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管道運輸行業電動閥門應用解決方案

       管道運輸已成為當代能源運輸的主要方式。利用石油、天然氣、煤炭等資源的長輸管道運輸,已成為解決世界能源運輸問題的重要手段。
       世界上主要的油氣生產國和消費國利用大量的長輸管道來解決油氣資源的輸送問題,95%以上的天然氣是通過管道輸送的。
       管道用閥門的結構及特點
       平面閘閥是一種平行式滑閥。關閉部分可以是單閘板,也可以是帶開啟機構的雙閘板。閘板對閥座的壓力由作用在浮動閘板或浮動閥座上的介質壓力控制。如果是雙閘板平面閘閥,兩閘板之間的開啟機構可以補充壓力。
       特征
       平面閘閥的主要特點是:結構長度短,密封性能好,操作扭矩小,關閉啟閉力小,流動阻力小,無需對閥門設置異常升壓裝置,平面閘閥帶有導流孔,可通過清洗機對管路進行清洗。但閥門的結構高度較高,約為管徑的3-4倍。
       球閥,是指用具有圓形通孔的球體作為啟閉部件,使球體隨閥桿轉動,以達到閥門的啟閉動作。啟閉部分(球)由閥桿驅動,繞方工作球閥的軸線旋轉。
       球閥的主要特點是:結構緊湊、密封性能好,90°旋轉的開啟和關閉,快速打開和關閉閥門,操作時間短,次要的輔助密封通過注入密封油脂、防火結構的座位可以保證閥門的密封,以防火災,并匹配快速切斷裝置可實現緊急閥的開啟和關閉。
       球形調節閥由左閥體、閥座、球體、閥桿軸和閥座,其特點是在一個圓形的孔通過球中心垂直排列在球體的中心和原始的流道孔,蝶板放置在通道,蝶板的一端凸肋與槽匹配莖軸的一端,另一端是限于一個極限環。
       特征
       球形控制閥具有流量大、結構簡單、穩定性好、操作維護方便、全開時流動阻力小、許用壓差大、噪音低、抗空化性能好等優點。
       所有止回閥都有開啟壓力。當工作介質壓力大于單向閥開啟壓力時,壓縮彈簧,推動單向閥擋板開啟,介質流動平穩。當工作介質回流時,介質會按壓止回閥體上的擋板。介質壓力越大,壓力越小。此時,擋板完全阻擋了整個系統,消除了介質回流的可能性。通過止回閥的二種結構可以更直觀的理解。
       止回閥采用阻尼結構,能有效消除管路的振動,減少流動阻力;雙密封(低壓采用彈性密封,高壓采用金屬金屬密封),密封效果好;通過管道清掃器。
       減壓閥結構主要有兩種類型:彈簧式和杠桿式。彈簧式是指閥瓣和閥座靠彈簧力密封。杠桿式依靠杠桿和重錘的力。隨著大容量的需要,還有一種脈沖溢流閥,又稱先導溢流閥,由主溢流閥和輔溢流閥組成。當管道內介質壓力超過規定壓力值時,先打開輔助閥,介質沿管道進入主溢流閥,打開主溢流閥,降低增加的介質壓力。
       特征
       因為泵的啟動或停止可能會使管道中介質的流速發生變化和壓力波動,從而產生激波。為了消除沖擊波的影響,在長輸管道中采用減壓閥來減小沖擊波。
       減壓閥為200X型減壓閥(可調減壓閥),其出口壓力可通過閥彈簧設定。當該閥從進口端進水時,水通過針閥流入主閥控制室,出口壓力通過管道作用于先導閥。當出口壓力高于導閥彈簧設定值時,導閥關閉。當控制室停止排水時,主閥控制室內壓力增加,主閥關閉,出口壓力不增加。當閥的出口壓力下降到導閥彈簧的設定壓力時,導閥開啟,控制室向下游排水。
       特征
       支管上設置減壓閥,以保持用戶進口端介質壓力恒定。主要采用先導減壓閥,受介質清潔度影響較小,壓力控制精度較高,性能穩定。
       3技術要求
       這條長輸管道是一條全球能源供應管道,從北極圈到赤道,從高山到海底,從高原到沙漠,途經地震帶、沼澤、凍土、河流、湖泊和山坡。有的豎著豎著,有的直接埋在地下,在野外難以維護,要求使用壽命為30年。一般輸送的原油和天然氣,雖然經過處理,但含有硫磺、鐵銹和金屬顆粒,并要求零密封,實際使用環境惡劣和能源供應管線的重要性,對管道閥門提出了嚴格的技術要求。
       那么,管道閥門的技術要求是什么呢?
       1. 強度和韌性
       除了內部介質壓力,閥門也需要承擔基礎的承載力,造成的軸向拉力和壓力環境溫度的變化,外部負載引起的滑坡、地面沉降和洪水,低溫沖擊韌性的材料在寒冷地帶和冷凍區,以防止低溫脆性斷裂。對于所有焊接的閥體球閥、焊接區和熱影響區,應根據斷裂力學理論考慮斷裂韌性(CTOD)。
       2. 密封要求為零級
       該閥要求零級密封,以確保下游管道的有效切斷??紤]到介質中金屬顆粒對零級密封的影響,采用金屬對金屬密封為主密封,聚四氟乙烯/橡膠為次密封,密封失效時應采取緊急密封措施。
       3.具有防火、防靜電功能
       管道球閥的設計需要考慮消防安全。發生火災時,閥門的外漏和內漏不得超過api607規定的泄漏標準;球閥采用非金屬材料夾緊,可能產生靜電,須與閥體連接。24 VDC下,電阻值小于10歐姆。
       4. 數據備份系統函數
       閥腔排水時,應同時自動切斷上游閥座和下游閥座,以保證排泄時的安全。
       5. 防止夾緊閥腔壓力
       無論閥門處于開啟或關閉位置,都要防止介質夾在閥腔內。如果介質可以夾緊,對于氣體介質或液體介質,應自動釋放閥腔內壓力。閥腔內泄壓的大值不得超過閥門額定壓力的1.33倍,外置泄壓閥的直徑應為dn15或更大。
       6. 排泄
       閥腔內介質可排水,通過排水孔實現閥門在線密封。
       7. 位置指示
       無論是手動還是動力驅動,都應有明顯的閥門位置指示,指示閥門處于開啟或關閉位置。
       8. 傳動鏈
       驅動鏈的設計扭矩應至少為球閥大扭矩的兩倍。
       9. 養護條件
       承壓部件和螺栓的材料應具有抗應力開裂性能,符合NACE、mr0175的要求。
       10. 緊急停車功能
       長距離管道輸送系統采用SCADA系統。當管道的壓降速率或持續時間達到一定設定值時,應緊急切斷閥門。
       11. 考慮地下水的潛在腐蝕和應力腐蝕
       閥體采用全焊接結構,管道陰極接地,外表面防腐,防止電位腐蝕和應力腐蝕。
       4. 長輸管道閥門材料
       長輸管道閥門的選材應滿足強度、密封性、使用壽命、高溫、高壓、耐磨、耐腐蝕、防火、防靜電等要求。

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