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          閥門知識

          氣液聯動球閥

          2020-10-27

          氣液聯動球閥概述

          遠距離大口徑高壓天然氣輸送管線在發生管線破裂等緊急情況時,系統需要一種能自動關閉的閥門,如氣液聯動緊急切斷球閥(以下簡稱氣液聯動球閥)。氣液聯動球閥可以針對預設的故障立即起作用,無需任何手動輔助,閥門自動關閉,切斷下游管線,阻止天然氣大量泄漏,避免對沿途的環境污染并減小資源的損失。

          氣液聯動球閥的性能氣液聯動球閥圖片

          氣液聯動球閥控制系統(圖1)主要由氣源管、檢測管、氣液罐、膜片機構、緊急提升閥、控制模塊和蓄能罐等組成。該系統采用壓降速率作為控制信號,便于實現遠程控制和監視。如果管線破裂導致天然氣泄漏,當檢測到壓降速率超過給定值時,氣液聯動球閥會自動關閉。氣液聯動球閥以主管線內天然氣作為動力源驅動閥門啟閉,無需附加的電源、氣源或液壓源。緊急情況下若無主管線動力源時還可以用手動泵控制其開啟。

          氣液平衡聯動球閥的系統控制原理

          管道破裂保護的控制原理是基于膜片機構對壓差變化產生響應,通過系統中各機構組合動作,切換主管線中的天然氣作為動力源驅動閥門關閉。

          閥門全開時,由可調節流小孔、膜片機構、開/關氣液罐、緊急提升閥、基準罐和換向閥等控制。特定的壓降速率完全由可調節流小孔來調節設定。通過泄放小孔的調整確保在正常管線壓力波動狀態下膜片機構不受影響。氣液聯動球閥系統原理圖

          當主管線上發生的嚴重持續壓降達到設定的壓降速率時,膜片機構的前側腔室(無簧側)內就會響應。受可調節流小孔制約的基準罐內穩定壓力與前者相互作用,在膜片上產生一個壓力差,驅使膜片帶動輸出軸向外移動,觸發兩位三通切換閥關閉,通口P與通口C由連通變為切斷。緊急提升閥的通口O無壓力源,閥芯向O側移動,其通口P與通口C由切斷變為連通,動力氣源通過關氣液罐上的梭閥進入關氣液罐,并將高壓液壓油壓入液壓缸,快速關閉閥門。關氣液罐上的梭閥同時也隔離了控制模塊。;留存于液壓缸的液壓油被壓入開氣液罐。當主閥關閉時,就會在閥前后產生壓差,使安裝于主閥上的梭閥換向,自動選擇高壓側的氣源作為動力源輸入給液壓缸。

          當液壓缸達到行程的末端時,安裝于液壓缸上的閥位聯動機構相應地觸發緊急提升閥,迫使閥瓣關向閥座,其通口P與通口C被切斷,保持氣液罐和液壓缸穩壓。液壓缸處于緊急關斷位置,相應的主閥也保持關位,切斷下游管線,這樣便可以進行維修工作。液壓缸只有在兩位三通切換閥經手動復位后才能被打開。閥位聯動機構此時不再需要保持緊急提升閥處于關位。氣液聯動球閥也可用手動操做手柄或手動泵控制其開啟。

          氣液聯動球閥適用于溫度為-20~+80℃的凈化天然氣介質管路上作啟閉裝置,壓降速率設定范圍為0.07~1.05MPa/min,主管線公稱壓力PN≤10.0MPa。氣液聯動球閥是一種自力式驅動閥門,即以安裝閥門的管路上的天然氣介質壓力為驅動能源通過氣-液裝置驅動主閥,對管線系統運行的安全可靠性起著核心作用,使用時需定期對系統進行動力操作和手動操作檢查。整機野外露天安裝時,應采取防護措施。

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