სად გამოიყენება სარქველები: ყველგან!

სარქველების პოვნა დღეს თითქმის ყველგანაა შესაძლებელი: ჩვენს სახლებში, ქუჩის ქვეშ, კომერციულ შენობებში და ათასობით ადგილას ელექტრო და წყლის ქარხნებში, ქაღალდის ქარხნებში, ნავთობგადამამუშავებელ ქარხნებში, ქიმიურ ქარხნებსა და სხვა სამრეწველო და ინფრასტრუქტურულ ობიექტებში.

სარქველების ინდუსტრია მართლაც ფართომასშტაბიანია, მისი სეგმენტები მოიცავს წყლის განაწილებიდან დაწყებული, ბირთვული ენერგიითა და ნავთობისა და გაზის ზედა და ქვედა დინების მოპოვებით დამთავრებული. საბოლოო მომხმარებლის თითოეული ინდუსტრია იყენებს სარქველების რამდენიმე ძირითად ტიპს; თუმცა, კონსტრუქციისა და მასალების დეტალები ხშირად ძალიან განსხვავებულია. აქ მოცემულია ნიმუში:

წყლის სამუშაოები

წყლის განაწილების სფეროში წნევა თითქმის ყოველთვის შედარებით დაბალია, ხოლო ტემპერატურა - გარემოს. გამოყენების ეს ორი ფაქტი საშუალებას იძლევა გამოყენებულ იქნას სარქვლის დიზაინის ისეთი ელემენტები, რომლებიც არ გვხვდება უფრო რთულ აღჭურვილობაში, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურის ორთქლის სარქველები. წყალმომარაგების გარემოს ტემპერატურა საშუალებას იძლევა გამოყენებულ იქნას ელასტომერები და რეზინის საკეტები, რომლებიც სხვაგან არ არის შესაფერისი. ეს რბილი მასალები საშუალებას იძლევა, წყლის სარქველები აღიჭურვოს წვეთების მჭიდროდ დალუქვისთვის.

წყალმომარაგების სარქველების არჩევისას გასათვალისწინებელი კიდევ ერთი ფაქტორი კონსტრუქციის მასალების არჩევანია. თუჯი და დრეკადი რკინა ფართოდ გამოიყენება წყლის სისტემებში, განსაკუთრებით დიდი გარე დიამეტრის მილსადენებში. ძალიან პატარა მილების დამუშავება საკმაოდ კარგად შეიძლება ბრინჯაოს სარქვლის მასალებით.

წყალმომარაგების სისტემების უმეტესობის მიერ აღქმული წნევა, როგორც წესი, 200 psi-ზე გაცილებით დაბალია. ეს ნიშნავს, რომ უფრო სქელი კედლების მქონე, მაღალი წნევის მქონე კონსტრუქციები საჭირო არ არის. ამის მიუხედავად, არსებობს შემთხვევები, როდესაც წყლის სარქველები აგებულია მაღალი წნევის, დაახლოებით 300 psi-მდე, გასატარებლად. ეს გამოყენება, როგორც წესი, გრძელ აკვედუკებზე, წნევის წყაროსთან ახლოს ხდება. ზოგჯერ მაღალი წნევის წყლის სარქველები ასევე გვხვდება მაღალი კაშხლის ყველაზე მაღალი წნევის წერტილებში.

ამერიკის წყალმომარაგების ასოციაციამ (AWWA) გამოაქვეყნა სპეციფიკაციები, რომლებიც მოიცავს წყალმომარაგების სისტემებში გამოყენებული სარქველებისა და აქტივატორების მრავალ სხვადასხვა ტიპს.

ჩამდინარე წყლები

ობიექტში ან სტრუქტურაში შემავალი სუფთა სასმელი წყლის მეორე მხარე ჩამდინარე წყლების ან კანალიზაციის გამომავალია. ეს მილები აგროვებს ყველა ნარჩენ სითხეს და მყარ მასალას და მიმართავს მათ ჩამდინარე წყლების გამწმენდ ნაგებობაში. ამ გამწმენდ ნაგებობებს აქვთ დაბალი წნევის მილსადენებისა და სარქველების დიდი რაოდენობა „ჭუჭყიანი სამუშაოს“ შესასრულებლად. ჩამდინარე წყლების სარქველების მოთხოვნები ბევრ შემთხვევაში გაცილებით უფრო რბილია, ვიდრე სუფთა წყლის მომსახურების მოთხოვნები. ამ ტიპის მომსახურებისთვის ყველაზე პოპულარული არჩევანია რკინის კარიბჭე და საკონტროლო სარქველები. ამ მომსახურების სტანდარტული სარქველები აგებულია AWWA-ს სპეციფიკაციების შესაბამისად.

