石化行業(yè)使用的不同類型的閥門適用于以下任何應(yīng)用:
通過組裝多個機械部件來制造閥門,關(guān)鍵部件是車身(外殼),裝飾件(可更換的接液部件的組合),閥桿,發(fā)動機罩和動作機構(gòu)(手動桿,齒輪或致動器)。
小孔徑(通常為2英寸)或需要高耐壓和耐溫的閥門采用鍛造鋼體制造; 直徑2英寸以上的商用閥門采用鑄造材料制成。
該閥門的市場價值每年約40十億美元在2018年,和各大廠商都設(shè)在美國,歐洲(意大利,德國,法國和西班牙),日本和中國。
石油和天然氣工業(yè)中使用的閥門以及管道應(yīng)用可以通過多種方式進行分類:
閥門類型的閥門
油氣閥類型 | 直線運動閥 | 旋轉(zhuǎn)運動閥 | 四分之一轉(zhuǎn)閥 |
閘閥 | X | ||
截止閥 | X | ||
止回閥 | X | ||
提升止回閥 | X | ||
傾斜盤止回閥 | X | ||
停止止回閥 | X | X | |
球閥 | X | X | |
夾管閥 | X | ||
蝶閥 | X | X | |
旋塞閥 | X | X | |
隔膜閥 | X | ||
安全閥/泄壓閥 | X |
本文介紹了鑄鋼與鍛造之間的區(qū)別。
為了確保不同制造商的閥門可以互換,關(guān)鍵類型閥門的面對面尺寸(即閥門入口和出口之間的毫米或英寸距離)已通過ASME B16.10規(guī)范標準化。
指導(dǎo)-ON-閥門類型選擇
ASME閥門標準B16.34是全球公認的標準,用于設(shè)計,制造和測試石油和天然氣行業(yè)中使用的閥門。ASME B16.34也在更一般的ASME規(guī)范ASME B31.1 “Power Piping Design”中提到。
早在1988年,該標準的范圍被修改為包括螺紋端閥和焊接端閥以及法蘭端閥。
滿足以下條件時,閥門符合ASME B16.34:
控制閥用于石油和天然氣工業(yè)中,以根據(jù)由控制器管理的信號調(diào)節(jié)管道或過程中的流體的流速(以及相關(guān)的過程參數(shù),如壓力,溫度和水平)。流量控制閥在復(fù)雜石化過程中的作用是關(guān)鍵,因為過程中涉及的多個回路應(yīng)保持嚴格和動態(tài)控制,以確保整個過程按預(yù)期工作并產(chǎn)生所需的輸出在數(shù)量,質(zhì)量和時間方面。
由于大多數(shù)行業(yè)的過程自動化日益增長,流量控制閥的應(yīng)用在過去幾年中不斷增加。
這些類型的閥門通過簡化對過程變化的響應(yīng)并為人員和設(shè)備提供更高的安全性,用于灌溉系統(tǒng),水處理廠,石油和天然氣廠,發(fā)電,防火系統(tǒng),食品加工行業(yè)。
用于石油和天然氣工業(yè)的流量控制閥可以具有球形,蝶形或球形,并且可以具有多種材料等級和尺寸。最常用的執(zhí)行器類型是氣動執(zhí)行器,因為與其他類型的執(zhí)行器相比,它涉及較少的輔助設(shè)備(如電纜,開關(guān)設(shè)備)。
閥門的打開和關(guān)閉及其調(diào)節(jié)是通過電子控制器,定位器和閥門的執(zhí)行器(可以是電動,氣動或液壓)的組合效果來完成的。
執(zhí)行器響應(yīng)關(guān)鍵過程參數(shù)的變化(例如壓力,液位,溫度和流量的變化)打開和關(guān)閉控制閥。
通過這樣的動作,工藝參數(shù)保持在所需的目標范圍內(nèi),以確保整個過程按預(yù)期工作并產(chǎn)生所需數(shù)量和質(zhì)量的最終產(chǎn)品。
控制閥的主要組成部分是:
執(zhí)行器的選擇基于桿的所需推力和閥的運動。
工程師必須確定圖表或活塞執(zhí)行器是否是最合適的類型。致動器是用于將流量控制元件移動和定位在閥體內(nèi)的主要能量源。
