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阀门知识

气液联动球阀

2020-10-27

气液联动球阀概述

远距离大口径高压天然气输送管线在发生管线破裂等紧急情况时,系统需要一种能自动关闭的阀门,如气液联动紧急切断球阀(以下简称气液联动球阀)。气液联动球阀可以针对预设的故障立即起作用,无需任何手动辅助,阀门自动关闭,切断下游管线,阻止天然气大量泄漏,避免对沿途的环境污染并减小资源的损失。

气液联动球阀的性能气液联动球阀图片

气液联动球阀控制系统(图1)主要由气源管、检测管、气液罐、膜片机构、紧急提升阀、控制模块和蓄能罐等组成。该系统采用压降速率作为控制信号,便于实现远程控制和监视。如果管线破裂导致天然气泄漏,当检测到压降速率超过给定值时,气液联动球阀会自动关闭。气液联动球阀以主管线内天然气作为动力源驱动阀门启闭,无需附加的电源、气源或液压源。紧急情况下若无主管线动力源时还可以用手动泵控制其开启。

气液平衡联动球阀的系统控制原理

管道破裂保护的控制原理是基于膜片机构对压差变化产生响应,通过系统中各机构组合动作,切换主管线中的天然气作为动力源驱动阀门关闭。

阀门全开时,由可调节流小孔、膜片机构、开/关气液罐、紧急提升阀、基准罐和换向阀等控制。特定的压降速率完全由可调节流小孔来调节设定。通过泄放小孔的调整确保在正常管线压力波动状态下膜片机构不受影响。气液联动球阀系统原理图

当主管线上发生的严重持续压降达到设定的压降速率时,膜片机构的前侧腔室(无簧侧)内就会响应。受可调节流小孔制约的基准罐内稳定压力与前者相互作用,在膜片上产生一个压力差,驱使膜片带动输出轴向外移动,触发两位三通切换阀关闭,通口P与通口C由连通变为切断。紧急提升阀的通口O无压力源,阀芯向O侧移动,其通口P与通口C由切断变为连通,动力气源通过关气液罐上的梭阀进入关气液罐,并将高压液压油压入液压缸,快速关闭阀门。关气液罐上的梭阀同时也隔离了控制模块。;留存于液压缸的液压油被压入开气液罐。当主阀关闭时,就会在阀前后产生压差,使安装于主阀上的梭阀换向,自动选择高压侧的气源作为动力源输入给液压缸。

当液压缸达到行程的末端时,安装于液压缸上的阀位联动机构相应地触发紧急提升阀,迫使阀瓣关向阀座,其通口P与通口C被切断,保持气液罐和液压缸稳压。液压缸处于紧急关断位置,相应的主阀也保持关位,切断下游管线,这样便可以进行维修工作。液压缸只有在两位三通切换阀经手动复位后才能被打开。阀位联动机构此时不再需要保持紧急提升阀处于关位。气液联动球阀也可用手动操做手柄或手动泵控制其开启。

气液联动球阀适用于温度为-20~+80℃的净化天然气介质管路上作启闭装置,压降速率设定范围为0.07~1.05MPa/min,主管线公称压力PN≤10.0MPa。气液联动球阀是一种自力式驱动阀门,即以安装阀门的管路上的天然气介质压力为驱动能源通过气-液装置驱动主阀,对管线系统运行的安全可靠性起着核心作用,使用时需定期对系统进行动力操作和手动操作检查。整机野外露天安装时,应采取防护措施。

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