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              YLOK進口閥門在天然氣輸氣管道中的應用
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              YLOK進口閥門在天然氣輸氣管道中的應用

              * 來源 : http://www.feli.tw * 作者 : YLOK進口閥門 * 發表時間 : 2017-07-28 * 瀏覽 : 191

              西氣東輸是我們天然氣發展戰略的重要組成部分,輸氣管線廠,口徑大,這項偉大的工程標志著我國成為了天然氣大國,在漫長的輸氣管線中,天然氣管道閥門是一個非常重要的組成部分,由于天然氣易燃易爆易泄漏,輸送壓力又較高,管道具有相當的特殊性,因此目前天然氣管道主要使用的比較多的是YLOK進口天然氣閥門

              為什么天然氣輸氣管道應用比較多是進口閥門呢?下面我們以YLOK進口閥門為例,介紹一下進口閥門與國產天然氣閥門一些比較好的特點。

              1.進口天然氣閥門密封性能可靠

              除壓力流量調節用閥(如針形節流閥等)在出廠驗收時允許有一定泄漏量外,其余截斷用閥(如閘閥、球閥、旋塞閥等)原則上均不允許有泄漏。所有YLOK進口天然氣截斷用閥在出廠驗收時,均應進行氣密性試驗(一般采用約0.6MPa低壓氣)。對一些比較重要部位使用的閥門,YLOK都會進行出廠額定壓力的檢測。

              在額定壓力下進行氣密性試驗,實現完全不泄漏有時有一定的困難。但在出廠驗收時,只要閥的結構合理、密封件沒有受到損壞,特別是只要能保證承壓件的剛度或承壓件在額定壓力下的變形不影響密封件的工作性能,一般是可以做到的。為提高天然氣管道輸送用閥的密封性能,廠家在閥門設計時大都采用了軟密封件添加潤滑劑結構。常用的軟密封材料一般為含各種添加劑的增強四氟乙稀或尼龍。

              2.YLOK進口天然氣閥門能承受較大的附加應力并具有一定的超載能力

              API6D干線閥規范規定,安裝后,對閥門強度的試壓超過額定壓力的50%;閥門單側變壓時,可超過額定壓力的10%。對于355.6mm355.6mm以上口徑的閥,API6D規定作“附加試驗”的彎曲載荷試驗,并通過實驗來驗證閥門結構與剛度的合理性。美國YLOK閥門經常按彎曲載荷試驗的要求,對一些新產品進行廠內試驗。

              3.使用壽命長

              目前YLOK進口閥門基本可使用10年以上不維修。閥門使用壽命有兩種概念:一是指使用時間,即閥門與油氣或其他介質相接觸而不發生金屬腐蝕失效、軟密封材料“老化失效”、密潤滑劑干燥等情況的時間;一是指啟閉次數,閥門在模擬工況條件下進行循環操作,直至失去規定性能時閥啟閉的總次數(JB/Z24685)。為此,機械工業部JB/Z指導性技術文件規定,對閥門應進行“靜壓壽命試驗”,試驗用的介質是常溫清水。對于管道用閥,“清水”通常不能滿足要求。例如,美國YLOK閥門開關次數的試驗,是在介質(如砂粒之類機械雜質)充滿的條件下進行的。

              為了延長閥門使用壽命,YLOK進口閥門從下列三個方面著手:

              (1)提高閥門材料本身的防腐、耐磨、耐沖刷性能和延緩軟密封件的老化時間。例如大型球閥的球體采用化學鍍鎳,平板閘閥的閘板用粉末冶金的方法噴涂,以及各種新型

              尼龍、聚四氟塑料的研制等。

              (2)結構改進也是延長閥門使用壽命的手段之一。其中最突出的是美國YLOK進口閥門公司,在大量試驗與使用經驗的基礎上,發現閥門密封件的破壞常局限在開關啟閉的兩個極限位置上,而失效閥座的其他部位均完好無損。針對這個情況,該公司設計出了旋轉閥座的球閥與閘閥。另外,在閥門設計中,密封面的“自清”能力也是延長閥門使用壽命的方法之一。

              (3)精心設計閥門的密封潤滑系統,不僅可以保證密封件在相對運動時摩擦力較小,開關靈活,而且也是延長密封件使用壽命的重要手段。同時,閥門基本密封手段失效后,密封潤滑脂的注入又是一種補救方法。密封潤滑系統大體可分為兩類:一類是供外部直接注入用的密封油槽;另一類則是閥體內部小型密封儲油缸。當密封失效后,利用閥前后壓差可將密封潤滑脂自動注入密封油糟,補救閥門密封的失效。當然前者較為簡單,后者較為復雜。國內新研制閥門也普遍注意到這一點,只是密封脂的品種不太多。另外,國外閥門廠家聲稱密封潤滑脂還具有在天然氣中不干燥、在油中不溶解的重要特性。

