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        天然氣長輸管道各類閥門裝置結構和工作原理

        返回列表 來源:本站 瀏覽: 發布日期:2018-02-02 16:00:00【

          天然氣長輸管道各類閥門裝置結構和工作原理:
        天然氣長輸管道在旁通流程和支管上經常用到各類高壓縮徑球閥,在長時間運行過程中,這些閥門經常出現閥體泄漏、閥門內漏、砂眼、法蘭泄漏、無法注脂保養等一系列問題,現場除了采取臨時措施暫時緩解這些問題外,還需徹底解決這類閥門處的安全隱患,就需要更換新的閥門。由于這類閥門一般都與天然氣長輸管道主干線直接相連,承受的壓力高,且管道內氣體又屬于易燃、易爆介質,因此為了確保作業安全,傳統的方法是停輸干線,放空、置換后更換新的閥門。這樣做不但嚴重影響管道的正常運行,而且還勢必造成大量的資源浪費,特別是高壓天然氣管道,一次這樣的操作至少需要放空幾十萬立方米的天然氣。雖然目前也有一種帶壓開孔、封堵的技術,可以實現不停輸帶壓更換閥門,但是對于這類旁通閥門,往往存在壓力高、管壁薄、閥門縮徑、作業空間狹窄、直管段長度小、沒有開孔封堵位置等問題,無法進行帶壓開孔、封堵作業。不過此類閥門也有一個特點,就是與天然氣管道干線相連的一端始終帶壓,而另一端一般都可以泄壓放空。根據這個特點研制了這套從閥門一端進行軸向封堵、更換閥門的裝置,該裝置可以在不用停輸、放空干線,也不用動火焊接的情況下,在線帶壓更換與干線相連的旁通和支管上的球閥。裝置全部采用機械原理,具有安全可靠、密封點少、安裝方便、操作簡單、效率高、作業周期短等特點,而且不會影響干線的正常運行,更重要的是裝置采取在外部間接固定封堵頭的方式解決了閥門內徑小、縮徑造成的封堵頭無法在管道內部牢固卡堵的問題,使操作更加安全、可靠。:

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        1 裝置結構和工作原理

          整個裝置主要包括封堵頭、操作桿、高壓密封倉、分式橫梁、連接螺桿、環形卡箍等,詳細結構和實物照片如圖 1 和圖 2 所示。高壓密封倉通過高壓法蘭與需要更換徑球閥連接起來,連接螺桿的一端通過環形卡箍上的耳翼始終與待更換閥門前面的管道緊固連接,另一端用來安裝固定分瓣式橫梁和操作桿,并通過操作桿把封堵頭推送到封堵位置進行封堵和固定。

          封堵頭是一種專門為更換縮徑球閥研制的新型封堵結構。封堵原理是在操作桿的推動下,封堵頭被移送到需要更換閥門前面的管道處,然后轉動操作桿,使封頭擠壓膨脹實現對管道的壓力封堵,該封堵頭可以在擠壓作用下變細,從而順利通過內徑較細的縮徑閥門,又可以在擠壓下膨脹變粗封堵住內徑較粗的管道。高壓密封倉有上下兩個腔體,下部腔體用來容納封堵頭,上部腔體用來安裝高壓機械密封組件,最上端設置有密封壓蓋,在上部腔體有一個用來注密封脂的注脂嘴,在下部腔體上設置有一個帶閥門的放空口,整個高壓密封倉軸向可以穿插安裝操作桿。
          高壓機械密封組件由兩個高壓油封和一根彈簧組成,依靠注射的密封脂增強高壓密封倉與操作桿之間的密封性能。高壓密封倉通過高與需要更換的縮徑球閥連接起來,主要用來隔絕高壓天然氣,使之不外泄,同時又能夠確保操作桿既可以軸向移動,又可以環向旋轉。桿的形狀為逐步變細的臺階型,見圖
        5,下端有一段是空心的,而且通過內絲與封堵頭連接在一起,中間部分穿過高壓密封倉,上端與分瓣式橫梁通過推力軸承相連,上端部分有一段外絲,可以安裝螺帽,最上端有一段截面形狀為正六邊形,方便扳手等工具卡住轉動操作桿。根上均設置有三個大孔,中間孔穿操作桿,兩邊的二個孔穿連接螺桿,三個孔均采取間隙配合,橫梁側面設置有一對用來組裝用的小孔,兩根分瓣式橫梁均沿中間剖開分為兩半,使用時再用螺栓穿起來組裝到一起。另一根分瓣式橫梁的中間圓孔與操作桿的中間部分直徑配套,其主要用途是在閥門拆卸后,放置在閥門與管道法蘭之間,二次固定住操作桿,起到安全防護作用。環形卡箍依據閥 門前面的管道外徑設置,主要是通過連接螺桿把封堵頭、操作桿、分瓣式橫梁等與管道牢固連接。環形卡箍剖分為兩個半環,見圖 7。每個半環的兩邊都有一個帶徑向螺栓孔的連接耳翼,使用時把兩個半環抱在管道上,用螺栓扭緊固定。
          另外,在每個半環中間還設置有一個帶軸向圓孔的耳翼,連接螺桿穿過該軸向圓孔,并通過兩端螺帽與耳翼牢固連接。連接螺桿有兩根,其一端通過環形卡箍上的耳翼與待更換閥門前面的管道緊固連接,另一端通過螺帽與分瓣式橫梁相連接,在螺帽和分瓣式橫梁之間設置有推力軸承,通過扭動螺帽來推動分瓣式橫梁移動,從而帶動操作桿和封堵頭軸向移動。

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