长输管线球阀的技术性能

长输管线球阀的实际工况环境恶劣, 其安装从北极圈到赤道, 从高山到海底, 从高原到沙漠, 其间穿过地震带、沼泽地、冻土层、江河、湖泊和山坡, 有的架设, 有的直埋地下, 在野外操作, 维修困难, 要求30 年使用寿命。长输管线一般输送的介质为原油和天然气, 虽经处理但介质含有硫化物、杂质及异物, 且要求零级密封。因此, 对管线球阀提出了严格的技术要求。

(1) 强度和韧性　阀门除了承受内部介质压力之外, 尚需承受由于环境温度变化而引起的轴向拉力和压力。考虑滑坡, 地面沉降, 洪水而引起的外部载荷, 在寒带及冰冻地区尚需考虑材料低温冲击韧性, 防止低温脆性断裂。对于全焊接阀体球阀, 焊缝及热影响区, 需要按照断裂力学理论, 考虑其断裂韧性。

(2) 零级密封　阀门要求零级密封, 以确保对下游端管线的有效截断。考虑介质中金属颗粒对零级密封的影响, 金属对金属密封作为初级密封, PTFE/ 橡胶对金属作为次级密封, 以及一旦密封失效时应采取紧急密封措施。

(3) 失火安全和防静电　管线球阀设计需考虑失火安全。一旦失火, 阀门的外漏和内漏不能超过 API 607 规定的泄漏标准。球体被非金属材料夹持, 可能产生静电, 必须与阀体导通, 在24VDC 下, 电阻值< 10Ω。

(4) DBB 功能(Double Brock & Bleed) 　在阀腔排泄时, 上游端阀座和下游端阀座应同时自动切断, 以确保排放时的安全。

(5) 防止阀腔压力的夹持　无论阀门处于开启或关闭位置, 均应防止介质在阀腔中被夹持。如果介质可能夹持。则对于气体介质或液体介质均要确保自动泄放阀腔内的压力, 阀腔压力泄放的最大值不超过阀压力额定值的1133 倍, 外部压力泄放阀的口径为DN15 或更大。

(6) 排泄　阀腔的介质可以排泄, 并通过排泄孔对阀门进行在线密封检测。

(7) 位置指示　无论手动或动力驱动, 应有明显的阀位指示, 表明阀门处于开启位置或关闭位置。

(8) 传动链　传动链的设计扭矩至少应为球阀最大扭矩的2 倍。

(9) 硫化工况　承压部件及螺栓材料应具有抗应力裂化的能力, 符合NACE MR0175 要求。

(10) 紧急切断　长距离管道输送系统采用卫星监控系统, 当管线压降速率或持续时间达到某一设定值, 阀门应紧急切断。

(11) 防腐蚀　采用全焊阀体结构, 管道阴极接地和外表面防腐, 防止地下水的电位腐蚀和应力腐蚀。

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