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球阀结构的设计研究

1.概述

   为使我国西部的经济得到较快的倒退,国家提出开发大西部的宏壮决策。开发新疆地区的煤油和天然气资本,即是开发西部的宏壮设施之1。要使西部的油、气资本得到空虚的垄断,唯1的设施按次是将油、气通过管线运送到我国的东部地区。国家为此将建立建设“西气东输”管网工程,即铺设主管线,西起塔里木的轮南气田,东到上海地区,全线长约4200公里。管线运送已成为当代物料运输的次要门径之1,垄断长距离管线运送油、气等资本已成为当今世界能源运送的最次要的材干。世界上次要油、气分娩国和分娩京城大量垄断长输管线来管理油、气资本的运输标题,此中,天然气的运送95%以上采纳管线门径。据统计,目前,世界上已有的油、气长距离运送管线总长度超越2六0万公里,此中,天然气运送管线总长度约140万公里,占管线总长度的2分之1以上。从外洋的建立建设和运输的指点来看,在相同运送量的情况下,建1条大口径的管线比建几条小口径的管线更为经济;并且采纳在1定规模内前进介质的运送压力,异样也许削减效益。以是,西气东输采用的管径为:公称直径DN=1000mm,公称压力PN=10.0MPa。这样的参数在我国早年的输气管网中是素来不有的。

  我国西气东输管线距离长,管线经过戈壁、雨林、沼泽、山地、河流(长江、黄河)、平原,所经地区天气陋俗,情况温度更调规模为-三0oC——+八0oC,情况条件差。因此。对长输管线阀门的求告比通用阀门的求告要高许多,求告长输管线阀门存在更高的牢靠性、更高的密封性、更高的强度,以确保长输管线安全牢靠运转。

    2.管线球阀的倒退

   长输管线的倒退,经过几十年的年光光阴,在我国以初具规模,非常是管线球阀的倒退,目前在国际管线上垄断的国产管线球阀,参数已达到了PN六.4MPa,DN1000mm,但与西气东输工程中求告的参数,还有1段距离,别的,管线球阀的告急切断安顿,国际还不克不及分娩。别的,全焊接的球阀,国际还不有1396me皇家彩世界pk10垄断的汗青。

    三.管线球阀的关连尺度

    API 六D 管线阀门

    API 六FA 阀门的耐火试验

    API 六0七 软密封和90o转向阀门的耐火试验

    API 59八 阀门的检修和试验

    ANSI B 1六.三4 法兰、罗纹和焊接端阀门

    J B/T 七745 管线球阀

    4.管线球阀的特性及求告

   在长输管线中,求告线路截断阀——管线球阀也许管教管道中的介质,存在开关熏染,窜改介质流向和预防倒流,发送或通过管道清洗球,预防变乱发作,被动、告急切断,封锁或翻开管线等。

    4.1密封功用牢靠

   长输管线只能定期巡查或巡逻,并且无意必要通过人迹罕至的幽谷、戈壁、草原及地震等地区。渺小的漏失就会形成大量介质的漏失,糜费能量,无比是西气东输工程中,对天然气管道中的密封性更为告急,别的,还求告存在告急注脂的密封功用。

    4.2垄断寿命求告长

  管线1旦投入运转,几年内以至几十年内不应允终止运转,运转的年光光阴越长越好,天然气面对的是大用户,是大工厂、皇家彩票网可信吗?的原料或能源,不应允有顷刻的闸断,以是,求告次要关键件如阀座等有很长的寿命。

    4.三管线阀门的高强度、抗外力的安全性

  西气东输工程中,管线球阀的压力高达10.0MPa。口径达到1000mm。且管线的站距较长,长度达到20公里摆布,在垄断中,受温度的热胀冷缩、配备振动、地震灾难、地基更动等容易的外力,阀门在管道中经常遭到拉伸、弯曲延长等分析应力,要确保阀门的正常垄断,必需具备丰裕的强度。

    4.4管线球阀应耐败北

  因天然气中含有硫化氢,它还能与铁反馈生成硫化铁,败北阀门,穿蚀机器,故管线球阀应选用耐败北的原料。

    4.5被动化程度高

   管线球阀的管教但凡在地方管课堂,距离较远,应能施行远距离管教或遥控,且在变乱状态下能告急关断。关断年光光阴求告达到15秒摆布,在管线正常运转时,也许几年内都不会法子,1旦法子,必需准确、牢靠。

    4.六管线阀门求告重量轻、结构星散、全通径

   为了包管阀门能在容易的现场放置、埋地求告、检修肆意,因此求告阀门重量轻,结构星散,并且是全通径,便于在管线正常运转时,也许清管。

    5.设计研究

    管线球阀的次要妙技参数:

