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氮?dú)馐剿畵粜箟洪y

  • 發(fā)布日期:2017-03-17      瀏覽次數(shù):3180
    •                       氮?dú)馐剿畵粜箟洪y

                            上海申弘閥門有限公司

      之前介紹減壓閥入口壓力小于設(shè)定值,現(xiàn)在介紹氮?dú)馐剿畵粜箟洪y針對(duì)氮?dú)馐剿畵粜箟洪y在使用過程中存在的問題,研制了雙控自力式軸流泄壓閥,應(yīng)用效果良好。雙控自動(dòng)式軸流泄壓閥不僅克服了的諸多缺點(diǎn),而且安全系數(shù)成倍提高,為長(zhǎng)輸管道的安全平穩(wěn)運(yùn)行提供了保障。

      1、
      1.1、工作原理
      近年來(lái)常用的長(zhǎng)輸管道水擊泄壓閥主要有2種:一種是機(jī)械先導(dǎo)式水擊泄壓閥,多用于成品油管道;另一種是(圖1),多用于原油管道。
       是專為流體集輸管線設(shè)計(jì)的一種安全泄壓裝置,用于快速跟蹤管路壓力的變化并動(dòng)作, 保護(hù)輸油管線安全,防止管道系統(tǒng)由于瞬變生的管網(wǎng)異常壓力波動(dòng)及水擊壓力對(duì)管道系統(tǒng)及設(shè)備的破壞。水擊泄壓閥的保護(hù)自成體系,為一自動(dòng)閥門。
          產(chǎn)品廣泛用于原油、成品油、化工產(chǎn)品、水等介質(zhì)集輸管道系統(tǒng),作為管線安全保護(hù)裝置;尤其適用于輸送黏稠和含泥沙的原油管網(wǎng)系統(tǒng),并安裝于泵站入口或出口作為低壓保護(hù)閥或高壓保護(hù)閥,用于保護(hù)站場(chǎng)設(shè)備或出口管線。


       
      性能特點(diǎn):
      1. 自動(dòng)泄壓:管線壓力大于設(shè)定壓力后,閥門自動(dòng)快速泄放管道超壓壓力。
      2. 自動(dòng)關(guān)閉:管線壓力降到設(shè)定壓力某一值后,閥門自動(dòng)平穩(wěn)復(fù)位,防止介質(zhì)浪費(fèi)。
      3. 壓力信號(hào)自動(dòng)判斷和報(bào)警功能:氮?dú)庠磯毫Φ椭敛蛔阋蕴峁┓€(wěn)定氮?dú)鈮毫r(shí),或當(dāng)設(shè)定氮?dú)鈮毫Ω哂诨虻陀谙拗茐毫r(shí),壓力傳感器將檢測(cè)的信號(hào)傳給站控系統(tǒng)顯示報(bào)警。
      4. 溫度平抑功能:設(shè)置埋地氮?dú)夤?,保證冬季或夏季氮?dú)鈮毫竞愣?,平抑因大氣溫度變化?duì)氮?dú)庠O(shè)定壓力的影響 。
      長(zhǎng)輸管道水擊泄壓閥的應(yīng)用
      1.氮?dú)馄拷M;2.減壓調(diào)節(jié)閥;3.控制箱;4,12.壓力表;5.安全閥;6,7.壓力開關(guān);8,9,10,11,13,14,15.針型閥; 16.泄壓閥殼體;17.密封固定套;18.活塞;19.穩(wěn)壓罐;20.彈簧;21,22,23.密封圈;24.絲堵

