Комплексная интерпретация трубопроводной арматуры

Комплексная интерпретация трубопроводной арматуры
Трубопроводный транспорт стал основным видом современного транспорта энергоносителей, использование трубопроводного транспорта нефти, газа, угля и других ресурсов на большие расстояния стало мировым решением важнейшего средства транспортировки энергоносителей.
Основные мировые нефтегазодобывающие и газопотребляющие страны имеют большое количество магистральных трубопроводов для решения проблемы транспортировки нефтегазовых ресурсов, транспортировка природного газа более чем на 95 % осуществляется методом трубопроводной транспортировки.
1 История развития
В 1914 году в центральной части США был построен первый 9-километровый трубопровод, с которого началась прелюдия к развитию трубопроводной отрасли. При использовании трубопроводов для транспортировки жидкостей или газов, его стоимость составляет 1/3 от железнодорожного транспорта, морского транспорта 2/3, поэтому почти за сто лет он получил быстрое развитие.
Трубопроводы большой протяженности называются трубопроводами большой протяженности, трубопроводная арматура, используемая на трубопроводах большой протяженности, называется трубопроводной арматурой, шаровыми кранами, задвижками, обратными клапанами, пробковыми клапанами, предназначена для удовлетворения особых требований трубопроводного транспорта, с особыми характеристиками специальной арматуры.
2 Структура и характеристики трубопроводной арматуры
Плоская задвижка
Плоская задвижка - это разновидность шиберной арматуры с параллельным затвором в качестве запорного элемента. Запирающий элемент может быть одинарным или двойным затвором с опорным механизмом. Сила сжатия затвора к седлу контролируется давлением среды, действующим на плавающий затвор или плавающее седло. В случае двухстворчатых плоских задвижек усилие сжатия может быть дополнено распределительным механизмом между двумя затворами.
Характеристики
Основными особенностями плоской пластинчатой задвижки являются: меньшая конструктивная длина, хорошая герметичность, меньший рабочий момент и более близкое к рабочему усилие открытия и закрытия, небольшое сопротивление потоку, клапан не требует установки аномального устройства повышения давления, плоская пластинчатая задвижка с пилотным отверстием может быть очищена через трубопровод с помощью уборочной машины. Но конструкция клапана высока, примерно в 3-4 раза больше диаметра трубы.
Шаровой клапан
Шаровой кран - это кран, в котором в качестве открывающего и закрывающего элемента используется шар с круглым отверстием, а шар вращается вместе со штоком крана для обеспечения открытия и закрытия. Открывающий и закрывающий элемент (шар) приводится в движение штоком клапана и вращается вокруг оси шарового крана квадратного сечения.
Характеристики
Основными особенностями шарового крана являются: более компактная структура, хорошая герметичность, открытие и закрытие 90 ° вращения может быть быстро открыть и закрыть клапан, более короткое время работы, использование уплотнительной смазки может быть введена для формирования вторичного вспомогательного уплотнения, огнестойкая структура седла клапана в случае пожара, чтобы обеспечить герметичность клапана, поддерживая быстрое отсекающее устройство может быть достигнуто аварийное открытие и закрытие клапана.
Сферический регулировочный клапан
Сферический регулировочный клапан, включая левый корпус клапана, седло клапана, шар, шток, правое седло клапана, характеризуется: в центре корпуса шара и оригинальное отверстие бегунка перпендикулярно шару через центр канала отверстия, в канале помещается в пластину бабочки, пластина бабочки конец выпуклых зубцов и шток конец канавки, другой конец ограничения ограничительным кольцом предела.
Особенности
Сферический регулирующий клапан имеет большой поток, простую структуру, хорошую стабильность, простоту эксплуатации и обслуживания, небольшое сопротивление потоку при полном открытии, большой допустимый перепад давления, низкий уровень шума, хорошие антикавитационные характеристики.
Обратный клапан
Обратные клапаны имеют давление открытия, когда давление рабочей среды больше, чем давление открытия обратного клапана, пружина сжимается, перегородка обратного клапана открывается, среда течет плавно. Когда рабочая среда возвращается обратно, среда будет перегородка пластины давление в корпусе обратного клапана, чем больше давление среды, тем плотнее давление, на этот раз перегородка полностью изолировать всю систему, устраняя возможность среды рефлюкс, через обратный клапан часть структуры может быть более интуитивное понимание.
Характеристики
Обратный клапан с демпфирующей структурой, может эффективно устранить вибрацию трубопровода и уменьшить сопротивление потоку; использование двойного уплотнения (низкого давления эластичное уплотнение, высокого давления металл-металл уплотнение), эффект уплотнения хороший; может быть через трубопровод чище.
