管道輸送已成為當代能源運輸的主要方式，應運而生的管線閥門發(fā)展迅速，極大的推動了管道輸送的進程。管線閥門到底被如何定義，它的結構、特點與性能究竟有何不同？今天，我們一起來詳細了解管線閥門的與眾不同。

管道輸送已成為當代能源運輸的主要方式，利用長距離管道輸送油、氣、煤等資源已成為當今世界解決能源輸送的最主要手段。

世界上主要油氣生產國和消費國都大量使用長輸管線來解決油氣資源的運輸問題，天然氣的輸送95%以上采用管道輸送方式。

1914年，第一條9公里長的輸油管線在美國中部建成，從此拉開管道工業(yè)發(fā)展的序幕。用管線來輸送液體或氣體，其成本是鐵路運輸的1/3，海上運輸的2/3，所以近一百年來獲得了迅速的發(fā)展。

長距離輸送管道稱之謂長輸管線，長輸管線上使用的閥門稱之謂管線閥門，有球閥、閘閥、止回閥、旋塞閥，是一種滿足管道運輸的特殊要求，具備特殊功能的專用閥門。

1）平板閘閥 



結構：平板閘閥是一種關閉件為平行閘板的滑動閥。其關閉件可以是單閘板或是其間帶有撐開機構的雙閘板。閘板向閥座的壓緊力是由作用與浮動閘板或浮動閥座的介質壓力來控制。如果是雙閘板平板閘閥，則兩閘板間的撐開機構可以補充這一壓緊力。
特點：平板閘閥主要特點為：結構長度較短、密封性能好、操作扭矩較小且啟閉操作力較接近、流阻小、閥門不必設置異常升壓的裝置，帶導流孔的平板閘閥可以通過清掃器清潔管道。但閥門的結構高度高，約為管道直徑的3～4倍。



（2）球閥 



結構：球閥，指的是用帶圓形通孔的球體作啟閉件，球體隨閥桿轉動，以實現啟閉動作的閥門。啟閉件（球體）由閥桿帶動，并繞方工球閥作軸線作旋轉運動。

特點：結構較緊湊、密封性能好、啟閉90°旋轉可快速啟閉閥門、操作時間較短，采用注入密封脂可形成二次輔助密封，防火結構的閥座在火災時能保證閥門的密封，配套快速切斷裝置可實現閥門的緊急啟閉。



（3）球形調節(jié)閥 



結構：球形調節(jié)閥，包括左閥體、閥座、球體、閥桿軸、右閥座，其特征在于：在球體中央與原有的流道孔呈垂直地設有貫通球心的圓孔通道，在通道內放置蝶板、蝶板一端的凸棱與閥桿軸一端的槽相配合，另一端由限位環(huán)限位。

特點：球形調節(jié)閥的流量大，結構簡單、穩(wěn)定性好、操作維修方便，全開時流阻小，允許使用壓差較大，噪聲小、抗氣蝕性能好。



（4）止回閥 



結構：止回閥都有一個開啟壓力，當工作介質壓力大于止回閥開啟壓力時，彈簧被壓縮，止回閥擋板被推開，介質順利流過。當工作介質回流時，介質會把擋板壓在止回閥閥體上，介質壓力越大，壓得越緊，此時擋板完全隔斷了整個系統(tǒng)，杜絕了介質回流的可能，通過止回閥第部結構可以更直觀的理解。

特點：止回閥多帶阻尼結構，可有效消除管道的振動和降低流阻；采用雙重密封（低壓采用彈性密封，高壓采用金屬-金屬密封），密封效果好；可通過管道清掃器。



（5）泄壓閥 



結構：泄壓閥結構主要有兩大類：彈簧式和杠桿式。彈簧式是指閥瓣與閥座的密封靠彈簧的作用力。杠桿式是靠杠桿和重錘的作用力。隨著大容量的需要，又有一種脈沖式泄壓閥，也稱為先導式泄壓閥，由主泄壓閥和輔助閥組成。當管道內介質壓力超過規(guī)定壓力值時，輔助閥先開啟，介質沿著導管進入主泄壓閥，并將主泄壓閥打開，使增高的介質壓力降低。

