輸油管線用減壓站設計
上海申弘閥門有限公司
1、概述
一種DN150快速裝配式輸油管線,在途經大落差地段時,可能發生靜態超壓、動態超壓或靜動態雙超壓,需要設計試制配套的減壓站。這種快裝式輸油管線主要由人工連接,作業時容易夾帶雜質,使輸送介質潔凈度下降。管線工況(流量、壓力)變化大,要求減壓站具有較強的自適應性,以保持閥后壓力的穩定。節流壓差大,輸送輕質油品時容易產生汽蝕作用,使水力沖擊加劇,導致閥內件過早損壞。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥,氣動截止閥,電動蝶閥,氣動蝶閥,電動球閥,氣動球閥,電動閘閥,氣動閘閥,電動調節閥,氣動調節閥，減壓閥。水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。因此,應該根據管線工作環境和工況特點設計試制減壓閥,并設計適應裝配式輸油管線的減壓工藝流程和減壓站。
No 序號 | Product Description 產品描述 | Qty 數量 |
900 提取車間 | ||
1 | S7 汽水分離器 碳鋼 DN300 法蘭連接 PN16 | 1 |
2 | 25P 導閥隔膜型減壓閥 球墨鑄鐵 DN65 法蘭連接 PN16 藍色彈簧 1.4-7 barg | 1 |
3 | 25P 導閥隔膜型減壓閥 鑄鐵 DN100 法蘭連接 PN16 藍色彈簧 | 1 |
4 | BSA3-BD 波紋管密封截止閥 DN300 PN16法蘭連接 | 1 |
5 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN100 法蘭連接 PN16 | 1 |
6 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN150 法蘭連接 PN16 | 1 |
7 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN65 法蘭連接 PN16 | 1 |
8 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN150 法蘭連接 PN16 | 1 |
9 | BSA3-BD 波紋管密封截止閥 DN250 PN16法蘭連接 | 1 |
10 | FIG33 過濾器 100目濾網 鑄鐵 316L濾網 DN100 法蘭連接 PN16 | 1 |
11 | FIG33 過濾器 100目濾網 鑄鐵 316L濾網 DN150 法蘭連接 PN16 | 1 |
12 | 壓力表 表盤直徑100mm 3/8" 螺紋連接 BSP 0-1.6Mpa | 4 |
13 | FT14-10 浮球疏水閥 球墨鑄鐵 DN25 法蘭連接 PN16 流向從右到左 | 1 |
14 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN25 法蘭連接 PN16 | 3 |
15 | FIG33 過濾器 0.8mm孔徑濾網 鑄鐵 316L濾網 DN25 法蘭連接 PN16 | 1 |
16 | FT14-10 浮球疏水閥 球墨鑄鐵 DN20 法蘭連接 PN16 流向從右到左 | 1 |
17 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN20 法蘭連接 PN16 | 3 |
18 | FIG33 過濾器 0.8mm孔徑濾網 鑄鐵 316L濾網 DN20 法蘭連接 PN16 | 1 |
19 | DCV3 不銹鋼止回閥 DN20 標準彈簧 金屬碟片 | 1 |
901 綜合制劑車間 | ||
20 | S13 汽水分離器 球墨鑄鐵 DN125 法蘭連接 PN16 | 1 |
21 | 25P 導閥隔膜型減壓閥 球墨鑄鐵 DN80 法蘭連接 PN16 藍色彈簧 1.4-7 barg | 1 |
22 | 25P 導閥隔膜型減壓閥 球墨鑄鐵 DN65 法蘭連接 PN16 藍色彈簧 1.4-7 barg | 1 |
23 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN125 法蘭連接 PN16 | 3 |
24 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN150 法蘭連接 PN16 | 2 |
25 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN80 法蘭連接 PN16 | 1 |
26 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN65 法蘭連接 PN16 | 1 |
27 | FIG33 過濾器 100目濾網 鑄鐵 316L濾網 DN125 法蘭連接 PN16 | 2 |
28 | 壓力表 表盤直徑100mm 3/8" 螺紋連接 BSP 0-1.6Mpa | 4 |
29 | FT14-10 浮球疏水閥 球墨鑄鐵 DN25 法蘭連接 PN16 流向從右到左 | 1 |
30 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN25 法蘭連接 PN16 | 3 |
31 | FIG33 過濾器 0.8mm孔徑濾網 鑄鐵 316L濾網 DN25 法蘭連接 PN16 | 1 |
32 | FT14-10 浮球疏水閥 球墨鑄鐵 DN20 法蘭連接 PN16 流向從右到左 | 1 |
