燃气管线平板闸阀

                               燃气管线平板闸阀

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之前介绍SAF2507双相不锈钢高压自力式调节阀，现在介绍燃气管线平板闸阀闸板向阀座的压紧力是由作用与浮动闸板或浮动阀座的介质压力来控制。如果是双闸板平板闸阀，则两闸板间的撑开机构可以补充这一压紧力。闸阀作为井口装置和采油树的主要部件，其密封的可靠性和稳定性直接决定了井控质量的水平。平行闸阀因具有开关力矩小、密封可靠性高、制造维护方便等诸多优势，在常温井口和采油树上获得了广泛的应用，并具有逐步取代楔形闸阀的优势。

编号	名称	型号及规格	单位
1	双密封导轨阀	150TG34F-25C DN150	个
2	双密封导轨阀	100TG34F-16C DN100	个
3	平板闸阀	Z43D-25C DN150	个
4	平板闸阀	Z43D-16C DN100	个
5	平板闸阀	Z43WF-16C DN150	个
6	球阀	Q41H-16C DN32	个

 特别是对于35MPa以上的高压井口闸阀，浮动式平板闸阀更突显出自压密封的优势，然而在稠油热采领域使用的热采井口装置，其工作温度达到370℃，压力达到21MPa，虽然强度上采取标准的降压处理方式能够满足高温工况的要求，但由于高温的原因使得已有的密封结构已无法满足工况要求，若要在此工况下继续使用平行闸阀，必然要对其密封结构做出变动。国内外均对此做了大量的技术工作和试验，也陆续设计了多种能够满足稠油热采工况的平行闸阀并投入批量应用。本文就此类闸阀的结构和密封技术难点进行了分析，供从事热采井口闸阀和相关产品的设计、制造人员参考。平板闸阀适用于天然气、石油、化工、环保、城市管道、燃气管线等输送管线、放空系统和汽储存装置上，用作启闭设备。Z43型带导流孔单闸板式平板闸阀适用于天然气开采和净化的长输管线。



1、燃气管线平板闸阀现状
热采井口平行闸阀从闸板结构上主要有撑开式双闸板(如图1)和单闸板(如图2)2种结构型式；从阀座是否具备移动能力上又分为固定式阀座和浮动式阀座2种结构型式。撑开式双闸板闸阀配备固定式阀座，属于双面强制密封结构。单闸板热采平行闸阀配备浮动式阀座，主要是解决出口端密封的问题，虽然浮动式阀座按照密封机理来讲存在进口端密封、出口端密封和进出口双向密封3种密封方式，但这3种密封方式在常温平行闸阀中容易实现，在高温工况下由于密封材料的原因尚无法实现阀座与阀体的径向密封，只能采取阀座与阀体端面密封的方式实现出口端的密封。撑开式双闸板结构应用范围相对较广，应用效果也相对较好，在辽河油田、胜利油田的稠油热采井口中获得了批量应用。关于单闸板热采平行闸阀的报道较多，但真正大批量应用于油田现场且具有很好应用效果的较少，只有小范围的使用且处于试验和验证阶段，究其主要原因在于密封件的结构、性能和重复密封的可靠性尚不十分理想。
平板闸阀是一种关闭件为平行闸板的滑动阀。其关闭件可以是单闸板或是其间带有撑开机构的双闸板。本系列产品采用新型浮动式密封结构，适用于压力不大于15.0MPa，温度-29～121℃的油品、天然气等管线上，作为控制介质的启闭及调节装置，该产品结构设计新颖、选材恰当、测试严格、操作轻便，具有较强的防腐、耐磨、耐冲蚀性能，是石油工业界一种理想的新型装备。


 
二、 石油高压平行式闸阀结构特征与工作原理 
1. 采用浮动阀座，双向启闭，密封可靠，启闭灵活。 
2. 闸板均有导向条给予精密导向，同时密封面均喷焊硬质合金，耐冲蚀。 
3. 阀体承载能力高，通道为直通式，全开时，与闸板导流孔相贯通和直管相似，流阻很小。阀杆采用复合填料，多重密封，使得密封可靠，摩擦力小。 
4. 关闭阀门时，顺时针转动手轮，闸板下移至底部，由于介质压强的作用，将进口端密封座推向闸板方向，形成较大的密封比压，从而形成*道密封。同时，将闸板压向出口端密封座上，成为双重密封。 
5. 由于采用双重密封，所以可在不影响管道工作的情况下更换易损件。这是本厂产品优先于国内外同类产品的重要特征。 
6. 石油闸阀开启闸板时，逆时针旋转手轮，闸板上移，导流孔与通道孔相贯通。随着闸板的上升，贯通孔逐渐加大，限位置时，导流孔与通道孔相重合，此时全开。