ენერგეტიკა

შეერთებულ შტატებში გამომუშავებული ელექტროენერგიის უმეტესი ნაწილი წარმოიქმნება ორთქლის ელექტროსადგურებში, რომლებიც იყენებენ წიაღისეული საწვავის და მაღალსიჩქარიან ტურბინებს. თანამედროვე ელექტროსადგურის სახურავის აწევა მაღალი წნევისა და ტემპერატურის მილსადენების სისტემებს მოგვცემს წარმოდგენას. ეს მთავარი ხაზები ორთქლის ენერგიის გენერაციის პროცესში ყველაზე კრიტიკულია.

ელექტროსადგურის ჩართვა/გამორთვისთვის მთავარ არჩევანს კვლავ ფარისებრი სარქველები წარმოადგენს, თუმცა ასევე გვხვდება სპეციალური დანიშნულების, Y-ს ფორმის გლობალური სარქველები. მაღალი ხარისხის, კრიტიკული მომსახურების ბურთულიანი სარქველები პოპულარობას იძენს ზოგიერთი ელექტროსადგურის დიზაინერთან და პოპულარობას იძენს ამ ოდესღაც წრფივი სარქველებით დომინირებულ სამყაროში.

მეტალურგია კრიტიკულად მნიშვნელოვანია ენერგეტიკული გამოყენების სარქველებისთვის, განსაკუთრებით მათთვის, რომლებიც მუშაობენ წნევისა და ტემპერატურის ზეკრიტიკულ ან ულტრა-ზეკრიტიკულ სამუშაო დიაპაზონებში. F91, F92, C12A, რამდენიმე ინკონელისა და უჟანგავი ფოლადის შენადნობთან ერთად, ხშირად გამოიყენება დღევანდელ ელექტროსადგურებში. წნევის კლასები მოიცავს 1500, 2500 და ზოგიერთ შემთხვევაში 4500. პიკური ელექტროსადგურების (რომლებიც მხოლოდ საჭიროებისამებრ მუშაობენ) მოდულაციური ბუნება ასევე დიდ დატვირთვას ახდენს სარქველებსა და მილსადენებზე, რაც მოითხოვს მყარ დიზაინს ციკლების, ტემპერატურისა და წნევის ექსტრემალური კომბინაციის გასამკლავებლად.

მთავარი ორთქლის სარქველების გარდა, ელექტროსადგურები დატვირთულია დამხმარე მილსადენებით, რომლებიც დასახლებულია მრავალი კარიბჭის, გლობუსის, საკონტროლო, პეპლისებრი და ბურთულიანი სარქველით.

ატომური ელექტროსადგურები მუშაობენ იმავე ორთქლის/მაღალსიჩქარიანი ტურბინის პრინციპით. მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ატომურ ელექტროსადგურში ორთქლი წარმოიქმნება დაშლის პროცესის შედეგად მიღებული სითბოთი. ატომური ელექტროსადგურის სარქველები მსგავსია მათი ნამარხი საწვავით მომუშავე „ბიძაშვილებისა“, გარდა მათი წარმომავლობისა და აბსოლუტური საიმედოობის დამატებითი მოთხოვნისა. ბირთვული სარქველები დამზადებულია უკიდურესად მაღალი სტანდარტებით, საკვალიფიკაციო და ინსპექტირების დოკუმენტაცია ასობით გვერდს ავსებს.

