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小七導(dǎo)讀

管線輸送已成為當(dāng)代能源貨運(yùn)的主要形式，應(yīng)運(yùn)而生的管道管件發(fā)展快速，極大的促進(jìn)了管線輸送的進(jìn)程。管道管件究竟被怎樣定義，它的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)與功耗到底有何不同？

明天，小七帶你們走入管道球閥的世界，具體了解管道球閥的與眾不同。你打算好了嗎？

管線輸送已成為當(dāng)代能源貨運(yùn)的主要方法，運(yùn)用長(zhǎng)距離管線輸送油、氣、煤等資源已成為現(xiàn)今世界解決能源輸送的最主要方式。

世界上主要油氣生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)都大量使用長(zhǎng)輸管道來(lái)解決油氣資源的貨運(yùn)問(wèn)題，天然氣的輸送95%以上選用管線輸送手段。

1發(fā)展歷程

1914年，第一條9英里長(zhǎng)的輸油管道在俄羅斯中部完工，自此拉開管線工業(yè)發(fā)展的帷幕。用管道來(lái)輸送液體或二氧化碳，其費(fèi)用是公路貨運(yùn)的1/3，海上貨運(yùn)的2/3，因此近一百年來(lái)榮獲了快速的發(fā)展。

長(zhǎng)距離輸送管線稱之謂長(zhǎng)輸管道，長(zhǎng)輸管道上使用的閥體稱之謂管道管件，有閥門、閘閥、止回閥、旋塞閥，是一種滿足管線貨運(yùn)的特殊要求，具有特殊功能的專用管件。

2管道用閥的結(jié)構(gòu)和特征

平板閥門

結(jié)構(gòu)

平板閥門是一種關(guān)掉件為垂直閥座的滑動(dòng)閥。其關(guān)掉件可以是單閥座或是期間帶有扳開機(jī)構(gòu)的雙閥座。閥座向汽缸的壓緊力是由作用與浮動(dòng)閥座或浮動(dòng)汽缸的介質(zhì)壓力來(lái)控制。若果是雙閥座平板閥門，則兩閥座間的扳開機(jī)構(gòu)可以補(bǔ)充這一壓緊力。

特征

平板閥門主要特征為：結(jié)構(gòu)厚度較短、密封功耗好、操作力矩較小且啟閉操作力較接近、流阻小、閥門毋須設(shè)置異常降壓的裝置，帶導(dǎo)流孔的平板閥門可以通過(guò)清掃器清潔管路。但閘閥的結(jié)構(gòu)高度高，約為管線半徑的3～4倍。

閥門

結(jié)構(gòu)

閥門，指的是用帶弧形通孔的立方體作啟閉件，立方體隨襯套搖動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)啟閉動(dòng)作的球閥。啟閉件（立方體）由凸臺(tái)推動(dòng)，并繞方工閥門作軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

特征

閥門主要特征為：結(jié)構(gòu)較緊湊、密封功耗好、啟閉90°旋轉(zhuǎn)可迅速啟閉球閥、操作時(shí)間較短，輔以注入密封脂可產(chǎn)生二次輔助密封，防火結(jié)構(gòu)的噴嘴在大火時(shí)能保證球閥的密封，配套迅速截?cái)嘌b置可實(shí)現(xiàn)球閥的緊急啟閉。

球狀調(diào)節(jié)閥

結(jié)構(gòu)

球狀調(diào)節(jié)閥，包括左殼體、閥座、球體、閥桿軸、右汽缸，其特點(diǎn)在于：在立方體中央與原有的流道孔呈平行地設(shè)有貫通球心的圓孔通道，在通道內(nèi)放置蝶板、蝶板一端的凸棱與軸套軸一端的槽相配合，另一端由限位環(huán)限位。

特征

球狀調(diào)節(jié)閥的流量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略、穩(wěn)定性好、操作修理便于，全開時(shí)流阻小，容許使用壓差較大，噪音小、抗氣蝕功耗好。

閥門

結(jié)構(gòu)

閥門都有一個(gè)開啟壓力，當(dāng)工作介質(zhì)壓力小于閥門開啟壓力時(shí)，彈簧被壓縮，閥門擋板被推開，介質(zhì)順利流過(guò)。當(dāng)工作介質(zhì)回流時(shí)可調(diào)式減壓閥，介質(zhì)會(huì)把擋板壓在閥門閥門上，介質(zhì)壓力越大，壓得越緊，此刻擋板完全隔間了整個(gè)系統(tǒng)，避免了介質(zhì)回流的或許，通過(guò)閥門第部結(jié)構(gòu)可以更直觀的理解。

特征

閥門多帶減振結(jié)構(gòu)，可有效去除管線的震動(dòng)和增加流阻；選用雙重密封（低壓選用彈性密封，高壓選用金屬-金屬密封），密封療效好；可通過(guò)管線清掃器。

泄壓閥

結(jié)構(gòu)

泄壓閥結(jié)構(gòu)主要有兩大類：彈簧式和杠桿式。彈簧式是指閥瓣與噴嘴的密封靠彈簧的斥力。杠桿式是靠杠桿和重錘的斥力。隨著大容量的須要，又有一種脈沖式泄壓閥，亦稱為先導(dǎo)式泄壓閥，由主泄壓閥和輔助閥組成。當(dāng)管線內(nèi)介質(zhì)壓力超出規(guī)定壓力值時(shí)，輔助閥先開啟，介質(zhì)順著導(dǎo)管步入主泄壓閥，并將主泄壓閥打開，使增高的介質(zhì)壓力減輕。

特征

因?yàn)殚_泵或停泵或許使管線內(nèi)介質(zhì)流速變化和壓力波動(dòng)，形成沖擊波。為去除沖擊波的影響，長(zhǎng)輸管道上選用泄壓閥來(lái)減少?zèng)_擊波。

減壓閥

結(jié)構(gòu)

減壓閥是通過(guò)閥彈簧即可設(shè)定出口壓力200X型減壓閥(可調(diào)式減壓閥)。當(dāng)球閥從進(jìn)口端給水時(shí)，水流過(guò)針閥步入主閥控制室，出口壓力通過(guò)導(dǎo)管作用到導(dǎo)閥上。當(dāng)出口壓力低于導(dǎo)閥彈簧設(shè)定值時(shí)，導(dǎo)閥關(guān)掉?？刂剖彝Ｖ古潘丝讨鏖y控制室外壓力下降并關(guān)掉主閥，出口壓力不再下降。當(dāng)管件出口壓力降到導(dǎo)閥彈簧設(shè)定壓力時(shí)，導(dǎo)閥開啟，控制室向上游排水。

特征

在分支管線上設(shè)置減壓閥，拿來(lái)恒定用戶進(jìn)口端的介質(zhì)壓力，多選用先導(dǎo)式減壓閥，受介質(zhì)清潔度的影響小、壓力控制精度較高、性能穩(wěn)定。

3技術(shù)要求

長(zhǎng)輸管道是全球性的，是一條能源供給線，從南極圈到赤道，從高山到海底，從高原到大漠，期間穿過(guò)水災(zāi)帶、沼澤地、凍泥巖、江河、湖泊、山坡。有架設(shè)的，有直地埋下可調(diào)式減壓閥，在野外操作，修理困難，要求30年使用壽命。通常輸送歐盤、天然氣，雖經(jīng)處理但含氯，含銹斑及金屬顆粒，且要求零級(jí)密封，實(shí)際的使用環(huán)境惡劣和能源供給線的重要性，對(duì)管道球閥提出了嚴(yán)苛的技術(shù)要求。

這么，針對(duì)管道球閥，究竟有什么技術(shù)要求呢？跟隨小七，逐漸看！?。?/p>

1.硬度和硬度

球閥不僅承受內(nèi)部介質(zhì)壓力此外，尚需承受基槽承載，因?yàn)榄h(huán)境濕度變化而導(dǎo)致的軸向拉力和壓力，考慮坍塌，地面沉降，水災(zāi)而造成的外部荷載，在溫帶及冰凍地區(qū)尚需考慮材料高溫沖擊硬度，避免高溫延性破裂。對(duì)于全鉚接閥門閥門，熔池及熱影響區(qū)，還要根據(jù)破裂電學(xué)理論，考慮其破裂硬度（CTOD）。

2.零級(jí)的密封要求

球閥要求零級(jí)密封，以確保對(duì)下游端管道的有效切斷，考慮介質(zhì)中金屬顆粒對(duì)零級(jí)密封的影響，金屬對(duì)金屬密封作為高級(jí)密封,PTFE/橡膠對(duì)金屬作為次級(jí)密封,以及即便密封失效時(shí)應(yīng)采取緊急密封舉措。

3.具有爆炸安全和防靜電功能

管道閥門設(shè)計(jì)需考慮大火安全（firesafe）,即便大火，球閥的外漏和內(nèi)漏不能超出規(guī)定的泄露標(biāo)準(zhǔn)；立方體被非金屬材料夾持，或許形成靜電，應(yīng)當(dāng)與閥門導(dǎo)通，在24VDC下，電感值

4.DBB功能

在閥腔排尿時(shí)，上游端聯(lián)軸器和下游端聯(lián)軸器應(yīng)同時(shí)手動(dòng)截?cái)?，以確保排放時(shí)的安全。

5.避免閥腔壓力的夾持

無(wú)論球閥處于開啟或關(guān)掉位置，均應(yīng)避免介質(zhì)在閥腔中被夾持，假若介質(zhì)或許夾持，則對(duì)于二氧化碳介質(zhì)或液體介質(zhì)均要確保手動(dòng)泄放閥腔內(nèi)的壓力，閥腔壓力泄放的最大值不少于閥壓力額定值的1.33倍，外部壓力泄放閥的口徑為DN15或更大。

6.排尿

閥腔的介質(zhì)可以排尿；并通過(guò)此排尿孔對(duì)管件進(jìn)行在線密封測(cè)試。

7.位置指示

無(wú)論自動(dòng)或動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，要有顯著的閥位指示闡明管件處于開啟位置或關(guān)掉位置。

8.傳動(dòng)鏈

傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)扭力起碼應(yīng)為閥門最大扭力的2倍。

9.硫化載荷

承壓部件及螺絲材料應(yīng)具備抗蠕變裂化的能力，符合NACE,要求。

10.緊急截?cái)喙δ?/p>

長(zhǎng)距離管線輸送系統(tǒng)輔以衛(wèi)星監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA），當(dāng)管道壓降速度或持續(xù)時(shí)間達(dá)到某一設(shè)定值，球閥應(yīng)緊急截?cái)唷?/p>

11.考慮地下水的電位磨蝕和蠕變磨蝕

選用全焊閥門結(jié)構(gòu)，管線陰極接地和外表面防腐，來(lái)避免電位磨蝕和蠕變磨蝕。

4長(zhǎng)輸管道球閥使用材料

長(zhǎng)輸管道球閥的選料應(yīng)滿足硬度、密封、使用壽命、高溫、高壓、耐磨、耐腐、防火、抗靜電等方面的要求。

小七提示：諸位看官，選料需審慎呀?。。?/p>

5長(zhǎng)輸管道對(duì)球閥功耗實(shí)驗(yàn)要求

長(zhǎng)輸管道受物理?xiàng)l件和自然條件的影響，須承受氣候溫差的變化、地形和洪災(zāi)等的影響。因而，長(zhǎng)輸管道球閥的檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)苛，要進(jìn)行機(jī)殼硬度耐壓實(shí)驗(yàn)、密封性實(shí)驗(yàn)、動(dòng)作功耗實(shí)驗(yàn)、彎曲實(shí)驗(yàn)、抗拉實(shí)驗(yàn)、耐火實(shí)驗(yàn)、耐久性實(shí)驗(yàn)等，有的球閥還應(yīng)做耐熱和耐磨實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)球閥應(yīng)密封功耗好、操作靈活、動(dòng)作精確、耐久性好，對(duì)于輸送有顆粒介質(zhì)的球閥還應(yīng)做耐熱性實(shí)驗(yàn)。

6國(guó)外外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范概況

美國(guó)部份標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)在，長(zhǎng)輸管道球閥主要使用中國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API6D《管線球閥規(guī)范》和相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，如：API594《對(duì)夾式閥門》、API599《鋼制和球墨不銹鋼旋塞閥》、API600《煉油廠用法蘭或焊接連結(jié)鋼制閥門》、API607《軟密封面閥門的耐火實(shí)驗(yàn)》、API608《法蘭和焊接端的金屬閥門》、API6FA《閥門耐火實(shí)驗(yàn)規(guī)范》、BS4460《石油工業(yè)用鋼制閥門》等。

API6D《管線球閥規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)管道球閥制造、檢驗(yàn)、采購(gòu)等綜合要求的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，其他產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)產(chǎn)品的適用范圍、連接型式、結(jié)構(gòu)厚度、性能要求、檢驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)、標(biāo)志等進(jìn)行具體要求。API6D《管線球閥規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容有：范圍、總則、材料、閥門的類別和類型、試驗(yàn)、標(biāo)記、質(zhì)量控制的要求、貯存和發(fā)運(yùn)、附錄（采購(gòu)手冊(cè)、度量換算、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)要求、引用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)）九個(gè)章節(jié)。

國(guó)外部份標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)外現(xiàn)有長(zhǎng)輸管道用球閥標(biāo)準(zhǔn)有:JB/T5298-1991《管線用鋼制平板閥門》、JB/T7745-1995《管線閥門》，其他長(zhǎng)輸管道產(chǎn)品應(yīng)用通用球閥的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，一些特殊球閥（緊急截?cái)嚅y等）沒有國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。尚沒有統(tǒng)一的管道用球閥的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)相比國(guó)外現(xiàn)有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容較簡(jiǎn)略，內(nèi)容不夠完整，要求也較低。

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