液体管道多功能减压阀.pdf
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1、2 0 0 1 年第5 期 阀 门 文 章 编号 :1 0 0 2 5 8 5 5 f 2 , 0 0 1 )0 5 0 0 0 1 0 4 液体管道多功能减压阀 雍歧 卫 张 伟 明 蒲 家 宁 后 勤工 程学 院 t庆4 0 0 0 1 6 ) 摘要陡坡 液体 管道 有超压 和泄 漏两个特 殊 问题 。通过对 国内外现行处 理技术 的分 析 研 制 7自力式 多功能减压 闽。该阀不依赖外部 能源I作 ,具有 自动 节流 减压、泄 漏 超流 自动截断 、禁开 、温升膨胀 自动卸压 和压 力 自动开启 等多项功 能 。 关键 调液 体 管道 1姥 坡线 路 ; 自力式 ;多功 能 ;减 压 阀
2、 中国分 类号 :“1 1 1 1 3 4 文献 标识 码 :A M u l t i f u nc t i o na l pr e s s ur e r e g ul at i o n v a l v e f o r l i qu i d pi pe l i ne YONG Qi we i ZHANG W e i rui n g PU J i a - n i n g ( L o g fi c a l E n g i n e e r i n g C o e g e C h o n g q i n g 4 0 0 0 1 6 C h i n a ) Ab s t r a c t :Th e o v
3、 e r p r e ssu r e a n d l e a k a r e t wo p r o b l e ms i n c r i t i c a l d o wn h i l l s e c t i o n o f l i q u i d p i p e l i n e Th i s p a p e r s u mma r i z e s a n d a n a l y z e s t h e a c t u a l t r e a t me n t t e c h n o l o gy a t h o me a n d a b r o a d- a n d e mp h a t i
4、c a l l y i n t r o d u c e s a s e l f - o p e r a t e d mu l t i - f u n c t i o n a l p r e s s u r e r e g u l a t i o n v a l v e d e v e l o p e d b y t h e a u t h o r s The p r e s s u r e r e g u l a t i o n v a l v e - wo r k i n g wi t h o u t e x t e r i o r e n e r g y - h a s t h e f u
5、 n c t i o n s o f p r e s s u r e r e g u l a t i n g l o v e r f l o w c l o i n g , l i q u i d t e mp e r a t u r e e x p a n s i o n rel i e v i n g - a n d s e t p res s u r e o p e n i n g Ke y wo r d s : l i q u i d p i p e l i n e ;c r i t i c a l d o wn h i l l s e c t i o n;s e l f - o p
6、e r a t e d;mu l t i f u n c ti o n a l ;p r e s s u r e reg u l a t i o n v a l v e 1 概述 液体管道 在途 经 陡坡 ( 坡度 太的下坡 )线 路 时可能会发生静 态超压 、动 态超压 、或静 动 态双超压 。静态超 压是指管线在停 输时 由 于管 内液体未排空 固地形势差 而产生 的静 液 柱压力超过管道 允许的工作 压力。动态超压是 指管 线在输送过 程中 由于液流 沿管道流动而 产生的动水压 力超过 管道允许 的工 作压力。静 动态双 超压是指管 道无论在停输状 态 还是在 输送过 程 中都发生 超压
7、 。对于液体 管道的陡坡 段线路 ,必须有效 地控 制压力, 在下潞突然发 生泄漏 时能 自动将 管线隔断 。 2 分析 解 决静 态 超 压 的方 法有 3种 。一 是 隔 断 法, 即在下坡线路 的适当位置设 阀门 停输 时 将阀 门及 时关 闭以隔断线路 ,阻止上 游静 压 向 下潞传递 ,这是 一 种基 本方 法 。二 是 增 强 法 即采用厚 壁管,使管子 能够承受超压 ,但停 输 并非 管道 使用 的基本状 态,为此 而设置 厚壁 管 是不 经济的 。三是放 空法,即在停 输时将 陡坡 管段部分 或全 部放 空但 放 空不 能取 代 隔 断 , 并且不 易控 制和掌握 ,再输时 的
8、气 液混 合物处 理 也 十分 棘手 。 处理动 态超压 的措 施首先是从工艺设 计上 着 手 ,将线 路 的动水压 头线降到动压不超 压为 止 。但是对 于某些坡 度很 陡的下坡线路 即使 柞者俺卉:雍歧卫 ( 1 9 6 一) 男副教授主要从事管道输送 技术与装备 的教学与科研工作。 维普资讯 http:/ VALVE DESIGN QQ:40444436 VALVE DESIGN QQ群号:40444436 阀 门 2 0 0 1 年第 5 期 使将动水压头线降到摄低,其接近坡底的部分 管段仍 可能超 压 。为此 ,应在下坡线 路的适当 位置进 行节流减压 ,使 该点后 的动 水压头线
9、降 到管 线不超 压 。 此外,倘若 陡坡线路 突然发 生泄漏 因其 坡 降很 大,泄漏 将十分严重。如果管道 内输送 的是 有毒 、有害 或有破坏性 的液体 则不但泄 漏 的损失严重 ,而且可 引发事故 。在管路 系统 中设置 减压隔断 阀和泄漏截断 阀是摄 佳 的处 理 方 法 。 3 减压装 置 一 般情况下 ,对于可能发 生超 压的 陡坡 液 体 管道 采用设置 减压装置 的方法 。 由于 陡坡 线 路 地形复杂 ,起 伏大 ,且 多处于 野外 故减 压 装 置一般为 自力 式结构 ,它在工 作 时不需要 外 部 能源 ,直接 由管道 内液 压控制 和驱动 。 3 1 弹 簧直接作用
10、式减压 阀 弹簧直接作 用式减 压阀结构 简单( 图 1 ) , 具 有减动压与 隔静压 的功 能。它是根据弹 簧力 与 阀后液 压相平 衡 的原 理工作 的 ,当弹簧力 大 于 阀后液 压时阀 门开大,反之则关小 。但是 该 阔节 流 调节 范 围小( 0 1 0 4 MP a ) ,调 节 偏差 大( 0 3 O 6 MP a ) 导致 不 应 有 的节 流 损失 。另外 阀门工 作 时处 于 小 开 度 的 节 流 状 态 ,当管道工 况出现 不稳定 ( 压力波动 )时, 图 1 弹簧 直接 作 用式减 压 阿 容易造成 突然关 阔,产生严 重水 击。还有该 阀 因功能单一 对下游 的泄
11、漏及管道停 输后 因环 境温度升高 而引起 的膨 胀升压 问题不能处理 。 3 2 小 口径管加 断流 阀 小 口径管 加断流 阀结构 如 图 2 。 小 口径管 的作用是 降低动压 ,其长度 由所要求 的减 压值 决定。 断流 阀由导 阀控制开关 仅用于 隔断静 压 。因此 ,整个装置具 有隔静 压和降动 压的双 重功能 。 由于小 口径 管是一个 相对 固定 的阻 力 部件 当管输 状态发 生较大或 剧烈变 化 时,它 不可能 作出及时准确 的反应 ,可能导致 下游 管 道 或泵 站进 口压力过 高或过低 。同时 ,对下 游 的泄漏和 停输后 的膨 胀升压 问题未 作处 理。 图 2 小
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