Selección e instalación de válvulas de retención comunes

Ala válvula de retenciónes un tipo de válvula automática que se basa en el peso del medio fluido o la potencia externa para abrir y cerrar las partes de apertura y cierre (disco), y también se denomina válvula unidireccional, que se usa ampliamente en sistemas de tuberías petroquímicas para evitar que el medio fluya hacia atrás, evite que el motor de accionamiento se invierta y controle la descarga del medio en el contenedor. La selección y la instalación de tuberías correctas y razonables están directamente relacionadas con el funcionamiento seguro y estable de los equipos y sistemas de tuberías. Los principios de selección y los requisitos de instalación de las válvulas de retención comunes se presentan en detalle en este artículo con base en el proyecto de ingeniería terrestre real del campo petrolífero, y brindan una cierta referencia para la mayoría de los diseñadores de ingeniería al combinar algunos ejemplos de la instalación de tuberías de distribución.
 
1.Selección de válvulas de retención de uso común
En ingeniería de terrenos de campos petroleros, de uso comúnrevisar válvulasincluyen válvulas de retención de elevación, válvulas de retención de columpio, válvulas de retención de mariposa y válvulas de retención de diafragma. Diferentes tipos detienen diferentes estructuras de disco, así como métodos de apertura y cierre, por lo que sus condiciones de trabajo aplicables también son diferentes. Por lo general, en la etapa inicial del diseño de ingeniería, los diseñadores de procesos seleccionan el tipo de válvula de retención mediante la evaluación cualitativa de la velocidad de cierre requerida y las características de velocidad de la válvula de retención para una presión de impacto mínima o un cierre sin impacto en condiciones de trabajo específicas. Aunque este método no es muy preciso, generalmente es adecuado para la mayoría de las ocasiones.
 


Sobre esta base, la selección de la válvula de retención sigue principalmente los siguientes principios:
(1) La presión nominal de la válvula de retención debe coincidir con la presión de producción requerida en el proyecto real.
(2) La válvula de retención no se corroe fácilmente por el medio fluido del sistema de tuberías.
(3) La pérdida por fricción de la válvula de retención debe cumplir con los requisitos para el diseño del proceso cuando las partes de apertura y cierre están completamente abiertas; asegúrese de que las piezas de apertura y cierre estén completamente abiertas durante la producción normal.

(4) La posible fuerza de impacto del golpe de ariete de la válvula de retención no debe exceder la resistencia del equipo o sistema de tuberías.

(5) La resistencia transversal y la resistencia a la fatiga de los componentes de la válvula de retención deben cumplir con los requisitos de producción y operación.
(6) Sobre la base de cumplir con el diseño y la producción, la válvula de retención seleccionada debe ser económica, de tamaño pequeño, liviana y adecuada para el transporte y el mantenimiento.

(7) Los tamaños de tubería aplicables y las condiciones de presión de las válvulas de retención con diferentes estructuras son diferentes, lo que tiene cierto significado de referencia para la selección de válvulas de retención, como se muestra en la Tabla 1.

 
Tabla 1 Referencia para la selección de válvulas de retención específicas bajo diferentes diámetros nominales y condiciones de presión

 
On the basis of the above valve selection requirements, predecessors have summarized some new types of check valves with good applicability for special working conditions. The designer can combine the actual engineering and fully consider the advantages of the new valve when selecting the model. For example, there are many high-efficiency silent check valves used in overseas oil and gas field ground engineering projects. The valve disc has light weights, quick operation, extremely short opening strokes (the fastest opening time is only 0.15s) and short structure length, which is especially suitable for long-distance transportation and can be installed at any position of the pipeline. There is no impact and noise when the valve is closed.
 
In addition, when the valve is closed under certain conditions, the water hammer impact force is required to be small or there should be no water hammer impact. It is recommended that  slow-closing swing check valves and slow-closing butterfly check valves should be used. However, in order to save investment, in the water supply pipeline with high pump head, short pressure pipe section and air pressure surge chambers, there is no need to use slow closing check valves. Ordinary check valves can ensure the safety of the project. On the contrary, for places with high pump head, long pressure pipe sections and no air pressure surge chambers, hydraulic control slow-closing check valves are selected at present. In the long-distance pipeline with low pump head, the medium backflow speed is slow, and the slow-closing check valves should not be used. The electric check valve should be selected to obtain the slow-closing effect.
 
As a piping professional designer, check valves should be installed reasonably according to process piping and instrument flow chart (P&ID). When a specific type of check valve is installed, it is necessary to fully consider its size parameters and installation conditions. In overseas oilfield ground engineering projects, parameters of check valves mainly refer to API, ASME, BS and other international general specifications, such as API 6D, API 594, API 602, ASMEB 16.34, BS 1868, BS 1873, ISO 15761, MSS SP-42, MSS SP-80, etc. In China’s oilfield ground engineering projects, they are mainly in accordance with GB/T12233, GB/T12235, GB/T12236, GB/T13932, JB/T8937 and other standards.
 
2. Installation points for attention for common check valves
The check valve should be installed in a place which is easy for operators to access and maintain. The internal structure of the check valve determines its unique installation characteristics. The following points need to be paid attention to:

(1) The check valve must be installed in strict accordance with the direction indicated by the arrow of the valve, and the reversed direction is not allowed.

(2) Straight-through lift check valves are often installed on horizontal pipelines, while vertical lift check valves can be installed on vertical pipelines where the medium flows from bottom to top.
(3) The lifting bottom valve is mainly installed on the standpipe at the end of the suction pipe of the water pump that cannot be self-primed or has no vacuum pump to pump air and water. The bottom valve needs to be submerged in water to prevent the water from flowing backwards, which enters the suction pipe or is poured into the pump and suction pipe in advance, ensuring that the water pump is normally turned on. There is a filter to stop impurities from entering the suction pipe and avoid damage to the pump and related equipment.
(4) The swing check valve is suitable for installing on horizontal pipelines; when it is installed on vertical pipelines, the medium must flow from the bottom to top, and it can also be installed on tilted pipelines.
(5) The wafer check valve is relatively flexible in installation positions, small in size and convenient for pipeline layout. It is often installed in a pipeline system with a DN between 100mm and 400mm to replace lift and swing check valves.
(6) The butterfly check valve has a simple structure and can only be installed on a horizontal pipeline; in order to reduce the installation height of a stop valve of a pump outlet, this type of valve can be considered as a priority.
(7) The slow closing check valve is installed for different ways. If it is placed in the well, there should be room for maintenance; it should not be placed in an environment below 0°C.
(8) The diaphragm check valve is generally installed between two flanges or tightened between pipe joints; the requirements for its working conditions are more stringent. For example, a corrugated ring rubber diaphragm check valve is more suitable for places with a wide range of medium flow changes, but the working conditions are limited to within 1MPa and 70°C.

(9) The check valve should be installed far away from the source of pulsation, and try to ensure that there is no major disturbance in the front and rear of pipelines. Some check valves have a requirement for the straight pipe length before and after them. Suitable supports and hangers can be chosen for pipeline layout to improve the stability of the pipeline, ensuring that the check valve is operated normally and its service life extends.