工艺设备及阀门

1、输 气 工 艺 设 备 1.1.2 阀门的重要性 n管输系统内任何一个工作性能差的阀门都将导致整个管输系统效率的下降。n在紧急事故中，如果阀门被锁住而不能关闭，管输流体将不断释放并导致持续的火灾。如果阀门关闭了但密封失效，也会导致事故发展成为灾难性事故，进而导致爆炸的发生。必须确保所有的阀门在任何时候都能按要求正常工作。 （6）球阀接头： 球阀有多种外部接头，主要包括：n球阀两边各有一个阀座密封接头n沿阀杆的阀杆密封接头n阀体泄压口或排污口，通常在阀体底部n阀体丝堵，通常在阀体顶部球阀可能设计有内部止回阀，该阀并不完全可靠。n危险：阀门在带压情况下禁止拆卸阀门配件！如果此时从阀体上拆卸某项配件

2、，管线压力将打飞该配件并象子弹一样飞出。丝堵阀杆密封脂接口阀座密封脂接口阀腔排空口 球阀的密封座是可以横向移动，依靠弹弹簧使密封圈与球体紧密密封。即使在阀体内压力较低甚至没有压力的情况下，依然能依靠弹簧使密封圈与球体紧密密封。有些球阀使用的O形圈密封结构而不是弹簧密封结构 碟式弹簧结构如图为弹簧螺旋圈弹簧结构，即在阀座密封圈或波浪式弹性槽四周，每隔一段距离设置一个弹簧球阀的注脂系统球阀的注脂系统 阀座密封圈前后的表面特殊形状设计使得管线压力得以均匀的分布在密封圈上.阀腔与管线的压差越大,密封效果越好. 阀体的外部安装有注脂接头。即每个密封圈至少配备一个密封接头。如图所示：较大的球阀，每个阀座可

3、能配备两具密封接头。一些大尺径的球阀生产制造商甚至为每个阀座配备四个密封接头 1.2.3 旋塞阀 (1) 主要用途：旋塞阀通常用于管输系统中的管线吹扫和旁通阀、放空阀。旋塞阀用于隔离或转移进入站内设备的流体流动时，要求旋塞阀密封性非常好。（2）外观特征：旋塞阀具有楔形设计和紧凑的阀体尺寸的外观特征。（3）旋塞阀工作原理：n通常顺时针旋转旋塞阀是关闭阀门。旋转到直角转弯或90度，旋塞阀从全开位置旋转到全关位置。 （4）密封系统： n旋塞和阀体金属金属密封接触面比球阀和闸阀中使用的软弹性体密封面更耐磨损并提供更长时间的密封效能。这是因为金属密封面具有更高的强度（恢复力）。密封接触面要求用润滑油来润

4、滑以减小扭矩和加强密封。旋塞阀通常为缩径。这意味着在通道打开流体开始流动之前，关闭的旋塞至少要转动1520度。保养良好的旋塞阀可以提供多年，在某些情况下甚至是几十年的良好密封。通过将金属旋塞楔进阀体内相应的金属阀座内，可以获得紧密的密封。n特殊的座密封：所有的旋塞阀都配备有Button-head接头或密封棒螺杆，这些密封系统都需要进行日常维护。为保持最好的密封效果，每次动作阀门都需要补充润滑脂。但不是每次实际操作中都可能实现这种效果，因此，要使用高品质的合成润滑脂，如Sealweld Total-Lube # 911。 （5）旋塞阀结构的几种设计 顶装式：n这是一种典型的顶装式旋塞阀结构，这些

5、阀门一般都用于低压环境。锥形旋塞阀塞设计原理：n锥形旋塞阀的润滑系统：包含一个螺栓或一个密封脂注入接头。阀杆密封系统：包含一个填料加注器和一个可替换的阀杆填料。旋塞调节螺栓可以拉紧或放松旋塞和阀体间的间隙。柱形旋塞阀：现在展示的是一种平行润滑塞的结构。顶装式：锥形旋塞阀柱形旋塞阀1.3 密封 1.3.1 阀杆密封：n操作阀门时，扳手、手柄、齿轮装置或动力设备是与阀杆相连接的。阀杆与阀体关闭件相连接，即阀体内的球体、闸板或旋塞相连接。随着阀杆的旋转，与之相连的球体或旋塞随之旋转。随着阀杆的上升，与之相连的闸板随之上升。阀杆密封是阀门密封中最重要的密封之一，必须由阀门保养技师定期检查和保养。 1.

