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天然氣輸送雙密封導軌閥
上海申弘閥門有限公司
之前介紹高壓減壓閥，現(xiàn)在介紹天然氣輸送雙密封導軌閥對于已運行的工藝場站，應做必要的改進。如我公司各場站在通球和置換過程中經(jīng)常要節(jié)流，但主工藝線路上的節(jié)流閥很少設置，導致了經(jīng)常用閘板閥和球閥節(jié)流，致使這些閥門的內(nèi)漏。事實上，因為旁通閥一般是常關閥，所以它的類型對工藝主流程上的流動損失影響不大，所以可以加設一道雙作用節(jié)流截止閥，在需要時首先用它來截流。如針對我公司延安分輸站，原流程可以做如下改進。天然氣物理化學性質(zhì)；輸氣管道水力、熱力計算；輸氣管道系統(tǒng)設計及工況分析；輸氣管道系統(tǒng)仿真；輸氣站；配氣與儲氣；輸氣管道的自動監(jiān)控和運營管理；天然氣管道完整性管理。本書力求反映國內(nèi)外天然氣管道輸送發(fā)展情況，并著重突出基本原理及工程實際應用。本書可供油氣儲運工程專業(yè)的學生學習使用，也可供從事氣體管道輸送工作的科研、教學、設計和技術人員參考。
天然氣輸送雙密封導軌閥閥門結(jié)構(gòu)
1、閥體
閥體采用倒鐘式結(jié)構(gòu)，整體鑄造，強度高，剛性好，受力均勻，閥體、閥門質(zhì)量中心與管道中心基本重合，操作穩(wěn)定性好。閥體密封錐面采用高速精磨加工，并經(jīng)研磨后表面粗糙度小于Ra0.8。
2、旋塞
旋塞采用倒裝式旋塞，整體鍛造，精密機械加工并研磨后表面粗糙度可達Ra0.4。旋塞表面采用氮化、鍍鎳磷合金或者噴涂硬質(zhì)合金等表面處理手段提高表面硬度；超音速噴涂硬質(zhì)合金的表面硬度可達HRC65以上，鍍鎳磷合金并經(jīng)熱處理后，其表面硬度可達HRC58~60。在油膜潤滑下具有*的耐磨性能。
旋塞錐體的上部有一止回閥，可補償閥腔上部的注油壓力。旋塞的下部開有平衡孔，可將介質(zhì)壓力引入旋塞底部，使旋塞壓緊閥體，起到密封作用。
3、摩擦副
密封副采用金屬密封結(jié)構(gòu)加注油脂密封，由于密封油脂的填充占位作用，介質(zhì)中的固體顆粒物不會進入密封面，對密封面有非常好的保護作用。因為油脂的潤滑，使得閥門操作力矩小，操作省力。
特殊的非對稱油槽設計，轉(zhuǎn)動旋塞時密封脂自動加注無泄漏，*保證油膜完整，密封可靠。這種非對稱的油槽設計油耗損失非常小，延長了油脂的加注時間和使用周期。
錐面密封，密封接觸面積大，油膜潤滑，使用壽命長。
4、閥桿及閥桿密封
閥桿的強度和密封性能是影響閥桿操作及閥門整體性能的主要因素之一。閥桿的受力主要來自于填料處的摩擦力、操作扭矩及介質(zhì)的推力。閥桿與旋塞采用滑環(huán)式連接方式，可減少閥桿中心與旋塞錐面的同心度誤差，改善閥桿的受力條件和操作性能。閥桿采用防飛出設計，可在線更換填料密封件。閥桿密封采用防火填料、O型密封圈、加注密封脂三重密封設計，閥桿機加工后表面粗糙度可達Ra0.4，*閥桿密封地泄漏要求，可長期可靠工作，免緊固維修。閥桿整體鍛造，并加調(diào)制處理，強度高韌性好。閥桿表面采用氮化或鍍鎳磷合金，表面硬度高，抗摩擦磨損。
5、閥蓋及底部結(jié)構(gòu)
底部閥蓋是閥門底部承壓部件，同時又是底部密封墊片、底部調(diào)節(jié)桿的固定和安裝支撐件，要求具有高的剛度和強度。底部閥蓋的密封采用整體密封墊*隔離式結(jié)構(gòu)，在保證閥蓋螺栓緊固時閥門具有可靠的密封。安裝在閥蓋底部的調(diào)節(jié)桿采用內(nèi)置式結(jié)構(gòu)，調(diào)整完成后旋緊壓蓋*零泄漏。底部調(diào)節(jié)桿支持閥芯，導出閥芯因各種原因產(chǎn)生的靜電。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥其工作過程是通過閥桿旋轉(zhuǎn)90度使閥芯上的通道口與閥體上的通道口接通或斷開，實現(xiàn)閥門開啟或關閉。通過該閥閥腔上部設計的注油脂閥注入密封油脂，該油脂在注入壓力作用下通過閥芯表面的特殊油槽均勻地涂在密封面上，形成致密的油膜層，實現(xiàn)閥門雙向密封并起到潤滑密封面的作用。在閥芯大端開有流通的小孔，使管道介質(zhì)能進入閥芯底部，閥芯在底部介質(zhì)力推動下向上緊貼閥芯倒錐面。閥芯小端裝有單向閥，當閥腔上部的油脂壓力低于介質(zhì)壓力時管道介質(zhì)通過單向閥進入閥體上腔以補充油脂壓力。同時閥芯在上腔油脂壓力及閥芯自重作用下與閥芯底部向上的介質(zhì)推力保持平衡，可以大大減輕密封面的密封比壓，降低閥門操作力矩，延長閥門使用壽命。
