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        海洋平台阀门选型和布置研究
        2018-12-11 07:16 中国泵阀第一网 作者:佚名 点击:1926
        【中国泵阀第一网 行业论文】基本涵盖了工厂设计中的各专业,如配管、设备、结构、暖通、电气、仪表等,使得各专业在同一软件系统中,实现协同设计,实时进行碰撞检查。多专业协同设计不仅带来了设计水平的提升、设计质量的提高,同时使工程承包商、施工单位、业主各方受益。在海洋平台上不同的系统、不同的位置需选用不同的阀门型式,选型不但要考虑实用性,还要考虑经济性。

        永旺彩票-首页 www.hondiway.com 姚先玲

        (上海利策科技股份有限公司天津分公司, 天津300451)

        [摘 要]在海洋平台配管设计中,阀门是海洋平台上重要的管道附件。平台上的维修操作基本上就是阀门操作。对于海洋平台主要应用PDMS软件进行三维建模设计、切图进行实现现场施工。本文对海洋平台常用的阀门选型进行了介绍,并对阀门的布置进行分析研究,对相关项目具有一定的借鉴作用。

        [关键词]海洋平台;阀门;阀门布置;阀门选型;PDMS

        阀门是海洋平台上重要的管道附件,是用于开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数(温度、压力和流量)的管路附件,是流体输送系统中的控制部件,具有截止、调节、导流、防逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门,从最简单的截止阀到极复杂的自控系统中所用的各种阀门。海洋平台主要用PDMS(Plant Design Management System)进行管道和阀门布置,基本涵盖了工厂设计中的各专业,如配管、设备、结构、暖通、电气、仪表等,使得各专业在同一软件系统中,实现协同设计,实时进行碰撞检查。多专业协同设计不仅带来了设计水平的提升、设计质量的提高,同时使工程承包商、施工单位、业主各方受益。

        1 阀门在平台中的重要性

        经统计,海洋石油平台的中心平台一般需要大约2500个阀门,井口平台一般需要大约1200个阀门。平台上几乎90%的日常操作和维修都涉及到阀门的操作,因此阀门在平台上的选型和布置至关重要。海洋平台上常用的手动阀门主要包括:闸阀、截止阀、蝶阀、球阀、止回阀。在海洋平台上不同的系统、不同的位置需选用不同的阀门型式,选型不但要考虑实用性,还要考虑经济性。

        2 海洋平台常用阀门选型

        (1)闸阀也称闸板阀(见图1)。其闭合原理是闸板密封面与阀座密封面高度光洁、平整一致,相互贴合,可阻止介质流过并依靠顶模、弹簧或闸板的模型,来增强密封效果。它在管路中主要起切断作用。优点是:流体阻力小,启闭省力,可以在介质双向流动的情况下使用,没有方向性,全开时密封面不易冲蚀,结构长度短,不仅适合做小阀门,而且适合做大阀门。在海洋平台上主要用于蒸汽系统、低点排放、高点放空及与压力表连接处。

        (2)截止阀也称截门(见图2)。在开闭过程中密封面间的摩擦力小,比较耐用,开启高度不

        大,容易制造,维修方便。不仅适用于中低压而且适用于高压。其闭合原理是依靠阀杆压力,使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合,阻止介质流通。截止阀只允许介质单向流动, 安装时具有方向性。在海洋平台上主要用于阀组的旁通和球阀联合使用。

        (3)蝶阀也称蝴蝶阀(见图3)。蝶阀的阀瓣是圆盘,围绕着阀座内的一个轴旋转,旋角的大小便是阀门的开闭度。蝶阀具有轻巧的特点,比其他阀门要节省材料,结构简单,开闭迅速,切断和节流都可用,流体阻力小,操作省力。蝶阀可做成很大的口径??悸蔷靡蛩丶翱占湓?,在海洋平台上主要用于海水系统、消防系统及生产水系统。