Клапан сброса давления
Существует два основных типа конструкций предохранительных клапанов: пружинные и рычажные. Пружинный тип - это уплотнение заслонки и седла клапана под действием силы пружины. Рычажный тип - за счет силы рычага и веса. При необходимости большой производительности существует клапан сброса давления импульсного типа, также известный как клапан сброса давления с пилотным управлением, состоящий из основного клапана сброса и вспомогательного клапана. Когда давление среды в трубопроводе превышает заданное значение, сначала открывается вспомогательный клапан, среда поступает по трубопроводу к главному предохранительному клапану, и открывается главный предохранительный клапан, чтобы снизить повышенное давление среды.
Характеристики
Вследствие запуска или остановки насоса в трубопроводе могут происходить изменения расхода среды и колебания давления, что приводит к возникновению ударных волн. Чтобы устранить воздействие ударных волн, на трубопроводах большой протяженности используются предохранительные клапаны для смягчения ударных волн.
Клапан сброса давления
Редукционный клапан с помощью пружины клапана может регулировать давление на выходе редукционного клапана типа 200X (регулируемый редукционный клапан). Когда клапан подается со стороны входа, вода проходит через игольчатый клапан в камеру управления главного клапана, а давление на выходе подается на управляющий клапан через канал. Когда давление на выходе превышает настройку пружины управляющего клапана, управляющий клапан закрывается. Дренаж из камеры управления прекращается, в это время давление в камере управления главного клапана повышается и закрывает главный клапан, а давление на выходе больше не повышается. Когда давление на выходе клапана падает до давления настройки пружины пилотного клапана, пилотный клапан открывается, и камера управления сливается вниз.
Характеристики
Редукционные клапаны устанавливаются на ответвлениях трубопровода для обеспечения постоянного давления среды на входе в систему, при этом в основном используются редукционные клапаны с пилотным управлением, которые подвержены небольшому влиянию чистоты среды, имеют высокую точность регулирования давления и стабильную работу.
3Технические требования
Междугородний трубопровод является глобальным, это линия энергоснабжения, от полярного круга до экватора, от гор до морского дна, от плато до пустыни, которая проходит через сейсмические зоны, болота, вечную мерзлоту, реки, озера, горные склоны. Есть возведенные, есть непосредственно заглубленные под землю, работающие в полевых условиях, сложные в обслуживании, требующие 30-летнего срока службы. Общая доставка сырой нефти, природного газа, хотя и очищенного, но содержащего серу, содержащего ржавчину и металлические частицы, и требование нулевого уровня герметичности, фактическое использование в суровых условиях и важность линии энергоснабжения, трубопроводная арматура выдвигает строгие технические требования.
1. прочность и жесткость
Клапан не только выдерживает внутреннее давление среды, но и должен выдерживать фундаментную опору, из-за изменений температуры окружающей среды, вызванных осевым напряжением и давлением, учитывая оползни, оседание грунта, затопление и внешнюю нагрузку, вызванную холодными и замороженными районами, необходимо учитывать низкотемпературную ударную вязкость материала, чтобы предотвратить низкотемпературное хрупкое разрушение. Для полностью сварного корпуса шарового крана, сварного шва и зоны термического влияния, необходимо в соответствии с теорией механики разрушения, учитывать его вязкость разрушения (CTOD).
2. Требования к нулевому уровню уплотнения
Клапаны требуют герметизации нулевого уровня для обеспечения эффективного отсечения нисходящего конца трубопровода, с учетом влияния металлических частиц в среде на герметизацию нулевого уровня, уплотнение металл-металл в качестве первичного уплотнения, уплотнение PTFE/резина-металл в качестве вторичного уплотнения, а также как только уплотнение должно быть принято в случае нарушения герметизации, аварийные меры герметизации.
3. с пожарной безопасностью и антистатической функцией
Конструкция шарового крана для трубопровода должна учитывать пожарную безопасность (пожаробезопасность), после пожара, утечка крана и внутренняя утечка не могут превышать стандарты утечки, установленные API607; шар из неметаллического материала зажимается, может производить статическое электричество, должен быть с корпусом крана проводимости, в 24VDC, значение сопротивления <10 Ом.
4.функция DBB
Когда полость клапана разряжается, седло верхнего потока и седло нижнего потока должны быть автоматически отрезаны в то же время, чтобы обеспечить безопасность при разгрузке.
5.Предотвращение захвата давления в камере клапана
Независимо от того, находится ли клапан в открытом или закрытом положении, необходимо предотвратить захват среды в полость клапана, если среда может быть захвачена, для газовых или жидких сред, чтобы обеспечить автоматический сброс давления в полости клапана, максимальное значение сброса давления в полости клапана не превышает номинальное давление клапана в 1,33 раза, калибр внешнего клапана сброса давления составляет DN15 или больше.
