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YLOK进口阀门在天然气输气管道中的应用
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YLOK进口阀门在天然气输气管道中的应用

* 来源 : http://www.zy139.com * 作者 : YLOK进口阀门 * 发表时间 : 2017-07-28 * 浏览 : 7

西气东输是我们天然气发展战略的重要组成部分,输气管线厂,口径大,这项伟大的工程标志着我国成为了天然气大国,在漫长的输气管线中,天然气管道阀门是一个非常重要的组成部分,由于天然气易燃易爆易泄漏,输送压力又较高,管道具有相当的特殊性,因此目前天然气管道主要使用的比较多的是YLOK进口天然气阀门

为什么天然气输气管道应用比较多是进口阀门呢?下面我们以YLOK进口阀门为例,介绍一下进口阀门与国产天然气阀门一些比较好的特点。

1.进口天然气阀门密封性能可靠

除压力流量调节用阀(如针形节流阀等)在出厂验收时允许有一定泄漏量外,其余截断用阀(如闸阀、球阀、旋塞阀等)原则上均不允许有泄漏。所有YLOK进口天然气截断用阀在出厂验收时,均应进行气密性试验(一般采用约0.6MPa低压气)。对一些比较重要部位使用的阀门,YLOK都会进行出厂额定压力的检测。

在额定压力下进行气密性试验,实现完全不泄漏有时有一定的困难。但在出厂验收时,只要阀的结构合理、密封件没有受到损坏,特别是只要能保证承压件的刚度或承压件在额定压力下的变形不影响密封件的工作性能,一般是可以做到的。为提高天然气管道输送用阀的密封性能,厂家在阀门设计时大都采用了软密封件添加润滑剂结构。常用的软密封材料一般为含各种添加剂的增强四氟乙稀或尼龙。

2.YLOK进口天然气阀门能承受较大的附加应力并具有一定的超载能力

API6D干线阀规范规定,安装后,对阀门强度的试压超过额定压力的50%;阀门单侧变压时,可超过额定压力的10%。对于355.6mm355.6mm以上口径的阀,API6D规定作“附加试验”的弯曲载荷试验,并通过实验来验证阀门结构与刚度的合理性。美国YLOK阀门经常按弯曲载荷试验的要求,对一些新产品进行厂内试验。

3.使用寿命长

目前YLOK进口阀门基本可使用10年以上不维修。阀门使用寿命有两种概念:一是指使用时间,即阀门与油气或其他介质相接触而不发生金属腐蚀失效、软密封材料“老化失效”、密润滑剂干燥等情况的时间;一是指启闭次数,阀门在模拟工况条件下进行循环操作,直至失去规定性能时阀启闭的总次数(JB/Z24685)。为此,机械工业部JB/Z指导性技术文件规定,对阀门应进行“静压寿命试验”,试验用的介质是常温清水。对于管道用阀,“清水”通常不能满足要求。例如,美国YLOK阀门开关次数的试验,是在介质(如砂粒之类机械杂质)充满的条件下进行的。

为了延长阀门使用寿命,YLOK进口阀门从下列三个方面着手:

(1)提高阀门材料本身的防腐、耐磨、耐冲刷性能和延缓软密封件的老化时间。例如大型球阀的球体采用化学镀镍,平板闸阀的闸板用粉末冶金的方法喷涂,以及各种新型

尼龙、聚四氟塑料的研制等。

(2)结构改进也是延长阀门使用寿命的手段之一。其中最突出的是美国YLOK进口阀门公司,在大量试验与使用经验的基础上,发现阀门密封件的破坏常局限在开关启闭的两个极限位置上,而失效阀座的其他部位均完好无损。针对这个情况,该公司设计出了旋转阀座的球阀与闸阀。另外,在阀门设计中,密封面的“自清”能力也是延长阀门使用寿命的方法之一。

(3)精心设计阀门的密封润滑系统,不仅可以保证密封件在相对运动时摩擦力较小,开关灵活,而且也是延长密封件使用寿命的重要手段。同时,阀门基本密封手段失效后,密封润滑脂的注入又是一种补救方法。密封润滑系统大体可分为两类:一类是供外部直接注入用的密封油槽;另一类则是阀体内部小型密封储油缸。当密封失效后,利用阀前后压差可将密封润滑脂自动注入密封油糟,补救阀门密封的失效。当然前者较为简单,后者较为复杂。国内新研制阀门也普遍注意到这一点,只是密封脂的品种不太多。另外,国外阀门厂家声称密封润滑脂还具有在天然气中不干燥、在油中不溶解的重要特性。