有多種類型可供選擇,包括氣動,電動,液壓,電動液壓和手動。氣動執(zhí)行器是最廣泛用于節(jié)流應(yīng)用的。
一個多世紀以來,它被認為是自動控制的標準,有三種類型的氣動執(zhí)行器可供選擇:活塞,彈簧和隔膜,以及旋轉(zhuǎn)葉片。前兩個可適用于旋轉(zhuǎn)閥或滑閥桿; 后者僅用于旋轉(zhuǎn)閥。
通常情況下,定位器傳感器,增壓器,電磁閥,限位開關(guān),手輪和行程限位器,緩沖器,調(diào)節(jié)器,傳輸線等附件的選擇基于工程規(guī)范。
成本是材料選擇的主要因素。
不僅是每磅美元的材料成本,而且制造和檢查的成本也導(dǎo)致了閥門的未安裝成本。安裝成本不僅包括安裝成本,還包括因安裝不當造成的任何損壞的成本以及檢查成本。
后者包括諸如材料化學(xué)分析,射線照相和鑄件和焊縫的表面檢查,以及檢查所安裝的閥門是否正確以及它是否正確定向。
選擇合適的或最佳的控制閥類型取決于管道系統(tǒng)的特定研究及其流體的狀況,但控制閥的尺寸應(yīng)使壓力通過它而不是管道的壓力下降是控制流量的那個。
所有閥門,包括蒸汽控制閥,均設(shè)計為滿足允許的內(nèi)部泄漏標準(FCI / ANSI)。泄漏次數(shù)越多,允許的內(nèi)部泄漏率越低。
I級閥門具有最高的內(nèi)部泄漏率,通常成本最低; 而VI級閥門將具有最低的允許內(nèi)部泄漏率。必須規(guī)定蒸汽閥的泄漏率不低于IV級。IV級蒸汽控制閥將保持較長的使用壽命。
根據(jù)閥桿運動,控制閥可分為兩種主要類型:
截止閥可以是單座或雙座。
工藝工程師必須考慮許多因素來選擇正確的控制閥??紤]選擇的一般標準總結(jié)如下:
由于設(shè)計標準是已知的,過程工程師可以著手選擇正確類型的控制閥和相關(guān)設(shè)備,以及閥門本身的材料。
下一步是創(chuàng)建詳細規(guī)范(通常由專業(yè)管道工程師起草)并創(chuàng)建描述供應(yīng)商閥門的采購規(guī)范。
規(guī)范應(yīng)至少包含:控制閥類型的描述(旋轉(zhuǎn),滑動); 孔徑和額定壓力; 最終連接; 身體關(guān)節(jié)類型; 車身部件,閥內(nèi)件,墊圈和螺栓連接的材料規(guī)范; 定位器和控制器要求; 閥門類型的工業(yè)設(shè)計標準的參考。
通常,計算機化系統(tǒng)可幫助工程師根據(jù)工藝參數(shù)確定最合適的控制閥及其功能。
石油和天然氣行業(yè)使用的閥門制造商需要知道以下信息才能提供合適的設(shè)備:
示例如何訂購油和氣門,全球,檢查閥門
每個制造商都有自己的閥門訂購表,用于映射用戶必須考慮的閥門配置參數(shù):
GS - F - 6“/ 150 - 316 - B.
1 2 3 4 5
1.閥門類型 | 2.結(jié)束類型 | 3.尺寸/等級 | 4.身體材料 | 5.選項 |
C:止回閥 CL:提升止回閥 CS:檢查壓力密封閥 CW:旋轉(zhuǎn)止回閥 G:閘閥 GG:鍛造閘閥 GL:輕型閘閥(API 603) GS:閘閥壓力密封閥 O:截止閥 OB :Globe Bellowed密封閥 OS:截壓閥 Y:Y型過濾器 |
F:法蘭端 T:螺紋端 W:對接焊端 S:套筒焊端 |
尺寸:NPS 1/2 - 80“
ANSI標準: DIN標準:
PN16 JIS標準:
10K:JIS 10K |
GG:鍛造閘閥 316:鑄造SS CF8M 304:鑄造SS CF8 F316:鍛件SS F316 F304:鍛件SS F304 WCB:鋼WCB LCB:鋼LCB HB:哈氏合金B(yǎng) IN:Inconel |
B:旁路 G:齒輪操作員 D:排水管 |
經(jīng)典應(yīng)用
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