Produkty kontroli przepływu AWWA: Normy dotyczące regulacji, izolacji i przepływu zwrotnego

Inżynier mediów piszący pakiet zaworów dla nowej strefy ciśnieniowej wpisuje w specyfikacji cztery słowa: „Produkty do kontroli przepływu AWWA”. Powracają trzy cytaty i żaden z nich nie zawiera tego samego zaworu. Jeden dostawca oferuje sterowany pilotem zawór redukcyjny, drugi przepustnicę z gumowym uszczelnieniem i siłownikiem elektrycznym, a jeszcze jeden zasuwę z gniazdem elastycznym. W wąskim znaczeniu wszystkie trzy cytaty można obronić.

Powód jest prosty: AWWA nie publikuje jednego standardu produktowego zwanego kontrolą przepływu. Publikuje rodzinę norm, które dzielą pracę według funkcji, obejmującą regulację, izolację, zapobieganie przepływowi zwrotnemu, uruchamianie i powłokę wewnętrzną. Najpierw napraw funkcję, a potem zastosuj standard.

Który standard AWWA obejmuje który produkt do kontroli przepływu

Poniższe podsumowanie nie zastępuje samych standardów, ale jest najszybszym sposobem skierowania specyfikacji do odpowiedniego dokumentu przed otwarciem pierwszej oferty.

Zakresy rozmiarów i oceny zmieniają się pomiędzy wydaniami. Zawsze sprawdzaj wydanie, do którego faktycznie odnosi się specyfikacja.

Wewnątrz zaworu sterowanego pilotem: skąd naprawdę bierze się dokładność

Kupujący mają tendencję do oceniania zaworu sterującego po jego korpusie. W konstrukcji sterowanej pilotem korpus ustala pojemność i zachowanie kawitacyjne, podczas gdy pętla pilotująca określa dokładność. Dwa zawory o identycznych korpusach i różnym wyposażeniu pilotowym będą w bardzo różny sposób utrzymywały ciśnienie za zaworem.

• Pilot wyczuwa ciśnienie za zaworem i moduluje membranę lub tłok głównego zaworu. Jeśli zawór czujnikowy znajduje się w warunkach turbulentnego przepływu lub w wysokim punkcie, w którym gromadzi się powietrze, zawór reaguje na hałas, a nie na ciśnienie.
• Krany czujnikowe są zwykle umieszczane w odległości od dwóch do pięciu średnic rury za prostą rurą i powinny zapewniać możliwość odizolowania i spłukiwania.
• Sterowanie prędkością w pętli pilota reguluje szybkość otwierania i zamykania zaworu. Zamknij zbyt szybko, a fala będzie przemieszczać się w górę głównej; zamyka się zbyt wolno i strefa dryfuje, zanim zawór zareaguje.
• Kawitacja, a nie natężenie przepływu, jest zwykle warunkiem ograniczającym. Dostawcy publikują wskaźnik kawitacji; w wielu projektach uszkodzenie zaczyna się, gdy wskaźnik operacyjny spadnie poniżej około 2,5. Jeżeli wymagany spadek ciśnienia jest zbyt duży dla jednego zaworu, należy go podzielić na dwa.
• Pozycja w przypadku awarii ma większe znaczenie niż wartość zadana. Sprężynowy zawór awaryjnie zamykający chroni strefę za zaworem; Fail-Open chroni zasilanie poprzedzające. Przed złożeniem zamówienia zdecyduj, jaką awarię system może tolerować.

Porównanie produktów kontroli przepływu AWWA obok siebie

Ukryte liczby za wyborem kontroli przepływu

Cena zakupu to zazwyczaj najmniejsza granica dwudziestoletniego kosztu zaworu regulacyjnego w wodociągu. Poniższy wykres pokazuje, jak faktycznie rozkłada się ten koszt w typowym okresie użytkowania.

Dwie kreski wyjaśniają, dlaczego w ogóle kupuje się zawory C530. Nieplanowane przestoje są kosztowne, ponieważ koszty ekipy są takie same niezależnie od tego, czy zawór działa, czy nie. Konserwacja jest kosztowna, ponieważ elastomery, piloty i powłoki mają ograniczoną trwałość; Okresy wymiany membrany i tulei w instalacjach czystej wody są często mierzone w ciągu pięciu do siedmiu lat, a znacznie krótsze w przypadku mediów ściernych lub agresywnych chemicznie.

