低温阀门原理操作和维修讲解

LNG低温阀门原理 操作维修讲解 2014年3月 一 安全阀的定义 安全阀是压力容器和其他受压设备的保护装置 用来防止受压设备中的压力超过设计允许值 从而保护设备及其运行人员的安全 由于安全阀可以不依赖任何外部能源而动作 所以常常作为受压设备的最后一道保护装置 从这个意义上说 它的作用是不能用其他保护装置来代替的 二 安全阀的分类 按作用原理划分 可分为直接作用式和非直接作用式两种 以上几种安全阀在连接形式上可分为螺纹连接 法兰连接和焊接三种 三 原理 1 直接作用式安全阀 也称直接载荷式安全阀 是在工作介质的直接作用下开启的 即依靠工作介质压力产生的作用力来克服弹簧加于阀瓣的机械载荷 直接载荷 使阀门开启 它具有结构简单 反应快速 可靠性好等优点 但因为依靠机械加载 其载荷大小受到限制 也就限制了口径和压力的范围 同时 这类安全阀关闭件密封面上的密封力决定于阀门整定压力与系统正常运行压力之差 是一个不大的值 所以要达到良好的密封就比较困难 尤其对于金属密封面的情形更是如此 为了达到密封 需要采取特殊的结构形式和进行精细的加工与装配 全启式安全阀 当被保护设备中 即安全阀进口处 介质处于正常工作压力时 弹簧载荷大于介质静压力对阀瓣的作用力 使阀门处于关闭状态 上述两个作用力的差值产生使阀瓣和阀座 统称为关闭件 密封面间相互压紧的力 即密封力 只要这个密封力足够大 相对于由密封面及介质状况决定的必需密封力而言 就能阻止介质泄出 使阀门达到必要的密封性 如果介质压力升高 超过正常工作压力时 密封力就随之减小 小到一定程度时 介质开始泄出 称为 前泄 随着介质压力进一步升高 当介质对阀瓣的作用力同弹簧力达到平衡时 阀瓣开始脱离阀座而升起 称为 开启 压力继续升高时 阀瓣达到设计的开启高度 作全量排放 只要阀门的排量足够大 设备中的压力就会降低 压力降低到一定程度时 阀门由于弹簧力的作用而重新关闭 四 安全阀的安装说明 在管线中不要使安全阀承受重量 大型的安全阀应独立支撑 使之不受管系产生的压力的影响 安装时注意介质流动的方向应与阀体标识箭头方向一致 弹簧式安全阀应安装在垂直管道上 安全阀的基本要求 1 必要的密封性当被保护设备处于正常运行压力时 安全阀应保持必要的密封性 2 可靠地开启安全阀的开启压力对其整定压力的偏差应在标准或规范规定的范围内 3 稳定地排放当阀进口压力继续升高到超过整定压力一个规定的数值时 安全阀应达到设计的开启高度 进入排放状态 4 适时地关闭由于安全阀的排放而使设备和系统中的压力降低之后 安全阀应适时地关闭 5 关闭后的密封安全阀关闭后 应能有效地阻止介质继续流出 并重新达到密封状态 五检验与试验 一 标准GB T12241 2005安全阀的一般要求GB T12242 2005压力释放装置性能试验规范GB T12243 2005弹簧直接载荷式安全阀二 压力试验压力试验范围 阀体强度试验 低压密封试验 高压密封试验 低温性能试验 压力试验时间和密封泄漏率 安全阀测试过程照片 低温安全阀低温性能试验 低温高压安全阀的专利证书 LNG气化站低温安全阀使用情况 公司配套的LNG加注站 低温安全阀现场使用情况 液体介质安全阀的额定排量 WL 液体额定排量 kg h Kdr 额定排量系数 由制造厂提供 A 流道面积 mm2 液体密度 kg m3 P Pdr Pb 压差 MPa Pdr 额定排放压力 MPa Pb 背压力 MPa Kr 粘度修正系数 为了确定粘度修正系数 首先按非粘性液体 0 020Pa s 计算理排量 式中 WtL 非粘性液体的理论排量 kg h 然后计算安全阀流道截面处的雷诺数 式中 Re 雷诺数 动力粘度 Pa s 六 安全阀工作不正常和拒跳的原因 频跳安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象 安全阀频跳时 一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一 然后迅速回座并再次起跳 频跳时 阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤 如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤 频跳后果1 导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳失效 2 密封面由于高频碰撞造成损伤 3 由于高频振颤造成弹簧失效 4 由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备 5 由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量 系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力 导致频跳的原因 A 系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3 当阀门处于关闭状态时 