長輸管線球閥的技術性能
長輸管線球閥的技術性能
長輸管線的實際工況環境惡劣, 其安裝從北極圈到赤道, 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、湖泊和山坡, 有的架設, 有的直埋地下, 在野外操作, 維修困難, 要求30 年使用壽命。長輸管線一般輸送的介質為原油和天然氣, 雖經處理但介質含有硫化物、雜質及異物, 且要求零級密封。因此, 對管線球閥提出了嚴格的技術要求。
(1) 強度和韌性 閥門除了承受內部介質壓力之外, 尚需承受由于環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, 在寒帶及冰凍地區尚需考慮材料低溫沖擊韌性, 防止低溫脆性斷裂。對于全焊接閥體球閥, 焊縫及熱影響區, 需要按照斷裂力學理論, 考慮其斷裂韌性。
(2) 零級密封 閥門要求零級密封, 以確保對下游端管線的有效截斷。考慮介質中金屬顆粒對零級密封的影響, 金屬對金屬密封作為初級密封, PTFE/ 橡膠對金屬作為次級密封, 以及一旦密封失效時應采取緊急密封措施。
(3) 失火安全和防靜電 管線球閥設計需考慮失火安全。一旦失火, 閥門的外漏和內漏不能超過 API 607 規定的泄漏標準。球體被非金屬材料夾持, 可能產生靜電, 必須與閥體導通, 在24VDC 下, 電阻值< 10Ω。
(4) DBB 功能(Double Brock & Bleed) 在閥腔排泄時, 上游端閥座和下游端閥座應同時自動切斷, 以確保排放時的安全。
(5) 防止閥腔壓力的夾持 無論閥門處于開啟或關閉位置, 均應防止介質在閥腔中被夾持。如果介質可能夾持。則對于氣體介質或液體介質均要確保自動泄放閥腔內的壓力, 閥腔壓力泄放的最大值不超過閥壓力額定值的1133 倍, 外部壓力泄放閥的口徑為DN15 或更大。 (6) 排泄 閥腔的介質可以排泄, 并通過排泄孔對閥門進行在線密封檢測。
(7) 位置指示 無論手動或動力驅動, 應有明顯的閥位指示, 表明閥門處于開啟位置或關閉位置。
(8) 傳動鏈 傳動鏈的設計扭矩至少應為球閥最大扭矩的2 倍。
(9) 硫化工況 承壓部件及螺栓材料應具有抗應力裂化的能力, 符合NACE MR0175 要求。
(10) 緊急切斷 長距離管道輸送系統采用衛星監控系統, 當管線壓降速率或持續時間達到某一設定值, 閥門應緊急斷。
(11) 防腐蝕 采用全焊閥體結構, 管道陰極接地和外表面防腐, 防止地下水的電位腐蝕和應力腐蝕。
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