33 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN20 法蘭連接 PN16 | 3 |
34 | FIG33 過濾器 0.8mm孔徑濾網 鑄鐵 316L濾網 DN20 法蘭連接 PN16 | 1 |
35 | DCV3 不銹鋼止回閥 DN20 標準彈簧 金屬碟片 | 1 |
500 產品生物檢驗樓 | ||
36 | S13 汽水分離器 DN40 PN25 | 1 |
37 | S13 汽水分離器 DN50 PN25 | 1 |
38 | 25P 導閥隔膜型減壓閥 球墨鑄鐵 DN20 法蘭連接 PN16 藍色彈簧 1.4-7 barg | 1 |
39 | 25P 導閥隔膜型減壓閥 球墨鑄鐵 DN40 法蘭連接 PN16 藍色彈簧 1.4-7 barg | 1 |
40 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN20 法蘭連接 PN16 | 1 |
41 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN40 法蘭連接 PN16 | 3 |
42 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN50 法蘭連接 PN16 | 3 |
43 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN65 法蘭連接 PN16 | 1 |
44 | FIG33 過濾器 100目濾網 鑄鐵 316L濾網 DN40 法蘭連接 PN16 | 1 |
45 | FIG33 過濾器 100目濾網 鑄鐵 316L濾網 DN50 法蘭連接 PN16 | 1 |
46 | 壓力表 表盤直徑100mm 3/8" 螺紋連接 BSP 0-1.6Mpa | 4 |
47 | FT14-10 浮球疏水閥 球墨鑄鐵 DN15 法蘭連接 PN16 流向從右到左 | 2 |
48 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN15 法蘭連接 PN16 | 6 |
49 | FIG33 過濾器 0.8mm孔徑濾網 鑄鐵 316L濾網 DN15 法蘭連接 PN16 | 2 |
550 中試車間 | ||
50 | S13 汽水分離器 DN40 PN25 | 1 |
51 | 25P 導閥隔膜型減壓閥 球墨鑄鐵 DN20 法蘭連接 PN16 藍色彈簧 1.4-7 barg | 1 |
52 | 25P 導閥隔膜型減壓閥 球墨鑄鐵 DN15 法蘭連接 PN16 藍色彈簧 1.4-7 barg | 1 |
53 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN40 法蘭連接 PN16 | 2 |
54 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN20 法蘭連接 PN16 | 2 |
55 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN50 法蘭連接 PN16 | 1 |
56 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN32 法蘭連接 PN16 | 1 |
57 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN15 法蘭連接 PN16 | 1 |
58 | FIG33 過濾器 100目濾網 鑄鐵 316L濾網 DN40 法蘭連接 PN16 | 1 |
59 | FIG33 過濾器 100目濾網 鑄鐵 316L濾網 DN20 法蘭連接 PN16 | 1 |
60 | 壓力表 表盤直徑100mm 3/8" 螺紋連接 BSP 0-1.6Mpa | 4 |
61 | FT14-10 浮球疏水閥 球墨鑄鐵 DN15 法蘭連接 PN16 流向從右到左 | 1 |
62 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN15 法蘭連接 PN16 | 3 |
63 | FIG33 過濾器 0.8mm孔徑濾網 鑄鐵 316L濾網 DN15 法蘭連接 PN16 | 1 |
102 食堂 | ||
64 | S13 汽水分離器 DN40 PN25 | 1 |
65 | 25P 導閥隔膜型減壓閥 球墨鑄鐵 DN25 法蘭連接 PN16 藍色彈簧 1.4-7 barg | 1 |
66 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN40 法蘭連接 PN16 | 2 |
67 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN50 法蘭連接 PN16 | 1 |
68 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN25 法蘭連接 PN16 | 1 |
69 | FIG33 過濾器 100目濾網 鑄鐵 316L濾網 DN40 法蘭連接 PN16 | 1 |
70 | 壓力表 表盤直徑100mm 3/8" 螺紋連接 BSP 0-1.6Mpa | 2 |
71 | FT14-10 浮球疏水閥 球墨鑄鐵 DN15 法蘭連接 PN16 流向從右到左 | 1 |
