用於石油天然氣井口裝置的閥門主要有單閘板或雙閘板、帶或不帶導流孔的鍛鋼平行閘閥、泥漿閥、角閥、油田平行調節閥、油田直通止回閥、註水和聚合物平行閘閥、卡箍式平行閘閥、先導安全閥和止回閥。
石油和天然氣井口裝置中使用的電動閥的公稱壓力等級為API2000psi、3000psi、5000psi、10000psi、15000psi和20000 psi公稱直徑DN46 ~ 228mm(113/16in ~ 9in);溫度等級為K(-60~182℃)、L(-42~182℃)、P(-29~182℃)、R(室溫)和S (-18 ~ 65438+)。材料要求是AA,BB,CC,DD,EE,FF,HH;材料性能要求為36K、45K、60K、75K;產品技術要求應符合PSL1(產品規格等級1)、PSL2(產品規格等級2)、PSL3(產品規格等級3)和PSL4(產品規格等級4)。
2.長距離石油和天然氣管道閥門
用於長輸石油天然氣管道的閥門主要是單閘閥或帶或不帶導流孔的雙閘閥,符合美國API6D標準。鍛鋼或鑄鋼三體、頂裝或全焊接固定球閥;油封或壓力平衡旋塞閥;旋啟式或蝶式止回閥、球形止回閥;清管閥等。
這些電動閥的標稱壓力等級為CL150(PN2.0MPa)、CL300(PN5.0MPa)、CL400(PN6.4MPa)、CL600(PN10.0MPa)、CL900(PN15.0MPa)和CL65438。公稱直徑為DN50 ~ 1500毫米(2in ~ 60in);耐火試驗的技術要求應符合ISO10497;;電動閥的壓力試驗應符合ISO5208的要求。
3.核電閥門
核電站電動閥門的技術特點和要求高於常規大型火電廠。閥門壹般包括閘閥、截止閥、止回閥、蝶閥、安全閥、主蒸汽隔離閥、球閥、隔膜閥、減壓閥和控制閥。代表性電動閥的最高技術參數為:最大直徑DN1200mm(核三級蝶閥)、DN800mm(核二級主蒸汽隔離閥)、DN350mm(核六級主回路閘閥+0);最大壓力:約1500磅。最高溫度:350℃左右;介質:冷卻劑(含硼水)等。核級電動閥的生產要求:通常按照核工業標準EJ、美國ASME和IEEE標準、法國壓水堆核島機械設備的設計和建造規則RCC-M。
核電開發用閥門的具體類型和參數如下:
(1)不帶填料函的閘閥:
液壓驅動閘閥。閥門借助自身的壓力水推動活塞打開或關閉。閥門的公稱直徑為DN350和400毫米;;工作壓力:pn 17.5 MPa;工作溫度:315℃。全封閉電動閘閥。閥門應采用特殊的屏閉電機,通過工作在水浸中的內行星減速機構使閘門啟閉。閥門公稱尺寸:DN 100 ~ 800mm;工作壓力:pn 2.5 ~ 45.0 MPa工作溫度:200~500℃。
註:以上兩種無填料函閘閥的優點是:無填料密封,避免漏點,降低能耗。缺點:結構復雜,成本高。
2核電用截止閥:
輔助管道截止閥。閥門通常有三種結構,即填料截止閥、波紋管截止閥和金屬隔膜截止閥。閥門的介質為介質參數(介質溫度、介質壓力)的水和蒸汽;公稱直徑:dn 10 ~ 150 mm。
(3)核動力用蝶閥:
安全殼內冷卻系統和輸送空氣介質系統中使用的蝶閥。閥門通常有三種結構,即同軸直通襯膠蝶閥、偏心金屬密封蝶閥和雙作用金屬密封蝶閥(旋轉前蝶板與密封面分離)。閥門公稱尺寸:DN≤2500mm;;工作壓力:pn
(4)核電用帶檢測器的先導安全閥:
核島系統用帶檢測器的先導安全閥。帶檢測器的先導式安全閥,根據壓力與彈簧力平衡的靈敏關系,改變位置控制原理,釋放和充入介質的兩個觸點,從結構上避免了卡澀問題。該閥采用彈簧預緊、波紋管密封的正向作用閥瓣結構,能保證可靠的密封。閥門公稱尺寸:DN600mm;工作壓力:PN1.265MPa
⑸核電用止回閥隔離閥:
蒸汽系統中使用的止回閥隔離閥在結構和形狀上與升降式止回閥相似。閥門公稱尺寸:DN64 ~ 800mm(21/2in ~ 30in);工作壓力:pn 1.0 ~ 42.0 MPa(600 ~ 2500級);工作溫度:-29~1050℃。
[6]核電主蒸汽隔離閥:
核島和常規島的主蒸汽隔離閥和主給水電動閥,公稱直徑DN800mm;公稱壓力:40.0MPa;溫度為700攝氏度;
此外,滿足抗震要求的安全閥也是急需開發的核電電動閥。在海上采油平臺的采油、防噴、註水、註氣系統和水下設備中,有必要研制壹些能抗海水和鹽霧腐蝕的特種電動閥。這些電動閥要求有很強的耐腐蝕、抗風暴等異常外力的能力,同時要求密封可靠、操作靈活、維護方便。
海洋石油閥門的具體類型和參數如下:
(1)帶導流孔的鍛鋼單閘板或雙閘板或不帶導流孔的平板閘閥。
閥門的結構可參考Cameron F型閘閥、MCEVOY公司的“AF”型水下電動閥(用於1000m)、“DF”型水下電動閥(用於3000m)、C型和E型閘閥。
這種電動閥的公稱尺寸:DN46 ~ 162mm(113/16in ~ 63/8in);標稱壓力等級為API2000psi、API 3000psi、API 5000psi、API 65438+API 00000 psi、API 65438+API 05000 psi、API 20000 psi工作溫度:-59 ~ 343℃;技術要求應符合API6A的規定。
⑵雙盤蝶形止回閥
閥門技術參數:公稱直徑:DN53 ~ 280mm(21/16in ~ 11in);溫度等級為K(-60~182℃)、L(-42~182℃)、P(-29~182℃)、R(室溫)和S (-18 ~ 65438+)。
(3)帶壓力平衡閥桿的角度節流閥。
閥門是根據API6A標準設計和制造的。其標稱壓力等級為API3000psi、API 5000psi和API 65438+API 00000 psi。公稱直徑:DN50mm、DN80mm、DN100mm、DN150mm(2in、3in、4in、6in);使用溫度:-29~121℃。(該閥的節流頭可設計為針形節流頭或套筒式節流頭)。對於石化和電動閥產品,結構調整的重點是發展缺閥產品。如下所示:
(1)高溫高壓調節閥
大型火電機組用高溫高壓調節閥的結構設計應根據其流量特性和工況控制要求確定,可以是單座、雙座或套筒結構。調節閥公稱直徑:DN50 ~ 500mm;公稱壓力:≤42.0 MPa;使用溫度:510~570℃。
(2)降溫減壓閥
石化行業需要的降溫減壓閥可以設計成類似CVS閥,壓力和溫度可以在壹個閥內控制。減壓後噴淋冷卻控制要準確(4~7℃範圍內),閥門關閉要嚴密,噪音低,使用壽命長。
(3)高溫高壓大口徑安全閥
蒸汽系統用高溫高壓大口徑安全閥的設計結構可采用彈簧式。設計中的關鍵問題是:這種電動閥的整定壓力、閥座壓力、密封性能、重復動作穩定性和彈簧疲勞。其公稱直徑:dn 200 ~ 400mm;公稱壓力:≤5.0 MPa;最高使用溫度:570℃。
(4)高壓蒸汽疏水閥
用於去除高壓蒸汽系統中冷凝水的高壓疏水閥可發展為火電HRW和HRF盤式;機械高壓自由浮球式;恒溫雙金屬片BK27、BK28和BK212。這種電動閥的公稱直徑:DN 15 ~ 50mm;公稱壓力:15.0MPa對於冶金系統中使用的閥門,由於介質往往是粉末和懸浮固體顆粒,且溫度較高,對電動閥的耐磨性、耐溫性和耐腐蝕性要求較高。
冶金系統中使用的閥門的具體類型和參數如下:
(1)圓頂閥。
火力發電廠氣力除灰、給料和排料系統用圓頂閥。閥門由閥體、主動軸、從動軸、球體等組成。其公稱直徑為DN50 ~ 300mm;工作壓力:pn 1.0 ~ 0.6 MPa;最高使用溫度:1050℃。設計閥門時,密封面應噴塗鈷基碳化鎢合金,使其更堅硬,增強其耐磨性。
⑵排灰平板閘閥
鋼鐵廠煉鐵除灰系統平板閘閥。除灰系統的介質——“灰粉”不僅在形狀上呈顆粒狀(有時分散,有時混合),而且具有壹定的粘度和壹氧化碳(CO)。由於介質“灰粉”中的顆粒,閥座經常出現不同程度的損壞、擦傷和磨損,因此其“排灰平板閘閥”的主要部件,如閘板和閥座,應具有較強的耐磨性。煉鐵除灰系統的工作壓力在0.25MPa左右的低壓範圍內;溫度在≤250℃範圍內(正常為常溫,有時瞬時溫度可達250℃);公稱管徑只是從DN 50 mm到DN 400 mm (DN 300 mm是最常見的管徑)。
如果閥門的結構采用帶導流孔和“擴大密封面”的密封設計,不僅可以提高其耐磨性;滿足其密封性能;還可以防止灰粉進入閥體的底部空腔。在設計中,可以充分利用現有的帶導流孔的平板閘閥產品,將閥座改為“加大密封面”的密封狀態。在耐磨性方面,金屬對金屬硬密封的壽命最長,但“擴大密封面”的金屬對金屬硬密封在壹個標準中是允許泄漏的(如果設計成零泄漏,會很貴,加工難度大);第二,密封性不如非金屬材料。它的密封性不如非金屬材料,因為金屬表面磨損會產生壹層氧化物。雖然這層氧化物覆蓋在被腐蝕的部分,可以減緩金屬的進壹步腐蝕,但如果打滑,這層氧化物就會被去除,從而進壹步腐蝕暴露的金屬表面,從而加快磨損,削弱其密封性能。使用非金屬材料既能節約成本,降低加工難度,又能保證其密封性能。
由於鋼廠煉鐵除灰系統的工作溫度壹般為常溫,有時瞬時最高溫度只有250℃。因此,采用非金屬材料(建議采用對位聚苯乙烯)作為密封面,既能滿足其工作溫度、耐磨性,又能滿足其密封性能。非金屬材料——對位聚苯,適用於≤300℃的溫度,比硬質聚四氟乙烯更硬,能滿足煉鐵廠除灰系統的工作條件,是理想的密封面材料。氣門座材料建議為1Cr13。
⑶不銹鋼閥門,耐強酸腐蝕。
冶金系統用耐強酸腐蝕的不銹鋼閥門。閥門公稱直徑:DN50 ~ 2400mm;公稱壓力0.05 ~ 1.6 MPa;最高使用溫度:1050℃。1.操作扭矩:操作扭矩是選擇閥門電動裝置最重要的參數。電動裝置的輸出扭矩應為閥門最大操作扭矩的1.2 ~ 1.5倍。
2.工作推力:氣門電動裝置主機結構有兩種,壹種是不裝推力板,此時直接輸出扭矩;另壹種裝有推力盤,此時輸出扭矩通過推力盤中的閥桿螺母轉化為輸出推力。
3.輸出軸轉數:閥門電動裝置輸出軸的轉數與閥門的公稱直徑、閥桿的螺距和螺釘頭的數量有關,計算為M=H/ZS(其中M為電動裝置應滿足的總轉數;h為閥門的開啟高度,mm;s為閥桿傳動螺紋的螺距,mm;z是閥桿的螺紋頭數量。)
4.閥桿直徑:對於多回轉明桿閥,如果電動裝置允許的最大閥桿直徑不能穿過閥門的閥桿,則不能裝配成電動閥。因此,電動裝置的中空輸出軸的內徑必須大於外露桿閥的桿的外徑。對於多回轉閥中的壹些回轉閥和暗桿閥,閥桿直徑的通過不是必須的,但在選擇時應充分考慮閥桿直徑和鍵槽尺寸,使其裝配後能正常工作。
5.輸出速度:閥門啟閉速度快,容易產生水錘。因此,應根據不同的使用條件選擇合適的開閉速度。
6.安裝連接方式:電氣裝置的安裝方式有垂直安裝、水平安裝和落地安裝;連接方式為:止推板;閥桿穿過(明桿多回轉閥);隱藏桿的多重旋轉;無推力盤;閥桿不通過;部分旋轉電動裝置用途廣泛,是實現閥門的程序控制、自動控制和遠程控制不可缺少的設備。它主要用於閉路閥門。但是我們不能忽視閥門電動裝置的特殊要求——它必須能夠限制扭矩或軸向力。通常,閥門電動裝置采用限制扭矩的聯軸器。
當電動裝置的規格確定後,其控制轉矩也就確定了。當它在預定時間內運行時,電機壹般不會過載。但是,在下列情況下,它可能會過載:
1.電源電壓低,得不到所需的轉矩,使電機停止運轉。
2.轉矩限制機構被錯誤地設置為大於停止轉矩,導致轉矩持續過大並停止電機。
3.如果像點動壹樣間歇使用,產生的熱量會累積,超過電機允許的溫度增值。
4.由於某種原因,扭矩限制機構的電路出現故障,導致扭矩過大。
5.運行環境溫度過高,使電機熱容量相對降低。
以上是過載的壹些原因,這些原因引起的電機過熱要提前考慮並采取措施防止過熱。
過去,保護電機的方法有保險絲、過電流繼電器、熱繼電器、恒溫器等。,但這些方法也各有利弊。對於電氣設備等可變負載設備,沒有絕對可靠的保護方法。因此,有必要采用多種方法的組合。但由於各用電設備的負載情況不同,很難提出統壹的方法。但在大多數情況下,我們也能找到共同點。1.判斷電機輸入電流的增加或減少;
2.判斷電機本身發熱。
以上兩種方法,無論哪壹種,都要考慮電機熱容量給定的時間余量。很難用單壹的方式使其與電機的熱容量特性相壹致。因此,應根據過載原因選擇可靠的動作方式——組合和復合方式,實現綜合過載保護。
Rottok電氣設備的電機在繞組中嵌入了相同絕緣等級的恒溫器。當達到額定溫度時,電機控制回路將被切斷。節溫器本身熱容量小,其限時特性由電機熱容量特性決定,所以這是壹種可靠的方法。1.溫控器用於電機連續運行或點動運行的過載保護;
2.熱繼電器用於防止電機鎖定旋轉;
3.短路事故使用保險絲或過電流繼電器。
閥門電動裝置的正確選擇與防止過載密切相關,應引起重視。