油氣工業(yè)對閥門技術的影響

雖然百年來石油、天i然氣開發(fā)和輸送所涉及的閥門產(chǎn)品范圍基本上沒什么變化，但閥門制造商一直不斷地更新閥門技術，積極應對石油、天i然氣工業(yè)市場的變化。由于管材及最l高流速成的限制，設計上實現(xiàn)水力平衡幾乎是不可能的。如果要在市場上保持領i先或不被落下，閥門制造商則要不斷更新閥門的設計、制造、服務、銷售的技術和過程。事實是石油公司對閥門廠商的要求越來越多：在提供合理價格的基礎上，先進的閥門廠商必須擅長解決石油公司面對的問題，在工作環(huán)境更惡劣，環(huán)保要求更嚴格的情況下，延展閥門產(chǎn)品的性能，提供更多的服務能力。

( 1 )金屬密封世界市場對石油、天i然氣需求量迅猛增長，開發(fā)原i油的足跡也踏遍了地球每一個角落，原i油的提取對設備提出了新要求。例如，超深井技術對設備提出了超低溫和超高壓的挑戰(zhàn)。但在平均代熱的前提下，流理的變化僅決定于室外氣溫變化，因此其控制方式，僅考慮采用室外溫度單一參數(shù)控制熱源循環(huán)泵的轉速，實現(xiàn)變流量運行。超重質(zhì)原i油的提取是贏利的可選項目，尤其在原i油每桶達到30美元時?，F(xiàn)在高濃度的瀝青烯以及其他的雜質(zhì)對原i油的輸送和加工造成了困難。通常輸油管道上用的軟密封球閥則不能適應工況的要求了，這要求閥門廠商開發(fā)金屬密封球閥，并能適應溫度、壓力的變化，甚至在輸送固體介質(zhì)(氫氧化物、焦炭等)時也要保證絕i對密封。而金屬密封技術得益于表面噴涂技術的發(fā)展。閥門廠商們希望使用這一技術保持市場的領i先地位，并把噴涂技術列入發(fā)展戰(zhàn)略，他們和研究所、大學合作，希望開發(fā)出下一代“超硬”涂層。

( 2 )防“爆i炸減壓” 2002 年，美國石油學會標準 API 6D 規(guī)定：設計壓力高于 ASME Class 600等級的閥門產(chǎn)品必須設計防“爆i炸減壓”。在管道系統(tǒng)中安裝平衡閥，通過對其的調(diào)節(jié)來改變系統(tǒng)管道特性阻力數(shù)比值，達到與設計要求一致。爆i炸減壓指閥門內(nèi)的壓力迅速下降時，由于高壓作用滲透在密封中的 CO 2因壓力降低迅速膨脹，在閥門關閉過程中造成密封爆皮和斷裂，從而導致閥門失效的現(xiàn)象。一家石油公司在深海平臺上第i一次發(fā)現(xiàn)閥門爆i炸減壓現(xiàn)象，閥門失效后該公司不得不停止作業(yè)數(shù)周更換閥門，結果損失慘重。從此以后，石油公司要求閥門廠商提供的高壓閥門必須帶有防“爆i炸減壓”配置。很快，閥門廠商迅速做出反應，開發(fā)了防“爆i炸減壓”密封和防“爆i炸減壓”閥門以應對苛刻的環(huán)境要求。

( 3 )含硫原i油的腐蝕走高的原i油價格使得煉油公司把目光放在了含硫原i油上，投資開發(fā)含硫原i油市場利潤豐厚，在長期供貨合同中也有價格競爭優(yōu)勢。從此以后，石油公司要求閥門廠商提供的高壓閥門必須帶有防“爆i炸減壓”配置。但是含硫原i油中含有H 2 S 等腐蝕介質(zhì)，對設備的耐腐蝕性提出了新挑戰(zhàn)。閥門制造商可以提供 ISO15156 規(guī)定許可的材料，也可提供試驗(按ISO15156 規(guī)定)數(shù)據(jù)以證明閥門材料的耐腐蝕性和長壽命，終用戶便把這些閥門制造商列入耐腐蝕閥門供貨商名單。

( 4 )飛逸性排放 ISO15848規(guī)定了對閥門飛逸性排放設計的要求，制造商重新設計了普通閥門和特殊閥門的填料、密封排列以適應更新的標準。超重質(zhì)原i油的提取是贏利的可選項目，尤其在原i油每桶達到30美元時。但是新標準太籠統(tǒng)，要求太嚴格，所以還有很多石油企業(yè)制定了自己的排放標準，例如許多北美公司都參照API 622 標準的規(guī)定。閥門飛逸性排放標準的進一步完善需要閥門制造商、用戶、標準制訂者三方相互合作，相互借鑒經(jīng)驗，三方共同解決。

( 5 )提前磨損和設備疲勞為追求經(jīng)濟利益，許多煉油企業(yè)都超負荷運行。平衡閥的安裝安裝平衡閥的安裝1)、取掉法蘭端兩邊的保護蓋，在閥完全打開的狀態(tài)下進行沖洗清潔。其結果是沒完沒了地增容生產(chǎn)設備和改造系統(tǒng)。企業(yè)對設備的期望大大超出了設計的初衷，這就要求閥門制造商未雨綢繆，主動參與用戶的諸項工作，避免生產(chǎn)過程不合理設計對閥門可靠性、壽命和安全的不良影響。比如，應用在熱力循環(huán)系統(tǒng)中的閥門容易造成零件熱疲勞，擁有工業(yè)流程經(jīng)驗的閥門制造者會合理安排閥門，減小問題發(fā)生的可能性。