72 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN15 法蘭連接 PN16 | 3 |
73 | FIG33 過濾器 0.8mm孔徑濾網 鑄鐵 316L濾網 DN15 法蘭連接 PN16 | 1 |
117 清潔消毒室 | ||
74 | S13 汽水分離器 球墨鑄鐵 DN80 法蘭連接 PN16 | 1 |
75 | 25P 導閥隔膜型減壓閥 球墨鑄鐵 DN50 法蘭連接 PN16 藍色彈簧 1.4-7 barg | 1 |
76 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN80 法蘭連接 PN16 | 2 |
77 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN100 法蘭連接 PN16 | 1 |
78 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN50 法蘭連接 PN16 | 1 |
79 | FIG33 過濾器 100目濾網 鑄鐵 316L濾網 DN80 法蘭連接 PN16 | 1 |
80 | 壓力表 表盤直徑100mm 3/8" 螺紋連接 BSP 0-1.6Mpa | 2 |
81 | FT14-10 浮球疏水閥 球墨鑄鐵 DN20 法蘭連接 PN16 流向從右到左 | 1 |
82 | BSA1T 波紋管密封截止閥 鑄鐵 DN20 法蘭連接 PN16 | 3 |
83 | FIG33 過濾器 0.8mm孔徑濾網 鑄鐵 316L濾網 DN20 法蘭連接 PN16 | 1 |
Total/合計 |
2、減壓閥方案設計
一般來說,活塞式減壓閥和薄膜式減壓閥較能適應高壓、大流量的減壓要求。裝配式輸油管線大部分時間處于儲存狀態,一旦需要使用必須能夠立即投入正常工作。而薄膜式減壓閥使用壽命相對較短,因此,選擇先導活塞式減壓閥和直接作用活塞式減壓閥進行分析。
2.1、先導活塞式減壓閥
先導活塞式減壓閥(圖1)輸送介質時,減壓閥出口壓力增加,膜片下方壓力上升,壓縮調節彈簧,導閥閥瓣在下方彈簧作用下向上移動,進入活塞上腔的介質壓力減小,于是主閥瓣在介質壓力和下方彈簧的作用下向上運動,主閥瓣開度減小,流速增加,壓降增大,閥后壓力減小。當出口壓力減小時,膜片下方壓力下降,調節彈簧推動膜片向下運動,導閥閥瓣向下移動,進入活塞上腔的介質壓力增大,推動主閥瓣向下運動,主閥瓣開度增大,流速減小,壓降減小,閥后壓力增大。閥后的出口壓力始終由調節螺釘整定的壓力。
先導活塞式減壓閥
圖1 先導活塞式減壓閥
管線停輸后,減壓閥出口壓力由于后面管線內輸送介質的“充裝"作用繼續增加,膜片下方壓力繼續上升,調節彈簧進一步壓縮,導閥閥瓣在下面彈簧作用下繼續向上移動,進入活塞上腔的介質壓力減小,于是主閥瓣在介質壓力和下面彈簧的作用下向上運動,主閥瓣開度減小,減壓閥活塞繼續向上運動,開度越來越小,當減壓裝置出口增加到一定值時,減壓閥密封面密合,達到密封,從而隔斷管線,防止減壓裝置后面管線內的壓力繼續升高。先導活塞式減壓閥精度較高,但先導閥容易堵塞,結構復雜,成本相對較高。
2.2、直接作用活塞式減壓閥
直接作用活塞式減壓閥(圖2)在出口壓力增加時,活塞向上運動,閥開度減小,流速增加,壓降增大,閥后壓力減小。當出口壓力減小時,活塞向下動,閥開度增大,流速減小,壓降減小,閥后壓力增大。閥后的出口壓力始終由調節螺釘整定的壓力。管線停輸時,減壓閥下游管線內的壓力由于“充裝"作用繼續增加,減壓閥活塞繼續向上運動,開度越來越小,當減壓裝置出口增加到一定值時,減壓閥密封面密合,達到密封,從而隔斷管線,防止減壓裝置后面管線內的壓力繼續升高。與先導活塞式減壓閥相比,直接作用活塞式減壓閥結構更簡單,比較適合惡劣工作環境,長期工作可靠性較好,成為zui后設計方案。
直接作用活塞式減壓閥
| 減壓閥組位置 | 減壓前壓力P1 （Mpa) | 減壓后壓力P2 （Mpa) | 汽水分離器S13 | 汽水分離器前端截止閥BSA1T | 減壓閥前截止閥BSA1T | 減壓閥前過濾器FIG33 | 減壓閥25P | 減壓閥后截止閥BSA1T | 旁路截止閥BSA1T | 安全閥SV607DS | 壓力表(減壓閥前后各一個） | 疏水閥組FT | 蒸汽流量 kg/h | ||||
| 117 清潔消毒室 | 空調 | 1.00 | 0.4 | 口徑 | 80 | 80 | 80 | 80 | DN50 | 100 | 50 | 32/50 | 0-1.6Mpa | 20 | 1800 | ||
| 長度 | 483mm | 310mm | 310mm | 310mm | 240mm | 350mm | 230mm | H:450mm | 960mm | ||||||||
| 500 產品生物檢驗樓 | 空調 | 1.00 | 0.25 | 口徑 | 40 | 40 | 40 | 40 | DN20 | 50 | 20 | 20/32 | 0-1.6Mpa | 15 | 200 | ||
| 長度 | 365mm | 200mm | 200mm | 200mm | 160mm | 230mm | 150mm | H:385mm | 900mm | ||||||||
| 制藥設備 | 1.00 | 0.6 | 口徑 | 50 | 50 | 50 | 50 | DN40 | 65 | 40 | 25/40 | 0-1.6Mpa | 15 | 1000 | |||
