Provozní vlastnosti vysokotlakých kulových kohoutů v potrubích pro zemní plyn a vodu

Kulové ventily vysokého tlaku jsou klíčovými komponenty kritické infrastruktury, které zajišťují spolehlivou regulaci průtoku v přepravních systémech zemního plynu a pitné vody. Tyto ventily pracují za náročných podmínek, které vyžadují přesnost v utěsnění, odolnost proti korozi a mechanickou trvanlivost.

Plynárenské potrubí: Výkon v prostředí kyselého plynu
V přepravních sítích zemního plynu musí kulové ventily odolávat vysokému tlaku (v některých úsecích až do 10 MPa) a agresivnímu kyselému plynu (koncentrace H₂S ≥ 300 ppm), což vyžaduje přísné dodržování norem API 6D a NACE MR0175.

Materiálová a konstrukční shoda
Odolnost proti kyselému plynu: Tělesa ventilů a jejich vnitřní části jsou obvykle zhotoveny z duplexní nerezové oceli (ASTM A890 Gr. 5A) nebo slitin na bázi niklu (Inconel 625), certifikovaných dle normy NACE MR0175, aby bylo zabráněno vzniku trhlin způsobených sulfidickým napětím (SSC) a vodíkovou křehkostí (HIC).

Problémy s instalací a provozem
Svařování a řízení napětí: Uzavírací klapky jsou svařeny (ASME B31.8) nebo přírubově spojeny (ANSI B16.5) do potrubních systémů, přičemž správné zarovnání je klíčové pro zabránění deformaci sedla způsobené tepelným napětím. Při jedné události v roce 2022 způsobilo nesprávné zarovnání přírub posunutí sedla o 0,5 mm, což vedlo k selhání těsnění během tlakového rázu.

Vodovodní systémy: Odolnost v chlorovaném prostředí
Ve městských rozvodných sítích musí kulové klapky zvládat nepřetržitý průtok (rychlost ≤3 m/s) a vodu obsahující chlór (volný chlór 0,5–1,5 mg/L), a současně splňovat normy AWWA C507 a NSF/ANSI 61 pro bezpečnost pitné vody.

Závěr
Uzavírací kulové ventily vysokého tlaku vynikají v různorodých kritických aplikacích, jsou-li kombinovány s materiálovým inženýrstvím, dodržováním norem a preventivní údržbou. V případě zemního plynu je rozhodující odolnost vůči kyselému plynu a těsnění bez úniků, zatímco u vodních systémů je důležitá tolerance chlorinace a spolehlivost životnosti cyklu. Provozovatelé mohou prostřednictvím integrace provozních dat, průmyslových norem (API, AWWA, ISO) a nových technologií optimalizovat výkon ventilů a zajistit tak bezpečnost a efektivitu v infrastrukturních sítích.