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行業(yè)動(dòng)態(tài)
發(fā)布時(shí)間:2019-05-28 關(guān)注次數(shù):
止回閥是一種依靠流體介質(zhì)自重或外部動(dòng)力開(kāi)啟、關(guān)閉啟閉件(閥瓣)的自動(dòng)閥門(mén),也稱(chēng)單向閥,廣泛應(yīng)用于石油化工管道系統(tǒng)中,可阻止介質(zhì)逆流,防止泵及驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn),控制容器內(nèi)介質(zhì)泄放等。正確合理選型和配管安裝直接關(guān)系著設(shè)備及管道系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。本文依托油田地面工程項(xiàng)目實(shí)際,詳細(xì)介紹了常用止回閥選型原則、安裝要求,并結(jié)合部分配管安裝的實(shí)例,為廣大工程設(shè)計(jì)人員提供一定參考。
1.常用止回閥的選擇
在油田地面工程中,常用的止回閥包括升降式、旋啟式、蝶式、隔膜式等類(lèi)型,不同類(lèi)型的止回閥閥瓣結(jié)構(gòu)和啟閉方式不同,因此適用工況也不同。通常,工程設(shè)計(jì)初期,工藝專(zhuān)注設(shè)計(jì)人員根據(jù)特定工況下止回閥對(duì)Z小沖擊壓力或無(wú)撞擊關(guān)閉時(shí)所需要的關(guān)閉速度及其速度特性進(jìn)行定性評(píng)估來(lái)選擇止回閥的類(lèi)型。這種方法雖不十分準(zhǔn)確,但一般適用于大多數(shù)場(chǎng)合。在此基礎(chǔ)上,止回閥的選擇主要遵循以下原則。
(1)止回閥的公稱(chēng)壓力必須與實(shí)際工程中所需生產(chǎn)壓力相匹配;
(2)止回閥不易被所屬管道系統(tǒng)的流體介質(zhì)所腐蝕;
(3)止回閥啟閉件全開(kāi)時(shí)的摩阻損失等必須滿(mǎn)足工藝設(shè)計(jì)的要求,正常生產(chǎn)時(shí)保證啟閉件處于全開(kāi)狀態(tài);
(4)止回閥可能產(chǎn)生的水錘沖擊力不可超過(guò)設(shè)備或管道系統(tǒng)的閾強(qiáng)度;
(5)止回閥組件的抗撓強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足生產(chǎn)運(yùn)行要求;
(6)在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,選擇的止回閥應(yīng)力求經(jīng)濟(jì)、體積小、重量輕,宜于運(yùn)輸和維檢;
(7)不同結(jié)構(gòu)止回閥的適用管道尺寸和壓力工況不同,對(duì)止回閥的選擇有一定的借鑒意義。
在以上閥門(mén)選型要求的基礎(chǔ)上,前人已總結(jié)出一些針對(duì)特殊工況適用性極強(qiáng)的新型止回閥。設(shè)計(jì)人員可結(jié)合工程實(shí)際,選型時(shí)充分考慮新型閥門(mén)優(yōu)勢(shì)。如目前在海外油氣田地面工程項(xiàng)目中應(yīng)用較多的高效無(wú)聲止回閥,閥瓣質(zhì)量輕、動(dòng)作靈敏、開(kāi)啟行程極短(Z快開(kāi)啟時(shí)間僅0.15s)、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短,尤其適用于長(zhǎng)輸管線(xiàn),可安裝在管道任何位置,關(guān)閉時(shí)無(wú)沖擊、無(wú)噪聲。
此外,某些特定工況下閥門(mén)關(guān)閉時(shí)要求水錘沖擊力較小或無(wú)水錘沖擊,建議選用緩閉旋啟式止回閥和緩閉蝶式止回閥。但為節(jié)省投資,在水泵揚(yáng)程高、壓力管段短,且設(shè)置了氣壓式調(diào)壓室的供輸水管路中,無(wú)需使用緩閉式止回閥,普通止回閥即可保證工程的安全性。相反,在水泵揚(yáng)程高、壓力管段長(zhǎng)且未設(shè)置氣壓式調(diào)解室的場(chǎng)合,目前多采用液控緩閉式止回閥。在水泵揚(yáng)程低的長(zhǎng)輸管線(xiàn)中,介質(zhì)倒流速度慢,不宜采用緩閉式止回閥,應(yīng)選擇電動(dòng)型止回閥起到慢關(guān)效果。
作為配管專(zhuān)注設(shè)計(jì)人員,在工藝專(zhuān)注優(yōu)選閥門(mén)類(lèi)型的基礎(chǔ)上,根據(jù)工藝管道及儀表流程圖(P&ID)合理安裝止回閥。安裝特定類(lèi)型的止回閥時(shí),需充分考慮其尺寸參數(shù)和安裝條件。在海外油田地面工程項(xiàng)目中,止回閥參數(shù)主要參考API、ASME、BS等國(guó)際通用規(guī)范,如API6D、API594、API602、ASMEB16.34、BS1868、BS1873、ISO15761、MSSSP-42、MSSSP-80等;在國(guó)內(nèi)油田地面工程項(xiàng)目中主要依照GB/T12233、GB/T12235、GB/T12236、GB/T13932、JB/T8937等標(biāo)準(zhǔn)。
2.常用止回閥的安裝
止回閥應(yīng)安裝在操作人員易接近、便于維修的地方,止回閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了其 的安裝特點(diǎn)。
(1)必須嚴(yán)格按照閥門(mén)箭頭標(biāo)示方向安裝,不可反向;
(2)直通式升降止回閥常安裝于水平管道,而立式升降止回閥可安裝在介質(zhì)自下而上流動(dòng)的垂直管道上;
(3)升降式底閥主要安裝在不能自吸或無(wú)真空泵抽氣引水的水泵吸水管尾端立管。底閥需沒(méi)入水中,防止進(jìn)入吸水管中的水或啟動(dòng)前預(yù)先灌入水泵和吸水管中的水倒流,保證水泵正常開(kāi)啟。內(nèi)含過(guò)濾網(wǎng),可阻止雜質(zhì)進(jìn)入吸水管,避免水泵及有關(guān)設(shè)備受到損壞;
(4)旋啟式止回閥宜于安裝在水平管道;安裝于垂直管道時(shí),介質(zhì)必須為自下而上,同時(shí)也可安裝于傾斜管道;
(5)對(duì)夾式止回閥安裝位置較為靈活,體積小,便于管道布置,常安裝于100mm≤DN≤400mm的管道系統(tǒng),用來(lái)代替升降式和旋啟式止回閥;
(6)蝶式止回閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只能安裝在水平管道上;為降低泵出口切斷閥的安裝高度,可考慮優(yōu)先使用此種類(lèi)型;
(7)緩閉止回閥多水平安裝,若置于井內(nèi),應(yīng)留有檢修空間;不應(yīng)置于0℃以下的環(huán)境;
(8)隔膜式止回閥一般安裝在兩片法蘭之間,或者加緊在管接頭之間;對(duì)工況要求較為嚴(yán)苛,如褶皺環(huán)狀橡膠隔膜止回閥較適用于介質(zhì)流變化范圍很大的場(chǎng)合,但工況于1MPa、70℃以?xún)?nèi);
(9)止回閥應(yīng)安裝在遠(yuǎn)離脈動(dòng)源的地方,盡量保證前后管道不出現(xiàn)大的擾動(dòng)。部分止回閥前后有直管段長(zhǎng)度的要求,配管時(shí)可選擇合適支吊架來(lái)提高管道穩(wěn)定性,保證止回閥的正常工作,延長(zhǎng)其使用壽命。