6、3.2 阀门密封 n大部分的天然气在配送前进行脱水处理，脱除了天然气中的水蒸气和气态水。在干气环境下缺少润滑甚至会使软密封硬化。在高压输送时，即使是一个小的泄漏也会逐渐侵蚀整个密封面并形成更大的泄漏通道。密封失效的最终结果将导致阀座泄漏。(1) 阀门密封原理n阀门一般由两部分组成：阀体和关闭件（分为球体、闸板或旋塞）。阀体是静止件，球体、闸板或旋塞是活动的关闭件。n阀体内的关闭件（球体、闸板或旋塞）是调节管线流量的配件。关闭件（球体和旋塞）绕阀体中心线作90度旋转来达到开启、关闭阀门。闸阀的关闭件（闸板）沿通路中心线的垂直方向移动来达到开启、关闭阀门。 (2) 阀门内密封方式 精密加工的金属金

7、属接触面 诸如型圈和橡胶等的嵌入式软密封，其材料为尼龙聚四氟乙烯（PTFE）或复合材料 复合材料的附加密封 阀门内密封面易受到的磨损和腐蚀 （5） 旋塞阀的密封 n旋塞阀的密封是依靠旋塞和阀体两金属面之间的密封来实现的，制造这样的两个金属面来达到完美的气密封是非常昂贵和困难的。任何密封圈内在的缺陷都会加重阀门的磨损。旋塞阀的旋塞绕阀体中心线作90度旋转来达到阀门的开启、关闭。一般注入复合密封脂作为旋塞阀两金属面的密封油膜。 注脂过程 旋塞阀的操作需要大功率的执行装置，因为在旋塞金属面与阀体金属面的接触中存在很大的扭矩。理论上，旋塞阀在开关后均须补充密封脂。高压的润滑脂驱使旋塞离开阀座,并在两金

8、属面间形成油膜，长期保持良好的密封性。如果在阀门全开状态下注入润滑脂则效果更好旋塞阀的大扭距旋塞阀的大扭距旋塞阀的润滑最早是使用注脂机注入润滑脂，或使用螺钉型加装器 (Bolt Injector)注入低粘性润滑脂 水压力原理1.4 阀门维护 1.4.1 维护前提条件n管道阀门的各类故障会给运行带来极大的不安全因素，因此这种现象必须以在线阀门维护来消除。维护应该具备以下条件：（1） 维护阀门前尽所能掌握有关管线及其特征的资料，并且查找出阀门的具体症状。（2）获得必要的许可。n在开始对任何带压阀门进行作业时，需要从合适的权威部门获得必需的危险作业许可证。获得安全工作许可证是处理任何阀门维护方面的问

9、题和其他现场问题的先决条件，许可证是指完成具体工作的正式批准。n切断管路的授权n当要关掉阀门时需要获得授权。n开阀门许可：n需要获得打开已正常关闭的阀门的许可。 1.4.2 日常在线阀门维护 n在线阀门可以维修且泄漏可以密封，管线阀门泄漏问题能够经济、快速、容易地消除掉。通过采取安全预防措施并遵循这些被证明可行的步骤，突发喷射事故可从源头上得到遏制。一次一个阀门，有效的阀门养护使产品将长时间保证密封，从而将阀门的维修寿命延长数月甚至数年。 （1）活动阀门 活动阀门作为日常维护的一部分，好处是：n活动阀门会使密封剂在密封表面区域周围蔓延开来。n抑制阀门生锈和可能发生的卡死。 活动阀门的条件：n在

10、活动任何阀门之前，得获得来自监督人员以及管线维护和施工部门的书面许可。因为阀门带压所以这通常被称之为高危作业许可证。n活动阀门之前，停止注射密封脂或阀门清洗液并注脂枪泄压。n活动阀门之前，要确保所有的排污/放空咀已经紧紧关闭了。n活动阀门之前，要润滑齿轮组轴承。使用低压注油枪并通过齿轮组上不同位置的油嘴儿注射少量的SealweldEterna-Lube 1000。 （5）运行设备故障的判断（2）排除阀门内聚集已久的污染物 n如果在气体中存在氢氧化合物，则排污/放空咀或加长杆可能会在高压气排放过程中冻结。这有可能造成混淆，因为看上去似乎阀腔已经完全泄压了。 警告：关闭排污/放空咀等候冰融化，然后

