管道球閥(如圖1所示)通常在現(xiàn)場被誤用。例如,隔離閥經(jīng)常用于控制應(yīng)用,導(dǎo)致流量控制不佳和可能的閥損壞。這是因為它們的密封和填料設(shè)計通常不適合節(jié)流應(yīng)用。

在大多數(shù)情況下,控制應(yīng)用會在閥上產(chǎn)生相對較高的壓降,這會導(dǎo)致噪音,氣蝕和振動增加。如果沒有適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,則控制閥不適合該應(yīng)用,并且會因這些壓降而引起的噪音,氣蝕和振動而損壞。精確的可控制性在很大程度上取決于球軸的連接方式,適當(dāng)?shù)妮S引導(dǎo),盤根設(shè)計和執(zhí)行器類型。隔離閥不具有這些節(jié)流應(yīng)用所需的功能。

另一方面,在隔離應(yīng)用中不應(yīng)使用控制閥。控制閥的設(shè)計具有固有的泄漏(如ANSI / FCI 70-2所規(guī)定),通常使它們不適合隔離應(yīng)用。大多數(shù)控制閥也沒有像隔離閥那樣經(jīng)過防火測試。并且,對于隔離閥和控制閥,流量系數(shù)(Cv)的計算方式有所不同。

內(nèi)部隔離閥


在管道上,當(dāng)附近的控制閥關(guān)閉時,隔離閥通常用于隔離過程流體使其不向下游移動。對于每個控制閥,均應(yīng)在上游和下游安裝一個隔離閥。


隔離閥使用非機(jī)械保持的密封件來利用密封件注入口來實現(xiàn)緊密關(guān)閉。這些閥具有O形密封圈(見圖2),非常適合低循環(huán)應(yīng)用,并且該密封圈帶有防火墊圈。這些閥可以由執(zhí)行器手動操作或自動操作。

球閥

圖2.隔離閥具有為實現(xiàn)氣密關(guān)閉和消防安全而設(shè)計的多個功能。

球/軸連接通常是固定的或采用雙D型設(shè)計。執(zhí)行器/閥軸連接鍵連接。這些連接在設(shè)計中具有固有的空行程,并且在節(jié)流時閥的性能可能很差。

選擇隔離閥時,請查找:

  • 密封進(jìn)樣口以實現(xiàn)嚴(yán)格關(guān)閉

  • 適用于地下服務(wù)應(yīng)用

  • O形圈包裝結(jié)構(gòu)

  • 適用于手動操作

  • 符合API 6D

隔離閥雖然適用于低循環(huán)應(yīng)用,但對于動態(tài)性能卻不是理想的選擇。隔離閥不能像控制閥那樣以0到90度之間的角度安裝,只能完全關(guān)閉或完全打開。

一般服務(wù)控制閥

一般服務(wù)應(yīng)用不需要噪聲衰減,防氣蝕或嚴(yán)格控制;因此,通用閥沒有花鍵軸或衰減器,但仍可用于動態(tài)應(yīng)用。嚴(yán)重的服務(wù)應(yīng)用是那些預(yù)期會產(chǎn)生過多噪音或氣蝕的應(yīng)用。

球閥

圖3.通用維修控制閥,

通用型,安裝在耳軸上的全通徑管道球閥(如圖3所示)可用于控制和隔離應(yīng)用中。它具有節(jié)流所需的機(jī)械保留的密封件,沒有密封件損壞的風(fēng)險。在低行程時節(jié)流的同時在閥上施加較高的壓降會導(dǎo)致非機(jī)械保持的密封件從支座中吸出,從而導(dǎo)致密封件損壞并防止閥被關(guān)閉。

其他功能還包括活載填料和堅固的傳動系統(tǒng),該傳動系統(tǒng)旨在在行駛中途正確吸收能量。當(dāng)控制閥節(jié)流時,它吸收能量,在閥軸上產(chǎn)生側(cè)向負(fù)載。在這些條件下,活載填料會引導(dǎo)閥軸。機(jī)械保持的密封件可防止在流量顯著降低時經(jīng)常發(fā)生的壓力下降期間損壞閥內(nèi)件。

選擇一般服務(wù)控制閥時,請查找:

  • 設(shè)計符合B16.34和API 6D

  • 機(jī)械固定的密封插件

  • 活包裝

通用控制閥幾乎可用于不需要降低噪音和極高精度的任何應(yīng)用中。但是,雙D或銷釘球軸連接不能提供最高的性能,因為一般服務(wù)應(yīng)用通常對節(jié)流的要求不嚴(yán)格。

