先导式水击泄压阀动作原理及典型故障分析
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先导式泄压阀工作原理
先导式泄压阀是一种常用的液压控制元件,主要用于调节系统的压力和稳定系统的工作。
先导式泄压阀的工作原理如下:
1. 油液进入先导式泄压阀的进油口,在油液压力的作用下,进油口与主阀芯之间的压力差将主阀芯保持在闭合状态。
2. 当系统中的压力超过预设值时,系统油液的压力将被传递到主阀芯上游的控制腔。
同时,在压力控制器的作用下,压力控制腔中的油液被迫流出。
3. 当控制腔内的油液流出,主阀芯上下两端的压力差降低,达到某一程度时,主阀芯开始打开,油液可流过主阀芯,从泄压口排出。
4. 当系统压力下降至预设值以下时,控制腔内的油液流量减小,主阀芯受到上下两端压力差的作用,再次闭合,阻止进油口与泄压口之间的油液流动。
通过不断调整主阀芯打开和关闭的程度,先导式泄压阀可以稳定地控制系统的压力,保证系统的安全运行。
水击泄压阀工作原理
水击泄压阀是一种常见的安全阀,用于控制管道系统中的压力,防止压力过高造成设备的损坏或事故的发生。
它的工作原理相对简单,但却起着至关重要的作用。
水击泄压阀的工作原理可以用以下几个步骤来描述:
当管道系统中的压力超过了设定的安全压力值,水击泄压阀就会开始工作。
这是因为阀门内部设置了一个弹簧,当压力超过设定值时,弹簧会受到压力的作用而产生位移。
接着,弹簧的位移会使阀门打开,从而允许管道中的流体(通常是水)通过阀门排放到外部环境中。
这样一来,管道系统中的压力就得到了释放,从而避免了压力过高造成的潜在危险。
当管道系统的压力降低到安全范围内时,弹簧会回到原位,关闭阀门。
这样一来,流体就无法再通过阀门排放,从而保持了管道系统中的正常压力。
水击泄压阀的工作原理可以看作是一种自动调节的机制。
它能够根据管道系统中的压力变化,及时地打开或关闭阀门,以保持管道系统的安全运行。
水击泄压阀的工作原理虽然简单,但其在工程领域中的重要性不可忽视。
它能够保护设备和人员的安全,避免了由于压力过高而引发
的事故和损失。
因此,在设计和使用管道系统时,正确选择和合理使用水击泄压阀是至关重要的。
水击泄压阀通过自动调节阀门的开闭来控制管道系统中的压力,以保证系统的安全运行。
它的工作原理简单明了,但却起着重要的作用。
在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的水击泄压阀,并确保其正常运行,以保障设备和人员的安全。
先导式安全阀的工作原理及故障分析发布时间:2021-04-12T11:54:12.483Z 来源:《中国电业》2020年35期作者:周罡[导读] 本文主要介绍了先导式安全阀的工作原理及工作特点,周罡四川泸天化股份有限公司,四川泸州 646000摘要本文主要介绍了先导式安全阀的工作原理及工作特点,并根据我平时在工作中所遇到的一些常见故障提出的维修方案和阀门的具体校验方法。
关键词先导式安全阀、故障处理、校验1 概述先导式安全阀也称为子母阀,是靠导阀(子阀)排出介质来驱动或控制主阀(母阀)的安全阀。
导阀是标准的弹簧式安全阀。
而导阀本身是一个直接作用式安全阀,有时也采用其他形式的阀门。
主阀采用套筒活塞式,双重密封阀座结构。
先导式安全阀适用于高压、大口径的场合。
它具有良好的密封性能,同时它的动作很少受背压的影响。
其缺点在于它的可靠性同主阀和导阀有关。
动作不如直接作用式安全阀那样迅速、可靠,而且结构复杂。
在化工行业我公司应用比较广泛,从介质上分有天然气、HN2、蒸汽、脱盐水等,从压力等级上分有4.0Mpa-16.0Mpa,从温度上分有常温至300℃。
2 工作原理及结构特点先导式安全阀由主阀、导阀、泄放阀、接头和导管等组成。
其结构图见下。
3 常见的故障及解决方法先导式安全阀使用过程中,常出现的故障有主阀、导阀泄漏;导阀超压不动作和导阀动作主阀不动作等现象。
3.1 主阀、导阀泄漏a)主阀阀座密封面夹杂赃物,安全阀长期使用,密封面都会残留一些杂物,产生腐蚀,生成污锈。
需拆开进行清洗。
b) 密封面机械损伤,出现裂纹泄漏。
根据缺陷大小,可通过堆焊、车削、研磨及更换零部件的方式来解决。
c) 机械部位动作不灵敏,出现卡塞,锈蚀不动作的现象,可通过解体清洗、润滑来解决。
d) 材料失效。
由于有些介质如氨等腐蚀性比较强,对弹簧、密封垫、O型圈等备件产生变形,要做到在更换备件时要对其进行耐氨试验,并定期检查和更换。
e) 高温对主阀、导阀的影响。
水击泄压系统失效分析及保护措施王成林李凤绪尚增辉中国石油工程建设有限公司华北分公司摘要:水击泄压系统作为输油管道最后一道物理保护屏障,对输油管道的安全运行具有十分重要的意义。
采用SPS软件对泄压阀失效模拟结果表明:当水击泄压阀因故障发生失效,引发不正常泄压时,易导致泄压罐冒顶,严重威胁管道生产运行安全,因此必须对水击泄压系统进行功能完善。
通过增设泄压罐上升速率报警及联锁保护程序、泄压阀失效联锁保护程序等,能够提高整个水击泄压系统的安全等级,有效提升系统的可靠性,保障管道的安全运行。
关键词:水击泄压系统;流量;泄压阀失效;安全等级;联锁保护程序Failure Analysis and Protection Measures of Water Hammer Pressure Relief System WANG Chenglin,LI Fengxu,SHANG ZenghuiNorth China Company of China Petroleum Engineering&Construction Co.,Ltd.Abstract:As the last physical protective barrier of the oil transportation pipeline,the water hammer relief system is of great significance to the safe operation of oil transportation pipeline.The simulation re-sults of the pressure relief valve failure by SPS software show that when the water hammer pressure relief valve fails due to faults and causes abnormal pressure relief,it is easy to cause the pressure relief tank to collapse,which seriously threatens the safety of pipeline production and operation.Therefore,it is necessary to complete the function of water hammer pressure relief system.By the measure of adding ris-ing rate alarm and interlock protection program of relief tank and pressure relief valve interlocking pro-tection program,the safety level of the whole water hammer relief system can be improved,the reli-ability of the system can be effectively improved,and the safe operation of the pipeline can be guaran-teed.Keywords:water hammer pressure relief system;flow;pressure relief valve failure;safety level;in-terlock protection program输油管道一般采用密闭输送工艺,整个体系是一个统一的连续的水力系统,当某站场机泵出现非正常停运或者某阀门事故关闭时,都会造成水击,导致管道内不稳定流动[1]。
先导式水击泄压阀工作原理
先导式水击泄压阀的工作原理如下:
1. 当上游压力小于设定压力时,导阀内阀塞在右侧,阀塞座内压力(上游液体压力+弹簧座弹簧的弹力)大于上游压力,阀塞关闭。
2. 当上游压力大于设定压力时,导阀内阀塞在左侧,阀塞座内压力(弹簧座弹簧的弹力)大于小游压力,阀塞打开。
针对水击泄压阀常见的故障,可以通过一种泄压状态下的在线故障排除方式来解决。
这种方式可以简化维检修程序,直接一目了然的判断查找故障点,便于及时检修,从而缩短检修时间并优化检修程序。
以上信息仅供参考,如需了解更多信息,建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
关于先导式安全阀常见故障及解决办法摘要:根据先导式安全阀的结构特点和工作原理,分析先导式安全阀的常见故障,并提出在检修和处理安全阀问题时的几点措施。
关键词:先导式安全阀;常见故障;解决措施1引言先导式安全阀是一种当阀内介质压力超出额定压力会进行释放并保证控制主阀安全的阀体,广泛原因于石油化工、热电、燃气输送等行业中的重要设备之中,具有动作精度高、操作维护方便、回座快、寿命长、稳定性好等优点,但是由于其密封要求较高、开启压力较大,所以容易出现泄漏等问题,需要采用科学有效的措施进行校验和检修维护与处理,以保证其安全与稳定性。
2先导式安全阀结构特点及工作原理2.1结构特点先导式安全阀是一种依靠从导阀排出介质来驱动或控制主阀排放的安全阀,该导阀本身应该是符合GBT/12241-2005《安全阀一般要求》标准的直接载荷式安全阀。
先导式安全阀主要由主阀、导阀、浮动堵阀以及控制回路等组成,其中主阀和导阀是两个关键的组成部分,前者由导向套、阀体、阀瓣、弹簧、活塞室等组成,其与导阀由两根导管进行连接,并由导阀进行控制;后者为弹簧式安全阀,其组成结构有阀体、阀瓣、弹簧、阀杆等,其通过对弹簧的压缩量进行控制来调节整定压力,并根据这个压力来对主阀进行控制。
浮动堵阀位于主阀活塞室和导阀进口腔的通道节点上,在先导式安全阀处于准工作状态时,浮动堵阀是处于悬浮状态,一旦安全阀启动,浮动堵阀则迅速落下并起到封堵作用。
先导式安全阀特点:动作准确可靠;相对与弹簧式安全阀密封性能得到根本改善;启闭压差容易达到要求;动作灵敏,排放量大。
2.2工作原理先导式安全阀处于准启动状态时,主阀和导阀都保持密封状态,此时导阀进口腔室、主阀阀瓣上气室和主阀进口都具有同样的压力,由于阀瓣顶部面积大于底部面积,净作用力保持阀瓣紧压在主阀阀座上。
随着操作压力的增加,阀座的净作用力增加,使阀门关闭的更紧密,这也是先导式安全阀适用于大口径、高压力设备的最大优点。
先导式溢流阀常见故障原因与消除对策
一、先导式溢流阀故障原因
1、故障原因一:由于溢流阀的内部碳化硬度低,会发生腐蚀,引起
溢流阀内部阀座及阀瓣的损坏,导致关闭时动作不灵活,或溢流量不能正
常调节。
2、故障原因二:阀座内部的密封圈因老化、损坏等原因,导致溢流
阀无法及时关闭,或密封性能丧失,从而造成排放溢流量过大。
3、故障原因三:控制气体压力出现问题,引起溢流阀无法正常作动,从而导致溢流量出现波动。
4、故障原因四:溢流阀本身结构调试不当,或阀内部结构堵塞,使
得溢流阀无法正常开启关闭,从而造成排放溢流量过大,有时会发生阀门
异常振动现象。
二、消除先导式溢流阀故障的对策
1、清洗清洗溢流阀内部有杂质、污垢等,避免因杂质阻碍溢流阀的
开启和关闭,从而影响正常排放溢流量。
2、更换更换内部损坏的密封件,使之能够正常密封,从而避免因密
封不佳而造成排放溢流量过大。
3、检测调整控制气体的压力,以确保溢流阀及时开启关闭。
4、检测诊断溢流阀的结构,确认它的调整是正确的,确保它能够正
常开启关闭。
5、定期检查先导式溢流阀的排放量,确保排放量能够满足用户使用需求。
先导阀工作原理引言概述:先导阀是一种重要的液压控制元件,广泛应用于各种液压系统中。
它起到了调节液压系统压力和流量的关键作用。
本文将详细介绍先导阀的工作原理,包括先导阀的基本原理、工作过程、主要部件以及常见故障及其解决方法。
一、先导阀的基本原理:1.1 压力传递原理:先导阀通过油液的压力传递来实现对主阀的控制。
当控制油路中的压力达到设定值时,先导阀将打开或者关闭主阀,以达到控制液压系统的目的。
1.2 液控原理:先导阀通过调节油液的流量来控制液压系统的工作。
当控制油路中的流量达到设定值时,先导阀将调节主阀的开度,从而实现对液压系统的控制。
1.3 信号传递原理:先导阀通过接收外部信号来控制液压系统的工作。
当外部信号发生变化时,先导阀会根据设定的逻辑关系进行相应的动作,从而实现对液压系统的控制。
二、先导阀的工作过程:2.1 压力调节过程:当液压系统中的压力超过设定值时,先导阀会打开,将多余的油液流回油箱,从而使系统的压力保持在设定范围内。
2.2 流量调节过程:当液压系统中的流量超过设定值时,先导阀会调节主阀的开度,减少流量的通过,从而使系统的流量保持在设定范围内。
2.3 信号响应过程:当外部信号发生变化时,先导阀会根据设定的逻辑关系进行相应的动作,从而实现对液压系统的控制。
三、先导阀的主要部件:3.1 主阀:主阀是先导阀的核心部件,它通过调节油液的流量和压力来实现对液压系统的控制。
3.2 先导阀芯:先导阀芯是主阀的控制部件,它根据外部信号的变化来调节主阀的开度,从而实现对液压系统的控制。
3.3 先导阀弹簧:先导阀弹簧是先导阀的辅助部件,它通过对主阀芯的压力进行调节,从而控制先导阀的灵敏度和稳定性。
四、先导阀的常见故障及其解决方法:4.1 油液泄漏:先导阀在长期使用后,由于密封件老化或者损坏,可能会浮现油液泄漏的问题。
解决方法是更换密封件或者修复泄漏部位。
4.2 阀芯卡死:由于灰尘或者杂质进入先导阀内部,可能导致阀芯卡死。
先导阀工作原理概述先导阀是一种常用的控制装置,它在液压系统中发挥着重要的作用。
先导阀的工作原理是通过调节液控阀来控制液压设备的行程和速度。
本文将详细介绍先导阀的工作原理及其在液压系统中的应用。
先导阀的组成和结构先导阀由电磁阀、阀芯、弹簧等组成。
通常情况下,先导阀的电磁阀由铜绕组、铁芯和阀体组成。
阀芯是由弹簧和阀芯孔构成的,通过弹簧的力量使阀芯保持在关闭位置或打开位置。
先导阀的工作原理1. 常闭型先导阀:当先导阀电磁阀不通电时,磁铁不产生吸力,阀芯处于关闭状态。
当电磁阀通电时,磁铁产生强力吸引阀芯,使其打开。
液体从阀芯之间的孔流过,通过先导阀控制液压设备的行程和速度。
2. 常开型先导阀:当先导阀电磁阀不通电时,阀芯通过弹簧的作用保持在打开状态。
当电磁阀通电时,阀芯被磁铁吸引,使其关闭。
液体停止通过先导阀,液压设备停止运动。
应用案例先导阀广泛应用于各种液压系统中。
以下是一些常见的应用案例:1. 工业机械:先导阀主要用于控制工业机械的液压系统,如起重机、挖掘机、铣床等。
通过先导阀的调节,可以实现液压设备的精确控制和运动。
2. 汽车工程:先导阀在汽车工程中也发挥着重要的作用,如汽车刹车系统、悬挂系统、转向系统等。
先导阀可以控制汽车的制动力度、悬挂高度和转向灵活性。
3. 高压系统:在高压系统中,先导阀通常用于控制液压泵和液压缸之间的流量和压力。
通过调节先导阀,可以保证高压系统的稳定性和安全性。
结论先导阀是一种在液压系统中非常重要的控制装置,通过调节电磁阀和阀芯来控制液体的流量和压力,实现液压设备的精确控制和运动。
先导阀的种类和结构各不相同,根据不同的应用需求选择适合的先导阀型号。
在实际应用中,需要根据实际情况对先导阀进行维护和保养,以确保其正常运行和工作效果的持续有效性。
丹尼尔先导式水击泄压阀研究水击瞬间产生的管网异常压力波动及水击压力将会对管道系统及设备造成严重的破坏,因此在长输管道上安装水击泄压阀是必要的。
文章对先导式水击泄压阀进行了深入分析,并总结了常见故障及其处理措施。
标签:水击泄压阀;非正常开启;归位1 概述在输油过程中由于压力的突变,产生的压力波值超过了管道允许的弹性值及设备的承压能力时,就会引起输油管道和设备的损坏,严重时出现爆管事故。
长输管道泄压阀是专为流体集输管线设计的一种安全泄压装置,用于防止管道系统瞬间产生的管网异常压力波动及水击压力对管道系统及设备的破坏。
当管道中流体发生水击时并达到水击泄压阀的压力设定值时,水击泄压阀快速开启,使管道中的高压得到泄放,使水击压力波的强度减弱,起到保护管道和设备的作用。
2 丹尼尔先导式水击泄压阀结构原理先导式水击泄压阀是由阀体、阀芯、导阀、引压管、导阀过滤器等组成。
工作原理如图所示:先导式水击泄压阀,介质是沿轴向流动的,采用导阀控制。
开阀以管线油品压力为动力源,油品压力决定阀门的开启和关闭。
当油品压力低时,导阀弹簧作用力大于上游管线油品压力,滑阀处于导阀阀腔右侧,此时阀前与阀腔相连通。
当阀腔内充满油品时,阀芯的压力是阀芯弹簧压力与阀前油品压力之合,大于阀前油品压力,所以阀芯在两力的作用下堵住通道,阀门处于关闭状态。
当上游管道油品压力升高时,压力通过引压管迅速传到导阀阀腔,油品压力大于弹簧设定值的作用力,推动活塞向右移动压紧导阀弹簧,使得阀腔与阀后相连通,阀腔压力泄到阀后,阀腔压力锐减,此时阀前管线压力大于阀芯腔内的压力,形成了压力差,推动阀芯向后移动,压紧弹簧导通流道,阀门开启将压力泄掉。
3 事故案例分析3.1 事件描述2010年12月15日20时,西部管道公司某输油站站控值班人员发现成品油泄压罐罐位有上涨趋势,经现场确认为成品油低压泄压阀C09115#开启,且不能复位。
技术人员随即关闭阀前手动球阀,罐位停止上涨。
水击泄压阀运行操作维护规程(先导式)水击泄压阀运行操作维护规程(先导式)1 范围本规程规定了先导式水击泄压阀维护保养及检修步骤本规程适用于西南管道公司先导式水击泄压阀。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
SY/T 4102 阀门的检验与安装规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本操作规程。
3.1水击泄压阀一种用于长距离输送成品油等液体介质管道,在管道突然产生水击时,能迅速依靠介质压力自动打开,设在进站或出站侧,防止管道、阀门、输油泵等压力设备超压损坏,从而保护管输设备安全的阀门。
正常情况下阀门依靠内部元件的设定压力关闭。
3.2先导式水击泄压阀先导式水击泄压阀,介质是沿轴向流动的,采用导阀控制,导阀内有预紧弹簧,可通过调节弹簧的压力在一定范围内设定阀门水击开启压力。
4 一般要求操作人员具备相应操作能力并取得输油工操作证;泄压阀上下游阀门正常工作时处于全开锁定状态;每年应开展定期预防性维护保养及校验工作:泄压阀频率按照1次/半年执行。
5 运行操作5.1 启动前的检查和准备5.1.1过滤器检查定期检查过滤器元件。
在运行初期,过滤器应当每两个月进行一次适当的检查,正常运行一年后,应建立一个实际需要的定期检查规定。
5.1.2 压力表投用5.2 水击泄压阀投用图1.水击泄压工艺图5.2.1水击泄压阀的投用操作a)慢慢打开水击泄压阀下游的管段上的截断阀B。
b)慢慢打开水击泄压阀上游的管段上的截断阀A。
c)慢慢打开阀体排气阀,将阀芯内空气排净。
d)关闭旁路阀C,投运操作结束。
5.2.2水击泄压阀的切换操作a)慢慢打开要投运的水击泄压阀下游的管段上的截断阀B。
b)慢慢打开要投运的水击泄压阀上游的管段上的截断阀A。
c)慢慢打开阀体排气阀,将阀芯内空气排净。
d)慢慢关闭要停运的水击泄压阀上游的管段上的截断阀。
DANIEL水击泄压阀结构及工作原理
一、用途
水击泄压阀主要安装在长输管道进出站,为引导管道所产生水击而设计,在水击到来时快速打开,将压力泄放到事故罐内,然后无撞击关闭,避免因水击形成的巨大压力对管道造成破坏。
在西部管道工程中应用于泵站的进站和出站。
二、结构特点
1、丹尼尔水击泄压阀是轴流型,先导式的水击泄压阀。
每台水击泄压阀均带一套阀门引压及测试附件。
它包括引压管、隔断阀、压力表、三通、四通等附件。
2、丹尼尔水击泄压阀为整体铸造。
3、丹尼尔水击泄压阀的设定值在现场可调。
4、丹尼尔水击泄压阀的密封等级为ANSI CLASS VI。
所有的密封圈都是在现场可更换的。
水击泄压阀的阀座由适合于输送介质的金属部分(阀座环—316不锈钢)和软材料(阀座-Nylon)组成。
三、工作原理
阀塞后的腔体内充满氮气或液体,提供了阀门的设定泄压压力,使阀塞在闭合位置,抵挡阀前液体产生的压力。
阀门关闭直至水击压力超过阀塞后的设定压力,此时水击泻放阀快速打开,导引水击压力释放。
由于阀前压力下降,阀后液体压力+弹簧弹力占了优势,使阀塞回到闭合位置。
四、性能特点
泄压阀采用机械导阀系统,内部介质流道为轴流式,具有现场调整其设定值的功能.水击泄压阀应是快开型的,开启时间小于100ms.泄压阀的设定精度不低于±1%。
五、性能参数
阀门类型、开启方式、泄放量(m3/h)、操作压力(MPa)、压力设定值(MPa)、背压(MPa)、进口压力等级、出口压力等级及进、出口法兰面形式等。
先导式安全阀失效原因分析及其应对措施发布时间:2022-07-26T06:42:58.685Z 来源:《科学与技术》2022年第30卷第3月第5期作者:刘登辉[导读] 从安全阀事故实例,解体安全阀,对先导式安全阀的结构和工作原理进行了分析,并对出现故障进行了相应的维刘登辉单位:哈密广汇环保科技有限公司摘要:从安全阀事故实例,解体安全阀,对先导式安全阀的结构和工作原理进行了分析,并对出现故障进行了相应的维修并提出相应维护的建议及措施。
关键词:先导式安全阀;泄漏;密封;活塞;一、先导式安全阀结构特点及工作原理1.结构特点先导式安全阀主要由导阀、主阀等组成,导阀为弹簧式安全阀,由弹簧、阀杆、阀体、阀盖组成,通过调整导阀弹簧压缩量来调整安全阀的整定压力,通过导阀的启闭控制主阀的动作,从而实现安全阀的启跳。
2.工作原理当系统压力低于阀的设定压力时,介质压力经导阀上密封传入主阀压力室、作用在主阀瓣上,产生向下力,关闭主阀;当系统压力增加接近设定压力时,导阀活塞提升而上密封关闭,此时导阀下密封仍在关闭。
系统压力超过安全阀的整定压力时,导阀起跳,气体从排气口排出,主阀开启安全阀起跳。
二、失效经过及故障分析2.1 失效经过2022 年 3 月某装置操作人员回复SV13308安全阀(该安全阀整定压力值为 0.33Mpa),设备内部介质自安全阀往火炬放空管泄放,系统压力急剧下降,塔压无法维持在正常范围之内,操作人员紧急切断安全阀根部手阀。
2.1.1 安全阀解体检查安全阀送至安全阀维修单位进行拆检:主阀阀瓣密封圈胀化、变形且损坏严重,(如图 1);导阀阀体内部滑梭 O 型圈老化严重,导致主阀滑梭和套筒粘合难以取出(如图 2);导阀阀杆O型圈老化变形严重(如图3、4)。
2.12 故障分析(1)导阀问题导阀内有多个密封点,其中任何一个密封点失效,都将导致先导式安全阀主阀泄漏。
经查得知该装置管道上使用的介质为甲醇气,由于该阀密封圈长期处于含有甲醇的物质中,致使导阀阀内滑梭和阀瓣位置的密封圈长期暴露于液体介质中,造成密封圈出现胀化、老化等现象,从而失去弹性,引起导阀失效无法动作。
先导式水击泄压阀动作原理及典型故障分析作者:杨春花
来源:《内燃机与配件》2020年第07期
摘要:本文阐述了先导式水击泄压阀的组成结构与原理,分析了阀门误动作、先导阀过滤器堵塞、锥形阀芯无法复位或密封不严等典型故障原因,提出了处理措施与改进建议。
Abstract: This paper describes the structure and principle of pilot type water hammer pressure relief valve, analyzes the valve misoperation, pilot valve filter blockage, cone valve core can not reset or seal is not strict and other typical failure reasons, and puts forward the treatment measures and improvement suggestions.
关键词:水击泄压阀;动作原理;故障;联锁保护
Key words: water hammer relief valve;action principle;fault;interlock protection
0 ;引言
新建成品油管道一般采用密闭输送方式,发生水击时增压波可能引起液柱分离,超压严重时危及管道运行安全。
为保护管道和附属设施安全,一般采用调节阀保护、泄压阀保护、压力开关停机保护等三级保护措施。
作为保护输油管道系统的重要设备,水击泄压阀的动作性能直接关系到泄压阀保护功能能否实现。
1 ;先导式水击泄压阀的组成结构与动作原理
1.1 先导式水击泄压阀结构原理
现以DANEL先导式水击泄压阀为例,水击泄压阀由主阀、先导阀、过滤器、集成块及附属管线组成(见图1,集成块不可见)。
1.2 先导式水击泄压阀动作原理
先导式水击泄压阀的先导阀由前室、中室、后室组成,前室、中室、后室分别与水击泄压阀本体的前腔、中腔、后腔连通。
正常工况下,管道流体对先导阀活塞的轴向力小于先导阀调整弹簧力,流体经过先导阀连通阀门本体前腔、中腔(见图2)。
此时,管道流体对锥形阀芯的轴向力小于弹簧变形产生的预紧力,阀门关闭,锥形阀芯与阀座接触面形成密封带。
当成品油管道内产生瞬时水击,压力超过泄压阀预设压力值时,先导阀活塞动作,先导阀中室与后室连通。
此时,水击泄压阀后腔与中腔相连(见图3),中腔泄压,弹簧对锥形阀芯的作用力小于上游流体对锥形阀芯产生的轴向力,阀芯快速开启,保护管道和设备不被破坏。
2 ;先导式水击泄压阀典型故障原因分析
根据水击泄压阀故障的外在表象,主要故障可归纳为三类:阀门误动作、先导阀过滤器堵塞、锥形阀芯无法复位或密封不严[1-3]。
2.1 阀门误动作
先导式水击泄压阀误动作一般表现为中腔泄压或欠压、先导阀误动作。
可能原因为:
①多管组件与阀体连接的静密封面渗漏,阀门中腔泄压。
当中腔压力补充不及时且锥形阀芯上游压力大于中腔背压、弹簧弹力的合力时,锥形阀芯开启,阀门误动作。
②先导阀过滤器堵塞、异物卡阻或过滤器内积水遇低温结冰,导致先导阀前室和中室产生差压,先导阀动作,阀门中腔和后腔连通后泄压,锥形阀芯开启,阀门误动作。
2.2 先导阀过滤器堵塞
正常工况下,先导阀、主阀内流体保持静止状态,过滤器内无介质流动。
引起介质流动并将杂质带入过滤器的原因可能有三种情况:
①水击泄压阀开启测试时,中腔泄压后补压引起过滤器内介质流动;
②开启测试或阀门误动作后,锥形阀芯归位过程中阀门中腔补压引起介质流动;
③锥形阀芯与阀座密封不严,阀腔内介质流动引起过滤器内介质流动。
当阀芯反复动作时,过滤器内杂质积累在滤芯外,引起过滤器堵塞;
④油品本身不洁净或清管作业等活动引起油品内杂质增加;
⑤油品含水率较高,过滤器内积水,当环境温度较低、伴热带未投用或发热量不足以及保温效果不佳时,积水结冰引起过滤器堵塞。
2.3 锥形阀芯无法复位或密封不严
锥形阀芯动作后无法复位或密封不严是水击泄压常见故障。
长时间不复位或密封不严,可能引起泄压罐冒顶。
引起主阀阀芯无法复位或密封不严的原因可能有:
①杂质停留于锥形阀芯、阀座接触面上,造成阀芯回位时密封不严;
②先导阀过滤器堵塞,造成主阀中腔与后腔连通后泄压,锥形阀芯无法复位;
③主阀弹簧件损坏或设计制造精度、安装不到位,造成弹簧变形产生作用力小于管道流体对锥形阀芯的轴向力;
④开启压力设定值低于水力计算确定值。
3 ;典型故障处理方法与改进建议
针对阀门误动作、先导阀过滤器堵塞、锥形阀芯无法复位或密封不严等三类典型故障,应根据阀门动作原理和密封原理,寻求解决措施。
①做好阀门等关键物资的驻厂监造和物资采购到货验收,确保弹簧设计制造具有足够的刚度,阀门密封性能、动作性能等性能出厂测试合格。
②要建立先导式泄压阀维护保养和检修规程,明确阀门检修周期及密封件更换周期。
管道运营单位要充分利用停输机会,严格规程进行水击泄压阀开启压力定值测试,精确测试和调整先导阀开启压力,保证水击泄压阀开关动作可靠、反应灵敏;严格按照规程进行阀门解体检修,清理先导阀过滤器杂质和主阀密封面杂质,更换老化、损坏的密封件。
③低温时段要做好先导阀保温措施。
北方地区要投用电伴热,设置保温岩棉和保温铁皮,防止先导阀中积水结冰,增大流体流动性,降低堵塞、异物卡阻和结冰风险。
④改造先导式水击泄压阀前的阀门执行机构,将手动执行机构更换为电动执行机构。
同时,设置泄压罐高液位报警连锁关闭泄压阀前电动截断阀的保护逻辑,降低锥形阀芯无法复位或密封不严故障处理不及时的冒罐风险。
⑤加强对联锁保护功能涉及的流程、工藝参数和报警管理,以及保护装置休眠管理和联锁保护功能测试,确保安全保护装置、自动控制系统性能可靠。
4 ;结论
先导式水击泄压阀作为成品油管道水击保护系统的重要设备,设备完好状态至关重要。
实际生产中,管道运营单位设备管理、自动化管理人员要熟悉掌握阀门故障现象的原因分析方法,严格按照维护保养和检修规程、连锁保护功能测试规程,做好阀门保养和检修、保护逻辑测试等工作,确保阀门和自动控制系统性能可靠。
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