通用型FPSO阀门选型及分类方法

来源:王泽欣发布时间:2019-09-05 16:34:22浏览量:505

通用型FPSO阀门选型及分类方法

一、阀门结构型式选用原则

常见的阀门结构型式有球阀、蝶阀、止回阀、闸阀和截止阀,主要实现管路中介质的截流、分流及流向调整的功能,具体选型根据阀门在管路中的位置、服务系统的不同而不同。

球阀的流通面积可至全通径,即开启时的流阻为0,在较大的压力范围内可实现完全密封,适用于要求快速启闭的场合,也适用于密封性能要求高的气体介质系统和泄放系统。三通球阀可实现分流功能,其结构相对复杂、用料多,考虑到成本和质量,在非必要情况下尽量用于2英寸及以下管路。

蝶阀结构简单、体型小且造价便宜,常代替球阀和闸阀被广泛应用于大口径管路,与球阀和闸阀相比,蝶阀引起的管路压力损失较大,适用于对压力损失要求不严的系统。

闸阀开启时对管路阻力小,其形式结构简单,但阀瓣开启进程长,对安装空间的高度有要求,适用于蒸气、油介质管路,也适用于含有固体颗粒介质的管路。

截止阀的阀瓣开启与关闭之间行程小,密封面能承受多次启闭,可用于频繁开关的场合,也可作截断、调

节或节流使用。但其对管路的流阻影响较大,不适用于液压系统等对管路压损要求严格的系统。

止回阀常用于泵出口处。介质施加在阀瓣上的作用力触发其开启与关闭动作,同时阀瓣的预紧力决定阀门的开启程度,为避免阀门对管路流阻的影响过大,在选用时须与生产厂商确认阀门的流量系数。

二、阀门材料选用原则

介质温压特性对材料选择的影响

阀门的承压随使用环境温度的变化而变化,因此系统的温压特性在一定程度上影响阀门的材料选择。标准ASME B16.34、ASMEB16.24和ASMEB16.42对不同材质的温压变化作了详细说明,当确定系统设计压力及温度后,可参照标准判断材料和磅级的适用性。例如,在FPSO的消防系统中,阀门材质为青铜或镍铝青铜,依据ASME B16.24(2016)[8]中的定义,2.0MPa的铜合金在常温下可用于系统设计压力最高为16.3bar(1bar=105 Pa)的系统管路,若系统设计压力超过16.3bar,则铜合金阀门须为5.0MPa。

 介质腐蚀特性对材料选择的影响阀门材料的选择与流通介质密切相关,尤其是介质的腐蚀特性直接决定阀门的使用寿命,因此针对不同介质选用适宜的材质可有效减少阀门的损伤。

三、阀门检验

阀门的常规检验包含针对原材料的检验和阀门组装完成后的密封性能试验。对原材料的检验有目视检测和无损探伤(包含磁粉探伤、着色探伤和射线探伤),在阀体锻造或铸造成型后进行,可对锻造或铸造质量进行直观判断,试验程序根据ASME BPV 规范第5节。密封性能试验则根据

API598,将阀门置于一定压力环境下,观察阀体、密封面的泄漏情况,判断阀门功能是否正常。

耐火试验

用于特定系统中的阀门需通过耐火试验。阀门耐火试验是为了衡量阀门的耐火性能,即在遭受一段时间的火烧后仍具有一定的密封性和操作性。船级社规定用于消防系统、货油系统的材质须避免“加热失效”,因此,用于这类系统的阀门须通过耐火试验证明材质符合规定。通常认为阀门耐火试验仅针对软密封材质阀门,但事实上阀门的耐火性能不仅与材质相关,而且也与阀门结构相关。


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