        (4)球阀(见图5)的工作原理是靠旋转阀芯使阀门畅通或闭塞。球阀开关轻便,体积小, 可以做成很大口径,密封可靠,结构简单,维修方便,密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀。球阀分为两类,一是浮动球式,二是固定球式。在海洋平台上广泛应用于各系统。

        (5)止回阀(见图4),是依靠流体自身的力量自动启闭的阀门。它的作用是阻止介质倒流。止回阀又称为逆止阀、单向阀、单流门等。按结构分为两类。一为升降式止回阀:阀瓣沿着阀体垂 直中心线移动。这类止回阀有两种:一种是卧式,装于水平管道,阀体外形与截止阀相似;另一种是立式,装于垂直管道。另一种为旋启式止回阀:阀瓣围绕座外的销轴旋转, 这类阀门有单瓣、双瓣和多瓣之分,但原理是相同的。在海洋平台上可用于阻止介质倒流的各系统,由于不需人工操作,可置于高于2200mm的位置。

        闸阀 截止阀 蝶阀 球阀 止回阀


        图1 闸阀                     图2 截止阀                     图3 蝶阀  

        闸阀 截止阀 蝶阀 球阀 止回阀

        图4 止回阀                                            图5 球阀

        3 阀门布置

        阀门在海洋平台的操作和维修中具有非常重要的作用,其操作量约占日常操作维修的90%以上。因此阀门位置的布置是否合理很重要。

        图6、图7所示的阀门阀杆水平布置和垂直安装时的合适操作位置为1050~1350mm,最佳位置为1200mm;如在布置时难以实现最佳布置高度,可以比合适位置略高或略低,但一定要避开图7所示的人脸危险区范围1350~2175mm。如果必须较高布置可以考虑让阀门厂家添加导链以便于操作,见图9,对于容器上难以降低的阀门操作,可以按照图8,采用平台的移动小车进行操作。

        4 阀门布置建模

        阀门布置可通过PDMS来实现,在三维软件中建模,通过软件抽取三维图,供现场施工,实现阀门平台布置。PDMS管道建模的方法采用“管件导引管道”的方式,即用户只需定义管件的位置,系统会自动完成管件间的管道布置,且可以根据具体情况对部分管件进行修改。

        闸阀 截止阀 蝶阀 球阀 止回阀

        图6 阀杆垂直安装

        闸阀 截止阀 蝶阀 球阀 止回阀

        图7 阀杆水平安装

        闸阀 截止阀 蝶阀 球阀 止回阀

        图8 容器上阀门操作

        PDMS后台根据厂家资料进行阀门建库后,阀门在项目建模中通过调用阀门数据库实现三维建模,高度位置可按照图6~图9进行调整,实现便于操作和维修的目的,可见图10 PDMS模型中阀门布置方式。

        闸阀 截止阀 蝶阀 球阀 止回阀

        图9 阀门导链

        闸阀 截止阀 蝶阀 球阀 止回阀

        图10 PDMS模型中阀门布置方式

        5 结论

        (1)阀门在海洋平台管道附件中至关重要,掌握选型和布置尤为重要。

        (2)海洋平台上常用的手动阀门主要包括:闸阀、截止阀、蝶阀、球阀、止回阀。球阀广泛应用于平台各系统;蝶阀用于海水系统、消防系统及生产水系统;截止阀主要用于阀组的旁通和球阀联合使用;闸阀主要用于蒸汽系统、低点排放、高点放空及与压力表连接处;止回阀用于阻止介质倒流的各系统,由于无需人工操作,可置于高于2200mm的位置。

        (3)阀门阀杆水平布置和垂直安装时合适的操作位置为1050~1350mm,最佳位置为1200mm;阀门布置高度要避开人脸危险区范围1350~2175mm,如必须较高布置可以考虑由阀门厂家添加导链,对于容器上难以降低的阀门操作,可采用平台的移动小车进行操作。

        (4)海洋平台阀门布置和选型主要依靠PDMS进行设计布置,生成阀门布置图,供现场施工。

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        (来源:中国泵阀第一网)

        本文标签: 闸阀 截止阀 蝶阀 球阀 止回阀 
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