      圖1 結(jié)構(gòu)示意圖

      上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有:減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥氮?dú)馄拷M內(nèi)的氮?dú)饨?jīng)連接管路、閥門至控制箱。通過控制箱內(nèi)減壓調(diào)節(jié)閥減壓后,再經(jīng)連接管路、針型閥至泄壓閥內(nèi)腔體P2。在氮?dú)鈮毫蛷椈闪Φ墓餐饔孟?,活塞前部斜面緊密地壓在密封圈上,將入口的液體封閉在密封固定套內(nèi)。當(dāng)入口P1的液體壓力達(dá)到或超過設(shè)定值時(shí),作用在活塞前方的力大于活塞后方的氮?dú)鈮毫蛷椈闪χ?,并足以克服活塞與泄壓閥殼體之間的靜摩擦力,則活塞向后方移動(dòng)并壓縮氮?dú)?,入口液體經(jīng)打開的活塞和泄壓閥腔體空間流到出口P3。當(dāng)入口P1的液體壓力降至泄壓閥設(shè)定值以下時(shí),活塞后方的氮?dú)鈮毫εc彈簧力之和大于活塞前方液體對(duì)活塞的壓力,并足以克服活塞與泄壓閥殼體之間的靜摩擦力,則氮?dú)馀蛎浲苿?dòng)活塞向前方移動(dòng),直至壓緊密封圈為止,此時(shí)泄壓閥關(guān)閉。

      減壓調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)穩(wěn)壓罐的氮?dú)鈮毫Α?個(gè)壓力開關(guān)分別用于監(jiān)測(cè)氮?dú)馄拷M內(nèi)的氮?dú)鈮毫?不足時(shí)報(bào)警)和監(jiān)測(cè)穩(wěn)壓罐的壓力是否在要求范圍之內(nèi)(超出時(shí)報(bào)警)。安全閥用于保護(hù)低壓側(cè)設(shè)備免受高壓損壞。

      1.2、存在的問題
      1.2.1、泄壓值設(shè)定不穩(wěn)

      穩(wěn)壓罐受環(huán)境溫度的影響,環(huán)境溫度高時(shí),穩(wěn)壓罐的氮?dú)鈮毫ι?,背壓值變高,反之降低。背壓值的變化直接影響泄壓設(shè)定值的變化,當(dāng)運(yùn)行壓力接近泄壓閥的設(shè)定值時(shí),可能造成泄壓閥微超不泄或偷泄不止,大大降低泄壓閥的靈敏度和可靠性。

      1.2.2、泄放量正比于超壓值

      超壓小時(shí),泄壓閥泄放量小;超壓大時(shí),泄壓閥泄放量大(圖2)。如果倒流程失誤關(guān)閉閥門或突然甩泵停機(jī),則要求泄壓閥的泄放量很大,超壓值也會(huì)隨之加大。此時(shí)對(duì)管道、閥門和輸油設(shè)備的保護(hù)作用減弱,由此可能造成輸油設(shè)備的損壞。

      長(zhǎng)輸管道水擊泄壓閥的應(yīng)用


      圖2 泄壓閥的泄放量與泄壓線的關(guān)系

      1.2.3、泄壓值調(diào)校不便

      氮?dú)夥€(wěn)壓罐的壓力應(yīng)與泄壓設(shè)定值匹配,但是有些穩(wěn)壓罐的壓力只達(dá)到泄壓設(shè)定值的75%,相差較大。雖然泄壓設(shè)定值已知,但穩(wěn)壓罐的壓力不能確定,需通過試驗(yàn)獲得。

      1.2.4、不能在線檢修

      當(dāng)主閥體內(nèi)的部件失效、損壞需要更換時(shí),必須將整個(gè)泄壓閥從管道上拆卸下來(lái),才能軸向拆裝、更換新的部件。

      1.2.5、安裝復(fù)雜、維護(hù)工作量大的附屬設(shè)備多,包括氮?dú)馄拷M、連接管路、針型閥、控制箱、壓力表、減壓調(diào)節(jié)閥和穩(wěn)壓罐等。這些附屬設(shè)備不但安裝復(fù)雜、占用空間大,而且日常運(yùn)行維護(hù)和檢修工作量很大。

      1.2.6、泄壓設(shè)定值與回座值間差值的不良影響

      泄壓設(shè)定值與回座值之間存在的差值(約0.3MPa)是由活塞與閥體缸之間的靜摩擦力引起的。當(dāng)管道實(shí)際運(yùn)行壓力介于泄壓閥設(shè)定值和泄壓閥回座值之間時(shí),管道壓力波動(dòng)引起的泄壓閥瞬時(shí)微超壓會(huì)造成泄壓閥長(zhǎng)泄不止。

