管道輸送已成為當(dāng)代能源運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，?yīng)運(yùn)而生的管線閥門發(fā)展迅速，極大的推動(dòng)了管道輸送的進(jìn)程。管線閥門到底被如何定義，它的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)與性能究竟有何不同？今天，我們一起來詳細(xì)了解管線閥門的與眾不同。

管道輸送已成為當(dāng)代能源運(yùn)輸?shù)闹饕绞剑瞄L距離管道輸送油、氣、煤等資源已成為當(dāng)今世界解決能源輸送的最主要手段。

世界上主要油氣生產(chǎn)國和消費(fèi)國都大量使用長輸管線來解決油氣資源的運(yùn)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(yùn)輸?shù)?/3，海上運(yùn)輸?shù)?/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(yùn)輸?shù)奶厥庖?，具備特殊功能的專用閥門。

1）平板閘閥 



結(jié)構(gòu)：平板閘閥是一種關(guān)閉件為平行閘板的滑動(dòng)閥。其關(guān)閉件可以是單閘板或是其間帶有撐開機(jī)構(gòu)的雙閘板。閘板向閥座的壓緊力是由作用與浮動(dòng)閘板或浮動(dòng)閥座的介質(zhì)壓力來控制。如果是雙閘板平板閘閥，則兩閘板間的撐開機(jī)構(gòu)可以補(bǔ)充這一壓緊力。
特點(diǎn)：平板閘閥主要特點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)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(shè)置異常升壓的裝置，帶導(dǎo)流孔的平板閘閥可以通過清掃器清潔管道。但閥門的結(jié)構(gòu)高度高，約為管道直徑的3～4倍。



（2）球閥 



結(jié)構(gòu)：球閥，指的是用帶圓形通孔的球體作啟閉件，球體隨閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)啟閉動(dòng)作的閥門。啟閉件（球體）由閥桿帶動(dòng)，并繞方工球閥作軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較緊湊、密封性能好、啟閉90°旋轉(zhuǎn)可快速啟閉閥門、操作時(shí)間較短，采用注入密封脂可形成二次輔助密封，防火結(jié)構(gòu)的閥座在火災(zāi)時(shí)能保證閥門的密封，配套快速切斷裝置可實(shí)現(xiàn)閥門的緊急啟閉。



（3）球形調(diào)節(jié)閥 



結(jié)構(gòu)：球形調(diào)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(shè)有貫通球心的圓孔通道，在通道內(nèi)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(diǎn)：球形調(diào)節(jié)閥的流量大，結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、操作維修方便，全開時(shí)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(jié)構(gòu)：止回閥都有一個(gè)開啟壓力，當(dāng)工作介質(zhì)壓力大于止回閥開啟壓力時(shí)，彈簧被壓縮，止回閥擋板被推開，介質(zhì)順利流過。當(dāng)工作介質(zhì)回流時(shí)，介質(zhì)會(huì)把擋板壓在止回閥閥體上，介質(zhì)壓力越大，壓得越緊，此時(shí)擋板完全隔斷了整個(gè)系統(tǒng)，杜絕了介質(zhì)回流的可能，通過止回閥第部結(jié)構(gòu)可以更直觀的理解。

特點(diǎn)：止回閥多帶阻尼結(jié)構(gòu)，可有效消除管道的振動(dòng)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(jié)構(gòu)：泄壓閥結(jié)構(gòu)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(dǎo)式泄壓閥，由主泄壓閥和輔助閥組成。當(dāng)管道內(nèi)介質(zhì)壓力超過規(guī)定壓力值時(shí)，輔助閥先開啟，介質(zhì)沿著導(dǎo)管進(jìn)入主泄壓閥，并將主泄壓閥打開，使增高的介質(zhì)壓力降低。

特點(diǎn)：由于開泵或停泵可能使管道內(nèi)介質(zhì)流速變化和壓力波動(dòng)，產(chǎn)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(jié)構(gòu)：減壓閥是通過閥彈簧即可設(shè)定出口壓力200X型減壓閥(可調(diào)式減壓閥)。當(dāng)閥門從進(jìn)口端給水時(shí)，水流過針閥進(jìn)入主閥控制室，出口壓力通過導(dǎo)管作用到導(dǎo)閥上。當(dāng)出口壓力高于導(dǎo)閥彈簧設(shè)定值時(shí)，導(dǎo)閥關(guān)閉?？刂剖彝Ｖ古潘藭r(shí)主閥控制室內(nèi)壓力升高并關(guān)閉主閥，出口壓力不再升高。當(dāng)閥門出口壓力降到導(dǎo)閥彈簧設(shè)定壓力時(shí)，導(dǎo)閥開啟，控制室向下游排水。



特點(diǎn)：在分支管道上設(shè)置減壓閥，用來恒定用戶進(jìn)口端的介質(zhì)壓力，多采用先導(dǎo)式減壓閥，受介質(zhì)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(shè)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(jīng)處理但含硫，含鐵銹及金屬顆粒，且要求零級(jí)密封，實(shí)際的使用環(huán)境惡劣和能源供給線的重要性，對(duì)管線閥門提出了嚴(yán)格的技術(shù)要求。 



那么，針對(duì)管線閥門，到底有哪些技術(shù)要求呢？



1.強(qiáng)度和韌性

閥門除了承受內(nèi)部介質(zhì)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(duì)于全焊接閥體球閥，焊縫及熱影響區(qū)，需要按照斷裂力學(xué)理論，考慮其斷裂韌性（CTOD）。 



2.零級(jí)的密封要求

閥門要求零級(jí)密封，以確保對(duì)下游端管線的有效截?cái)啵紤]介質(zhì)中金屬顆粒對(duì)零級(jí)密封的影響，金屬對(duì)金屬密封作為初級(jí)密封,PTFE/橡膠對(duì)金屬作為次級(jí)密封,以及一旦密封失效時(shí)應(yīng)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(shè)計(jì)需考慮失火安全（fire safe）,一旦失火，閥門的外漏和內(nèi)漏不能超過API607規(guī)定的泄漏標(biāo)準(zhǔn)；球體被非金屬材料夾持，可能產(chǎn)生靜電，必須與閥體導(dǎo)通，在24VDC下，電阻值<10歐姆。



4.DBB功能

在閥腔排泄時(shí)，上游端閥座和下游端閥座應(yīng)同時(shí)自動(dòng)切斷，以確保排放時(shí)的安全。



5.防止閥腔壓力的夾持

無論閥門處于開啟或關(guān)閉位置，均應(yīng)防止介質(zhì)在閥腔中被夾持，如果介質(zhì)可能夾持，則對(duì)于氣體介質(zhì)或液體介質(zhì)均要確保自動(dòng)泄放閥腔內(nèi)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(zhì)可以排泄；并通過此排泄孔對(duì)閥門進(jìn)行在線密封檢測(cè)。



7.位置指示

無論手動(dòng)或動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，要有明顯的閥位指示表明閥門處于開啟位置或關(guān)閉位置。



8.傳動(dòng)鏈

傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)扭矩至少應(yīng)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(yīng)具有抗應(yīng)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(dāng)管線壓降速率或持續(xù)時(shí)間達(dá)到某一設(shè)定值，閥門應(yīng)緊急切斷。



11.考慮地下水的電位腐蝕和應(yīng)力腐蝕

采用全焊閥體結(jié)構(gòu)，管道陰極接地和外表面防腐，來防止電位腐蝕和應(yīng)力腐蝕。

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