ნავთობისა და გაზის წარმოება

ნავთობისა და გაზის ჭაბურღილები და საწარმოო ობიექტები აქტიურად იყენებენ სარქველებს, მათ შორის ბევრ მძიმე დანიშნულების სარქველს. მიუხედავად იმისა, რომ ჰაერში ასობით ფუტის სიმაღლეზე ნავთობის ამოფრქვევის ალბათობა აღარ არსებობს, სურათი ასახავს მიწისქვეშა ნავთობისა და გაზის პოტენციურ წნევას. სწორედ ამიტომ, ჭაბურღილის თავები ან საშობაო ნაძვის ხეები მოთავსებულია ჭაბურღილის მილების გრძელი ჯაჭვის თავზე. ეს შეკრებები, სარქველებისა და სპეციალური ფიტინგების კომბინაციით, შექმნილია 10,000 psi-ზე მეტი წნევის გასატარებლად. მიუხედავად იმისა, რომ დღესდღეობით იშვიათად გვხვდება ხმელეთზე გათხრილ ჭაბურღილებზე, უკიდურესად მაღალი წნევა ხშირად გვხვდება ღრმა ზღვის ჭაბურღილებზე.

ჭაბურღილის თავის აღჭურვილობის დიზაინი რეგულირდება API სპეციფიკაციებით, როგორიცაა 6A, ჭაბურღილის თავისა და საშობაო ნაძვის ხის აღჭურვილობის სპეციფიკაცია. 6A-ში მოცემული სარქველები განკუთვნილია უკიდურესად მაღალი წნევის, მაგრამ ზომიერი ტემპერატურისთვის. საშობაო ნაძვის ხეების უმეტესობას აქვს ჩამკეტი სარქველები და სპეციალური გლობალური სარქველები, რომლებსაც ჩოკები ეწოდება. ჩოკები გამოიყენება ჭაბურღილიდან ნაკადის რეგულირებისთვის.

ჭაბურღილის თავების გარდა, ნავთობის ან გაზის საბადოზე მრავალი დამხმარე ნაგებობაა განთავსებული. ნავთობის ან გაზის წინასწარი დამუშავების ტექნოლოგიურ აღჭურვილობას რამდენიმე სარქველი სჭირდება. ეს სარქველები, როგორც წესი, ნახშირბადოვანი ფოლადისგანაა დამზადებული, რომელიც დაბალი კლასებისთვისაა განკუთვნილი.

ზოგჯერ, ნედლი ნავთობის ნაკადში გვხვდება ძლიერ კოროზიული სითხე - წყალბადის სულფიდი. ეს მასალა, რომელსაც ასევე მჟავე აირს უწოდებენ, შეიძლება სასიკვდილო იყოს. მჟავე აირის გამოწვევებთან გასამკლავებლად, უნდა იქნას გამოყენებული სპეციალური მასალები ან მასალების დამუშავების ტექნიკა NACE International MR0175 სპეციფიკაციის შესაბამისად.

ოფშორული ინდუსტრია

ოფშორული ნავთობის პლატფორმებისა და საწარმოო ობიექტების მილსადენების სისტემები შეიცავს მრავალ სარქველს, რომლებიც აგებულია სხვადასხვა სპეციფიკაციით, რათა გაუმკლავდეს ნაკადის კონტროლის ფართო სპექტრს. ეს ობიექტები ასევე შეიცავს სხვადასხვა მართვის სისტემის მარყუჟებს და წნევის შემსუბუქების მოწყობილობებს.

ნავთობის წარმოების ობიექტებისთვის, არტერიული გული არის ნავთობის ან გაზის აღდგენის მილსადენების სისტემა. მიუხედავად იმისა, რომ ყოველთვის არ არის თავად პლატფორმაზე, ბევრი წარმოების სისტემა იყენებს საშობაო ნაძვის ხეებს და მილსადენების სისტემებს, რომლებიც მუშაობენ 10,000 ფუტის ან მეტის არახელსაყრელ სიღრმეში. ეს წარმოების მოწყობილობა აგებულია ამერიკის ნავთობის ინსტიტუტის (API) მრავალი ზუსტი სტანდარტის შესაბამისად და მითითებულია API-ს რამდენიმე რეკომენდებულ პრაქტიკაში (RP).