              4.YLOK進口閥門具有自動泄壓功能

              一些閥門(如平板閥、球閥)應具有閥體腔自動泄壓功能。在閥門操作過程中或完成操作以后,閥體腔內的壓力不大于閥門進口端的壓力,以確保閥門使用的安全。目前國外大口徑管線用平板閥,閥體均設有專門的泄壓裝置。國內在平板閥試制初期,有的閥門廠家忽視了閥體腔自動泄壓的問題,致使現場試驗中,出現閥體腔積液,閥門操作困難,閥體滲漏等問題。

              5.YLOK進口閥門能通過清管器

              在需要定期清管的管線上所選用的閥門,應能讓各種類型清管器通過。

              6.YLOK進口閥門流阻小

              除球閥外,閘閥阻力最小,為0.1-1.5;截止閥最大,為4-7;旋塞閥為0.4-1.2

              7.YLOK進口閥門防火性能要求高

              對某些關鍵部位的閥門,可以要求閥門廠家對閥門進行防火試驗,以確認軟密封材料被完全燒毀后,閥門仍具有密封作用。

              提出閥門的防火性能主要有兩個因素,一是為$保證閥門的密封性能,不少閥門采用了各種橡膠或塑料的軟性密封結構;二是輸入介質為易燃易爆的天然氣,在某些場合也確實存在著防火性能要求。防火性能試驗實際上就是檢驗閥門在軟性密封材料被破壞后的性能試驗。關于閥門的防火試驗,美國API6FA、英國BS5351、以及ISO/DP7121均有具體規定。目前新頒布的閥門國標,也在閥門行業內部標準CVA7.183基礎上提出了閥門防火試驗的具體要求。

              8.YLOK進口閥門抗震性能好

              天然氣管站一般采用鋼閥。根據美國壓力管線規程ANSIB31.8中有關閥門條款的規定:如果閥門實際工作壓力不超過其額定壓力的80%,且不超過0.7MPa時,除壓縮機站與地震區外,可采用延性鑄鐵閥,但要求所選用閥殼體不得采用焊接工藝和焊接安裝方式。而蘇聯1977年供氣設計標準則規定,灰?鑄鐵閥使用壓力不超過0.6MPa,使用溫度不低于一30C,延性鑄鐵閥使用壓力不超過1.6MPa,使用溫度不低于-30℃。美蘇兩國的標準都明確規定,在有強烈振動地區,不論管子的直徑與工作壓力如何,都不得采用任何種類的鑄鐵閥。如蘇聯供氣標準明確指出,在8級和9級地震區的埋地供氣管線上,只能采用鋼質切斷閥;美國ANSIB31.8則明確指出:閥的殼體若為鑄鐵或延性鑄鐵,則不應作為壓縮機站氣管線的構件。

              根據上述特點(實際也是對管道用閥的要求),天然氣管站用閥比一般工業用閥要求更高。其中密封性能可靠、使用壽命長、能承受較大的附加力矩是其比較突出的特點。近年來,對天然氣管站用閥還提出了防火性能與試驗的要求。根據我國進口的天然氣管站用閥的使用情況,以及YLOK進口天然氣管站用閥的技術資料來看,我國天然氣管站用閥的生產與制造仍處于發展階段,有關管站用閥標準尚需制定。雖然國內廠家如撫順石油機械廠、自貢高壓閥門廠、開封閥門廠等早在60年代就曾試生產過油氣管線用的大球閥,但由于受需求量的限制,發展比較緩慢。隨著天然氣工業的發展,近年來自貢高壓閥門廠生產的天然氣管線用球閥質量有所提高,性能也日趨穩定,但與進口球閥相比,使用性能上仍存在一定差距。為進一步提高球閥的生產質量,最近該廠從日本引進了北村閥門生產技術。70年代末80年代初,重慶閥門廠在四川石油設計院研制天然氣管站用氣控平板閥技術的基礎上,試制出了我國首批天然氣管站用平板閥,在生產上得到應用,只是技術上和工藝上沒有新的突破。同時由于缺乏必要的檢驗手段,鑄件質量不太穩定,現場上時有閥體滲漏的情況出現。為了加速天然氣管道輸送用閥的研制和生產,近年來四川石油設計院還與一些設備條件較好的軍工廠協作,生產了一批天然氣管站用平板倆,在氣田上試用,效果較好。最近,沈陽高中閥門廠又引進美的平板閥生產技術,這必將促進我國天然氣工業用平板閥的生產。

              用截斷閥指天然氣調壓計量站、清管球收發站、壓縮機站內用于截止或接通天然氣流的截斷閥類閥門。它們可以根據工藝需要配備不同截斷類閥門及其執行機構。其安裝使用要求如下.