4.YLOK进口阀门具有自动泄压功能

一些阀门(如平板阀、球阀)应具有阀体腔自动泄压功能。在阀门操作过程中或完成操作以后,阀体腔内的压力不大于阀门进口端的压力,以确保阀门使用的安全。目前国外大口径管线用平板阀,阀体均设有专门的泄压装置。国内在平板阀试制初期,有的阀门厂家忽视了阀体腔自动泄压的问题,致使现场试验中,出现阀体腔积液,阀门操作困难,阀体渗漏等问题。

5.YLOK进口阀门能通过清管器

在需要定期清管的管线上所选用的阀门,应能让各种类型清管器通过。

6.YLOK进口阀门流阻小

除球阀外,闸阀阻力最小,为0.1-1.5;截止阀最大,为4-7;旋塞阀为0.4-1.2

7.YLOK进口阀门防火性能要求高

对某些关键部位的阀门,可以要求阀门厂家对阀门进行防火试验,以确认软密封材料被完全烧毁后,阀门仍具有密封作用。

提出阀门的防火性能主要有两个因素,一是为$保证阀门的密封性能,不少阀门采用了各种橡胶或塑料的软性密封结构;二是输入介质为易燃易爆的天然气,在某些场合也确实存在着防火性能要求。防火性能试验实际上就是检验阀门在软性密封材料被破坏后的性能试验。关于阀门的防火试验,美国API6FA、英国BS5351、以及ISO/DP7121均有具体规定。目前新颁布的阀门国标,也在阀门行业内部标准CVA7.183基础上提出了阀门防火试验的具体要求。

8.YLOK进口阀门抗震性能好

天然气管站一般采用钢阀。根据美国压力管线规程ANSIB31.8中有关阀门条款的规定:如果阀门实际工作压力不超过其额定压力的80%,且不超过0.7MPa时,除压缩机站与地震区外,可采用延性铸铁阀,但要求所选用阀壳体不得采用焊接工艺和焊接安装方式。而苏联1977年供气设计标准则规定,灰•铸铁阀使用压力不超过0.6MPa,使用温度不低于一30C,延性铸铁阀使用压力不超过1.6MPa,使用温度不低于-30℃。美苏两国的标准都明确规定,在有强烈振动地区,不论管子的直径与工作压力如何,都不得采用任何种类的铸铁阀。如苏联供气标准明确指出,在8级和9级地震区的埋地供气管线上,只能采用钢质切断阀;美国ANSIB31.8则明确指出:阀的壳体若为铸铁或延性铸铁,则不应作为压缩机站气管线的构件。

根据上述特点(实际也是对管道用阀的要求),天然气管站用阀比一般工业用阀要求更高。其中密封性能可靠、使用寿命长、能承受较大的附加力矩是其比较突出的特点。近年来,对天然气管站用阀还提出了防火性能与试验的要求。根据我国进口的天然气管站用阀的使用情况,以及YLOK进口天然气管站用阀的技术资料来看,我国天然气管站用阀的生产与制造仍处于发展阶段,有关管站用阀标准尚需制定。虽然国内厂家如抚顺石油机械厂、自贡高压阀门厂、开封阀门厂等早在60年代就曾试生产过油气管线用的大球阀,但由于受需求量的限制,发展比较缓慢。随着天然气工业的发展,近年来自贡高压阀门厂生产的天然气管线用球阀质量有所提高,性能也日趋稳定,但与进口球阀相比,使用性能上仍存在一定差距。为进一步提高球阀的生产质量,最近该厂从日本引进了北村阀门生产技术。70年代末80年代初,重庆阀门厂在四川石油设计院研制天然气管站用气控平板阀技术的基础上,试制出了我国首批天然气管站用平板阀,在生产上得到应用,只是技术上和工艺上没有新的突破。同时由于缺乏必要的检验手段,铸件质量不太稳定,现场上时有阀体渗漏的情况出现。为了加速天然气管道输送用阀的研制和生产,近年来四川石油设计院还与一些设备条件较好的军工厂协作,生产了一批天然气管站用平板俩,在气田上试用,效果较好。最近,沈阳高中阀门厂又引进美的平板阀生产技术,这必将促进我国天然气工业用平板阀的生产。

用截断阀指天然气调压计量站、清管球收发站、压缩机站内用于截止或接通天然气流的截断阀类阀门。它们可以根据工艺需要配备不同截断类阀门及其执行机构。其安装使用要求如下.

