Почему регуляторы давления нуждаются в тщательном испытании

Почему для безопасной работы промышленного регулятора давления требуются тщательные испытания

Регуляторы обратного давления и редукторы давления применяются в самых разных областях промышленности по всему миру. Они должны безотказно работать в тяжелых условиях: от жары вблизи экватора до суровых морозов вблизи полюсов Земли.

В каких бы условиях ни работал регулятор, его отказ не приведет ни к чему хорошему. Утечка технологической среды может дорого обойтись, а падение давления в результате отказа может нарушить работу всей системы и привести к серьезной опасности.

Как обеспечить надежную работу регулятора? При выборе и заказе регуляторов давления для промышленных жидкостных и газовых систем важно узнать у поставщика, как он проверяет эффективность работы. Если регуляторы продемонстрировали высокую эффективность в серии строгих испытаний, от них можно ожидать надежной работы в тяжелых условиях эксплуатации в долгосрочной перспективе.

Грамотное проектирование и продуманный лабораторный анализ помогут избежать отказов. Давайте узнаем почему.

Методы испытаний регуляторов

Не все поставщики регуляторов проводят испытания одинаково. Не существует единой стандартной процедуры проведения общих испытаний на эффективность, которая признана во всех отраслях, поэтому тщательность испытаний у разных поставщиков регуляторов существенно различается.

При выборе и заказе регулятора давления для промышленных жидкостных и газовых систем узнайте у поставщика, как он проверяет эффективность работы.

Следует использовать индивидуальный подход к разным испытаниям на эффективность, чтобы убедиться, что характеристики регулятора в самых экстремальных условиях соответствуют номинальным. Рекомендуется применять прогнозное моделирование для теоретического прогнозирования эксплуатационных характеристик, а затем проверить возникшие теории на практике с помощью испытаний. Ниже перечислены некоторые из самых важных испытаний.

Испытания на разрыв. Одна из самых важных характеристик регулятора давления — его способность сохраняться целостность при работе под давлением. Испытания на разрыв, которые могут проводиться под давлением, намного превышающим ожидаемое рабочее давление регулятора, помогут проектировщикам убедиться в том, что регулятор будет работать в соответствии с номинальными параметрами давления. Самые надежные регуляторы зачастую могут стабильно работать под давлением, в несколько раз превышающим номинальное.

Самые надежные регуляторы зачастую могут стабильно работать под давлением, в несколько раз превышающим номинальное.

Гидродинамические испытания. Представим себе редуктор, призванный понижать давление с 6000 фунтов на кв. дюйм на входе до 100 фунтов на кв. дюйм на выходе. Чтобы обеспечить стабильное давление на выходе, проектировщики должны выявить потенциальные точки роста давления в регуляторе. Поскольку сам регулятор замеряет давление на выходе в месте, где установлена мембрана, даже небольшие ошибки, допущенные при проектировании, могут привести к падению давления на выходе и ухудшению эксплуатационных характеристик.

Вычислительная гидродинамика (ВГД) и гидродинамические испытания — основные методы выявления зон давления внутри регулятора, позволяющие убедиться, что регулятор точно считывает, а значит, и контролирует, давление на выходе в соответствии с характеристиками системы. В ВГД применяются численный анализ и структуры данных для изучения и решения проблем, связанных с расходом и давлением технологической среды. Выявление этих проблем, которые могут повлиять на давление, позволяет проектировщикам грамотно спроектировать регулятор и гарантировать, соответствие фактического давления на выходе номинальному, что, в конечном счете, служит показателем качества регулятора.

Испытания на эффект нагнетаемого давления. Эффект нагнетаемого давления (SPE), также называемый зависимостью от входа, — это изменение давления на выходе вследствие изменения давления на входе. При снижении давления на входе соответствующим образом увеличивается давление на выходе. Аналогичным образом, при повышении давления на входе снижается давление на выходе.

Этот эффект в той или иной степени свойственен большинству регуляторов, и производитель обязан спрогнозировать его и свести к минимуму. Большинство поставщиков предоставляют заказчику сведения об изменении давления на выходе вследствие изменения давления на входе. Испытания на эффект нагнетаемого давления — важная часть процесса проектирования и разработки регулятора, призванная точно рассчитать значение SPE и свести его к минимуму.

Испытания на цикличную долговечность. После монтажа регулятора операторы вправе ожидать от него многолетней работы в течение многочисленных циклов срабатывания. Чтобы убедиться в долговечной работе регулятора, можно применить серию испытаний на циклическую долговечность.

Испытания на цикличную долговечность — это стендовые испытания, в рамках которых инженеры выполняют ряд различных циклов под нагрузкой, иногда до 120 циклов в секунду. Их цель — определить, когда и где у регулятора может начаться износ, способный ухудшить эксплуатационные характеристики. Вооружившись этими знаниями, инженеры смогут спроектировать более надежные регуляторы с прогнозируемым характером износа.

Операторы вправе ожидать от регулятора многолетней работы в течение миллионов циклов срабатывания.

Тепловые испытания. Поскольку регуляторы давления должны работать в разных условиях, полная проверка работоспособности регулятора при разных температурах является важной частью грамотного процесса разработки и проектирования продуктов.

Например, регуляторы давления из нержавеющей стали обычно применяются в промышленности общего назначения и, в большинстве случаев, имеют предсказуемые эксплуатационные характеристики. Однако экстремально высокие или низкие температуры могут повлиять на герметичность. Очень высокие температуры могут привести к вздутию некоторых эластомерных материалов; очень низкие температуры могут привести к потере гибкости материалов и их уменьшению в размерах. И то и другое может повлиять на герметичность и, соответственно, на надежность работы регулятора.

Почему тщательные испытания регулятора важны для вас

Работа в реальных условиях — самый главный критерий успеха для любого компонента промышленных жидкостных и газовых систем. Регуляторы давления должны обеспечить оптимальные характеристики для операторов, помогая контролировать давление в системе безопасным и надежным образом.

Применяемые производителем протоколы проектирования и испытания продуктов определяют соответствие регулятора этим требованиям. При выборе и заказе регуляторов для вашей системы стоит проконсультироваться с поставщиком и узнать, как были спроектированы и испытаны продукты, чтобы убедиться, что они смогут работать в самых тяжелых реальных условиях. Специалисты по регуляторам компании Swagelok с радостью ответят на ваши вопросы. Благодаря опыту производства регуляторов для самых разных областей промышленности мы поможем вам оценить, какой регулятор давления вам нужен, и подобрать оптимальное решение.

Поговорить со специалистами по регуляторам