阀门入口处的压力是相对稳定的 阀门入口压力与系统压力相同 当系统压力达到安全阀的起跳压力时 阀门迅速打开并开始泄压 但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当 造成连接管内局部压力下降过快超过3 是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭 因此安全阀开启后没有达到完全排放 系统压力仍然很高 所以阀门会再次起跳并重复上述过程 既发生频跳 导致接管压降高于3 的原因1 阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径 2 存在严重的涡流现象 3 连接管过长而且没有作相应的补偿 使用内径较大的管道 4 连接管过于复杂 拐弯过多甚至在该管上开口用作它途 在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门 B 安全阀的额定排量远远大于所需排量 由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需 安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快 而系统本身的超压状态没有得到缓解 使安全阀不得不再次起跳 阀门拒跳当系统压力达到安全阀的起跳压力时 阀门不起跳的现象 安全阀拒跳的原因1 阀门整定压力过高 2 阀门内落入大量杂质从而使阀办座和导套间卡死或摩擦力过大 3 弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩 4 阀门安装不当 使阀门垂直度超过极限范围 正负两度 从而使阀杆组件在起跳过程中受阻 5 排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热膨胀移位从而对阀体产生扭转力 导致阀体内机构发生偏心而卡死 处理办法 1 设定合理的整定压力2 保持管路的清洁和安装位置的正确性 安全阀公称通径DN和保压时间表公称通径 mm 泄漏气泡开始计数前试验压力的最少保压时间min 501 50 1002 1005 安全阀公称通径DN和流道直径d的标准化系列DN1520253240506580100150200dn全启式202532405065100125dn微启式121620253240506580 安全阀的维护 保养和注意事项 1 阀门宜存放在干燥室内 阀门应轻放 内腔严禁杂质异物水份进入 产品表面不得有任何磕 碰划伤等缺陷 2 安装时应注意介质的流动方向 3 阀门与管道焊接时 应松开接头螺母 使接头与阀座脱离 防止焊接产生的高热传导给密封副造成密封副的损坏 靠近阀门的管子使用管钳 而阀门本身则用普通扳手 4 管道焊接安装好后 应用干燥气体 无水分和油渍 彻底吹除管道内的焊渣和其他杂质 5 除非在制造厂或实际装置上进行准确的调整外 否则均不得对安全阀进行任何调整 川力部分安全阀图片展示 一 气动紧急切断阀的定义 气动紧急切断阀其作用是控制工艺管道内流体的切断和接通 启闭件靠气缸作用力开启或关闭 以切断介质流动的阀门 气动紧急切断阀属于自动阀类 主要用于介质单向流动的管道上 紧急切断管路中的介质流动 以防止发生事故 气动紧急切断阀有安全保护装置 当环境温度在75 5 C时 会自己切断介质的流动 以防止发生事故 气动紧急切断阀的气源要求经过滤的压缩空气 流经阀体内的介质应该是无杂质和无颗粒的液体和气体 二 气动紧急切断阀的形式 气动紧急切断阀的结构形式分为两种 直通式和角式气动紧急切断阀在连接形式上可分为螺纹连接 法兰连接和焊接三种 三 气动紧急切断阀的安装说明 在管线中不要使气动紧急切断阀承受重量 大型的气动紧急切断阀应独立支撑 使之不受管系产生的压力的影响 安装时注意介质流动的方向应与阀体标识箭头方向一致 气动紧急切断阀应垂直安装在管道上 四 原理 1 气动紧急切断阀 其是自动化系统中执行机构的一种 由弹簧气动薄膜执行机构或浮动式活塞执行机构与电磁阀组成 接收电磁仪表的信号 控制工艺管道内流体的切断或接通 五检验与试验 一 标准GB T22653 2008阀门的设计制造标准GB T24918 2008低温介质用紧急切断阀GB T24925 2010阀门的检验标准GB T13927 2010试验压力和试验方法二 压力试验压力试验范围 阀体体强度试验 低压密封试验 高压密封试验 低温性能试验 压力试验时间和密封泄漏率 气动紧急切断阀完全关闭时间 客户到公司抽查低温气动紧急切断阀测试过程照片 低温气动切断阀现场使用情况 六 常见故障及处理方法 阀瓣密封面损坏引起阀瓣密封面损坏的原因是 设备调试前 没有对管路进行吹除 使管路中还残留有焊接后的氧化皮 杂质 预防的办法是调试前进行管路彻底的吹除 并在重要部件前加过滤器 介质内漏介质内漏的原因有 密封面破坏 夹入杂质 处理办法 修复密封面和清洗杂质 就能防止内漏 介质外漏介质外漏的原因是 1 紧急切断阀频繁开启 关闭 对密封填料的磨损 2 