特點：由于開泵或停泵可能使管道內介質流速變化和壓力波動，產生沖擊波。為消除沖擊波的影響，長輸管線上采用泄壓閥來減輕沖擊波。



（6）減壓閥 



結構：減壓閥是通過閥彈簧即可設定出口壓力200X型減壓閥(可調式減壓閥)。當閥門從進口端給水時，水流過針閥進入主閥控制室，出口壓力通過導管作用到導閥上。當出口壓力高于導閥彈簧設定值時，導閥關閉?？刂剖彝Ｖ古潘藭r主閥控制室內壓力升高并關閉主閥，出口壓力不再升高。當閥門出口壓力降到導閥彈簧設定壓力時，導閥開啟，控制室向下游排水。



特點：在分支管道上設置減壓閥，用來恒定用戶進口端的介質壓力，多采用先導式減壓閥，受介質清潔度的影響小、壓力控制精度較高、性能穩(wěn)定。


長輸管線是全球性的，是一條能源供給線，從北極圈到赤道，從高山到海底，從高原到沙漠，其間穿過地震帶、沼澤地、凍土層、江河、湖泊、山坡。有架設的，有直埋地下，在野外操作，維修困難，要求30年使用壽命。

一般輸送原油、天然氣，雖經處理但含硫，含鐵銹及金屬顆粒，且要求零級密封，實際的使用環(huán)境惡劣和能源供給線的重要性，對管線閥門提出了嚴格的技術要求。 



那么，針對管線閥門，到底有哪些技術要求呢？



1.強度和韌性

閥門除了承受內部介質壓力之外，尚需承受地基承載，由于環(huán)境溫度變化而引起的軸向拉力和壓力，考慮滑坡，地面沉降，洪水而引起的外部載荷，在寒帶及冰凍地區(qū)尚需考慮材料低溫沖擊韌性，防止低溫脆性斷裂。對于全焊接閥體球閥，焊縫及熱影響區(qū)，需要按照斷裂力學理論，考慮其斷裂韌性（CTOD）。 



2.零級的密封要求

閥門要求零級密封，以確保對下游端管線的有效截斷，考慮介質中金屬顆粒對零級密封的影響，金屬對金屬密封作為初級密封,PTFE/橡膠對金屬作為次級密封,以及一旦密封失效時應采取緊急密封措施。 

3.具備失火安全和防靜電功能

管線球閥設計需考慮失火安全（fire safe）,一旦失火，閥門的外漏和內漏不能超過API607規(guī)定的泄漏標準；球體被非金屬材料夾持，可能產生靜電，必須與閥體導通，在24VDC下，電阻值<10歐姆。



4.DBB功能

在閥腔排泄時，上游端閥座和下游端閥座應同時自動切斷，以確保排放時的安全。



5.防止閥腔壓力的夾持

無論閥門處于開啟或關閉位置，均應防止介質在閥腔中被夾持，如果介質可能夾持，則對于氣體介質或液體介質均要確保自動泄放閥腔內的壓力，閥腔壓力泄放的最大值不超過閥壓力額定值的1.33倍，外部壓力泄放閥的口徑為DN15或更大。

6.排泄

閥腔的介質可以排泄；并通過此排泄孔對閥門進行在線密封檢測。



7.位置指示

無論手動或動力驅動，要有明顯的閥位指示表明閥門處于開啟位置或關閉位置。



8.傳動鏈

傳動鏈的設計扭矩至少應為球閥最大扭矩的2倍。

9.硫化工況

承壓部件及螺栓材料應具有抗應力裂化的能力，符合NACE,MR0175要求。



10.緊急切斷功能

長距離管道輸送系統(tǒng)采用衛(wèi)星監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA System），當管線壓降速率或持續(xù)時間達到某一設定值，閥門應緊急切斷。



11.考慮地下水的電位腐蝕和應力腐蝕

采用全焊閥體結構，管道陰極接地和外表面防腐，來防止電位腐蝕和應力腐蝕。

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