Մեծ տրամագծի գնդաձև փականներ ամեն օր օգտագործող օգտատերերի շրջանում հաճախ նշվում է այն խնդիրը, որ մեծ տրամագծի գնդաձև փականները հաճախ դժվար է փակել, երբ դրանք օգտագործվում են համեմատաբար մեծ ճնշման տարբերություն ունեցող միջավայրերում, ինչպիսիք են գոլորշին, բարձր ճնշման ջուրը և այլն: Ուժով փակելիս միշտ հայտնաբերվում է արտահոսք, և դժվար է ամուր փակել: Այս խնդրի պատճառը փականի կառուցվածքային դիզայնն է և մարդու սահմանային մակարդակի անբավարար ելքային պտտող մոմենտը:

Մեծ տրամագծով փականների անջատման դժվարության վերլուծություն

Մեծահասակի միջին հորիզոնական սահմանային ելքային ուժը 60-90 կգ է՝ կախված տարբեր ֆիզիկական կառուցվածքներից։

Սովորաբար, գնդաձև փականի հոսքի ուղղությունը նախագծված է ներքևից ներս և վերևից դուրս։ Երբ մարդը փակում է փականը, մարդու մարմինը մղում է ձեռքի անիվը՝ հորիզոնական պտտվելու համար, որպեսզի փականի փեղկը շարժվի ներքև՝ փակումն իրականացնելու համար։ Այս պահին անհրաժեշտ է հաղթահարել երեք ուժերի համադրությունը՝ մասնավորապես՝

(1) Առանցքային հրող ուժ Fa;

(2) Շփման ուժ Fb՝ լցանյութի և փականի ցողունի միջև։

(3) Փականի ցողունի և փականի սկավառակի միջուկի միջև շփման շփման ուժը՝ Fc

Մոմենտների գումարը ∑M=(Fa+Fb+Fc)R է։

Կարելի է տեսնել, որ որքան մեծ է տրամագիծը, այնքան մեծ է առանցքային հրող ուժը։ Երբ այն մոտ է փակ վիճակին, առանցքային հրող ուժը գրեթե մոտ է խողովակաշարային ցանցի իրական ճնշմանը (P1-P2≈P1, P2=0 պատճառով)։

Օրինակ՝ 10 բար շոգեծխատարի վրա օգտագործվում է DN200 տրամաչափի գնդաձև փական, միայն առաջին փակման առանցքային հրումը Fa=10×πr2=3140 կգ է, և փակման համար անհրաժեշտ հորիզոնական շրջանաձև ուժը մոտ է այն հորիզոնական շրջանաձև ուժին, որը կարող են առաջացնել նորմալ մարդկային մարմինները։ Այդ պատճառով մեկ անձի համար շատ դժվար է լիովին փակել փականը այս պայմաններում։

Իհարկե, որոշ գործարաններ խորհուրդ են տալիս նման փականները տեղադրել հակառակ կարգով, ինչը լուծում է դժվար փակվելու խնդիրը, բայց կա նաև այն խնդիրը, որ փակվելուց հետո դրանք դժվար է բացել։

Մեծ տրամագծով գնդաձև փականների ներքին արտահոսքի պատճառների վերլուծություն

Մեծ տրամագծով գնդաձև փականները սովորաբար օգտագործվում են կաթսայի ելքերում, գլխավոր բալոններում, գոլորշու գլխավոր խողովակներում և այլ վայրերում: Այս վայրերն ունեն հետևյալ խնդիրները.
(1) Ընդհանուր առմամբ, կաթսայի ելքի մոտ ճնշման տարբերությունը համեմատաբար մեծ է, ուստի գոլորշու հոսքի արագությունը նույնպես մեծ է, և կնքման մակերեսին հասցվող էրոզիայի վնասը նույնպես մեծ է: Բացի այդ, կաթսայի այրման արդյունավետությունը չի կարող լինել 100%, ինչը կհանգեցնի կաթսայի ելքի մոտ գտնվող գոլորշու մեծ ջրի պարունակությանը, ինչը հեշտությամբ կառաջացնի կավիտացիա և կավիտացիայի վնաս փականի կնքման մակերեսին:

(2) Կաթսայի ելքի և ենթագլանի մոտ գտնվող փականի համար, քանի որ կաթսայից նոր դուրս եկած գոլորշին ունի պարբերական գերտաքացման երևույթ, իր հագեցման գործընթացում, եթե կաթսայի ջրի մեղմացման մշակումը շատ լավը չէ, ջրի մի մասը հաճախ նստվածք է տալիս: Թթվային և ալկալային նյութերը կոռոզիա և էրոզիա կնիքի մակերեսին կառաջացնեն. որոշ բյուրեղացվող նյութեր նույնպես կարող են կպչել փականի կնքման մակերեսին և բյուրեղանալ, ինչի արդյունքում փականը չկարողանա ամուր կնքվել:

(3) Ենթագլանների մուտքի և ելքի փականների համար, փականից հետո գոլորշու սպառումը մեծ է, իսկ երբեմն՝ փոքր՝ արտադրության պահանջներից և այլ պատճառներից ելնելով։ Կարող է առաջացնել էրոզիա, կավիտացիա և փականի կնքման մակերեսի այլ վնասներ։

(4) Սովորաբար, երբ բացվում է մեծ տրամագծով խողովակաշար, այն պետք է նախապես տաքացվի, և նախնական տաքացման գործընթացը սովորաբար պահանջում է գոլորշու փոքր հոսքի անցում, որպեսզի խողովակաշարը կարողանա դանդաղ և հավասարաչափ տաքացվել որոշակի չափով, նախքան փականի լրիվ բացումը՝ խողովակաշարին վնաս պատճառելուց խուսափելու համար: Արագ տաքացումը առաջացնում է չափազանց մեծ ընդարձակում, որը վնասում է որոշ միացման մասեր: Այնուամենայնիվ, այս գործընթացում փականի բացվածքը հաճախ շատ փոքր է, ինչը հանգեցնում է էրոզիայի արագության շատ ավելի մեծացման, քան սովորական օգտագործման էֆեկտը, և լրջորեն կրճատում է փականի կնքման մակերեսի ծառայության ժամկետը:

Մեծ տրամագծով գնդաձև փականների փոխարինման դժվարությունների լուծումներ

(1) Նախևառաջ, խորհուրդ է տրվում ընտրել փչովի կնքմամբ գնդաձև փական, որը կխուսափի մխոցային փականի և փաթեթավորման փականի շփման դիմադրության ազդեցությունից և կհեշտացնի անցումը։

(2) Փականի միջուկը և փականի նստատեղը պետք է պատրաստված լինեն լավ էրոզիայի դիմադրողականություն և մաշվածության ցուցանիշներ ունեցող նյութերից, ինչպիսիք են ստեիլիտային կարբիդը։

(3) Խորհուրդ է տրվում ընդունել կրկնակի փականի սկավառակային կառուցվածք, որը չի առաջացնի չափազանց մեծ էրոզիա փոքր բացվածքի պատճառով, ինչը կազդի ծառայության ժամկետի և կնքման էֆեկտի վրա։