管线、阀门概述、分类及相关标准.docx

管线、阀门概述、分类及相关标准管道输送已成为当代能源运输的主要方式，利用长距离管道输送油、气、煤等资源已成为当今世界解决能源输送的最主要手段。世界上主要油气生产国和消费国都大量使用长输管线来解决油气资源的运输问题，天然气的输送95%以上采用管道输送方式。据统计，目前世界上已有油、气长距离输送管线总长度超过260万公里，其中，天然气输送管线总长度约140万公里，占总长度的二分之一以上。从国外的建设和运行的经验来看，在同样输送量的情况下，建一条大口径管道比建几条小口径管道更为经济；而且在一定范围内提高介质的输送压力同样能够增加效益。国外，长输管线直径大于1米的管道长度约占总长度的80%。最大管径为1420毫米，最高压力为11.8MPa。长输管线在起点站、中间增压站、干线上和各系统的出入端等处需设置启闭和控制的阀门。因可能受到各类灾害和事故的影响，长距离油气输送管道可能会产生断裂、油气外漏、起火爆炸等问题，长输管线每隔20～30千米一段距离的管路上，还需设置一个紧急切断阀、电动阀或气动阀等阀门。可见一条长输管线上将使用很多的阀门。长输管线经过沙漠、雨林沼泽、山地、平原，所经地区气候恶劣、环境条件差，因此对阀门的要求比通用阀门更高，管线阀门要具有更高的强度和更好的密封性能、更高的使用寿命、操作快速轻便、维修方便。国外长输管线起步早、发展较快，我国还没有大口径的长输管线，大口径的长输管线的建设处于起步阶段，因此，须认真做好配套产品的标准制定、产品性能检验等工作。二、长输管线用阀概况利用长输管线输送需控制介质的流动，因而在管线上需要大量的阀门。长输管线上的阀门，主要有两种用途：①在干线和各系统的出入口处，起启闭切断作用和安全保护作用；②在管线起点站和中间增压站内，起控制介质输送的作用。国外，长输管线上选用量最大的阀门主要为：平板闸阀、球阀、紧急切断球阀、止回阀、快速球型调节阀等。阀门的连接形式为：法兰连接和对接焊两种。阀门的驱动方式有：手动、电动、气动、液动、电-液联动、气-液联动等多种驱动形式。国外，长输管线用阀主要执行美国石油学会标准API 6D规范，并符合相应的产品标准。（一）从长输管线用阀的发展趋势来看，要求管线阀门有以下特点和功能：⑴具有良好密封性能的阀门（适应各种介质和多变的工况条件）；⑵具有良好防火性能的阀门；⑶结构紧凑、体积较小，并具有抗蚀性能和耐磨损的阀门；⑷适用于长输管线大口径的阀门和输送液化天然气的高压低温阀门；⑸便于清管和具有良好的抗外应力结构；⑹机电一体化程度高的阀门。（二）各种管线用阀的结构特点和作用1 平板闸阀平板闸阀主要特点为：结构长度较短、密封性能好、操作扭矩较小且启闭操作力较接近、流阻小、阀门不必设置异常升压的装置，带导流孔的平板闸阀可以通过清扫器清洁管道。但阀门的结构高度高，约为管道直径的3～4倍。2 球阀球阀主要特点为：结构较紧凑、密封性能好、启闭90°旋转可快速启闭阀门、操作时间较短，采用注入密封脂可形成二次辅助密封，防火结构的阀座在火灾时能保证阀门的密封，配套快速切断装置可实现阀门的紧急启闭。3 球形调节阀球形调节阀的流量大，结构简单、稳定性好、操作维修方便，全开时流阻小，允许使用压差较大，噪声小、抗气蚀性能好。4 止回阀止回阀多带阻尼结构，可有效消除管道的振动和降低流阻；采用双重密封（低压采用弹性密封，高压采用金属-金属密封），密封效果好；可通过管道清扫器。5 泄压阀由于开泵或停泵可能使管道内介质流速变化和压力波动，产生冲击波。为消除冲击波的影响，长输管线上采用泄压阀来减轻冲击波。6 减压阀在分支管道上设置减压阀，用来恒定用户进口端的介质压力，多采用先导式减压阀，受介质清洁度的影响小、压力控制精度较高、性能稳定。（三）长输管线阀门使用材料长输管线阀门的选材应满足强度、密封、使用寿命、高温、高压、耐磨、耐腐、防火、抗静电等方面的要求，从国外管线阀门使用材料来看，主要选用如下的材料：阀门的壳体（阀体、阀盖） WCB、WCC、不锈钢等平板阀的闸板不锈钢（表面经处理）球阀的球体不锈钢阀座密封圈增强聚四氟乙烯等阀杆不锈钢垫片不锈钢石墨或四氟缠绕垫连接螺栓优质合金钢（四）长输管线对阀门性能试验要求长输管线受地理条件和自然条件的影响，须承受气候温差的变化、地形和地震等的影响。因此，长输管线阀门的检验与试验更严格，要进行壳体强度耐压试验、密封性试验、动作性能试验、弯曲试验、抗拉试验、耐火试验、耐久性试验等，有的阀门还应做耐寒和耐热试验。试验阀门应密封性能好、操作灵活、动作准确、耐久性好，对于输送有颗粒介质的阀门还应做耐磨性试验。三、国内外有关标准规范概况1 国外部分标准目前，长输管线阀门主要使用美国石油学会标准API 6D《管线阀门规范》和相应的产品标准，如：API594《对夹式止回阀》、API 59