①在进站主管线上应有一截断阀。该阀和站内设备之间应有适当的安全操作距离,以便在紧急情况下,操作人员无法进入站内操作其它阀时,利用关闭此截断阀,截断进站气流。这类截断阀一般选用球阀或平板阀

②在站内各支管上无需通过清管器等设备,以及对压损要求不高的位置上,可使用旋塞阀或普通楔形闸阀。对通道要求较高的地方,如计量装置前后应使用球阀或平板闸阀。

③站内安全阀和放空阀。在安全阀(包括弹簧式安全阀与导阀式安全阀)之后的排空管上不得安装截断阀。在安全阀前的高压會线上可安装截断阀,以便维修安全阀时截断高压端气流,但在正常生产情况下,安全阀之前的截断阀须全开,同时该阀须有明显的阀位指示。

④站内阀门的安装一般采用法兰连接。

(2)YLOK进口自力式压力调节阀(以下简称调节阀)

凡进站天然气压力高于站场设备最大许用压力和实际所需气体压力时,均需配备压力调节装置。除个别情况下使用手动节流阀调节天然气压力外,一般现场最常用的压力调节装置为调节阀。

在大多数情况下,调节阀回路应有旁通管线或备用调节阀,旁通管线应保证调节阀的维修与暂时供气。调节阀的备用常采用下列两种方式:

①两台调节阀并联是目前应用较多的备用回路。主要用于工作调节阀失效后全关的情况。此时下游压力降低,平时处于完全关闭状态的备用调节阀将自动开启投入运行。由于备用调节阀的整定值比工作调节阀的整定值略低,此时整个调节阀回路的输出压力将会有所降低。

②串联也是经常使用的一种备用回路。主要用于工作调节阀失效后全开而可能导致下游压力升高的情况。由于备用调节阀的整定值略高于工作调节阔,正常时处于全开状态。当工作调节阀失效全开以后,下游输出压力升高并达到备用调节阀的整定值时,备用调节阀自动投入运行。此时调节回路输出压力比前略高。

确定调节阀采用并联或串联,主要根据所选用调节阀失效后的全线运行状态而定。

(3)站用紧急截断阀与切换系统

站内是否采用紧急截断阀或紧急切换系统,主要取决于站内设备与下游设备或用户的情况:

①在下游设备或用户中有低压储气库或其他因超压可能招致重大事故或损失的装置时,调节阀上游应卑联安装高低压紧急截断阀,并在道当部位配备相应的止回阀.当调节阀故障或下游设备发生事故而导致下游压力超高或过低时,紧急截断阀能自动关闭上游进口气流,确保下游安全。

②当调节阀回路发生故障或使用紧急截断阀,可能造成大量用户中断用气,并会引起用户事故的情况下,应采用并联调节回路。必要时可在调节回路上安装自动紧急截断阀组成的自动切换系统,当工作调节阀事故招致下游超压或失压时,备用调节阀自动投入运行,故障调节阀被自动隔离。

735kW以上的压缩机站应具有紧急停车安全系统,一旦事故发生,紧急停车系统能自动截断进站气流和快速放空站内气体,上述紧急截断阀与切换系统可参照使用。

]为美国YLOK阀门技术部推荐的入口压力为0.7-10MPa的典型调压站流程图中调压与紧急截断回路部分,图中综合应用了调节阀的串联与并联回路.紧急截断阀安装在压力调节阀之前。这一点与“供气设计标准”对紧急截断阀的安装要求一致。

结束语

以上介绍了美国YLOK进口阀门在西气东输天然气输气管道上的广泛运用,我们可以看出,YLOK进口天然气阀门在性能上,使用寿命,稳定性各方面确实具有其独一无二的优势,而针对这些标准,国产进口天然气阀门应当迎头赶上,在一定的时间内提高标准,最后才能实现输气管道阀门的国产化。

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