      1.2.7、浪費(fèi)能源

      用于出站高壓泄壓閥時(shí),穩(wěn)壓罐所需的給定壓力值很高。例如西部管道首站高壓泄壓閥給定壓力值高達(dá)10MPa以上,對(duì)于10MPa以下的氮?dú)?,因充不進(jìn)穩(wěn)壓罐而被浪費(fèi),導(dǎo)致普通氮?dú)馄康牡獨(dú)饫寐什蛔?0%。

      2、雙控自力式軸流泄壓閥
      2.1、工作原理
      針對(duì)存在的問題,對(duì)進(jìn)行了改進(jìn),設(shè)計(jì)制造了雙控自力式軸流泄壓閥(圖3)。

      長(zhǎng)輸管道水擊泄壓閥的應(yīng)用
      圖3 雙控自力式軸流泄壓閥工作原理示意圖

      改進(jìn)后的雙控自力式軸流泄壓閥的機(jī)械部分主要包括主閥體、彈簧、密封口環(huán)、油缸、活塞、法蘭蓋、連接底座、過濾器和機(jī)械先導(dǎo)閥等;儀表控制部分主要包括壓力變送器、智能數(shù)顯表(站控機(jī))、電磁換向閥和USP電源等。

      正常工作(未超壓)時(shí),電磁換向閥和機(jī)械先導(dǎo)閥都工作在1位。這時(shí)入口處的部分高壓油經(jīng)引壓孔、過濾器到電磁換向閥的P孔)A孔,再經(jīng)連接底座到機(jī)械先導(dǎo)閥的P1孔)A1孔)背壓管進(jìn)入油缸,推動(dòng)活塞前行。雖然活塞前后壓強(qiáng)相等,但由于受壓面積不同,活塞向受壓面積小的入口前行,緊壓在密封口環(huán)上關(guān)閉主閥。當(dāng)入口側(cè)的壓力達(dá)到智能數(shù)顯表(或站控機(jī))的設(shè)定值時(shí),輸出報(bào)警信號(hào),并同時(shí)接通電磁換向閥的電源,電磁閥工作狀態(tài)由1位換到2位。電磁換向閥P到A斷開,A到T接通。這時(shí)油缸內(nèi)的油經(jīng)背壓管、連接底座到機(jī)械先導(dǎo)閥的A1孔)P1孔)A孔)T孔)回油孔)出口至泄壓罐,油缸內(nèi)的壓力迅速降至泄壓罐的液位靜壓。此時(shí)入口的壓強(qiáng)大大超過油缸內(nèi)的壓強(qiáng),入口液體對(duì)活塞的壓力大于油缸內(nèi)液體對(duì)活塞的壓力與彈簧力之和,并足以克服活塞與油缸之間的靜摩擦力,推動(dòng)活塞使入口與出口形成通路。

      高壓液體泄放到泄壓罐,使入口壓力迅速下降,高壓側(cè)的輸油設(shè)備得到保護(hù)。當(dāng)泄壓閥入口側(cè)壓力降至智能數(shù)顯表(或站控機(jī))設(shè)定值以下時(shí),電磁換向閥失電恢復(fù)常態(tài)1位,即切斷油缸到回油孔的油路,同時(shí)接通高壓油路,使活塞前行關(guān)閉泄壓閥。如果入口側(cè)壓力達(dá)到儀表設(shè)定值時(shí),電磁換向閥仍未動(dòng)作,可能儀表控制部分失靈或出現(xiàn)其它故障,電磁換向閥始終工作在1位。如果入口壓力繼續(xù)升高,達(dá)到機(jī)械先導(dǎo)閥的設(shè)定值時(shí),機(jī)械先導(dǎo)閥的閥芯C向右移動(dòng),先導(dǎo)閥的彈簧被壓縮,工作狀態(tài)由1位變?yōu)?位即機(jī)械先導(dǎo)閥A1與P1斷開,A1與T1接通。油缸內(nèi)的液體經(jīng)背壓管、連接底座到機(jī)械先導(dǎo)閥的A1孔)T1孔,又經(jīng)連接底座到回油孔)出口至泄壓罐,此時(shí)油缸內(nèi)的壓力下降至泄壓罐的液位靜壓。泄壓閥入口對(duì)活塞的壓力大于油缸內(nèi)液體對(duì)活塞的壓力與彈簧力之和,并足以克服活塞與油缸間的靜摩擦力,推動(dòng)活塞后行,使入口與出口形成通路。高壓液體泄放到泄壓罐,使入口高壓側(cè)的設(shè)備得到保護(hù)。當(dāng)泄壓閥入口側(cè)壓力降到機(jī)械先導(dǎo)閥的設(shè)定值以下時(shí),機(jī)械先導(dǎo)閥的閥芯C受到液體的壓力減小,彈簧推動(dòng)閥芯C恢復(fù)到常態(tài)1位即切斷油缸到回油孔的油路,同時(shí)接通高壓油路,使活塞前行關(guān)閉泄壓閥為止。