二、平行闸板阀使用、维护、保养及注意事项
a. 阀门出厂前均作了强度和密封试验，使用时所有连接处均应保持初始状态。
b. 本系列阀门操作手轮上标有启闭旋向标志，明杆式上部配有启闭高度标尺，以供调节指示。
c. 本阀门与管线焊接时，应将阀门开启，适当用潮湿物保护颈部，尽量减少高温热传导，以防损坏密封填料件。
d. 关闭阀门时严禁使用加力杆，闸板关闭至顶端时手轮应回转1/2圈使闸板处于浮动状态。
e. 阀门在使用过程中，应定期向阀帽注脂接头注入定量润滑脂。
f. 阀门在使用过程中，如因易损件而泄漏，应及时更换。
g. 阀门在检修过程中，应将内腔清洗干净，组装时应将各传动部位加润滑脂。
h. 阀门储存停用期间，应将闸板处于关闭位置，存放应置于通风干燥处，定期检查保养。

撑开式双闸板

图1 撑开式双闸板



单闸板

图2 单闸板

3、技术难点分析
比较2种结构的闸板，通过上述计算和密封机理分析，各自存在*性和局限性，如何在保持*性的前提下避免局限性的存在，是当前要解决的技术难题，同时也是未来的发展方向。

对于撑开式双闸板结构，由于初始的密封比压是通过阀杆的轴向推力施加，因此能够保证足够的密封比压以确保工作过程的密封可靠性和稳定性，但是产生初始密封比压所需的阀杆推力导致闸阀启闭力矩较大，且在闸阀关闭的终点达到大；另外，强制的双向密封无法*避免闸板在高温工况下卡死的可能性；再者，关闭和开启的终点依据行程挡块产生位移约束，如何保证开启后的全通径尺寸而减少介质的压力损失也对各配合件的制造精度提出了更高的要求。如何大限度降低启闭转矩和避免被卡死的可能是该结构闸阀目前尚存在的技术难题。

对于单闸板结构，初始比压由波形弹簧提供，工作过程中的密封比压由介质压力和弹簧共同提供，阀杆的受力仅为闸板与阀座表面的摩擦力。在产生初始密封比压方面，单闸板产生初始密封比压所需的阀杆力为零，因此，此类闸阀开启轻巧、灵活；另外，闸板可根据压力的变化浮动，从而避免了闸板被卡死的可能性。但是，此类闸板密封结构由于只能保证出口端的密封，因此介质可通过进口端阀座与闸板间的缝隙进入阀腔，给后期闸阀的维护带来诸多不便。另外，该种结构的闸阀只能单向使用，压力源必须处于进口端才能密封。然而稠油开采工艺中，需要通过闸阀和井口向地层注入高温高压91视频WWW免费下载，在注汽过程中压力的来源在地面，而注汽作业完成后的焖井过程，压力源又转向了井筒，所以热采井口闸阀应当具有双向密封的功能，如果使用该结构的平行闸阀，则不能保证很好的密封和使用效果。如何在保证开启轻巧、灵活的基础上满足双向密封的功能和可靠性是该结构闸阀目前尚存在的技术难题。

4、结论及建议
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1) 受弹性密封材料的限制，目前尚无法在阀座径向与阀体密封，只能依靠阀座端面与阀体的密封，在这种前提下，研究和设计一种既可以实现端面密封又可以使阀座在压力变化过程中浮动的闸板、阀座密封结构将可以弥补上述2种结构的不足，综合两者的优点，使热采闸阀在保持密封可靠性的前提下达到开启灵活、轻巧的目的。

2) 随着弹性高温密封材料的发展与进步，新型高温密封材料的各项性能已逐步接近热采工况的要求，从材料角度出发，研究一种新型弹性高温密封材料亦可使热采平行闸阀的各项性能得以改善。

3) 由于原油中含有硫化氢、二氧化碳等腐蚀性91视频黄色网，特别是在火驱采油工艺过程中，如何提高密封件特别是密封表面的防腐能力也是迫切需要研究和解决的问题

4) 全金属密封是闸阀未来的发展方向，如何在闸阀的密封部位采用全金属密封的方式，对闸阀的质量和性能将产生质的飞跃。

5) 大幅提高密封部位的制造质量，包括尺寸精度和表面粗糙度，也会对平行闸阀的密封性能产生很大的影响。与本产品相关论文：电动通风蝶阀在煤矿粉层应用