Որտեղ են օգտագործվում փականները. Ամենուրեք։

Այսօր փականներ կարելի է գտնել գրեթե ամենուրեք՝ մեր տներում, փողոցի տակ, առևտրային շենքերում և հազարավոր վայրերում՝ էլեկտրակայաններում և ջրամատակարարման կայաններում, թղթի գործարաններում, վերամշակման գործարաններում, քիմիական գործարաններում և այլ արդյունաբերական ու ենթակառուցվածքային օբյեկտներում։

Փականների արդյունաբերությունը իսկապես լայնածավալ է, որի հատվածները տատանվում են ջրամատակարարումից մինչև ատոմային էներգիա, նավթի և գազի վերին և ստորին հոսանքներ: Այս վերջնական օգտագործողների ոլորտներից յուրաքանչյուրն օգտագործում է փականների որոշ հիմնական տեսակներ, սակայն կառուցվածքի և նյութերի մանրամասները հաճախ շատ տարբեր են: Ահա մի քանի օրինակ.

ՋՐԱՅԻՆ ԳՈՐԾԱՐՔՆԵՐ

Ջրամատակարարման ոլորտում ճնշումները գրեթե միշտ համեմատաբար ցածր են, իսկ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանները՝ ցածր։ Այս երկու կիրառման փաստերը թույլ են տալիս օգտագործել փականների նախագծման մի շարք տարրեր, որոնք չեն հանդիպի ավելի բարդ սարքավորումների վրա, ինչպիսիք են բարձր ջերմաստիճանի գոլորշու փականները։ Ջրամատակարարման շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը թույլ է տալիս օգտագործել էլաստոմերներ և ռետինե կնիքներ, որոնք այլուր հարմար չեն։ Այս փափուկ նյութերը թույլ են տալիս ջրային փականներին հագեցնել կաթիլները ամուր փակելու համար։

Ջրամատակարարման փականների ընտրության մեկ այլ նկատառում է կառուցվածքային նյութերի ընտրությունը: Ձուլածո և ճկուն երկաթները լայնորեն օգտագործվում են ջրային համակարգերում, հատկապես մեծ արտաքին տրամագծով խողովակաշարերում: Շատ փոքր խողովակաշարերը կարող են բավականին լավ մշակվել բրոնզե փականային նյութերով:

Ջրմուղային փականների մեծ մասի ճնշումը սովորաբար զգալիորեն ցածր է 200 psi-ից։ Սա նշանակում է, որ ավելի հաստ պատերով, բարձր ճնշման կառուցվածքներ անհրաժեշտ չեն։ Այնուամենայնիվ, կան դեպքեր, երբ ջրմուղային փականները կառուցված են ավելի բարձր ճնշումներ՝ մինչև մոտ 300 psi։ Այս կիրառությունները սովորաբար կիրառվում են ճնշման աղբյուրին մոտ գտնվող երկար ջրատարների վրա։ Երբեմն բարձր ճնշման ջրմուղային փականներ հանդիպում են նաև բարձր ամբարտակի ամենաբարձր ճնշման կետերում։

Ամերիկյան ջրային աշխատանքների ասոցիացիան (AWWA) հրապարակել է ջրային աշխատանքներում օգտագործվող բազմաթիվ տարբեր տեսակի փականների և ակտուատորների տեխնիկական բնութագրեր։

Կեղտաջրեր

Հաստատություն կամ կառույց մտնող քաղցրահամ խմելու ջրի մյուս կողմը կեղտաջրերի կամ կոյուղու արտահոսքն է: Այս խողովակները հավաքում են բոլոր թափոնային հեղուկներն ու պինդ նյութերը և ուղղորդում դրանք կոյուղու մաքրման կայան: Այս մաքրման կայաններն ունեն բազմաթիվ ցածր ճնշման խողովակաշարեր և փականներ՝ իրենց «կեղտոտ աշխատանքը» կատարելու համար: Կեղտաջրերի փականների պահանջները շատ դեպքերում շատ ավելի մեղմ են, քան մաքուր ջրամատակարարման պահանջները: Այս տեսակի ծառայության համար ամենատարածված ընտրություններն են երկաթե դարպասները և հակադարձ փականները: Այս ծառայության ստանդարտ փականները կառուցված են AWWA-ի պահանջներին համապատասխան:

Էներգետիկ արդյունաբերություն

Միացյալ Նահանգներում արտադրվող էլեկտրաէներգիայի մեծ մասը ստացվում է բրածո վառելիքով և բարձր արագության տուրբիններով աշխատող գոլորշու կայաններում: Ժամանակակից էլեկտրակայանի կափարիչը բացելը հնարավորություն կտա տեսնել բարձր ճնշման և բարձր ջերմաստիճանի խողովակաշարային համակարգեր: Այս գլխավոր գծերը գոլորշու էներգիայի արտադրության գործընթացում ամենակարևորն են:

Էլեկտրակայանների միացման/անջատման կիրառությունների համար դարպասային փականները մնում են հիմնական ընտրությունը, չնայած հանդիպում են նաև հատուկ նշանակության, Y-աձև գնդաձև փականներ: Բարձր արդյունավետությամբ, կարևորագույն սպասարկման գնդիկավոր փականները ժողովրդականություն են վայելում որոշ էլեկտրակայանների նախագծողների շրջանում և առաջընթաց են գրանցում այս մի ժամանակ գծային փականներով գերիշխող աշխարհում:

Մետաղագործությունը կարևոր է էներգետիկ կիրառությունների փականների համար, հատկապես ճնշման և ջերմաստիճանի գերկրիտիկական կամ գեր-գերկրիտիկական աշխատանքային միջակայքերում աշխատողների համար: F91, F92, C12A, ինչպես նաև մի քանի Inconel և չժանգոտվող պողպատե համաձուլվածքներ լայնորեն օգտագործվում են այսօրվա էլեկտրակայաններում: Ճնշման դասերը ներառում են 1500, 2500 և որոշ դեպքերում 4500: Գագաթնակետային էլեկտրակայանների մոդուլյացիոն բնույթը (որոնք աշխատում են միայն անհրաժեշտության դեպքում) նույնպես մեծ ծանրաբեռնվածություն է ստեղծում փականների և խողովակաշարերի վրա, պահանջելով ամուր նախագծեր՝ ցիկլերի, ջերմաստիճանի և ճնշման ծայրահեղ համադրությունը հաղթահարելու համար:

Հիմնական գոլորշու փականներից բացի, էլեկտրակայանները լցված են օժանդակ խողովակաշարերով, որոնք լցված են բազմաթիվ դարպասային, գնդաձև, հակադարձ, թիթեռային և գնդիկավոր փականներով։

Ատոմակայանները գործում են նույն գոլորշու/բարձր արագության տուրբինի սկզբունքով։ Հիմնական տարբերությունն այն է, որ ատոմակայաններում գոլորշին ստեղծվում է միջուկային ճեղքման գործընթացից առաջացող ջերմությունից։ Ատոմակայանների փականները նման են իրենց բրածո վառելիքով աշխատող «զարմիկների»՝ բացառությամբ իրենց ծագումնաբանության և բացարձակ հուսալիության լրացուցիչ պահանջի։ Ատոմային փականները արտադրվում են չափազանց բարձր չափանիշներով, որակավորման և ստուգման փաստաթղթերը լցնում են հարյուրավոր էջեր։