      2.2、應(yīng)用效果
      雙控自力式軸流泄壓閥是將機(jī)械先導(dǎo)式泄壓閥和電磁換向式泄壓閥融為一體的新一代水擊泄壓閥。為了減少泄壓閥的附屬設(shè)施,采用了自力式動(dòng)力源,即利用輸送介質(zhì)的壓力作為動(dòng)力源。為了便于伴熱和保溫,將油路、過濾器設(shè)計(jì)成內(nèi)置式。為了方便檢修(可在線檢修),在泄壓閥主閥體上加了法蘭蓋,活塞、油缸、密封口環(huán)、背壓管等都可從此處拆裝。為了提高泄壓閥的安全可靠性,采用了一閥雙控措施,使泄壓閥的安全系數(shù)成倍提高。為了提高泄壓閥的靈敏度并縮短開啟時(shí)間(低于0.5s),選用電磁換向閥作為主用(即定值稍低),機(jī)械先導(dǎo)閥作為備用(即定值稍高)。為了使泄壓閥適應(yīng)各種管道環(huán)境的要求,采用了一閥三控的控制方式,即在沒有電源和儀表控制的環(huán)境,可用一個(gè)機(jī)械先導(dǎo)閥控制;在有電源和儀表控制的環(huán)境,可用一個(gè)電磁換向閥控制;在安全可靠性要求高的環(huán)境,可以實(shí)現(xiàn)雙控。

      2.3、安裝和注意事項(xiàng)
      水平安裝,介質(zhì)流動(dòng)方向應(yīng)與泄壓閥閥體上的箭頭方向一致。閥體不能懸空,應(yīng)有閥基礎(chǔ)或支架。露天安裝時(shí),應(yīng)有防護(hù)罩,避免電磁閥遭受風(fēng)吹日曬。電磁閥引出的電纜線,應(yīng)使用防爆撓形管和鍍鋅鐵管進(jìn)行保護(hù)。用在高凝原油管道上時(shí),應(yīng)伴熱和保溫。溫度宜控制在高于原油凝固點(diǎn)且低于80℃的范圍內(nèi),高于80℃會(huì)降低泄壓閥的使用壽命。溫度過低,介質(zhì)粘度大,可能導(dǎo)致泄壓閥動(dòng)作滯后或失靈。泄壓閥兩側(cè)的截?cái)嚅y,只有泄壓閥檢修時(shí)才關(guān)閉,停用時(shí)只需關(guān)閉泄壓閥出口側(cè)的截?cái)嚅y。新管道投產(chǎn)時(shí)應(yīng)避免泄壓閥進(jìn)水,一旦水進(jìn)入泄壓閥則很難排出,長(zhǎng)時(shí)間殘留會(huì)使泄壓閥失靈。輸送的介質(zhì)易變質(zhì)和炭化時(shí),要防止電磁換向閥閥芯被粘住,每3個(gè)月至少手動(dòng)活動(dòng)一次電磁閥閥芯。與本產(chǎn)品相關(guān)論文:水輪機(jī)減壓閥