ნავთობის დიდი პლატფორმების უმეტესობაზე, ჭაბურღილის თავიდან მომავალ ნედლ სითხეზე დამატებითი პროცესები გამოიყენება. ესენია წყლის გამოყოფა ნახშირწყალბადებისგან და აირისა და ბუნებრივი აირის სითხეების გამოყოფა სითხის ნაკადიდან. საშობაო ნაძვის ხის შემდგომი ეს მილსადენების სისტემები, როგორც წესი, აგებულია ამერიკის მექანიკური ინჟინრების საზოგადოების B31.3 მილსადენების კოდების შესაბამისად, სარქველებით, რომლებიც შექმნილია API სარქველების სპეციფიკაციების შესაბამისად, როგორიცაა API 594, API 600, API 602, API 608 და API 609.

ზოგიერთი ასეთი სისტემა შეიძლება ასევე შეიცავდეს API 6D საკეტიან, ბურთულიან და საკონტროლო სარქველებს. ვინაიდან პლატფორმაზე ან საბურღი გემზე არსებული ნებისმიერი მილსადენი ობიექტის შიდა მხარესაა, მილსადენებისთვის API 6D სარქველების გამოყენების მკაცრი მოთხოვნები არ ვრცელდება. მიუხედავად იმისა, რომ ამ მილსადენების სისტემებში გამოიყენება სარქვლის მრავალი ტიპი, სასურველი სარქვლის ტიპია ბურთულიანი სარქველი.

მილსადენები

მიუხედავად იმისა, რომ მილსადენების უმეტესობა დაფარულია, მათი არსებობა, როგორც წესი, აშკარაა. მიწისქვეშა სატრანსპორტო მილსადენების არსებობის ერთ-ერთი აშკარა მაჩვენებელია პატარა ნიშნები წარწერით „ნავთობის მილსადენი“. ეს მილსადენები აღჭურვილია მრავალი მნიშვნელოვანი სარქველით მთელ სიგრძეზე. მილსადენის საგანგებო გამორთვის სარქველები დამონტაჟებულია სტანდარტებით, კოდებითა და კანონებით დადგენილი ინტერვალებით. ეს სარქველები ემსახურება მილსადენის მონაკვეთის იზოლირებას გაჟონვის შემთხვევაში ან ტექნიკური მომსახურების საჭიროების შემთხვევაში.

ასევე, მილსადენის მარშრუტის გასწვრივ არის განლაგებული ობიექტები, სადაც ხაზი მიწიდან გამოდის და ხაზზე წვდომა შესაძლებელია. ეს სადგურები წარმოადგენს „ღორის“ ტიპის გამშვები აღჭურვილობის ადგილსამყოფელს, რომელიც შედგება მილსადენებში ჩასმული მოწყობილობებისგან, რომლებიც ან ხაზის შესამოწმებლად, ან გასაწმენდად არის ჩასმული. ეს ღორის გამშვები სადგურები, როგორც წესი, შეიცავს რამდენიმე სარქველს, ჭიშკრის ან ბურთულის ტიპის. მილსადენის სისტემაზე ყველა სარქველი სრული პორტით (სრული გახსნით) უნდა იყოს აღჭურვილი, რათა ღორის გავლა შესაძლებელი იყოს.

მილსადენებს ასევე სჭირდებათ ენერგია მილსადენის ხახუნის წინააღმდეგ საბრძოლველად და ხაზის წნევისა და ნაკადის შესანარჩუნებლად. გამოიყენება კომპრესორი ან სატუმბი სადგურები, რომლებიც მაღალი ბზარების კოშკების გარეშე გადამამუშავებელი ქარხნის პატარა ვერსიებს წააგავს. ამ სადგურებში განთავსებულია ათობით საკეტი, ბურთულიანი და საკონტროლო მილსადენის სარქველი.

თავად მილსადენები სხვადასხვა სტანდარტისა და კოდების შესაბამისად არის შექმნილი, ხოლო მილსადენის სარქველები API 6D მილსადენის სარქველებს მიჰყვება.

ასევე არსებობს უფრო მცირე ზომის მილსადენები, რომლებიც სახლებსა და კომერციულ შენობებში შედის. ეს ხაზები წყალსა და გაზს ამარაგებს და დაცულია გამორთვის სარქველებით.

