參數

名稱: 氣液聯動金屬密封球閥
產地: 上海
品牌: 上海栗垣
公稱通徑: DN200-DN1200mm ;
公稱壓力: PN2.5~16Mpa;
適用溫度: 150℃;
閥體材質: 碳鋼不銹鋼;
使用介質: 天然氣、石油;

概述

氣液聯動金屬密封球閥由氣液動執行器+硬密封球閥兩大部分組合而成，把管線天然氣或氮氣作為動力，液壓油作為傳動介質驅動管線閥門的開啟和關閉。基本控制功能包括：就地氣動操作、手動液壓泵操作、破管自動保護、遠程電控開/關、ESD緊急關斷等。

發展改進路程

某干線輸氣管道因收發球筒球閥存在內漏問題，嚴重影響了周期性清管作業。為消除隱患，決定更換球閥。球閥更換完成后，利用另一條輸氣干線對站場及進出站管道進行了置換空氣、試壓等作業。作業后發現，兩條管存在大約0.5MPa的壓差。將球閥閥腔關閉后，開啟進出站閥門恢復正常流程，出站球閥開啟順利，但進站球閥無法開啟。
分析結果表明，雖然球閥前后約有0.5MPa的壓差，但并非是球閥不能開啟的主要原因。現場觀察發現，在最初放空球閥閥腔時，出站閥的閥腔放空管一直漏氣，表明該閥的密封性能有所降低，但進站閥閥腔放空之后無泄漏現象，說明進站閥的密封性能很好。在關閉閥腔控制閥之后，出站閥上下游的天然氣因內漏而進入閥腔，直至閥腔的壓力和閥門下游的壓力相平衡，整個閥門前后的壓差就只有0.5MPa，因此出站閥能順利開啟。但進站閥密封性好，又無內漏現象，因而當關閉閥腔控制閥之后，閥腔內沒有天然氣進入，使閥腔和閥體形成了真空，由此導致球閥閥芯與閥體形成了"抱死"而不能開啟。為解決這個問題，現場采取了以下措施(見圖2)。
(1)關閉氣源管控制閥，放空氣液聯動球閥執行機構及罐內的天然氣。
(2)制備一根長約1m的鋼管，管徑與氣源管一致，準備針形閥一支。
(3)在上下有任一根氣源管及埋地中腔放空管之間焊接一根導壓管，利用針形閥來控制開關。
(4)打開導壓管開關，向球閥執行機構充氣，完畢后再打開新焊接導壓管上的針形閥。
(5)待球閥中腔氣體壓力平衡后關閉針形閥。
(6)待壓力平穩后執行開啟閥門操作。
在采取了這些措施后，進站球閥被順利打開。而進站球閥不能順利開啟，實際上反映了其設計上的缺陷。

用途

廣泛應用于長輸天然氣管道，具有傳動穩定、容易控制、不需要電源等優點。這類閥門在我國西氣東輸管道和四川油氣田環形干線管網得到了廣泛應用。
典型應用：河道穿越、站場旁通、站場進出口保護、長輸管道線路、壓縮機加載/卸載保護、站場放空、緊急關斷、破管保護、遠程控制等等。
中寰氣液聯動執行機構可滿足苛刻的環境-40℃～＋85℃，其電子破管保護系統在顯示和通訊接口方面克服了傳統產品的缺點，采用航天、的硬件制造技術和工藝， 更好地滿足天然氣管線現場的使用要求。

氣液聯動執行機構主要部件

驅動機構采用非對稱式撥叉機構，其拋物線輸出扭矩曲線被證明是于驅動管線軟密封球閥。歐洲及的管線工程已證明，其的設計是、的角行程閥門驅動機構。
氣液罐
兩個氣液罐的作用是將外部輸入的氣體與液壓系統、密封元件隔離的作用，罐的頂部接口內有檢測液壓油位的油標尺，罐的底部設有流量調節閥。
儲氣罐
儲存動力氣源以滿足執行機構開關一個循環。附件安全泄壓閥、排污閥等。
氣液罐、儲氣罐按照按國家壓力容器標準GB 150-1998和《壓力容器安全技術監察規程》進行設計和制造。
液壓手泵+四位方向控制閥 一體化液壓手泵和四位方向控制閥是用于在沒有氣源的時候，對閥門進行緊急情況下的液壓手動操作。方向閥和手泵的位置可以鎖定。
閥位行程定位裝置 執行機構全行程轉動角度范圍為90°±5°，閥門開/關位調節螺桿用于閥門全開及全關位置的定位。
扭矩限制裝置 在管線氣源波動較大的情況下，調節并限制執行機構的輸出扭矩在設定的范圍值以內，確保過壓情況下閥桿免受機械損傷。
閥位指示 可用于就地閥位指示，為遠程指示閥門的開、關提供電氣觸點。

設計特點及工作原理

氣液聯動執行機構的動力源直接取自主管線的高壓天然氣，天然氣經過濾之后，直接進入儲氣罐儲存。采用集成模塊、大流量、高壓設計技術，使較少的控制元件承受高壓，延長密封件的壽命、減少配管、減少系統泄漏點從而提高了設備的整體安全性。
液壓系統具有傳動剛性強、不易壓縮、傳動平穩、易于密封等優點。氣體具有壓縮比大的優點。氣液聯動執行機構通過氣液傳動方式的轉換，將氣、液二者優點得到結合。高壓氣體經過控制系統進入氣液罐轉換，罐體內等壓的液壓油被壓入相應的液壓活塞缸，同時液壓活塞缸液壓油流回到另一個氣液罐內，活塞動作帶動執行機構驅動閥門實現平穩的開或關。
氣液聯動執行機構工作性能穩定、動作可靠。通過調節液壓油的流量可調節執行機構動作的全行程時間。

電子破管監測系統LBP-1000

LBP-1000電子破管保護系統是中寰自主設計、獨立研發的電子控制單元，用于全天候、不間斷監測管道壓力、電控單元溫度等主要參數，并自動記錄和儲存這些數據，為管線運行的安全性、完整性 供可靠有力的保障。在管線緊急事故時，閥門執行機構在得到LBP-1000控制系統的指令后驅動干線閥門至故障安全位置。
LBP-1000是按照戶外型特殊設計，能適應溫度變化、振動、易燃易爆氣體等惡劣環境，具有防浪涌電流、電磁干擾以及與防管線陰保電流丟失等措施。就地或遠程均可方便地使用計算機聯接通訊進行參數組態，顯示以及下載事件數據以用于管道壓力的分析。采用OLED顯示技術，在-40℃～＋85℃環境溫度下，能可靠地工作。

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