阀门在低温下遇冷收缩 处理办法 将填料压紧螺母再用力拧紧或者更换填料 气缸不动作原因 1 气源压力是否正确 2 气源接头是否有泄漏 3 气缸活塞发卡 4 活塞O型圈损坏 处理办法 1 检查气源压力表 2 在气源接头上抹泡泡 3 更换新的气缸 4 更换新的O型圈 气缸发卡的原因 1 气缸内部有杂质 2 压缩空气中水分含量过多 导致气缸内部损坏 处理办法 保持气源管路干净 干燥 切断阀的安装使用 保养和注意事项 1 阀门宜存放在干燥室内 阀门应轻放 内腔严禁杂质异物水份进入 产品表面不得有任何磕 碰划伤等缺陷 2 安装时应注意介质的流动方向 由阀顶上方向下流动 3 阀门与管道焊接时 应旋转手轮将阀门开启 使阀顶密封圈与阀体密封面脱离 防止焊接产生的高热传导给密封副造成密封副的损坏 4 管道焊接安装好后 应用干燥气体 无水分和油渍 彻底吹除管道内的焊渣和其他杂质 5 阀门焊接安装好后 在有控制气源使用过程中 应将阀门的手轮处于空档状态 否则 阀门不能正确回位 关闭 也不能实现紧急切断 6 当没有控制气源或供气系统出现故障 此时可用手动装置即旋转手轮对阀门进行开关操作 7 注意 当用手轮打开阀门后 若出现异常情况 阀门不能实现紧急切断 即手动开启阀门后 气动控制失效 需将手轮处于空档状态 气动控制才能正常使用 川力部分气动紧急切断阀图片展示 一 止回阀的定义 止回阀又称单向阀或逆止阀 其作用是防止管路中的介质倒流 启闭件靠介质作用力自行开启或关闭 以防止介质倒流的阀门 止回阀属于自动阀类 主要用于介质单向流动的管道上 只允许介质向一个方向流动 以防止发生事故 二 止回阀的分类 按结构划分 可分为升降式止回阀 旋启式止回阀和蝶式止回阀三种 升降式止回阀可分为立式和卧式两种 旋启式止回阀分为单瓣式 双瓣式和多瓣式三种 蝶式止回阀为直通式 以上几种止回阀在连接形式上可分为螺纹连接 法兰连接和焊接三种 三 原理 1 梭式止回阀 梭式止回阀的阀瓣呈圆盘状 绕阀座通道作往返运动 因阀内通道成流线形 流动阻力比升降式止回阀小 适用于低流速和流动不常变化的场合 其密封性能优于升降式 四 止回阀的安装说明 在管线中不要使止回阀承受重量 大型的止回阀应独立支撑 使之不受管系产生的压力的影响 安装时注意介质流动的方向应与阀体标识箭头方向一致 升降式垂直瓣止回阀应安装在垂直管道上 升降式水平瓣止回阀应安装在水平管道上 1 阀瓣沿着阀体垂直中心线滑动的止回阀 升降式止回阀只能安装在水平管道上 在高压小口径止回阀上阀瓣可采用圆球 升降式止回阀的阀体形状与截止阀一样 可与截止阀通用 因此它的流体阻力系数较大 升降式止回阀 2 阀瓣上部和阀盖下部加工有导向套 阀瓣导向套可在阀盖导向套内自由升降 当介质顺流时 阀瓣靠介质推力开启 当介质停流时 阀瓣靠自垂降落在阀座上 起阻止介质逆流作用 介质流向 五检验与试验 一 标准GB T12235 2007止回阀设计制造标准GB T24925 2010低温阀门技术条件MESCSPE77 200低温和超低温阀门二 压力试验压力试验范围 阀体强度试验 低压密封试验 高压密封试验 低温性能试验 低温高压止回阀性能测试 低温止回阀现场使用情况 压力试验时间和密封泄漏率 六 常见故障及处理方法 阀瓣打碎引起阀瓣打碎的原因是 止回阀前后介质压力处于接近平衡而又互相 拉锯 的状态 阀瓣经常与阀座拍打 某些脆性材料 如铸铁 黄铜等 做成的阀瓣就被打碎 预防的办法是采用阀瓣为韧性材料的止回阀 介质倒流介质倒流的原因有 密封面破坏 夹入杂质 修复密封面和清洗杂质 就能防止倒流 低温止回阀安装使用 保养和注意事项 1 阀门宜存放在干燥室内 阀门应轻放 内腔严禁杂质异物水份进入 产品表面不得有任何磕 碰划伤等缺陷 2 安装时应注意介质的流动方向 应与阀体箭头流向一致 3 阀门与管道焊接时 应将阀盖拆开 将阀顶取出 使阀顶密封圈与阀体密封面脱离 防止焊接产生的高热传导给密封副造成密封副的损坏 4 管道焊接安装好后 应用干燥气体 无水分和油渍 彻底吹除管道内的焊渣和其他杂质 5 注意事项 阀门与管道焊接时 必须拆开阀盖 将阀顶取出后 再进行焊接 川力部分止回阀图片展示 一 截止阀的定义 截止阀属于强制密封式阀门 所以在阀门关闭时 必须向阀瓣施加压力 以强制密封面不泄漏 截止阀开启时 阀瓣的开启高度 为公称直径的25 30 时 流量已达到最大 表示阀门已达全开位置 所以截止阀的全开位置 应由阀瓣的行程来决定 二 低温截止阀的分类 低温截止阀的结构形式分为两种 直通式和角式低温截止阀在连接形式上可分为螺纹连接 法兰连接和焊接三种 三 低温截止阀的安装说明 在管线中不要使低温截止阀承受重量 大型的低温截止阀应独立支撑 使之不受管系产生的压力的影响 安装时注意介质流动的方向应与阀体标识箭头方向一致 低温截止阀应垂直安装在管道上 四 原理 1 低温截止阀 低温截止阀的启闭件是塞形的阀瓣 密封面呈平面或锥面 通过螺纹传动使阀瓣沿流体的中心线作直线运动 依靠阀杆压力 使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合 阻止介质流通 五检验与试