氮?dú)饪刂菩箟洪y
1、概述
氮?dú)饪刂菩箟洪y主要用在輸送黏稠和含泥沙的原油管網(wǎng)系統(tǒng)中，快速跟蹤管路壓力的變化，用于保護(hù)輸油管線(xiàn)安全，防止在輸油過(guò)程中因意外或閥門(mén)緊急關(guān)斷造成管線(xiàn)過(guò)壓和紊流，避免因管路系統(tǒng)的水錘壓力或其他異常升壓對(duì)管道設(shè)備的破壞。
2、結(jié)構(gòu)
氮?dú)庑箟洪y(圖1)主要由閥體、閥瓣、調(diào)速閥和視鏡等組成。氮?dú)饪刂葡到y(tǒng)(圖2)可為泄壓閥提供充足的氣源和穩(wěn)定的工作壓力。氮?dú)鈮毫筛鶕?jù)用戶(hù)要求設(shè)定，并可以通過(guò)控制室對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。氮?dú)馄坎捎靡粋�(gè)使用一個(gè)備用的方式，以方便氣量不足時(shí)更換。充氣室需要絕熱或埋地，防止因溫度變化而引起壓力波動(dòng)。為了防止泄壓閥充氣超壓，在控制系統(tǒng)中設(shè)置有安全閥。
圖1 泄壓閥結(jié)構(gòu)
圖2 氮?dú)饪刂菩箟合到y(tǒng)
充氣室容積隨閥門(mén)開(kāi)度的增大而減小。開(kāi)閥時(shí)泄放壓力設(shè)定點(diǎn)的變化百分比由充氣室容積的大小決定。確定氣罐容積之前，首先確定閥門(mén)設(shè)定的泄放壓力、閥門(mén)全開(kāi)時(shí)閥瓣的置換體積(表1)和允許超壓數(shù)值(一般不超過(guò)設(shè)定值的10%)。
在絕熱壓縮條件下，氣罐容積V1為
式中 V1——氮?dú)夤薜目側(cè)莘e，m3
P1——關(guān)閥時(shí)閥門(mén)的臨界泄放壓力，MPa
P2——開(kāi)閥時(shí)閥門(mén)的最高允許過(guò)壓，MPa
VZ——閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)閥瓣的置換體積，cm3
0.709——氮?dú)饨^熱指數(shù)K=1.41的倒數(shù)
表1 不同口徑閥門(mén)閥瓣的置換容積
以DN250的泄壓閥為例。
P1=臨界泄放壓力-彈簧壓強(qiáng)+絕壓換算
=1.6-0.028+0.1029
=1.6749MPa
P2=最高允許過(guò)壓-彈簧壓強(qiáng)+絕壓換算
=1.68-0.042+0.1029
=1.7409MPa
VZ=5686.31cm3
V1=210266cm3=0.21m3
3、工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.1、閥門(mén)
閥門(mén)泄放壓力的設(shè)定由氮?dú)庵苯涌刂�。閥瓣腔內(nèi)填充輕油，氮?dú)馔ㄟ^(guò)氣壓油的方式作用在閥瓣上。輕油作為氮?dú)馀c閥瓣之間的隔絕物，一方面可以防止氮?dú)庀蜷y門(mén)下游的滲漏，另一方面可以潤(rùn)滑閥瓣密封圈，減小摩擦力，延長(zhǎng)閥瓣密封件的使用壽命。
閥門(mén)為常閉型，采用平衡閥瓣結(jié)構(gòu)，閥瓣兩側(cè)壓力相等時(shí)，活塞的預(yù)緊彈簧關(guān)閉閥門(mén)。管線(xiàn)壓力等量地傳遞到閥瓣的彈簧側(cè)，如果加載到輕油頂部的氮?dú)鈮毫εc彈簧力之和大于管線(xiàn)壓力，則閥門(mén)關(guān)閉。當(dāng)入口壓力增大，閥瓣底部的管線(xiàn)壓力克服了彈簧力與氮?dú)鈮毫χ�，使閥瓣上移推動(dòng)輕油壓縮氮?dú)猓y門(mén)打開(kāi)泄壓。當(dāng)管線(xiàn)壓力降到低于氮?dú)鈮毫υO(shè)定點(diǎn)時(shí)，氣壓推動(dòng)閥瓣下移，閥門(mén)關(guān)閉并保持關(guān)閉狀態(tài)。
3.2、調(diào)速閥
閥門(mén)啟閉速度由安裝在缸蓋上的調(diào)速閥控制。開(kāi)閥速度不受限制，關(guān)閥速度由調(diào)速閥的固定節(jié)流孔控制，從而達(dá)到閥門(mén)快開(kāi)緩閉的效果。閥門(mén)打開(kāi)時(shí)可以快速泄壓，關(guān)閉時(shí)緩慢復(fù)位，防止關(guān)閉速度過(guò)快，使閥瓣受到的沖擊力過(guò)大造成密封面破壞。
3.3、視鏡
通過(guò)視鏡對(duì)輕油液位的例行檢查可以掌握閥門(mén)的工作狀態(tài)。液位低于下視鏡，說(shuō)明閥門(mén)油罐缺油或輕油泄漏。輕油與下視鏡水平，則閥門(mén)關(guān)閉。上下視鏡都能看見(jiàn)輕油，則閥門(mén)全開(kāi)(視鏡為選裝配件)。
4、結(jié)語(yǔ)
氮?dú)饪刂菩箟洪y具有泄放速度快，泄壓后復(fù)位平穩(wěn)，壓力設(shè)定方便快捷，可自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)實(shí)際使用，工作可靠，效果良好，安全性高。
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