Presja jest również czynnikiem kosztowym. Modele wycieków stosowane przez przedsiębiorstwa wodociągowe zwykle skalują wyciek przy ciśnieniu podniesionym do potęgi w przybliżeniu od 1,1 do 1,5, więc umiarkowane obniżenie ciśnienia w strefie powoduje nieproporcjonalne zmniejszenie utraty wody. Zawór regulacyjny, który ściśle utrzymuje nastawę przy niskim przepływie, stanowi zatem część budżetu wycieków, a nie tylko element hydrauliczny.

Gdzie zainstalowane są produkty kontroli przepływu AWWA

Dominują dystrybucja i zbieranie, ponieważ każda strefa ciśnieniowa, stacja podnoszenia i główna przekładnia wymagają zaworów, które regulują lub izolują. Wewnątrz oczyszczalni obraz się zmienia, ponieważ mediami rzadko jest czysta woda. Zawiesina wapienna, chlorek żelazowy, polimer, szlam ałunowy i płukanie wsteczne z filtra powodują osadzanie się kamienia, krystalizację lub ścieranie, a sterowany pilotem zawór regulacyjny, który idealnie sprawdza się w głównej sieci dystrybucyjnej, może być złym wyborem w przypadku linii wapienniczej.

Sterowane pneumatycznie zawory zaciskowe nadają się do tego zadania, ponieważ jedyną zwilżaną częścią jest gumowa tuleja. Nie ma siedziska, wnęki ani kieszeni, w której mogłyby gromadzić się kryształy, a rękaw można wymienić bez konieczności podnoszenia korpusu z żyłki. Kupujący porównują tabele rozmiarów zaworów zaciskowych przeciwko zaworom regulacyjnym C530 zazwyczaj wybierają pomiędzy dokładnością i odpornością na zatykanie, a nie pomiędzy dobrymi i złymi produktami.

Sterowane pneumatycznie zawory zaciskowe do zautomatyzowanych linii do szlamu i szlamu Tuleja gumowa jest jedyną częścią zwilżaną, umożliwiającą odporny na zatykanie przepływ w pełnym otworze i uruchamianie systemu sterowania w przypadku szlamu lub szlamu ściernego. Zobacz produkt →

W przypadku stref zautomatyzowanych jednostka sterowana pneumatycznie łączy zawór z systemem sterowania instalacją, utrzymując ścieżkę przepływu przy pełnym przekroju, wymaganą przez linie szlamu i szlamu.

Praktyczna sekwencja selekcji

1. Napisz obowiązek, a nie urządzenie. Określ tę funkcję w liczbach: zmniejsz ciśnienie z 120 psi do 65 psi w zakresie od 400 do 2400 gal/min, awaryjnie zamknięte, szczelne odcięcie.
2. Napraw kopertę przed porównaniem produktów: maksymalny i minimalny przepływ, zakres ciśnienia wlotowego, dopuszczalna strata ciśnienia, wymagana dokładność, temperatura i media.
3. W najgorszym przypadku sprawdź kawitację. Przeciętne warunki nie uszkadzają zaworów; robi to najniższe ciśnienie za zaworem w połączeniu z najwyższym ciśnieniem przed nim.
4. Rozmiar na końcu o niskim przepływie. Zawór dostosowany do przepływu szczytowego będzie sprawdzał się w nocy. Potwierdź współczynnik ograniczenia, jaki pilot może faktycznie utrzymać.
5. Potwierdź interfejs: kołnierze, wymiary powierzchni czołowej, luz siłownika i orientację trzpienia.
6. Określ dokumenty: raporty z testów hydrostatycznych i testów szczelności gniazd, dokumentacja powłok, certyfikaty materiałowe i szczegóły uruchamiania.