6. разгрузка
Среда в полости клапана может быть слита; через это дренажное отверстие к клапану для обнаружения уплотнения в режиме онлайн.
7.Индикация положения
Независимо от того, ручной или силовой привод, должна быть очевидная индикация положения, указывающая на то, что клапан находится в открытом или закрытом положении.
8. передаточная цепь
Расчетный крутящий момент приводной цепи должен быть не менее чем в два раза больше максимального крутящего момента шарового крана.
9. условия вулканизации
Несущие детали и материалы болтов должны быть устойчивы к растрескиванию под напряжением в соответствии с требованиями NACE,MR0175.
10. Функция аварийного отключения
В системе магистрального трубопроводного транспорта используется спутниковая система мониторинга (SCADA System), когда скорость или продолжительность падения давления в трубопроводе достигает определенного заданного значения, клапан должен быть аварийно перекрыт.
11. Учитывая потенциальную коррозию и коррозию под напряжением подземных вод.
Использование цельносварной конструкции корпуса клапана, катодного заземления трубопроводов и внешней поверхностной коррозии, для предотвращения потенциометрической коррозии и коррозии под напряжением.
4 Материалы клапанов для трубопроводов большой протяженности
Выбор материала для клапанов для магистральных трубопроводов должен отвечать требованиям прочности, герметичности, срока службы, высокой температуры, высокого давления, износостойкости, коррозионной стойкости, пожаробезопасности, антистатичности и другим аспектам.
5 Требования к испытаниям производительности клапанов для магистральных трубопроводов
Трубопровод большой протяженности зависит от географических и природных условий, выдерживает изменения температуры климата, рельефа местности, землетрясения и другие воздействия. Поэтому проверка и испытание клапанов на дальних трубопроводах более строгие, чтобы оболочки прочность давления, испытания на герметичность, действие производительности испытания, испытания на изгиб, испытания на растяжение, испытания на огонь, испытания на прочность, и т.д., и некоторые клапаны должны быть сделаны холодные и тепловые испытания. Испытания клапанов должны быть хорошими уплотнительными характеристиками, гибкой работой, точным действием, долговечностью, для доставки частиц в среде клапан должен также сделать тест на устойчивость к истиранию.
6 отечественные и зарубежные стандарты и нормы
Часть зарубежных стандартов
В настоящее время трубопроводная арматура для магистральных трубопроводов в основном использует стандарт Американского института нефти API6D "Спецификация трубопроводной арматуры" и соответствующие стандарты на продукцию, такие как: API 594 "Обратный клапан с пластиной", API 599 "Запорные клапаны из стали и ковкого чугуна", API 600 "Фланцевые или приварные соединения для нефтеперерабатывающих заводов со стальными задвижками", API 607 "Испытание огнестойкости мягкой уплотнительной поверхности шарового крана", API 608 "Фланцевый и приварной конец металлического шарового крана". Металлические шаровые краны с фланцевыми и стыкосварными концами", API 6FA "Спецификация для испытаний клапанов на огнестойкость", BS 4460 "Стальные шаровые краны для нефтяной промышленности" и т.д.
Стандарт API 6D "Спецификация трубопроводной арматуры" - это стандарт для производства трубопроводной арматуры, инспекции, закупок и других комплексных требований стандарта, других стандартов на продукцию, область применения продукции, тип соединения, длина конструкции, эксплуатационные требования, контроль и испытания, маркировка и другие подробные требования. Содержание стандарта API 6D "Спецификация трубопроводной арматуры": область применения, общие положения, материалы, типы и категории арматуры, испытания, маркировка, Требования к контролю качества, хранению и отгрузке, приложения (руководство по закупкам, перевод в метрическую систему, дополнительные требования к испытаниям, ссылки на нормы и стандарты) девять глав.

Часть отечественных стандартов

Существующие отечественные стандарты на трубопроводную арматуру дальнего действия: JB / T 5298-1991 "Задвижка стальная пластинчатая трубопроводная", JB / T 7745-1995 "Шаровые краны трубопроводные", на другие изделия трубопроводной арматуры дальнего действия применяются общие стандарты на арматурную продукцию, некоторые специальные клапаны (аварийные запорные клапаны и т.д.) Не существует национальных или отраслевых стандартов. Не существует единой стандартной спецификации на трубопроводную арматуру. По сравнению с зарубежными стандартами, существующие отечественные отраслевые стандарты проще, менее полные и менее требовательные.