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石化天然氣清管球閥技術(shù)規(guī)范
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石油、天然氣工業(yè)用的法蘭連接鋼制清管閥的術(shù)語和定義、分類、結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)、技術(shù)要求、材料、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、供貨與包裝。本標(biāo)準(zhǔn)適用于公稱壓力為pn16～pn260，公稱尺寸為dn50～dn700，以天然氣、油品等為工作介質(zhì)，用于輸送管線的掃管工藝，作接收、發(fā)射清管器用的清管閥。為滿足某些特殊工況的需要，發(fā)展了某些特種球閥，如球閥換向閥、夾套球閥、襯塑球閥、清管閥和球閥止回閥等。
一、石化天然氣清管球閥技術(shù)規(guī)范球閥清管閥
提供了一種全焊接閥體球閥清管閥，它有很多優(yōu)點(diǎn)，可以取代傳統(tǒng)的清管收發(fā)球裝置。一個(gè)傳統(tǒng)的清管收發(fā)球裝置如圖1所示。它是一個(gè)裝置系統(tǒng)，由發(fā)射筒、主線路截?cái)嚅y、平衡閥、發(fā)射閥、排放閥和放空閥等組成。現(xiàn)在用一個(gè)球閥清管閥去替代，大大降低了投資成本。它是將三個(gè)閥的功能組合在一個(gè)球閥清管閥內(nèi)，傳統(tǒng)的發(fā)射裝置需要三個(gè)閥分別完成三個(gè)程序，主管線上的截?cái)嚅y、發(fā)射閥和發(fā)射筒。清管閥設(shè)在主管線上，兼具截?cái)嘀鞴芫€和發(fā)射清管球的兩個(gè)功能。圖2清楚地表示從裝球到發(fā)球的全部過程：
①主管線關(guān)閉；
②閥門腔體內(nèi)壓力泄放；
③開啟鉸鏈門將球裝入閥腔內(nèi)；
④閥腔內(nèi)允許裝入幾個(gè)清管球(spherical pig)；
⑤將鉸鏈門關(guān)閉；
⑥閥體內(nèi)充滿介質(zhì)；
⑦旋轉(zhuǎn)球體將主管線開啟；
⑧閥門處于發(fā)球位置，發(fā)射清管球。
另外清管球閥尚具備下列功能：
①雙截止排放功能，在腔體壓力泄放時(shí)，同時(shí)截?cái)嗌铣隹谥鞴芫€上的壓力；
②可一次裝入數(shù)個(gè)球，具備連續(xù)發(fā)射清管球的能力；
③附加的功能，如腔體泄壓、排污、放空、旁通、壓力平衡等閥門均可按需增加；
④防火和防靜電功能。
二、石化天然氣清管球閥技術(shù)規(guī)范換向閥
球閥可以作為二通截?cái)嚅y，也可設(shè)計(jì)成三通、四通換向閥，用來快速改變流體的流向，如果配以定位器具有調(diào)節(jié)功能，則亦可用作流體的分配與混合。按照球體通道的形狀，三通球閥換向閥外形和結(jié)構(gòu)如圖3所示，可以分為L形、T形和Y形3種。
L形三通球閥換向閥，其結(jié)構(gòu)原理如圖4(a)所示，球體中通道形狀是L形，呈直角布置。閥體上有通道A、B、C三個(gè)通道，呈T字垂直布置。這樣球體轉(zhuǎn)動(dòng)90°角則可將進(jìn)口端A的流體從出口端B切換至C，反之亦然。應(yīng)該注意，浮動(dòng)球球閥是出口端密封，所以浮動(dòng)球L形三通換向閥只具備流向切換功能。它不可能同時(shí)將進(jìn)、出口兩端的流體截?cái)唷Ｈ绻龀杉婢邠Q向和同時(shí)截?cái)鄡蓚€(gè)出口通道的功能，則結(jié)構(gòu)就較復(fù)雜，要做成固定球、浮動(dòng)閥座的結(jié)構(gòu)。
T形三通換向閥的球體與閥體的通道形狀一樣呈T字形垂直布置。如按照圖4(b)布置，可以實(shí)施出口通道切換或流體分配的功能。同樣如果要使進(jìn)口端截?cái)啵瑒t球閥應(yīng)設(shè)計(jì)成固定球浮動(dòng)閥座。
如果將三通呈120°按Y形分布，就是將球體通道和閥體通道都做成Y形布置，則成為Y形三通換向閥。球體要轉(zhuǎn)動(dòng)120°角來實(shí)施流體的換向。這樣做的目的是改善流動(dòng)特性、減少流阻、提高流通能力。同樣可以做成浮動(dòng)球結(jié)構(gòu)或者固定球結(jié)構(gòu)，根據(jù)客戶實(shí)際工況的不同。如圖5所示。換向閥亦可做成球閥四通換向閥，就是球體上有兩個(gè)通道，四個(gè)進(jìn)出口。閥體亦做成四個(gè)進(jìn)出口A、B、C、D，這樣當(dāng)球體轉(zhuǎn)動(dòng)90°將A與C相通，B與D相通，切換成A與B相通，C與D相通。這在化工、低溫工程中，吸附器、干燥器中可獲得應(yīng)用。干燥器由兩個(gè)干燥筒組成，一個(gè)干燥器工作，另一組干燥器解濕，一個(gè)循環(huán)后切換。這種場合就需要球閥四通換向閥。
三、石化天然氣清管球閥技術(shù)規(guī)范夾套球閥
對于輸送易于結(jié)晶的物料和黏稠介質(zhì)的流體，需要采用加熱和保溫的方法來防止物料結(jié)晶和改善流體的流動(dòng)特性。避免閥門堵塞和開關(guān)失靈，一般常用的是外部蒸汽加熱的夾套球閥，如圖6所示。夾套球閥一般都做成側(cè)裝式、整體閥體、浮動(dòng)球結(jié)構(gòu)，外面有一個(gè)保溫夾套，夾套與閥體采用焊接結(jié)構(gòu)。有一個(gè)蒸汽入口和一個(gè)蒸汽出口。蒸汽的壓力與溫度視主管線流動(dòng)介質(zhì)性質(zhì)，由需方提供。
四、石化天然氣清管球閥技術(shù)規(guī)范球閥止回閥
球閥止回閥是一種一閥多用的設(shè)計(jì)，兼具球閥隔離進(jìn)口和出口流體的功能及瞬間控制閥門流向的功能。圖7所示就是球閥止回閥的一種設(shè)計(jì)。其結(jié)構(gòu)是一個(gè)普通的浮動(dòng)球球閥，在球體的通道內(nèi)設(shè)置一個(gè)旋啟式的閥瓣。這樣，球閥可關(guān)閉，隔離進(jìn)口和出口的介質(zhì)。在球閥開啟時(shí)，是一個(gè)止回閥，流體只能單向流動(dòng)。當(dāng)出口端壓力高于進(jìn)口端時(shí)，流體被自動(dòng)切斷，特別對于防止管道水擊，這種閥門就可替代兩個(gè)閥門的功能，節(jié)省工程投資。
介紹了清管閥的使用范圍以及清 管閥與傳統(tǒng)的清管器收發(fā)裝置相比較的優(yōu)勢.論述了清管閥系統(tǒng)在實(shí)際清管作業(yè)中的操作步驟,注意事項(xiàng)以及在長慶油田姬-白輸油管道上的應(yīng)用情況和效果分析. 清管閥具備的工藝流程簡單,使用靈活,占地面積小且功能齊全等優(yōu)點(diǎn)將使其逐步替代傳統(tǒng)的清管器接收和發(fā)射裝置
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