ՆԱՎԹԻ ԵՎ ԳԱԶԻ ԱՐՏԱԴՐՈՒԹՅՈՒՆ

Նավթի և գազի հորատանցքերը և արտադրական օբյեկտները հաճախ օգտագործում են փականներ, այդ թվում՝ շատ ծանրաբեռնված փականներ: Չնայած նավթի հարյուրավոր ոտնաչափ բարձրությամբ օդ ժայթքելու հավանականությունը այլևս մեծ չէ, պատկերը ցույց է տալիս ստորգետնյա նավթի և գազի պոտենցիալ ճնշումը: Ահա թե ինչու հորատանցքի գլխիկները կամ տոնածառերը տեղադրվում են հորատանցքի երկար խողովակաշարի վերևում: Այս հավաքույթները, իրենց փականների և հատուկ միացումների համադրությամբ, նախատեսված են 10,000 psi-ից բարձր ճնշումը դիմանալու համար: Չնայած այսօր հազվադեպ են հանդիպում ցամաքում փորված հորատանցքերում, ծայրահեղ բարձր ճնշումները հաճախ հանդիպում են խորը ծովային հորատանցքերում:

Ջրհորի գլխամասի սարքավորումների նախագծումը կարգավորվում է API-ի սպեցիֆիկացիաներով, ինչպիսիք են 6A-ն՝ Ջրհորի գլխամասի և Սուրբ Ծննդյան ծառի սարքավորումների սպեցիֆիկացիաները: 6A-ում նշված փականները նախատեսված են չափազանց բարձր ճնշման, բայց չափավոր ջերմաստիճանների համար: Սուրբ Ծննդյան ծառերի մեծ մասը պարունակում է դարպասային փականներ և հատուկ գնդաձև փականներ, որոնք կոչվում են խեղդողներ: Խեղդողներն օգտագործվում են ջրհորից հոսքը կարգավորելու համար:

Բացի հորատանցքերի գլխիկներից, նավթի կամ գազի հանքավայրում տեղակայված են բազմաթիվ օժանդակ կառույցներ: Նավթի կամ գազի նախնական մշակման համար անհրաժեշտ են մի շարք փականներ: Այս փականները սովորաբար պատրաստված են ածխածնային պողպատից, որոնք նախատեսված են ցածր դասերի համար:

Երբեմն, նավթի հում հոսքում առկա է ուժեղ քայքայիչ հեղուկ՝ ջրածնի սուլֆիդ: Այս նյութը, որը նաև կոչվում է թթու գազ, կարող է մահացու լինել: Թթու գազի մարտահրավերները հաղթահարելու համար պետք է հետևել NACE միջազգային MR0175 սպեցիֆիկացիային համապատասխան հատուկ նյութերի կամ նյութերի մշակման մեթոդների:

Օֆշորային արդյունաբերություն

Ծովափնյա նավթային հարթակների և արտադրական օբյեկտների խողովակաշարային համակարգերը պարունակում են բազմաթիվ փականներ, որոնք կառուցված են տարբեր չափանիշներով՝ հոսքի կարգավորման լայնածավալ մարտահրավերները լուծելու համար: Այս օբյեկտները պարունակում են նաև տարբեր կառավարման համակարգի օղակներ և ճնշման թեթևացման սարքեր:

Նավթի արդյունահանման օբյեկտների համար զարկերակային սիրտը նավթի կամ գազի վերականգնման իրական խողովակաշարային համակարգն է: Չնայած ոչ միշտ է գտնվում հենց հարթակի վրա, շատ արտադրական համակարգեր օգտագործում են տոնածառեր և խողովակաշարային համակարգեր, որոնք գործում են 10,000 ոտնաչափ կամ ավելի անհյուրընկալ խորություններում: Այս արտադրական սարքավորումները կառուցված են Ամերիկյան նավթի ինստիտուտի (API) բազմաթիվ խիստ չափանիշներին համապատասխան և հղումներ ունեն API-ի մի քանի խորհուրդ տրվող պրակտիկաներում (RP):