嚴(yán)重維修閥


典型的惡劣服務(wù)應(yīng)用需要高性能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對于較快的行程速度或更高的周期,可能需要這樣做。選擇用于惡劣工況的閥門時,應(yīng)考慮使用適當(dāng)?shù)腛形圈,執(zhí)行器附件以及其他閥門組件和功能。為了大大減少空轉(zhuǎn),在安裝有耳軸的全孔管道球閥(如圖4所示)上進(jìn)行了嚴(yán)格的維修,花鍵連接了球到軸和軸到執(zhí)行器。

球閥

圖4.防喘振閥

在嚴(yán)重的服務(wù)應(yīng)用中,氣蝕可能是一個問題。當(dāng)管道流體流經(jīng)固定節(jié)流閥(如控制閥)時,壓力下降。根據(jù)壓降的嚴(yán)重程度以及與過程相關(guān)的流體特性,這可能會導(dǎo)致氣蝕。 

當(dāng)腔靜脈收縮處的壓力降到該過程的蒸氣壓以下,然后在下游恢復(fù)時,就會發(fā)生氣穴現(xiàn)象。空化會導(dǎo)致閥體和閥內(nèi)件的廣泛損壞。在氣體服務(wù)中,控制閥上的高壓降會產(chǎn)生噪音和振動;因此,應(yīng)對這些氣蝕和噪聲源對于防止在嚴(yán)苛應(yīng)用中損壞閥門至關(guān)重要。

可以為管道球閥提供各種類型的防氣蝕和噪聲防護(hù)裝飾,以分階段壓降并防止氣蝕。這使閥門無法立即承受整個壓力降。Aerodome風(fēng)格的飾板可用于將噪音降低到合理水平。這些飾件可以針對不同的啟動情況進(jìn)行定制,并具有滿負(fù)荷的能力以適合所需的應(yīng)用。

選擇嚴(yán)苛的球閥時,請查找:

  • 防氣蝕飾邊

  • 花鍵軸連接

  • 快速打擊能力

  • 適用于特殊結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性產(chǎn)品平臺

管道應(yīng)用

球閥可用于以下應(yīng)用:

  • 在閘站內(nèi)

  • 作為工作/監(jiān)控閥

  • 提供過壓保護(hù)

  • 作為泵站壓力控制閥

  • 在壓縮機(jī)站內(nèi)

  • 提供防電涌保護(hù)

隨著管道氣體從城市中的高壓管道輸送到低壓管道,該氣體通過帶有工作閥和/或監(jiān)控閥的閘門站以降低壓力。工作閥可處理壓力下降并在下游保持較低的壓力。這種相當(dāng)大的壓降會產(chǎn)生噪音和振動。

通常,需要噪聲衰減調(diào)整以及提供嚴(yán)格節(jié)流控制的功能。監(jiān)視器充當(dāng)工作人員的備份;如果發(fā)生任何事情,它將接管并控制下游的壓力。盡管監(jiān)控閥可能需要較少的節(jié)流控制,但仍可能需要像控制閥一樣執(zhí)行。

超壓保護(hù)閥或超級監(jiān)控閥通常用作一般維修閥。它可以位于工作人員和監(jiān)視器的上游,也可以位于閘站或壓縮機(jī)站的入口。如果需要關(guān)閉站,則該閥將關(guān)閉,因此節(jié)流控制和關(guān)閉對于該應(yīng)用很重要。

泵站壓力控制閥在完全打開時可將壓降降至最低。這些閥門必須能夠應(yīng)對瞬態(tài)條件,而更高的壓力降(通常在啟動期間發(fā)生)可能會導(dǎo)致氣蝕現(xiàn)象。 

壓縮機(jī)站可以每50至100英里放置在管道上,以幫助增加壓力。通常,使用防喘振控制閥來防止壓縮機(jī)發(fā)生喘振,這會給設(shè)備造成高昂的損壞。 

結(jié)論

正確選擇球閥將導(dǎo)致更長的正常運行時間和更好的性能,并且將防止“吸出”密封件和損壞傳動系統(tǒng)。正確的閥門將提供適當(dāng)?shù)目刂疲p少所需的閥門維護(hù)。

用戶應(yīng)檢查已發(fā)布的規(guī)格,以確保閥門滿足上述要求。閥門制造商應(yīng)該能夠提供技術(shù)幫助,并證明所考慮的閥門已用于類似的管道應(yīng)用中。