11、再打开测试是否还有泄漏物进入阀腔。（3）注阀门润滑剂或密封剂 警告：在注入清洗液或密封脂时不要转动阀门。在转动阀门之前停止泵压并泄放注脂压力。 n观看压力表： （4）检测阀座的密封性能：n泄漏速度取决于实际操作运用因素，在许多情况下低于30CFM的泄漏速度是可以接受的。可使用气体测量装置来检测泄漏速度。在处理泄漏之前要记录泄漏速度。（5） 阀门泄漏的解决办法 重新校正阀门开关 注射清洗液、润滑脂，可能需要使用密度越来越大的密封脂 警告：在注射完新鲜的润滑脂或密封脂之后活动阀门至少3次。不能超过6000 PSI (414 Bar)的注射压。 善后处理：1.4.3 定期全面阀门维护保养 n全面的阀

12、门维护保养工作应该每年进行一次，即使阀门并不存在任何泄漏或故障。全面的阀门维护保养工作是预防泄漏发生或泄漏扩大化的预防性措施。 内容包括：n清洗阀座密封系统n阀座密封系统的重新注脂n阀腔排污n按要求调整阀门限位n多次开关阀门n增加阀杆密封压力n润滑阀杆、变速箱及所有需润滑的设备n测试阀座密封泄漏情况n检测法兰、注脂口及阀杆的泄漏情况（1）球阀和旋塞阀的全面维护保养清洗阀座密封系统 阀座密封系统的重新注脂 阀腔排污 按要求调整阀门限位 多次开关阀门 增加阀杆密封压力润滑阀杆、变速箱及所有需润滑的设备测试阀座密封泄漏情况 检测阀门外漏 填写阀门维护保养记录 阀门内漏的处理 a.通过阀位观察孔或手动

13、检查阀门是否在全开位或全关位，如阀门不在全开位或全关位则进行调节。b.将球阀置于全开或全关位置（GROVE球阀置于全关位置）。c.确定阀座密封脂注咀的数量。d.阀门，直接注入阀门密封脂。e.气动注脂枪，均匀地在各个注脂咀中缓慢地注入规定数量的阀门清洗液。12天后，注入规定数量的阀门润滑脂，将阀门操作大约23次，使阀门润滑脂通过阀座涂到球上。阀门不能全开关时，应开关到可能的最大位。阀门外部配件的识别阀门配件是安装在阀门外部，以驱动阀门内部配件运作的配件。迄今仍没有国际通用的阀门配件认证标准。因为缺少通用标准，很多危险的阀门配件都使用在了高压设备上。因此，阀门技术人员在对这些配件进行操作或在这些配

14、件周围进行工作时，就存在着极大的危险性。注脂接头的识别注脂接头的识别 注脂接头包括一个止回阀用以阻止管线流体回流。通过螺纹将注脂接头与阀体相连接，并通过适配器将注脂机与注脂接头相连接 平底结构 压边结构 单止回注脂接头 双止回注脂接头 球型止回阀阀瓣型止回阀 盖帽式注脂接头盖帽式注脂接头 盖帽式注脂接头内具有金属对金属密封结构 盖帽旋紧后，盖帽式注脂接头内金属对金属密封结构将有效防止任何意外泄漏的发生。同时盖帽将有助于保护注脂接头顶端卡头免于受损 盖帽式注脂接头盖帽上的放空口的状况可以直接提醒技师接头内的球型止回阀是否发生泄漏或失效，因此盖帽上的放空口是一个安全性的设计。如果放空口出现流体泄漏

15、，则说明盖帽可能已经旋松。因此在拆除盖帽前必须消除放空口的泄漏并进行吹扫，避免油漆和老化的密封脂进入放空口 压边失效压边失效压边失效是导致注脂接头内置止回阀失效的原因之一 Sealweld Flow Wolf 的注脂接头解决传统接头的缺点直螺纹锥形螺纹注脂接头直螺纹锥形螺纹注脂接头 直螺纹在注脂接头与阀体的相互连接中千万不要使用螺纹胶带直螺纹注脂接头的密封不是通过螺纹而实现的，而是通过锥形台环来实现的直螺纹注脂接头锥形螺纹注脂接头放空咀接头放空咀接头 通过螺栓旋进接头并通过扳手紧固接头。注意事项：不要过度紧固接头。一般在紧固后，将扳手稍微回旋一点以避免过度紧固接头而损伤螺纹面 埋地阀门要求地表管线对阀座密封系统、阀杆密封系统和阀体放空系统的密封注脂工作在不进行管线开挖的情况下可以顺利进行。典型配置如图 注意：除非得到特