( 6 )預防性維護石油企業(yè)為了確保生產(chǎn)，要求安排設備維護周期。到了90年代末，由華林公司推出了第十種結構的產(chǎn)品——全功能超輕型閥。隨著閥門測試系統(tǒng)，電子硬件、軟件的發(fā)展，閥門的預防性維護已經(jīng)由一個智能化的概念變?yōu)榱爽F(xiàn)實。一小部分精通自動化控制的閥門制造商提供數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，量化閥門操作過程，提供閥門預防性維護時間。

( 7 )自動執(zhí)行機構煉油過程自動化是大勢所趨，這中間的控制技術已經(jīng)發(fā)展了相當長的一段時間。它可以適用低溫壓也可以適用于高溫高壓，并可根據(jù)閥門的不同材質(zhì)。閥門制造商在閥門上安裝自動執(zhí)行機構以達到自動控制生產(chǎn)的要求。自動執(zhí)行機構技術得到極大發(fā)展。另一方面，生產(chǎn)執(zhí)行機構的廠商也向用戶提供安裝著執(zhí)行機構的閥門產(chǎn)品。于是，執(zhí)行機構與閥門一體化的趨勢對單一的生產(chǎn)商形成了挑戰(zhàn)，畢竟用戶希望找一家企業(yè)解決問題更容易，避免發(fā)生扯皮現(xiàn)象。

( 8 )管線球閥天i然氣運輸管道工程對閥門來說是一個非常龐大而有潛力的市場。對長輸管線的監(jiān)測非常重要。有的公司開發(fā)了智能裝置，用戶可用來對管線進行探測。調(diào)節(jié)閥的維護與一般儀表的維護類似，可分為被動性維護、預防性維護和預見性維護。比如“smart pig”技術。這種機器人可以探測出管壁厚度，甚至腐蝕點。但是探測裝置對管線有通徑的要求，所以通徑球閥成為了長輸管線公司的首i選產(chǎn)品。另一方面，長輸管線要求閥門的壁厚盡量薄，閥門材料具有很高的屈服韌性、耐腐蝕性，以適應管線伸縮、轉向、地區(qū)環(huán)境變化的要求。i重要的一點是，長輸管線的管理者要求購買的閥門壽命一定要長于管線本身的壽命。

平衡閥的優(yōu)點

方便使用∶工程施工較為靈活，工程安裝分期完工或設備分期使用都不會影響水系統(tǒng)平衡；動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥的作用原理動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥是用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力和液位。方便更改∶當某些區(qū)域的水系統(tǒng)需要重新設計時，不會影響其它區(qū)域的水系統(tǒng)設計和平衡；減少耗電量∶由于整個水系統(tǒng)得到平衡，保證制冷機組（鍋爐、換熱器）及水泵以l佳的工作狀態(tài)運行，具有明顯的節(jié)能效果；降低磨損和減少浪費∶由于保證水流量不會超過原來設計，保障所有設備的耐用性，避免流量過大而造成的銅管損耗；提高安全性∶由于水系統(tǒng)的流量平衡是自動進行，杜絕了人為破壞性調(diào)節(jié)的可能性。對設計人員而言∶減小的工作量，更靈活減輕了工作量∶無需對整個管道進行繁瑣的阻力計算，加快設計速度；可以大膽使用異程式系統(tǒng)∶節(jié)省管材、相應材料及安裝費用，把平衡水力系統(tǒng)的工作交給動態(tài)流量平衡閥來完成；可以避免因水系統(tǒng)不平衡帶來的其他許多麻煩。

平衡閥的安裝

安裝

平衡閥的安裝1)、取掉法蘭端兩邊的保護蓋，在閥完全打開的狀態(tài)下進行沖洗清潔。2)、帶執(zhí)行機構平衡閥安裝前應按規(guī)定的信號（電或氣）進行整機測試（防止因運輸產(chǎn)生振動影響使用性能），合格后方可上線安裝（接線按電動執(zhí)行機構線路圖）。3)、準備與管道連接前，須沖洗和清除干凈管道中殘存的雜質(zhì)（這些物質(zhì)可能會損壞閥座和球芯）。4)、在安裝期間，請不要用閥的執(zhí)行機構部分作為起重的吊裝點，以避免損壞執(zhí)行機構及附件。動態(tài)壓差平衡閥通常與靜態(tài)平衡閥配套使用，由于動態(tài)壓差平衡閥不可直接測得管路中流量，需靜態(tài)平衡閥配合才能準確調(diào)試。5)、本類閥應安裝在管道的水平方向或垂直方向。6)、安裝點附近的管道不可有低垂或者承受外力的現(xiàn)象，可以用管道支架或者支撐物來消除管線的偏離。7)、與管道連接后，請用規(guī)定的扭矩交叉鎖緊法蘭連接螺栓。 [1] 平衡閥的主要特點是本身結構緊湊，密封可靠，結構簡單，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，易于操作和維護，適用于水、溶劑、酸和天然l氣等一般工作介質(zhì)，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過氧l化氫、甲l烷和乙烯等，在各行業(yè)得到廣泛的應用。平衡閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。平衡閥工作原理:平衡閥只需要用旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能達到接通或切斷管道的介質(zhì)。