管线球阀在长输油气管道应用

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1、概述 
  
阀门是长输油气管道为实现集输、分输和调节输量,以及为实现站内循环、设备连通、倒罐、越站和清管器收发等作业所使用的控制部件。阀门既是保证管道运行安全的设备,又是进行管道输送自动控制和运行调度的主要工艺设备。在长输管线阀门中,球阀使用较多。上海91视频色下载APP阀门有限公司主营阀门有：91视频看看簧色(91视频黄色网91视频看看簧色,可调式91视频看看簧色,波纹管91视频看看簧色,活塞式91视频看看簧色,91视频WWW免费下载91视频看看簧色,先导式91视频看看簧色,空气91视频看看簧色,氮气91视频看看簧色,水用91视频看看簧色,自力式91视频看看簧色,比例91视频看看簧色)、安全阀、保温阀、低温阀、球阀、截止阀、闸阀、止回阀、蝶阀、过滤器、放料阀、隔膜阀、旋塞阀、柱塞阀、平衡阀、调节阀、疏水阀、管夹阀、排污阀、排气阀、排泥阀、气动阀门、电动阀门、高压阀门、中压阀门、低压阀门、水力控制阀、真空阀门、衬胶阀门、衬氟阀门。在国家重点管道工程中,主干线截断阀全部采用进口大口径全焊接球阀,要求使用寿命必需达到30年及以上。本文主要从全焊接球阀阀体的焊接材料、焊接方法、焊接结构、焊接工艺及相关试验等方面进行总结。

2、阀体与焊接材料 2.1、阀体材料  管线球阀是根据用户的需求，为满足在硫化环境下的抗硫化应力裂化的要求，91视频看看簧色从设计、选材、制造、试验、表面处理及涂漆都严格按美国腐蚀工程师协会NACE的有关标准要求进行。管线球阀系列不仅材料选择广泛且内件材料均采用表面镀镍或是316材质、密封圈采用特制的聚合物材料。管线球阀不仅防腐蚀，抗硫化，能力强，防火、防静电、密封性能好，适用压力与温度范围广，全通径与缩径齐备，并可配多种驱动装置，是化工、石油炼制，天然气开采与输送系统理想的阀门选择。
     管线球阀对于中国来说，正属于黄金时期，占世界人口1/4的中国，2000年的长输管线不足2万公里，不到管线的1%。而且现在管线球阀在我国西气东输中发挥的强大作用。2000年以后，取得了飞速发展，至2009年已拥有长输管线8万公里，占*总量的2.5%，其中输气管线3.1万公里，输油管线2.9万公里。在线服役的管线球阀2万台以上。

   
 
    管线球阀的设计和制造，对安全性和可靠性的强调，无论如何亦不为过分。而且这一理念应贯彻在球阀产品设计，工艺规范，零件加工，型式试验，产品试验，质量控制，售后服务的全过程。无论是长输管线或者是城市管网都是能源的供给线，是一条国家经济命脉线。性的地下输油、输气管线和管网，就象地上输配电网一样，是城市工业和民用赖以生存的基础，没有这条能源供给线，现代化城市功能立即停止。
    1阀体的设计可分为全焊接阀体设计和分体式阀体设计。
    全焊接阀体设计有筒状结构和球状结构，筒状结构是双焊缝，焊接过程热量输入大，残余应力复杂，轴向和径向变形大。球状结构是四条焊缝拼接，现在由于工艺技术进步，采用左右阀体热锻压成型，可中间单焊缝焊接成型，减少线能量输入，降低轴向和径向变形。
    分体式结构一般由阀体和左右连接体组成。连接体与阀体由螺栓连接，连接法兰厚度与螺栓的连接强度应按与阀体内径相当的法兰进行类比设计，其连接强度必须防止管道应力而产生连接松弛，使密封失效。阀体与连接体面对面接触，中间无间隙。密封必须满足失火安全要求，采用橡胶O型圈与缠绕式金属垫组合密封。阀体的材料为锻件，温度-29C°以上选用ASTMA105；-29C°以下选用ASTMA350LF2。对于焊接阀体，对A105或LF2材料的化学成分、含碳量、碳当量以及硫、磷等元素应另有特殊限制。锻件按三级锻件标准验收，做100％无损探伤，焊缝处做着色检查和超声波探伤。