Մեծ քանակությամբ նավթային հարթակներում հորատանցքից եկող հում հեղուկի վրա կիրառվում են լրացուցիչ գործընթացներ: Դրանք ներառում են ջրի առանձնացումը ածխաջրածիններից և գազի ու բնական գազի հեղուկների առանձնացումը հեղուկի հոսքից: Այս տոնածառից հետո կառուցվող խողովակաշարային համակարգերը սովորաբար կառուցվում են Ամերիկյան մեխանիկական ինժեներների ընկերության B31.3 խողովակաշարային կոդերին համապատասխան՝ փականներով, որոնք նախագծված են API փականների այնպիսի սպեցիֆիկացիաներին համապատասխան, ինչպիսիք են API 594, API 600, API 602, API 608 և API 609:

Այս համակարգերից մի քանիսը կարող են պարունակել նաև API 6D դարպասային, գնդաձև և հակադարձ փականներ: Քանի որ հարթակի կամ հորատման նավի վրա գտնվող բոլոր խողովակաշարերը գտնվում են օբյեկտի ներսում, խողովակաշարերի համար API 6D փականներ օգտագործելու խիստ պահանջները չեն կիրառվում: Չնայած այս խողովակաշարային համակարգերում օգտագործվում են փականների մի քանի տեսակներ, նախընտրելի փականի տեսակը գնդաձև փականն է:

Խողովակաշարեր

Չնայած խողովակաշարերի մեծ մասը թաքնված է տեսադաշտից, դրանց առկայությունը սովորաբար ակնհայտ է: «Նավթամուղ» գրությամբ փոքր ցուցանակները ստորգետնյա տրանսպորտային խողովակաշարերի առկայության ակնհայտ ցուցիչներից մեկն են: Այս խողովակաշարերն իրենց ողջ երկարությամբ հագեցած են բազմաթիվ կարևոր փականներով: Խողովակաշարերի արտակարգ անջատման փականները տեղադրվում են ստանդարտներով, կանոնակարգերով և օրենքներով սահմանված ժամանակահատվածներում: Այս փականները ծառայում են խողովակաշարի որևէ հատված մեկուսացնելու կարևոր ծառայությանը՝ արտահոսքի կամ սպասարկման անհրաժեշտության դեպքում:

Խողովակաշարի երթուղու երկայնքով ցրված են նաև այնպիսի կառույցներ, որտեղ գիծը դուրս է գալիս գետնից և գծի վրա հասանելիություն կա: Այս կայանները «խոզանակ» մեկնարկային սարքավորումների տեղակայման վայրն են, որոնք բաղկացած են խողովակաշարերի մեջ տեղադրվող սարքերից՝ գիծը ստուգելու կամ մաքրելու համար: Այս խոզանակ մեկնարկային կայանները սովորաբար պարունակում են մի քանի փականներ՝ դարպասային կամ գնդաձև: Խողովակաշարային համակարգի բոլոր փականները պետք է լինեն լրիվ բացվածքով (լիարժեք բացվածքով), որպեսզի խոզանակների անցումը հնարավոր լինի:

Խողովակաշարերը նաև էներգիայի կարիք ունեն՝ խողովակաշարի շփման դեմ պայքարելու և գծի ճնշումն ու հոսքը պահպանելու համար: Օգտագործվում են կոմպրեսորային կամ պոմպակայաններ, որոնք նման են վերամշակման կայանի փոքր տարբերակների՝ առանց բարձր ճաքող աշտարակների: Այս կայաններում տեղակայված են տասնյակ դարպասային, գնդաձև և հակադարձ խողովակաշարային փականներ:

Խողովակաշարերն իրենք նախագծված են տարբեր ստանդարտների և կոդերի համաձայն, մինչդեռ խողովակաշարային փականները համապատասխանում են API 6D խողովակաշարային փականներին։

Կան նաև ավելի փոքր խողովակաշարեր, որոնք սնուցում են տներ և առևտրային կառույցներ: Այս խողովակաշարերը մատակարարում են ջուր և գազ և պաշտպանված են փակող փականներով:

Խոշոր համայնքները, մասնավորապես Միացյալ Նահանգների հյուսիսային մասում, գոլորշի են մատակարարում առևտրային հաճախորդների ջեռուցման կարիքները հոգալու համար: Այս գոլորշու մատակարարման գծերը հագեցած են տարբեր փականներով՝ գոլորշու մատակարարումը կառավարելու և կարգավորելու համար: Չնայած հեղուկը գոլորշի է, ճնշումներն ու ջերմաստիճանները ցածր են, քան էլեկտրակայանների գոլորշու արտադրության դեպքում: Այս ծառայության մեջ օգտագործվում են տարբեր տեսակի փականներ, չնայած հարգված խցանային փականը դեռևս տարածված ընտրություն է:

Նավթավերամշակման և նավթաքիմիական

Զտիչ գործարանների փականները արդյունաբերական փականների ավելի մեծ օգտագործման են ենթարկվում, քան փականների որևէ այլ հատվածում։ Զտիչ գործարաններում կան ինչպես կոռոզիոն հեղուկներ, այնպես էլ որոշ դեպքերում՝ բարձր ջերմաստիճաններ։

Այս գործոնները որոշում են, թե ինչպես են փականները կառուցվում API փականների նախագծման այնպիսի պահանջներին համապատասխան, ինչպիսիք են API 600-ը (փականներ), API 608-ը (գնդիկավոր փականներ) և API 594-ը (հակահակափականներ): Այս փականներից շատերի կողմից սպասարկվող դժվարությունների պատճառով հաճախ անհրաժեշտ է լրացուցիչ կոռոզիայի նվազեցում: Այս նվազեցումը դրսևորվում է API նախագծային փաստաթղթերում նշված պատերի ավելի մեծ հաստությամբ:

Գրեթե բոլոր հիմնական փականների տեսակները կարելի է գտնել առատությամբ տիպիկ խոշոր վերամշակման գործարաններում: Ամենուրեք հանդիպող փականները դեռևս բլրի թագավորն են՝ ամենամեծ բնակչությամբ, բայց քառորդ պտույտով փականները զբաղեցնում են իրենց շուկայական մասնաբաժնի ավելի ու ավելի մեծ մասը: Այս ոլորտում (որտեղ նույնպես մի ժամանակ գերիշխում էին գծային արտադրանքները) հաջողությամբ ներխուժող քառորդ պտույտով արտադրանքներից են բարձր արդյունավետության եռակի օֆսեթային թիթեռային փականները և մետաղական նստատեղերով գնդիկավոր փականները:

Ստանդարտ դարպասային, գնդաձև և հակադարձ փականները դեռևս մեծ քանակությամբ հանդիպում են, և դրանց դիզայնի ճշգրտության և արտադրության տնտեսողականության շնորհիվ շուտով չեն անհետանա։

Զտիչ գործարանի փականների ճնշման վարկանիշները տատանվում են 150-ից մինչև 1500 դասի, որտեղ ամենատարածվածը 300 դասն է։

Պարզ ածխածնային պողպատները, ինչպիսիք են WCB կարգի (ձուլած) և A-105 (կռած), ամենատարածված նյութերն են, որոնք նշված և օգտագործվում են զտման գործարանների սպասարկման փականներում: Զտման գործընթացների շատ կիրառություններ գերազանցում են պարզ ածխածնային պողպատների վերին ջերմաստիճանային սահմանները, և այդ կիրառությունների համար նախատեսված են ավելի բարձր ջերմաստիճանի համաձուլվածքներ: Դրանցից ամենատարածվածը քրոմ/մոլիբդենային պողպատներն են, ինչպիսիք են 1-1/4% Cr, 2-1/4% Cr, 5% Cr և 9% Cr: Անժանգոտվող պողպատները և բարձր նիկելի պարունակությամբ համաձուլվածքները նույնպես օգտագործվում են որոշ հատկապես խիստ զտման գործընթացներում: