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管道运输行业电动阀门应用解决方案

       管道运输已成为当代能源运输的主要方式。利用石油、天然气、煤炭等资源的长输管道运输,已成为解决世界能源运输问题的重要手段。
       世界上主要的油气生产国和消费国利用大量的长输管道来解决油气资源的输送问题,95%以上的天然气是通过管道输送的。
       管道用阀门的结构及特点
       平面闸阀是一种平行式滑阀。关闭部分可以是单闸板,也可以是带开启机构的双闸板。闸板对阀座的压力由作用在浮动闸板或浮动阀座上的介质压力控制。如果是双闸板平面闸阀,两闸板之间的开启机构可以补充压力。
       特征
       平面闸阀的主要特点是:结构长度短,密封性能好,操作扭矩小,关闭启闭力小,流动阻力小,无需对阀门设置异常升压装置,平面闸阀带有导流孔,可通过清洗机对管路进行清洗。但阀门的结构高度较高,约为管径的3-4倍。
       球阀,是指用具有圆形通孔的球体作为启闭部件,使球体随阀杆转动,以达到阀门的启闭动作。启闭部分(球)由阀杆驱动,绕方工作球阀的轴线旋转。
       球阀的主要特点是:结构紧凑、密封性能好,90°旋转的开启和关闭,快速打开和关闭阀门,操作时间短,次要的辅助密封通过注入密封油脂、防火结构的座位可以保证阀门的密封,以防火灾,并匹配快速切断装置可实现紧急阀的开启和关闭。
       球形调节阀由左阀体、阀座、球体、阀杆轴和阀座,其特点是在一个圆形的孔通过球中心垂直排列在球体的中心和原始的流道孔,蝶板放置在通道,蝶板的一端凸肋与槽匹配茎轴的一端,另一端是限于一个极限环。
       特征
       球形控制阀具有流量大、结构简单、稳定性好、操作维护方便、全开时流动阻力小、许用压差大、噪音低、抗空化性能好等优点。
       所有止回阀都有开启压力。当工作介质压力大于单向阀开启压力时,压缩弹簧,推动单向阀挡板开启,介质流动平稳。当工作介质回流时,介质会按压止回阀体上的挡板。介质压力越大,压力越小。此时,挡板完全阻挡了整个系统,消除了介质回流的可能性。通过止回阀的二种结构可以更直观的理解。
       止回阀采用阻尼结构,能有效消除管路的振动,减少流动阻力;双密封(低压采用弹性密封,高压采用金属金属密封),密封效果好;通过管道清扫器。
       减压阀结构主要有两种类型:弹簧式和杠杆式。弹簧式是指阀瓣和阀座靠弹簧力密封。杠杆式依靠杠杆和重锤的力。随着大容量的需要,还有一种脉冲溢流阀,又称先导溢流阀,由主溢流阀和辅溢流阀组成。当管道内介质压力超过规定压力值时,先打开辅助阀,介质沿管道进入主溢流阀,打开主溢流阀,降低增加的介质压力。
       特征
       因为泵的启动或停止可能会使管道中介质的流速发生变化和压力波动,从而产生激波。为了消除冲击波的影响,在长输管道中采用减压阀来减小冲击波。
       减压阀为200X型减压阀(可调减压阀),其出口压力可通过阀弹簧设定。当该阀从进口端进水时,水通过针阀流入主阀控制室,出口压力通过管道作用于先导阀。当出口压力高于导阀弹簧设定值时,导阀关闭。当控制室停止排水时,主阀控制室内压力增加,主阀关闭,出口压力不增加。当阀的出口压力下降到导阀弹簧的设定压力时,导阀开启,控制室向下游排水。
       特征
       支管上设置减压阀,以保持用户进口端介质压力恒定。主要采用先导减压阀,受介质清洁度影响较小,压力控制精度较高,性能稳定。
       3技术要求
       这条长输管道是一条全球能源供应管道,从北极圈到赤道,从高山到海底,从高原到沙漠,途经地震带、沼泽、冻土、河流、湖泊和山坡。有的竖着竖着,有的直接埋在地下,在野外难以维护,要求使用寿命为30年。一般输送的原油和天然气,虽然经过处理,但含有硫磺、铁锈和金属颗粒,并要求零密封,实际使用环境恶劣和能源供应管线的重要性,对管道阀门提出了严格的技术要求。
       那么,管道阀门的技术要求是什么呢?
       1. 强度和韧性
       除了内部介质压力,阀门也需要承担基础的承载力,造成的轴向拉力和压力环境温度的变化,外部负载引起的滑坡、地面沉降和洪水,低温冲击韧性的材料在寒冷地带和冷冻区,以防止低温脆性断裂。对于所有焊接的阀体球阀、焊接区和热影响区,应根据断裂力学理论考虑断裂韧性(CTOD)。
       2. 密封要求为零级
       该阀要求零级密封,以确保下游管道的有效切断。考虑到介质中金属颗粒对零级密封的影响,采用金属对金属密封为主密封,聚四氟乙烯/橡胶为次密封,密封失效时应采取紧急密封措施。
       3.具有防火、防静电功能
       管道球阀的设计需要考虑消防安全。发生火灾时,阀门的外漏和内漏不得超过api607规定的泄漏标准;球阀采用非金属材料夹紧,可能产生静电,须与阀体连接。24 VDC下,电阻值小于10欧姆。
       4. 数据备份系统函数
       阀腔排水时,应同时自动切断上游阀座和下游阀座,以保证排泄时的安全。
       5. 防止夹紧阀腔压力
       无论阀门处于开启或关闭位置,都要防止介质夹在阀腔内。如果介质可以夹紧,对于气体介质或液体介质,应自动释放阀腔内压力。阀腔内泄压的大值不得超过阀门额定压力的1.33倍,外置泄压阀的直径应为dn15或更大。
       6. 排泄
       阀腔内介质可排水,通过排水孔实现阀门在线密封。
       7. 位置指示
       无论是手动还是动力驱动,都应有明显的阀门位置指示,指示阀门处于开启或关闭位置。
       8. 传动链
       驱动链的设计扭矩应至少为球阀大扭矩的两倍。
       9. 养护条件
       承压部件和螺栓的材料应具有抗应力开裂性能,符合NACE、mr0175的要求。
       10. 紧急停车功能
       长距离管道输送系统采用SCADA系统。当管道的压降速率或持续时间达到一定设定值时,应紧急切断阀门。
       11. 考虑地下水的潜在腐蚀和应力腐蚀
       阀体采用全焊接结构,管道阴极接地,外表面防腐,防止电位腐蚀和应力腐蚀。
       4. 长输管道阀门材料
       长输管道阀门的选材应满足强度、密封性、使用寿命、高温、高压、耐磨、耐腐蚀、防火、防静电等要求。

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