Tam, gdzie media są raczej ścierne niż czyste, kolejność pozostaje taka sama, ale zmienia się typ zaworu. Piasek, skratki, zgorzelina walcownicza i szlam mineralny szybko przecinają zawory z miękkim gniazdem, dlatego zasuwa nożowa z pełnym przelotem i wymienną wkładką ścieralną jest często lepszym rozwiązaniem izolacyjnym niż zasuwa z gniazdem elastycznym. Tę samą logikę przedstawiono bardziej szczegółowo w tym artykule Przewodnik po wyborze zasuwy noża do gnojowicy .

Zasuwy nożowe KGV-PU z powłoką poliuretanową do szlamu ściernego W pełni wyściełany korpus z poliuretanu i pełnoprzelotowa brama nożowa są odporne na szlam o dużej zawartości części stałych i dużej prędkości, w przypadku którego zawory o miękkim gnieździe szybko się zużywają. Zobacz produkt →

Serie zbudowane wokół korpusu wyłożonego poliuretanem lub wzmocnionego w inny sposób są zwykle zarezerwowane dla linii, w których zarówno zawartość ciał stałych, jak i prędkość są wysokie.

Konserwacja, testowanie i zgodność

Zawory zawodzą powoli i cicho. Wartość zadana, która dryfuje o dwa lub trzy psi bez żadnej zmiany zapotrzebowania, zwykle wskazuje na zabrudzony pilot, spuchniętą membranę lub częściowo zablokowaną linię czujnikową, a nie na zmianę systemu.

• Co najmniej raz w roku sprawdzaj każdy zawór odcinający i zapisuj moment obrotowy lub obroty; trend wzrostowy przewiduje upadek łodygi lub siedzenia.
• Przechowuj zespoły pilota, membrany i tuleje w magazynie. Decydują, czy naprawa zajmie dwie godziny, czy dwa tygodnie.
• Co miesiąc rejestruj wartość zadaną i ciśnienie za zaworem. Dryf to najtańszy dostępny sygnał wczesnego ostrzegania.
• Zachowaj certyfikaty testów. Raporty dotyczące hydrostatyki i wycieków z gniazd oraz zapisy dotyczące powłoki wewnętrznej są potrzebne przy oddaniu do użytku i ponownie podczas audytów.
• Powłokę traktować jako element konserwacji. Kołnierze wycięte na miejscu i porysowane wnętrza wymagają poprawek; w wodzie agresywnej uszkodzenie powłoki staje się uszkodzeniem korozyjnym.

Na osobną uwagę zasługują chemiczne pętle dozujące. Linie doprowadzające polimer, wapno i koagulant są często lepiej obsługiwane przez pompę perystaltyczną lub wężową niż przez jakikolwiek zawór umieszczony na ścieżce przepływu, ponieważ pompa odmierza dawkę i nic nie blokuje linii.

Pompy rolkowe do dozowania chemikaliów i mediów ściernych Perystaltyczna pompa wężowa odmierza dawki środków chemicznych i tłoczy media ścierne lub lepkie, przy czym z cieczą styka się wyłącznie wąż. Zobacz produkt →

Pompy wężowe rolkowe są tutaj powszechnie stosowane, ponieważ jedyną częścią zużywalną jest sam wąż, a dokładność dozowania pozostaje stabilna w miarę starzenia się węża.

Produkty do kontroli przepływu AWWA nie są kategorią katalogową. Stanowią one opartą na standardach odpowiedź na określone zadanie, a najszybszym sposobem uniknięcia błędnego zakupu jest nazwanie funkcji przed nazwaniem zaworu. Regulacja dotyczy C530, izolacja – C504, C507, C509 lub C515, zabezpieczenie przed przepływem zwrotnym – C508, a siłownik i powłoka pochodzą z C540 i C550.

Po ustaleniu normy pozostałe decyzje dotyczą zwykłej inżynierii: sprawdzenie kawitacji w najgorszym przypadku, dobór rozmiaru po stronie niskiego przepływu, przewód czujnikowy w prostej rurze, pozycja awarii uzgodniona z operacjami i zapasowe piloty na półce. Zakłady użyteczności publicznej działające w tej kolejności zazwyczaj kupują mniej zaworów i rzadziej je wymieniają.