長輸管線的實(shí)際工況環(huán)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(shè), 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(zhì)為原油和天然氣, 雖經(jīng)處理但介質(zhì)含有硫化物、雜質(zhì)及異物, 且要求零級密封。因此, 對管線球閥提出了嚴(yán)格的技術(shù)要求。
(1) 強(qiáng)度和韌性 閥門除了承受內(nèi)部介質(zhì)壓力之外, 尚需承受由于環(huán)境溫度變化而引起的軸向拉力和壓力�？紤]滑坡, 地面沉降, 洪水而引起的外部載荷, 在寒帶及冰凍地區(qū)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(qū), 需要按照斷裂力學(xué)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(zhì)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(yīng)采取緊急密封措施。
(3) 失火安全和防靜電 管線球閥設(shè)計需考慮失火安全。一旦失火, 閥門的外漏和內(nèi)漏不能超過 API 607 規(guī)定的泄漏標(biāo)準(zhǔn)。球體被非金屬材料夾持, 可能產(chǎn)生靜電, 必須與閥體導(dǎo)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(yīng)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(guān)閉位置, 均應(yīng)防止介質(zhì)在閥腔中被夾持。如果介質(zhì)可能夾持。則對于氣體介質(zhì)或液體介質(zhì)均要確保自動泄放閥腔內(nèi)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(zhì)可以排泄, 并通過排泄孔對閥門進(jìn)行在線密封檢測。
(7) 位置指示 無論手動或動力驅(qū)動, 應(yīng)有明顯的閥位指示, 表明閥門處于開啟位置或關(guān)閉位置。
(8) 傳動鏈 傳動鏈的設(shè)計扭矩至少應(yīng)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(yīng)具有抗應(yīng)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(tǒng)采用衛(wèi)星監(jiān)控系統(tǒng), 當(dāng)管線壓降速率或持續(xù)時間達(dá)到某一設(shè)定值, 閥門應(yīng)緊急切斷。
(11) 防腐蝕 采用全焊閥體結(jié)構(gòu), 管道陰極接地和外表面防腐, 防止地下水的電位腐蝕和應(yīng)力腐蝕。
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