te zawierają zaślepki z gwintem rurowym męskim ⅛", które po dokręceniu zapobiegają wyciekom.

Niektórzy producenci używają żółtych uchwytów dla łatwej identyfikacji. Chociaż nie jest to standardowy wskaźnik wizualny, pomaga to kupującym szybko zidentyfikować zawory zatwierdzone do obsługi gazu palnego. Jednak same wskaźniki wizualne nie powinny decydować o wyborze. Kupujący muszą zweryfikować, czy wymagania rurociągu są zgodne z zatwierdzeniami i ocenami CSA.

Kulowe zawory gazowe są używane w zastosowaniach o zróżnicowanych zakresach temperatur i ciśnień. Aby zapewnić bezpieczną eksploatację, przechodzą rygorystyczne testy pneumatyczne w celu oceny wydajności w różnych warunkach. Zgodnie z normami CSA, kulowe zawory gazowe muszą wytrzymać 1,5-krotność ich znamionowego ciśnienia. Zawory z certyfikatem CAN 3.16 są przeznaczone do wyższych wartości ciśnienia i czasami mogą być zwolnione z testów ciśnieniowych.

Poniżej znajdują się typowe oceny CSA i odpowiadające im ciśnienia testowe (w PSIG):

• Ocena CAN 3.16: Ciśnienie testowe 125 PSIG
• BRS125G: Ciśnienie testowe 188 PSIG
• ½ PSI: Ciśnienie testowe 3 PSIG
• 5G: Ciśnienie testowe 7,5 PSIG

Każdy kulowy zawór gazowy posiada określoną ocenę certyfikacji CSA. Jednak zawory o identycznych ocenach CSA mogą mieć różne tolerancje ciśnienia i temperatury. Zawory używane w ekstremalnych procesach przemysłowych mogą wymagać modyfikacji i dodatkowych testów w celu spełnienia minimalnych wymagań CSA.

Kulowe zawory gazowe występują w różnych konstrukcjach dostosowanych do ich zastosowań. Systemy rurociągowe do gazu ziemnego, czystego zaopatrzenia w gaz lub sprężonego powietrza zazwyczaj wykorzystują w pełni spawane zawory kulowe. Zawory te są kompaktowe, łatwe do izolacji, zapewniają dwukierunkowe uszczelnienie i są przeznaczone do bezobsługowej eksploatacji. Zbudowane z materiałów o wysokiej wytrzymałości, posiadają sprężynowe uszczelnienia PTFE i O-ringi dla maksymalnego uszczelnienia.

W procesach wymagających pozycji całkowicie otwartej lub całkowicie zamkniętej, stosowane są kulowe zawory gazowe z kołnierzami lub spawanymi końcami. Są one powszechnie instalowane na skrzyżowaniach rurociągów grzewczych lub w stacjach wymienników ciepła.

Przy wyborze kulowego zaworu gazowego należy wziąć pod uwagę środowisko instalacji (wewnętrzne lub zewnętrzne) i wybrać odpowiedni rozmiar, aby spełnić wymagania procesowe.

Dla każdego zastosowania przemysłowego należy określić wymagania dotyczące wydajności systemu, w tym natężenie przepływu, ciśnienie i zakresy temperatur. Należy ocenić właściwości chemiczne medium roboczego. Systemy rurociągowe ze śladami gazu kwaśnego powinny używać zaworów z uszczelnieniem PTFE, ponieważ są one chemicznie obojętne, podczas gdy zawory z metalowymi gniazdami mogą korodować w podobnych warunkach.

Kulowe zawory gazowe do krytycznych rurociągów powinny wymagać minimalnej konserwacji. Ścierne media i zanieczyszczenia w rurociągu powinny być zminimalizowane, aby zapobiec przedwczesnemu uszkodzeniu zaworu.

Kulowe zawory gazowe stanowią opłacalne i praktyczne rozwiązanie dla usług gazu palnego w różnych zastosowaniach przemysłowych. Ich użycie jest regulowane przez oceny i certyfikaty CSA, zapewniając bezpieczną eksploatację w różnych warunkach procesowych.