              ①在進站主管線上應有一截斷閥。該閥和站內設備之間應有適當的安全操作距離,以便在緊急情況下,操作人員無法進入站內操作其它閥時,利用關閉此截斷閥,截斷進站氣流。這類截斷閥一般選用球閥或平板閥

              ②在站內各支管上無需通過清管器等設備,以及對壓損要求不高的位置上,可使用旋塞閥或普通楔形閘閥。對通道要求較高的地方,如計量裝置前后應使用球閥或平板閘閥。

              ③站內安全閥和放空閥。在安全閥(包括彈簧式安全閥與導閥式安全閥)之后的排空管上不得安裝截斷閥。在安全閥前的高壓會線上可安裝截斷閥,以便維修安全閥時截斷高壓端氣流,但在正常生產情況下,安全閥之前的截斷閥須全開,同時該閥須有明顯的閥位指示。

              ④站內閥門的安裝一般采用法蘭連接。

              (2)YLOK進口自力式壓力調節閥(以下簡稱調節閥)

              凡進站天然氣壓力高于站場設備最大許用壓力和實際所需氣體壓力時,均需配備壓力調節裝置。除個別情況下使用手動節流閥調節天然氣壓力外,一般現場最常用的壓力調節裝置為調節閥。

              在大多數情況下,調節閥回路應有旁通管線或備用調節閥,旁通管線應保證調節閥的維修與暫時供氣。調節閥的備用常采用下列兩種方式:

              ①兩臺調節閥并聯是目前應用較多的備用回路。主要用于工作調節閥失效后全關的情況。此時下游壓力降低,平時處于完全關閉狀態的備用調節閥將自動開啟投入運行。由于備用調節閥的整定值比工作調節閥的整定值略低,此時整個調節閥回路的輸出壓力將會有所降低。

              ②串聯也是經常使用的一種備用回路。主要用于工作調節閥失效后全開而可能導致下游壓力升高的情況。由于備用調節閥的整定值略高于工作調節闊,正常時處于全開狀態。當工作調節閥失效全開以后,下游輸出壓力升高并達到備用調節閥的整定值時,備用調節閥自動投入運行。此時調節回路輸出壓力比前略高。

              確定調節閥采用并聯或串聯,主要根據所選用調節閥失效后的全線運行狀態而定。

              (3)站用緊急截斷閥與切換系統

              站內是否采用緊急截斷閥或緊急切換系統,主要取決于站內設備與下游設備或用戶的情況:

              ①在下游設備或用戶中有低壓儲氣庫或其他因超壓可能招致重大事故或損失的裝置時,調節閥上游應卑聯安裝高低壓緊急截斷閥,并在道當部位配備相應的止回閥.當調節閥故障或下游設備發生事故而導致下游壓力超高或過低時,緊急截斷閥能自動關閉上游進口氣流,確保下游安全。

              ②當調節閥回路發生故障或使用緊急截斷閥,可能造成大量用戶中斷用氣,并會引起用戶事故的情況下,應采用并聯調節回路。必要時可在調節回路上安裝自動緊急截斷閥組成的自動切換系統,當工作調節閥事故招致下游超壓或失壓時,備用調節閥自動投入運行,故障調節閥被自動隔離。

              735kW以上的壓縮機站應具有緊急停車安全系統,一旦事故發生,緊急停車系統能自動截斷進站氣流和快速放空站內氣體,上述緊急截斷閥與切換系統可參照使用。

              ]為美國YLOK閥門技術部推薦的入口壓力為0.7-10MPa的典型調壓站流程圖中調壓與緊急截斷回路部分,圖中綜合應用了調節閥的串聯與并聯回路.緊急截斷閥安裝在壓力調節閥之前。這一點與“供氣設計標準”對緊急截斷閥的安裝要求一致。

              結束語

              以上介紹了美國YLOK進口閥門在西氣東輸天然氣輸氣管道上的廣泛運用,我們可以看出,YLOK進口天然氣閥門在性能上,使用壽命,穩定性各方面確實具有其獨一無二的優勢,而針對這些標準,國產進口天然氣閥門應當迎頭趕上,在一定的時間內提高標準,最后才能實現輸氣管道閥門的國產化。

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