    输气管线球阀的阀体大部分是采用A105，球A105N。输油管线的球阀的阀体大部分是采用A105，球316。
    2密封座与密封阀座采用组合密封结构，即金属对金属的初始“密封”，以阻挡固体颗粒的进入；用橡胶、PTFE塑料、尼龙、PEEK等软密封作为次级密封，以保证零泄漏。但由于管线中的异物的意外导入对软密封材料的损坏，管线球阀均设有紧急密封剂的注入系统，以获得暂时性的密封要求。
    密封用的橡胶圈有圆形，三角形或其他特殊形状。阀门公司都有自己的设计结构和工艺措施，防止橡胶圈在开关过程中被吹出(Blowout)或切坏。对于Class900磅级以上，应选用防爆降压(AED)特性的材料作为O型圈材料。PTFE的密封圈，一般采用筒状镶嵌式结构，亦可做成倒钩状组合式结构，旨在保证密封圈不被吹出而导致密封失效。密封座材料与阀体材料相同，化学镀镍，有弹簧加载以保证初始密封比压，弹簧可采用螺旋弹簧，板弹簧或碟形弹簧，材料为InconelX－750。

    进口端和出口端阀座采用对称双向密封设计。这种活塞式的介质自密封结构，按照客户需要可设计成“单活塞效应”(Singlepistonaction)，压力自泄放密封座结构和“双活塞效应”(DoublePistoneffect)双重密封结构。单活塞效应即进口端密封，出口端腔体压力自动排放。
    1)操作前须确认管路和阀已被冲洗过。
    2)阀的操作按执行机构输入信号大小带动阀杆旋转完成：正向旋转1/4圈(90°)时，阀关断。反向旋转1/4圈(90°)时，阀开启。
    3)当执行机构方向指示箭头与管线平行时，阀门为开启状态；指示箭头与管线垂直时，阀门为关闭状态。
  阀体通常采用碳素钢或低合金钢, 如ASTMA105、A694、A350和A516等,其化学成分对焊接时结晶裂纹的形成有着重要影响。焊接时,焊缝中的S和P等杂质在结晶过程中形成低熔点共晶。其中S对形成结晶裂纹影响大,但其影响又与钢中其他元素含量有关,如Mn与S结合成MnS而除硫,从而对S的有害影响起抑制作用。Mn还能改善硫化物的性能、形态及其分布等。因此,为了防止产生结晶裂纹, 对焊缝金属中的Mn/S 值有一定要求。   Mn/S值多大才有利于防止结晶裂纹,还与含碳量有关。含C量愈高,要求Mn /S值也愈高。Si、Ni及杂质的过多存在也会增加S的有害影响。严格控制阀体材料采购时的化学成分,制定相关的材料采购标准,是有效避免阀体焊接时产生结晶裂纹的有效途径之一。 2.2 焊丝与焊剂

(1)焊丝 
  焊丝主要作为填充金属向焊缝添加合金元素,其化学成分和物理性能不仅影响焊接过程中的稳定性、焊接接头性能和质量,同时还影响着焊接生产率。焊丝材料主要根据阀体材料选择。对常用阀体材料,通常所选用的焊丝材料有碳素钢焊丝(如H08MnA)和低合金钢焊丝(如H10Mn2)等。同时,焊丝直径的选择对焊缝形状也有着较大影响,在焊接电流、电弧电压和焊接速度一定时,焊缝熔深与焊丝直径成反比,熔宽与焊丝直径成正比。对于全焊接球阀阀体常采用埋弧自动焊,其焊丝直径一般为215～6mm。 (2)焊剂 
  焊剂在焊接过程中起隔离空气、保护焊缝金属不受空气侵害和参与熔池金属冶金反应的作用。当焊丝确定后,配套用的焊剂直接影响焊缝金属的力学性能(特别是塑性及低温韧性) 、抗裂性能、焊接缺陷发生率及焊接生产率等。这就要求焊剂必须具有良好的冶金性能和工艺性能,颗粒度符合要求(普通焊剂颗粒度为0.45 ～2.50mm,0.45mm以下的细粒不得大于5% ,

城镇高压输气管线阀门的选用

 邓菊香. 天然气管线阀门的特点和选用[J].流体机械,2005,(08).doi:10.3969/j.issn.1005-0329.2005.08.010.
 郭雷. 阀门产品的技术发展前景和潜在市场[J].通用机械,2004,(07).doi:10.3969/j.issn.1671-7139.2004.07.015.
 杨长山. 全焊接直埋式球阀在燃气管道上的应用[J].煤气与热力,2003,(08).doi:10.3969/j.issn.1000-4416.2003.08.015.
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