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。
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