| 長度 | 456mm | 230mm | 230mm | 230mm | 160mm | 290mm | 200mm | H:435mm | 900mm | ||||||||
| 102 食堂 | 廚房 | 1.00 | 0.25 | 口徑 | 40 | 40 | 40 | 40 | DN25 | 50 | 25 | 20/32 | 0-1.6Mpa | 15 | 450 | ||
| 長度 | 365mm | 200mm | 200mm | 200mm | 166mm | 230mm | 160mm | H:385mm | 900mm | ||||||||
| 900 提取車間 | 總管 | 1.00 | 0.35 | 口徑 | 300 | 300 | 100 | 100 | DN65(并聯） | 150 | 65 | 125/200 | 0-1.6Mpa | 25 | 15000 | 10500 | 1000 |
| 長度 | 350mm | 350mm | 284mm | 480mm | |||||||||||||
| 口徑 | 150 | 150 | DN100（并聯） | 250 | 0-1.6Mpa | ||||||||||||
| 長度 | 850mm | 480mm | 480mm | 353mm | 730mm | 310mm | H:1042mm | 960mm | |||||||||
| 分汽缸底部疏水閥組（帶旁通） | 0.35 | N | 20 | ||||||||||||||
| 900mm | |||||||||||||||||
| 901 綜合制劑 | 制藥設備 | 1.00 | 0.6 | 口徑 | 125 | 125 | 125 | 125 | DN80 | 150 | 80 | 50/80 | 0-1.6Mpa | 25 | 5600 | ||
| 長度 | 706mm | 400mm | 400mm | 400mm | 240mm | 480mm | 230mm | H:535mm | 960mm | ||||||||
| 空調 | 0.60 | 0.25 | 口徑 | N | N | 125 | 125 | DN65 | 150 | 65 | 50/80 | 0-1.6Mpa | N | 2800 | |||
| 長度 | N | N | 400mm | 400mm | 284mm | 480mm | 290mm | H:535mm | N | ||||||||
| 分汽缸底部疏水閥組（帶旁通） | 0.60 | N | 20 | ||||||||||||||
| 900mm | |||||||||||||||||
| 550 中試車間 | 空調 | 1.00 | 0.25 | 口徑 | 40 | 40 | 40 | 40 | DN20 | 50 | 20 | 20/32 | 0-1.6Mpa | 15 | 200 | ||
| 長度 | 365mm | 200mm | 200mm | 200mm | 160mm | 230mm | 150mm | H:385mm | 900mm | ||||||||
| 制藥設備 | 1.00 | 0.6 | 口徑 | N | N | 20 | 20 | DN15 | 32 | 15 | 20/32 | 0-1.6Mpa | N | 150 | |||
| 長度 | N | N | 150mm | 150mm | 160mm | 180mm | 130mm | H:385mm | N | ||||||||
| 安全閥口徑 | 安全閥設定壓力 | ||||||||||||||||
| 117 | 32/50 | 4.6barg | |||||||||||||||
| 500 | 20/32 | 2.9barg | |||||||||||||||
| 25/40 | 6.8barg | ||||||||||||||||
| 102 | 20/32 | 2.9barg | |||||||||||||||
| 900 | 125/200 | 4.1barg | |||||||||||||||
| 901 | 50/80 | 6.8barg | |||||||||||||||
| 50/80 | 2.9barg | ||||||||||||||||
| 550 | 20/32 | 2.9barg | |||||||||||||||
| 20/32 | 6.8barg | ||||||||||||||||
圖2 直接作用活塞式減壓閥
快速裝配式輸油管線具有特殊的工作環境和工況，試制與其配套的減壓閥應優選設計方案。采用二級節流套筒式結構，壓差被平均分配，節流件工作狀況得到改善。一種DN150快速裝配式輸油管線，在途經大落差地段時，可能發生靜態超壓、動態超壓或靜動態雙超壓，需要設計試制配套的減壓站。這種快裝式輸油管線主要由人工連接，作業時容易夾帶雜質，使輸送介質潔凈度下降。管線工況(流量、壓力)變化大，要求減壓站具有較強的自適應性，以保持閥后壓力的穩定。節流壓差大，輸送輕質油品時容易產生汽蝕作用，使水力沖擊加劇，導致閥內件過早損壞。因此，應該根據管線工作環境和工況特點設計試制減壓閥，并設計適應裝配式輸油管線的減壓工藝流程和減壓站。本文 裝配式輸油管線用減壓站設計研究(1) 為上海申弘閥門有限公司 *，轉載請以鏈接形式標明本文地址。與本文相關的論文有：礦山電動插板閥
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