閥芯表面硬化處理并開有特殊油槽回路，閥體外有雙密封油脂注入裝置，一個是通過注入油脂對閥桿實現(xiàn)緊急密封，另一個是將油脂注入到閥體上腔。錐形旋塞體的小端通過平衡環(huán)與閥桿連接，閥體底部閥蓋上裝有調(diào)節(jié)支撐，可以調(diào)整閥芯的位置。閥門采油防火設計，有靜電導出裝置，過流通道按照API 6D的規(guī)定有全徑、規(guī)則孔及文丘里孔。閥門材料可采用碳鋼、低溫鋼、不銹鋼及合金鋼。驅(qū)動方式有電動、氣動、手動等。對于已運行的工藝場站，應做必要的改進。如我公司各場站在通球和置換過程中經(jīng)常要節(jié)流，但主工藝線路上的節(jié)流閥很少設置，導致了經(jīng)常用閘板閥和球閥節(jié)流，致使這些閥門的內(nèi)漏。事實上，因為旁通閥一般是常關閥，所以它的類型對工藝主流程上的流動損失影響不大，所以可以加設一道雙作用節(jié)流截止閥，在需要時首先用它來截流。如針對我公司延安分輸站，原流程可以做如下改進。增設一節(jié)流截止閥，這樣對天然氣流通不會產(chǎn)生大的阻力，而且可以做為節(jié)流閥用。而球閥只做截斷閥用，就避免了用閘板閥和球閥做為節(jié)流閥的可能。
其次，大口徑的閥門在開啟時須先平衡閥門兩側(cè)氣體壓力。這樣可以減少閥門開啟時的扭矩，同時也減少了閥密封件和閥體間的摩擦力，從而減少了對密封副的摩損。這就要求在設計時必須在大口徑閥門兩端設置平衡管和平衡閥(見圖1標注)。
zui后，在用閘閥(球閥)與節(jié)流截止閥組合的放空管線(排污管線)上，開時一定要先開閘閥(球閥)，關時要先關節(jié)流截止閥。
當然，所有的閥門使用還須符合閥門廠家的使用注意事項。但確保長輸天然氣閥門長周期運轉(zhuǎn)不能僅僅注意到如何使用閥門這個環(huán)節(jié)，而且需從選型、使用、采購、維護、檢修整個過程中各種因素的均應考慮到。如靖西一線場站、閥室排污及放空均為旋塞閥和閥套式排污閥、節(jié)流截止放空閥的組合，而且將旋塞做為*道截斷閥用。但是隨著使用周期的增加，*道旋塞閥的旋塞和閥體 之間密封面損壞而使閥門內(nèi)漏，須更換該閥門并進行檢修。
更換該閥門也有不便之處，國外進口的旋塞閥采購周期長，閥門費用一般是國產(chǎn)閥門的幾倍。如果進行檢修，天然氣場站一般遠離大城市，因此檢修不太方便。即使能進行機械加工也很難達到原來的精度。針對上述情況，我們對延安分輸站和甘泉閥室的排污和放空系統(tǒng)進行了改造(如圖2)，將原來的旋塞閥更換為閥套式排污閥和節(jié)流截止閥，用*道作為截斷用，第二道作為節(jié)流用。任一道閥門損壞，容易檢修，即使需更換的時候采購周期也短，而且費用也大大減少。
對延安分輸站和甘泉閥室的排污和放空系統(tǒng)的改造后，在以后的排污和放空操作過程中操作人員嚴格按照操作規(guī)程，經(jīng)過一年時間的運行，效果。不再像以前*道截斷閥內(nèi)漏，由于無備品備件等原因，使閥門經(jīng)常處于“病態(tài)”工作中。目前我們已經(jīng)把該改造方法在靖西一線的黃陵分輸站、楊家灣閥室、鐮刀灣閥室的排污和防空系統(tǒng)上推廣。
總之，閥門能否長周期運轉(zhuǎn)，不能僅考慮某一環(huán)節(jié)，而是要從選型、使用、采購、維護、檢修整個過程中各種因素的綜合反映，只有在做好各個環(huán)節(jié)的工作同時兼顧彼此，閥門才能安全、穩(wěn)定的長周期運行。
該種管線旋塞閥與傳統(tǒng)襯套式旋塞閥相比具有以下特點：
一是密封可靠，使用壽命長旋塞閥靠錐面密封，密封接觸面大，油膜起到潤滑和密封的作用。采用注油脂密封，在旋塞的開關運動過程中能將密封油脂均勻涂在密封面上，有效潤滑密封面。同時因密封油脂的填充占位及開關過程的擦拭作用，介質(zhì)中所含的固體顆粒不會進入密封副內(nèi)，而在全開時間可以*防止與流動介質(zhì)接觸，有效保護密封副。
二是閥門力矩小，操作省力。采用倒裝安裝方式的旋塞椎體。在閥門開啟瞬間，閥體下腔的壓力與管道的介質(zhì)壓力平衡，推動旋塞體向上貼緊閥體內(nèi)錐面，閥體上腔的高壓油密封迫使塞體受到向下的推力，而使旋塞椎體的上下端受力達到平衡，旋轉(zhuǎn)塞體時的例句將會減少。
三是閥體底部閥蓋上裝有調(diào)節(jié)支撐，可以調(diào)整閥芯的位置。在高溫工況下，旋塞的熱膨脹可通過其升降來吸收，避免密封副楔死。同時該裝置具有將閥芯與介質(zhì)摩擦可能產(chǎn)生的靜電導出的功能。
四是閥桿放飛出設計，O型圈及石墨填料、注入密封脂三重閥桿密封設計，符合泄漏要求，可以長期可靠工作，免緊固維護，具有防火功能。這些設計與上文所述的全焊接球閥相似。與本文相關的論文：電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器的開關量控制
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