管道球阀(如图1所示)通常在现场被误用。例如,隔离阀经常用于控制应用,导致流量控制不佳和可能的阀损坏。这是因为它们的密封和填料设计通常不适合节流应用。

在大多数情况下,控制应用会在阀上产生相对较高的压降,这会导致噪音,气蚀和振动增加。如果没有适当的调整,则控制阀不适合该应用,并且会因这些压降而引起的噪音,气蚀和振动而损坏。精确的可控制性在很大程度上取决于球轴的连接方式,适当的轴引导,盘根设计和执行器类型。隔离阀不具有这些节流应用所需的功能。

另一方面,在隔离应用中不应使用控制阀。控制阀的设计具有固有的泄漏(如ANSI / FCI 70-2所规定),通常使它们不适合隔离应用。大多数控制阀也没有像隔离阀那样经过防火测试。并且,对于隔离阀和控制阀,流量系数(Cv)的计算方式有所不同。

内部隔离阀


在管道上,当附近的控制阀关闭时,隔离阀通常用于隔离过程流体使其不向下游移动。对于每个控制阀,均应在上游和下游安装一个隔离阀。


隔离阀使用非机械保持的密封件来利用密封件注入口来实现紧密关闭。这些阀具有O形密封圈(见图2),非常适合低循环应用,并且该密封圈带有防火垫圈。这些阀可以由执行器手动操作或自动操作。

球阀

图2.隔离阀具有为实现气密关闭和消防安全而设计的多个功能。

球/轴连接通常是固定的或采用双D型设计。执行器/阀轴连接键连接。这些连接在设计中具有固有的空行程,并且在节流时阀的性能可能很差。

选择隔离阀时,请查找:

  • 密封进样口以实现严格关闭

  • 适用于地下服务应用

  • O形圈包装结构

  • 适用于手动操作

  • 符合API 6D

隔离阀虽然适用于低循环应用,但对于动态性能却不是理想的选择。隔离阀不能像控制阀那样以0到90度之间的角度安装,只能完全关闭或完全打开。

一般服务控制阀

一般服务应用不需要噪声衰减,防气蚀或严格控制;因此,通用阀没有花键轴或衰减器,但仍可用于动态应用。严重的服务应用是那些预期会产生过多噪音或气蚀的应用。

球阀

图3.通用维修控制阀,

通用型,安装在耳轴上的全通径管道球阀(如图3所示)可用于控制和隔离应用中。它具有节流所需的机械保留的密封件,没有密封件损坏的风险。在低行程时节流的同时在阀上施加较高的压降会导致非机械保持的密封件从支座中吸出,从而导致密封件损坏并防止阀被关闭。

其他功能还包括活载填料和坚固的传动系统,该传动系统旨在在行驶中途正确吸收能量。当控制阀节流时,它吸收能量,在阀轴上产生侧向负载。在这些条件下,活载填料会引导阀轴。机械保持的密封件可防止在流量显着降低时经常发生的压力下降期间损坏阀内件。

选择一般服务控制阀时,请查找:

  • 设计符合B16.34和API 6D

  • 机械固定的密封插件

  • 活包装

通用控制阀几乎可用于不需要降低噪音和极高精度的任何应用中。但是,双D或销钉球轴连接不能提供最高的性能,因为一般服务应用通常对节流的要求不严格。

严重维修阀


典型的恶劣服务应用需要高性能的执行机构。对于较快的行程速度或更高的周期,可能需要这样做。选择用于恶劣工况的阀门时,应考虑使用适当的O形圈,执行器附件以及其他阀门组件和功能。为了大大减少空转,在安装有耳轴的全孔管道球阀(如图4所示)上进行了严格的维修,花键连接了球到轴和轴到执行器。

球阀

图4.防喘振阀

在严重的服务应用中,气蚀可能是一个问题。当管道流体流经固定节流阀(如控制阀)时,压力下降。根据压降的严重程度以及与过程相关的流体特性,这可能会导致气蚀。 

当腔静脉收缩处的压力降到该过程的蒸气压以下,然后在下游恢复时,就会发生气穴现象。空化会导致阀体和阀内件的广泛损坏。在气体服务中,控制阀上的高压降会产生噪音和振动;因此,应对这些气蚀和噪声源对于防止在严苛应用中损坏阀门至关重要。

可以为管道球阀提供各种类型的防气蚀和噪声防护装饰,以分阶段压降并防止气蚀。这使阀门无法立即承受整个压力降。Aerodome风格的饰板可用于将噪音降低到合理水平。这些饰件可以针对不同的启动情况进行定制,并具有满负荷的能力以适合所需的应用。

选择严苛的球阀时,请查找:

  • 防气蚀饰边

  • 花键轴连接

  • 快速打击能力

  • 适用于特殊结构的适应性产品平台

管道应用

球阀可用于以下应用:

  • 在闸站内

  • 作为工作/监控阀

  • 提供过压保护

  • 作为泵站压力控制阀

  • 在压缩机站内

  • 提供防电涌保护

随着管道气体从城市中的高压管道输送到低压管道,该气体通过带有工作阀和/或监控阀的闸门站以降低压力。工作阀可处理压力下降并在下游保持较低的压力。这种相当大的压降会产生噪音和振动。

通常,需要噪声衰减调整以及提供严格节流控制的功能。监视器充当工作人员的备份;如果发生任何事情,它将接管并控制下游的压力。尽管监控阀可能需要较少的节流控制,但仍可能需要像控制阀一样执行。

超压保护阀或超级监控阀通常用作一般维修阀。它可以位于工作人员和监视器的上游,也可以位于闸站或压缩机站的入口。如果需要关闭站,则该阀将关闭,因此节流控制和关闭对于该应用很重要。

泵站压力控制阀在完全打开时可将压降降至最低。这些阀门必须能够应对瞬态条件,而更高的压力降(通常在启动期间发生)可能会导致气蚀现象。 

压缩机站可以每50至100英里放置在管道上,以帮助增加压力。通常,使用防喘振控制阀来防止压缩机发生喘振,这会给设备造成高昂的损坏。 

结论

正确选择球阀将导致更长的正常运行时间和更好的性能,并且将防止“吸出”密封件和损坏传动系统。正确的阀门将提供适当的控制,并减少所需的阀门维护。

用户应检查已发布的规格,以确保阀门满足上述要求。阀门制造商应该能够提供技术帮助,并证明所考虑的阀门已用于类似的管道应用中。