油氣運(yùn)輸過程安全拉斷閥的選擇

jonason

拉斷閥是在一定外力作用下可被拉斷成兩節(jié)，斷開后的兩節(jié)均具有自密封功能的裝置。通常用在相關(guān)的移動(dòng)運(yùn)輸燃料加注和貨物傳輸過程中，連接軟管之間都設(shè)有低溫拉斷閥。當(dāng)拉斷閥受到90度范圍內(nèi)的拉力且大于設(shè)定值時(shí)，拉斷閥自動(dòng)斷開，并且斷開處兩端自動(dòng)密封，防止管路被拉斷而引起液體泄漏，能夠有效避免發(fā)生意外而造成人員和設(shè)備的更大危害。

在設(shè)計(jì)選擇拉斷閥時(shí)通常的考慮：能夠使設(shè)備自動(dòng)、快速脫離；脫離后，兩部分能有效密封；拉斷力穩(wěn)定、易維修、可重復(fù)使用。很少有文獻(xiàn)提及拉斷閥本體內(nèi)部結(jié)構(gòu)帶來的局部壓力損耗問題。

液體流體經(jīng)過閥門、彎管、突變管等這些局部管件時(shí)，由于通流截面、流動(dòng)方向的急劇變化，增大了流體間的摩擦、碰憧以及形成旋渦區(qū)等原因，從而產(chǎn)生局部損失。旋渦區(qū)的出現(xiàn)是產(chǎn)生局部壓力損失的根本原因。

目前市面上常見的拉斷閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有兩種形式：一種是拉斷閥兩端設(shè)有單向閥，兩端通過致斷螺栓連接。連接狀態(tài)下，兩個(gè)單向閥相互頂開，介質(zhì)由閥瓣四周通過。當(dāng)拉斷閥受到的外界垂直拉力或90度范圍內(nèi)的彎曲拉力大于致斷螺栓的設(shè)定拉力值時(shí)，連接兩個(gè)單向閥的致斷螺栓瞬間斷開，單向閥在彈簧作用力下瞬間關(guān)閉，以保證拉斷閥的零泄漏。見下圖

另一種是英國KLAW品牌拉斷閥采用的Flip-Flap翻板閥技術(shù)，其工作原理見下圖，兩個(gè)閥板靠各自邊緣彈簧片相互鉤住搭接，此時(shí)閥門全通，提供最小流阻。當(dāng)受到外界拉力并繼續(xù)加載時(shí)，閥板搭接錯(cuò)開，彈簧片驅(qū)動(dòng)閥板旋轉(zhuǎn)，閥門開始關(guān)閉。當(dāng)兩個(gè)閥板轉(zhuǎn)動(dòng)90度后，和閥座密封面結(jié)合，閥門完全關(guān)閉。單向閥100%關(guān)閉后，螺栓被拉斷，接頭的兩半可以安全斷開。

根據(jù)用戶的體驗(yàn)，兩種結(jié)構(gòu)方式對(duì)壓降的影響，可以見下面實(shí)測(cè)的曲線圖：

由此可見，在保證安全和流量的前提下，如何減小拉斷閥的壓降也是需要考慮的問題。

在工藝設(shè)計(jì)階段，拉斷閥的內(nèi)部構(gòu)造帶來的壓力損耗影響到停靠點(diǎn)的選擇，尤其在海上，由于風(fēng)高浪急，船↔船，船↔平臺(tái)，船↔碼頭之間必須保持足夠的安全距離，在同等流量下，壓力損耗大，意味著傳輸?shù)木嚯x要縮短；反之，壓力損耗越小，傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)。正確選擇合適的拉斷閥產(chǎn)品是工藝設(shè)計(jì)人員的主體思路。

zjd2008

學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)，謝謝！

gewenzhong007

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