დიდი მუნიციპალიტეტები, განსაკუთრებით შეერთებული შტატების ჩრდილოეთ ნაწილში, კომერციული მომხმარებლების გათბობის საჭიროებებისთვის ორთქლს ამარაგებენ. ორთქლის მიწოდების ეს ხაზები აღჭურვილია სხვადასხვა სარქველებით ორთქლის მიწოდების კონტროლისა და რეგულირებისთვის. მიუხედავად იმისა, რომ სითხე ორთქლია, წნევა და ტემპერატურა უფრო დაბალია, ვიდრე ელექტროსადგურის ორთქლის გენერაციის დროს. ამ სერვისში გამოიყენება სხვადასხვა ტიპის სარქველები, თუმცა ცნობილი საცობიანი სარქველი კვლავ პოპულარული არჩევანია.

ნავთობგადამამუშავებელი ქარხნები და ნავთობქიმიური მრეწველობა

ნავთობგადამამუშავებელი ქარხნების სარქველები სამრეწველო სარქველების უფრო მეტ გამოყენებას მოიცავს, ვიდრე ნებისმიერი სხვა სარქვლის სეგმენტი. ნავთობგადამამუშავებელი ქარხნები შეიცავს როგორც კოროზიულ სითხეებს, ასევე ზოგიერთ შემთხვევაში მაღალ ტემპერატურას.

ეს ფაქტორები განსაზღვრავს, თუ როგორ უნდა აშენდეს სარქველები API სარქველების დიზაინის სპეციფიკაციების შესაბამისად, როგორიცაა API 600 (ჩამკეტი სარქველები), API 608 (სფერული სარქველები) და API 594 (საკონტროლო სარქველები). ამ სარქველების უმეტესობის მიერ გაწეული რთული მომსახურების გამო, ხშირად საჭიროა დამატებითი კოროზიის შემწეობა. ეს შემწეობა გამოიხატება კედლის უფრო დიდი სისქით, რაც მითითებულია API დიზაინის დოკუმენტებში.

ტიპურ დიდ ნავთობგადამამუშავებელ ქარხანაში თითქმის ყველა ძირითადი ტიპის სარქველის პოვნა უხვადაა შესაძლებელი. ყველგან გავრცელებული ჩამკეტი სარქველი კვლავ ყველაზე დიდი რაოდენობითაა წარმოდგენილი, თუმცა მეოთხედ ბრუნვის სარქველები ბაზრის სულ უფრო დიდ წილს იკავებენ. მეოთხედ ბრუნვის სარქველები, რომლებიც წარმატებით მკვიდრდებიან ამ ინდუსტრიაში (რომელშიც ოდესღაც ხაზოვანი პროდუქტები დომინირებდა), მოიცავს მაღალი ხარისხის სამმაგი ოფსეტური პეპლისებრი სარქველებს და ლითონის ჩასადგმელ ბურთულიან სარქველებს.

სტანდარტული საკეტი, გლობალური და საკონტროლო სარქველები კვლავ მასობრივად გვხვდება და მათი დიზაინის სიმარტივისა და წარმოების ეკონომიურობის გამო, ისინი მალე არ გაქრებიან.

ნავთობგადამამუშავებელი ქარხანა-სარქველების წნევის რეიტინგი მერყეობს 150-ე კლასიდან 1500-ე კლასამდე, სადაც 300-ე კლასი ყველაზე პოპულარულია.

ჩვეულებრივი ნახშირბადოვანი ფოლადები, როგორიცაა WCB კლასის (ჩამოსხმული) და A-105 (ჭედილი), ყველაზე პოპულარული მასალებია, რომლებიც მითითებულია და გამოიყენება ნავთობგადამამუშავებელი ქარხნების მომსახურების სარქველებში. გადამუშავების პროცესის მრავალი გამოყენება ჩვეულებრივი ნახშირბადოვანი ფოლადების ზედა ტემპერატურულ ზღვრებს აჭარბებს და ამ გამოყენებისთვის უფრო მაღალი ტემპერატურის შენადნობებია მითითებული. მათგან ყველაზე პოპულარულია ქრომ/მოლიბდენის ფოლადები, როგორიცაა 1-1/4% Cr, 2-1/4% Cr, 5% Cr და 9% Cr. უჟანგავი ფოლადები და ნიკელის მაღალი შემცველობის შენადნობები ასევე გამოიყენება ზოგიერთ განსაკუთრებით მკაცრ გადამუშავების პროცესში.