了解石油和天然气行业中使用的不同类型的阀门及其差异:API和ASME,阀门是用于管道应用的机械装置,用于控制,调节和打开/关闭流体的流量和压力。锻造阀门用于小口径或高压管道应用,铸造阀门用于2英寸以上的管道。
石化行业使用的不同类型的阀门适用于以下任何应用:
通过管道启动/停止流体(碳氢化合物,石油和天然气,蒸汽,水,酸)的流动(例如:闸阀,球阀,蝶阀,刀闸阀或旋塞阀)
调节通过管道的流体流量(例如:截止阀)
控制流体流量(控制阀)
改变流动方向(例如三通球阀)
调节过程的压力(减压阀)
保护管道系统或设备(泵,电机,油箱)免受过压(安全或压力释放)或背压(止回阀)
过滤流经管道的碎屑,以保护可能被固体部件(y和篮式过滤器)损坏的设备
通过组装多个机械部件来制造阀门,关键部件是车身(外壳),装饰件(可更换的接液部件的组合),阀杆,发动机罩和动作机构(手动杆,齿轮或致动器)。
小孔径(通常为2英寸)或需要高耐压和耐温的阀门采用锻造钢体制造;直径2英寸以上的商用阀门采用铸造材料制成。
该阀门的市场价值每年约40十亿美元在2018年,和各大厂商都设在美国,欧洲(意大利,德国,法国和西班牙),日本和中国。
阀门类型
石油和天然气工业中使用的阀门以及管道应用可以通过多种方式进行分类:
按运动方式区分的阀门
直线运动:闸门,球形,隔膜,夹紧和止回阀。
旋转运动:蝶阀,球阀,塞子,偏心和旋启式止回阀。
按行动类型划分的阀门
手动:阀门通过杠杆,车轮和/或齿轮手动操作。
驱动:阀门通过称为执行器的机电设备进行操作,可以是电动,气动,液压和油气。
阀门设计
闸阀:此类型在管道和管道应用中使用最多。闸阀是用于打开和关闭流体流动的截止阀(截止阀)。闸阀不能用于节流应用,即调节流体的流量(在这种情况下应使用球阀或球阀)。因此,闸阀可以完全打开或关闭(通过手动轮,齿轮或电动,气动和液压执行器)。
截止阀:这种类型的阀用于节流(调节)流体流量。截止阀也可以关闭流量,但对于此功能,闸阀是主要考虑。截止阀在管道中产生压降,因为流体必须通过非线性通道。
球阀: 球阀是用于关闭应用程序四分之一圈阀门。阀门通过内置球打开和关闭流体流动,球体在阀体内部旋转。球阀是开关应用的行业标准,并且比用于类似目的的闸阀更轻且更紧凑。两个主要设计是浮动和耳轴(侧面或顶部入口)
蝶阀:这是一种多功能,经济实惠的阀门,用于调节或打开/关闭流体流量。蝶阀可采用同心或偏心设计(双/三),结构紧凑,与球阀相比,由于其结构简单,成本较低,因此越来越具有竞争力。
夹管阀:这是一种直线运动阀,可用于处理固体材料,浆液和稠密流体的管道应用中的节流和关闭应用。夹管阀具有夹管以调节流量。
旋塞阀:旋塞阀被归类为用于关闭应用的四分之一转阀。罗马人引进了第一个旋塞阀来控制输水管道。
安全阀:安全阀用于保护管道装置免受可能威胁人类生命或其他资产的危险超压。基本上,安全阀在超过设定值时释放压力。
控制阀:这些是自动化复杂石化过程的阀门。
Y型过滤器:虽然阀门不合适,Y型过滤器具有过滤碎屑和保护下游设备的重要功能,否则可能会损坏。
阀门尺寸
为了做到不同制造商的阀门可以互换,关键类型阀门的面对面尺寸(即阀门入口和出口之间的毫米或英寸距离)已通过ASME B16.10规范标准化。
控制阀
控制阀用于石油和天然气工业中,以根据由控制器管理的信号调节管道或过程中的流体的流速(以及相关的过程参数,如压力,温度和水平)。流量控制阀在复杂石化过程中的作用是关键,因为过程中涉及的多个回路应保持严格和动态控制,以做到整个过程按预期工作并产生所需的输出在数量,质量和时间方面。
由于大多数行业的过程自动化日益增长,流量控制阀的应用在过去几年中不断增加。
这些类型的阀门通过简化对过程变化的响应并为人员和设备提供更高的安全性,用于灌溉系统,水处理厂,石油和天然气厂,发电,防火系统,食品加工行业。
用于石油和天然气工业的流量控制阀可以具有球形,蝶形或球形,并且可以具有多种材料等级和尺寸。最常用的执行器类型是气动执行器,因为与其他类型的执行器相比,它涉及较少的辅助设备(如电缆,开关设备)。
阀门的打开和关闭及其调节是通过电子控制器,定位器和阀门的执行器(可以是电动,气动或液压)的组合效果来完成的。
执行器响应关键过程参数的变化(例如压力,液位,温度和流量的变化)打开和关闭控制阀。
通过这样的动作,工艺参数保持在所需的目标范围内,以做到整个过程按预期工作并产生所需数量和质量的最终产品。
流量控制阀类型
根据阀杆运动,控制阀可分为两种主要类型:
直线运动/往复运动:球形(直线,角度,3向),隔膜和夹紧控制阀。
旋转阀杆:球阀,蝶阀和插头控制阀类型。
截止阀可以是单座或双座。
控制阀选择
设计师必须考虑许多因素来选择正确的控制阀。考虑选择的一般标准总结如下:
控制类型;控制程度;关闭的程度。
设计温度;设计压力;允许的压降。
流体腐蚀性;流体侵蚀特性;其他特性,如结垢或焦化。
固有特性,如阀门Cv:泄漏危险程度;保温或保冷;成本。
由于设计标准是已知的,设计师可以着手选择正确类型的控制阀和相关设备,以及阀门本身的材料。