    公称压力PN=10.0MPa

    公称通经DN=1000mm

    理论通经D=101六mm

    情况极限温度-三六oC——+八0oC

    介质:天然气(含有硫化氢和2氧化碳)

    启闭年光光阴:关闭<15秒、封锁=六00秒

    按照垄断和尺度的求告,以及长输管线球阀的求告,聚集管线球阀的妙技参数,皇家彩票网可信吗?作了下列的设计研究:

    5.1全焊接式管线球阀

    为了杜绝阀门的外漏、前进阀门的抗变形技艺花色、加剧重量,需采纳全锻焊式结构。

    全锻焊式结构,采纳铸造的阀体,在装配后焊接而成,窜改了过去的铸造螺栓毗连结构,不会有阀体部分的外漏;相对于铸件来看,锻件的壁厚可以减薄,且强度高,省去了中法兰和几十对螺栓的毗连,重量大大加剧,据测试,将加剧4分之1的重量。

    5.2密封结构

   密封结构是球阀密封功用的关键设计,提供1个好的密封结构,直接影响球阀的垄断寿命,按照研究,皇家彩票网可信吗?提供了下列几种合适理论求告的结构:

    5.2.1.双活塞效应阀座

   双活塞效应的阀座基来源基础理即阀门有2个阀座密封,假如恶劣阀座损坏,介质进入中腔,而中腔的压力仿照照旧能使粗俗阀座达到密封。

    以是,当中腔有压力时,介质力也许使阀座压向球体,达到密封的目的。

    5.2.2.双重密封

   为使阀门更无效地密封,该结构采纳双重密封结构,即聚4氟乙烯密封软密封。加上金属硬密封,假定软密封泛起标题,金属密封也能起到熏染,见图2(暂无,接待提供)。

  同时金属硬密封还是防火结构的设计,即当软密封遭到火警点火时,金属硬密封也许密封。

    5.2.三.告急注脂密封

   假定异物或别的起因损坏密封面,阀座中的密封脂加注系统可提供1种神速简单的恢复严密关断的设施。加注密封脂达到密封。别的,加注系统也可以用于周期性情况阀座的密封地区。

    同时,在阀杆密封中也削减告急注脂密封补充。见图三(暂无,接待提供):

    5.三 防静电、防火结构

  尺度中求告该球阀必需存在防静电、防火结构,阀门在球体、阀杆和阀体之间设置静电结构,在密封圈设置防火结构,当发作火警时,金属密封圈仍能达到密封,结构如图1所示(暂无,接待提供):

    5.4 告急切断安顿

   当管道发作变乱时,求告该变乱管道两真个球阀实行告急切断,1般求告在15秒之内关闭两端阀门,可以或许在更短的年光光阴,现在,各阀门制造厂大部分选用外洋的气液联动的告急切断安顿,该安顿直接垄断管道运送的介质,垄断介质的压力,由感想安顿或由主控室的指令,感想变乱旌旗灯号,直接管教阀门,达到告急切断阀门的目的。

    5.5固定球结构

   为增长介质压力对球体及阀杆形成的弯曲应力,将阀杆与球体的毗连设计成分段结构,防备介质压力直接熏染在阀杆上,形成阀门开关的难度,别的,加大球体的支撑截面积,前进球体的刚性。结构设计见图4(暂无,接待提供):

   综上所述,采用上述几种解决的特性,也许合适尺度对阀门的求告,同时,也能合适工程的必要。

    六.管线球阀的倒退趋势

   频年来,随着长输管线的神速倒退,管线球阀作为告急切断的阀门之1,倒退速率也极端快,次要呈现下列几个方面的倒退趋势:

    六.1大型化、高参数

   目前,管线球阀已倒退至公称压力PN=14.0MPa,DN=1400mm,大型化、高参数将给运送带来更大的经济效益。

    六.2高强度的耐败北原料

   阀门尺寸的增大,压力的增高,迫切必要研究高强度的耐败北的新型锻材,以适应阀门尺寸赓续加大的必要。

    六.三多重密封结构

   为包管阀门的密封,正在研究1种多一再合原料的密封结构,以确保阀门在垄断中也许有丰裕长的垄断寿命,能达到50年的垄断寿命。

    六.4高牢靠性及神速关闭

   告急切断球阀,在输气管道中长久出于封锁状态,无意十年也合法子,但是,1旦法子,便要准确牢靠,包管更高的牢靠性,并且也许在更短的年光光阴内神速关闭。

    六.5被动化程度更高

   告急切断球阀,能感知变乱的发作,被动关闭,感知距离更长。

    七.完毕语

  在长输管线中,已经得到愈来愈遍及地垄断,采纳上述设计结构,可以满意长输管线的求告。

 

 

 

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