Di antara pengguna yang menggunakan katup globe berdiameter besar setiap hari, mereka sering melaporkan masalah bahwa katup globe berdiameter besar seringkali sulit ditutup ketika digunakan dalam media dengan perbedaan tekanan yang relatif besar, seperti uap, air bertekanan tinggi, dll. Saat ditutup dengan paksa, selalu ditemukan kebocoran, dan sulit untuk menutup rapat. Penyebab masalah ini adalah desain struktural katup dan torsi keluaran yang tidak mencukupi pada tingkat batas kemampuan manusia.

Analisis Kesulitan dalam Mengganti Katup Berdiameter Besar

Batas gaya keluaran horizontal rata-rata orang dewasa adalah 60-90 kg, tergantung pada fisik yang berbeda.

Secara umum, arah aliran katup globe dirancang agar masuk rendah dan keluar tinggi. Ketika seseorang menutup katup, tubuh manusia mendorong roda tangan untuk berputar secara horizontal, sehingga daun katup bergerak ke bawah untuk menutup. Pada saat ini, perlu untuk mengatasi kombinasi tiga gaya, yaitu:

(1) Gaya dorong aksial Fa;

(2) Gaya gesekan Fb antara kemasan dan batang katup;

(3) Gaya gesekan kontak Fc antara batang katup dan inti cakram katup

Jumlah momen adalah ∑M=(Fa+Fb+Fc)R

Terlihat bahwa semakin besar diameter, semakin besar pula gaya dorong aksialnya. Ketika mendekati kondisi tertutup, gaya dorong aksial hampir mendekati tekanan aktual jaringan pipa (karena P1-P2≈P1, P2=0).

Sebagai contoh, katup globe kaliber DN200 digunakan pada pipa uap 10 bar, hanya gaya dorong aksial penutupan pertama Fa = 10 × πr² = 3140 kg, dan gaya melingkar horizontal yang dibutuhkan untuk menutup mendekati batas gaya melingkar horizontal yang dapat dihasilkan oleh tubuh manusia normal, sehingga sangat sulit bagi satu orang untuk menutup katup sepenuhnya dalam kondisi ini.

Tentu saja, beberapa pabrik merekomendasikan pemasangan katup tersebut secara terbalik, yang memecahkan masalah sulitnya menutup, tetapi ada juga masalah sulitnya membuka kembali setelah ditutup.

Analisis Penyebab Kebocoran Internal pada Katup Globe Berdiameter Besar

Katup globe berdiameter besar umumnya digunakan pada saluran keluar boiler, silinder utama, saluran uap utama, dan lokasi lainnya. Lokasi-lokasi ini memiliki masalah-masalah berikut:
(1) Umumnya, perbedaan tekanan di outlet boiler relatif besar, sehingga laju aliran uap juga lebih besar, dan kerusakan erosi pada permukaan penyegelan juga lebih besar. Selain itu, efisiensi pembakaran boiler tidak dapat mencapai 100%, yang akan menyebabkan uap di outlet boiler memiliki kandungan air yang besar, yang akan mudah menyebabkan kavitasi dan kerusakan kavitasi pada permukaan penyegelan katup.

(2) Untuk katup penghenti di dekat outlet boiler dan sub-silinder, karena uap yang baru keluar dari boiler memiliki fenomena superheating intermiten, dalam proses penjenuhannya, jika perlakuan pelunakan air boiler tidak terlalu baik, sebagian air sering kali mengalami pengendapan. Zat asam dan basa akan menyebabkan korosi dan erosi pada permukaan penyegelan; beberapa zat yang dapat mengkristal juga dapat menempel pada permukaan penyegelan katup dan mengkristal, sehingga katup tidak dapat menutup rapat.

(3) Untuk katup masuk dan keluar sub-silinder, konsumsi uap setelah katup besar dan terkadang kecil karena persyaratan produksi dan alasan lainnya. Menyebabkan erosi, kavitasi dan kerusakan lainnya pada permukaan penyegelan katup.

(4) Umumnya, ketika pipa berdiameter besar dibuka, pipa perlu dipanaskan terlebih dahulu, dan proses pemanasan awal biasanya membutuhkan aliran uap kecil untuk melewatinya, sehingga pipa dapat dipanaskan secara perlahan dan merata sampai batas tertentu sebelum katup penghenti dapat dibuka sepenuhnya untuk menghindari kerusakan pipa. Pemanasan yang cepat menyebabkan pemuaian yang berlebihan, yang merusak beberapa bagian sambungan. Namun, dalam proses ini, bukaan katup seringkali sangat kecil, yang menyebabkan tingkat erosi jauh lebih besar daripada efek penggunaan normal, dan secara serius mengurangi masa pakai permukaan penyegelan katup.

Solusi untuk Kesulitan dalam Mengganti Katup Globe Berdiameter Besar

(1) Pertama-tama, disarankan untuk memilih katup globe dengan segel bellow, yang menghindari pengaruh hambatan gesekan katup pendorong dan katup pengemas, dan membuat pergantian lebih mudah.

(2) Inti katup dan dudukan katup harus terbuat dari bahan dengan ketahanan erosi dan kinerja aus yang baik, seperti karbida Stellite;

(3) Disarankan untuk menggunakan struktur cakram katup ganda, yang tidak akan menyebabkan erosi berlebihan karena bukaan kecil, yang akan memengaruhi masa pakai dan efek penyegelan.