Hoe Werkt een Trunnion Kogelkraan

Trunnion-kogelkranen zijn kwartslag-afsluiters die worden gebruikt om de stroming van media in een pijpleiding te regelen. In tegenstelling tot de meer gebruikelijke "vrij zwevende" kogelkraan bouwvorm, hebben trunnion-kogelkranen een unieke configuratie. In een trunnion-kogelkraan wordt de kogel vastgezet door deze aan de ene kant met de spindel te verbinden en aan de andere kant met een as, de zogenaamde trunnion, waardoor de kogel stevig op zijn plaats blijft. Een zwevende kogelkraan daarentegen verbindt de kogel alleen met de spindel, waardoor deze kan "zweven". Dit verschil wordt geïllustreerd in Figuur 1, gemarkeerd door een rode kader.

Trunnion kogelkleppen hebben veel verschillende voordelen ten opzichte van vrij zwevende kleppen, ze zijn geschikt voor toepassingen met lage en hoge druk en bieden lagere operationele kosten dan vrij zwevende kogelkleppen.

Trunnion kogelklep voordelen

Hogedruktoepassingen

Voor toepassingen met hoge druk is een kogelkraan met tappen het ideale kogelkraanontwerp. Bij zwevende kogelkranen heeft de kogel enige bewegingsvrijheid. Tijdens het gebruik drijft de kogel lichtjes stroomafwaarts tegen de zittingring en creëert zo een afdichting aan slechts één kant van de klep. Bovendien wordt de torsie op de stang ook verhoogd.

Dit is het punt waarop het trunnionontwerp een oplossing biedt. Bij het ontwerp van de tappenkogelkraan zweeft de kogel niet omdat hij met de tappen verbonden is. Dit is voordelig omdat de afdichting aan beide zijden goed blijft en er geen extra torsie op de stang wordt uitgeoefend. Daarom zal voor toepassingen met een hogere druk een kogelkraan met tappen een betere afdichting bieden en minder torsie nodig hebben om te draaien.

Veerbelaste stoelen

Kogelkleppen met tappen zijn voorzien van veerbelaste zittingen. Bij een vlotterende kogelkraan dwingt de druk de kogel tegen de zittingen, waardoor een afdichting ontstaat. Helaas heeft de kogelklep een hoge druk nodig om een effectieve afdichting te creëren, waardoor hij ineffectief zou zijn in lagedruksystemen.

Op een draaitap gemonteerde kogelkleppen zijn doeltreffend in situaties met zowel lage als hoge druk. In situaties met weinig of geen druk zorgen de veerbelaste zittingen voor een afdichting, terwijl ze ook werken in toepassingen met hoge druk.

Lagere operationele kosten

Een op een draaitap gemonteerde kogelkraan zorgt voor lagere operationele kosten omdat elke extra druk op de klep wordt geabsorbeerd door de draaitap en de stang. Dit leidt tot een lager bedrijfskoppel en maakt een grote actuator overbodig.

Lees ons technisch artikel over de selectie van kogelkranen voor jouw toepassing voor meer informatie!

Op een tappen gemonteerde kogelkraan gewicht

Een kogelkraan met tappen is ontworpen volgens API608 of API 6D en voldoet aan verschillende andere industrienormen. API 6D geeft de basisontwerp-, afmetingen- en testnormen voor de tapklep. De API 6D standaard geeft ook de standaardgewichten van kogelafsluiters met tappen voor verschillende boorgaten en behuizingsafmetingen.

Trunnion kogelkranen met dubbele blokkering en ontluchting (dbb)

Dubbel blokkeren en ontluchten (DBB) is het proces waarbij een leidingsectie aan beide kanten van de klep wordt afgesloten in plaats van slechts aan één kant. Daarom kan een trunnion kogelkraan zowel de stroomopwaartse als de stroomafwaartse zijde van het werkgebied blokkeren en vervolgens de druk die in de leidingen en de klep achterblijft, ontluchten (bleeden). Een double block and bleed (DBB) wordt vaak gebruikt voor een striktere scheiding van de procesvloeistof van andere apparatuur. Deze bestaat meestal uit twee kogelkleppen die dienst doen als blokkeerkleppen en een ontluchtingsklep (meestal een kogel- of naaldklep) naar een veilige locatie, in overeenstemming met de plaatselijke milieuvoorschriften.

Een DBB-klep is een kogelkraan met zij-ingang ontworpen voor downstream, midstream en upstream gas- en olietoepassingen met een gelast of gebout huis. De klep heeft twee zittingen, die elk afzonderlijk een afdichting tegen druk bieden. Eén zitting sluit de vloeistof van stroomopwaarts af, en de andere zitting sluit de vloeistof van stroomafwaarts af. Voor een op een DBB-tap gemonteerde kogelkraan, als de klep in de gesloten stand staat en de vloeistof stroomopwaarts komt, duwt het de zitting tegen de kogel om de afdichting vrij te geven.

Wanneer de pijpleiding onder druk staat, wordt de kogelkraan gesloten. De vloeistof blijft opgesloten in de kogel, waardoor een resulterende druk in de kogel ontstaat. De druk in de kogel neemt toe wanneer de temperatuur in de kogel hoger wordt. Het is noodzakelijk de druk te ontluchten wanneer de druk in de kogel hoog genoeg wordt. Bij een kogelkraan met ontluchtingsfunctie duwt de druk in de kogel de zitting naar achteren doordat de veer achter de zitting samendrukt, en ontstaat er ontluchting tussen de afdichtingsvlakken. Volgens de API 6D-specificaties is de ontluchting/ontluchting vereist bij een druk van minder dan 1,33 keer de ontwerpdruk voor de kogelkleppen. Verschillende kritieke projecten moeten echter ontluchten bij een druk van minder dan 1,1 keer de oorspronkelijk ontworpen druk.

Kom meer te weten over kogelkleppen in onze uitgebreide kogelklepgids.