Fisher調節閥在華南成品油管網(wǎng)使用狀況

　　華南成品油管網(wǎng)輸油站使用的調節閥主要為Fisher調節閥，所用類(lèi)型為：ET/EWT型直行程閥和V形球閥。汽蝕與閃蒸是致使閥門(mén)損壞的重要原因。華南成品油管網(wǎng)閥門(mén)主要故障形式有填料壓蓋滲油和閥門(mén)密封件損傷導致的內漏，調節閥多采用流關(guān)形式，并設有平衡孔，克服了流閉型閥桿直徑小于閥芯直徑時(shí)穩定性差的問(wèn)題。

　　華南成品油管網(wǎng)自2005年建成投油以來(lái)，已累計安全輸送成品油10400多萬(wàn)t，創(chuàng )造了良好的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。華南管網(wǎng)主要由西南成品油管道、珠三角成品油管道等組成，管道采用單管密閉順序輸送工藝，可同時(shí)順序輸送0#柴油、93#汽油、97#汽油等。目前投用運行的管道全長(cháng)3842km。管道起始于廣東茂名，東至廣東惠州，西達云南大理，貫穿廣東、廣西、貴州和云南四個(gè)省(自治區)，是目前國內距離最長(cháng)、工藝水平最先進(jìn)、穿越地形地貌最復雜的成品油輸送管網(wǎng)，承擔著(zhù)中石化廣州分公司、茂名分公司、東興煉化、北海煉化和海南煉化五個(gè)煉油廠(chǎng)成品油的暢通，擔負著(zhù)粵、桂、黔、滇等地區成品油市場(chǎng)輸送保供的重任。

一、Fisher調節閥在華南成品油管網(wǎng)的使用

　　華南成品油管網(wǎng)輸油站使用的調節閥主要為Fisher調節閥，所用類(lèi)型為：ET/EWT型直行程閥和V形球閥。

　　1.ET/EWT型直行程調節閥

　　如圖1所示，套筒式調節閥在一個(gè)單座閥體內插入一個(gè)圓筒形套筒，并以套筒為導向，裝配一個(gè)能在軸向自由滑動(dòng)單閥芯，套筒上開(kāi)有一定流量特性的窗孔。

圖1 帶667型執行機構的FisherET型調節閥

　　通過(guò)閥芯與套筒窗孔所形成的流通面積的變化，來(lái)實(shí)現流量調節。泄漏量達III級，穩定性好，允許壓差較大;容易更換、維修內件，流量大，可調范圍廣，動(dòng)態(tài)穩定性好，噪聲低，空化腐蝕小。適用于壓差大，要求工作平穩、噪聲低的場(chǎng)合，是應用較廣泛的調節閥，其中根據閥籠不同有迷宮式和多孔式(見(jiàn)圖2)。

圖2 迷宮式和多孔式閥籠

　　ET/EWT型直行程調節閥安裝于輸油站下載流程，用于減壓，保證調節閥后的壓力為一較低的恒定值，從而確保閥后的管線(xiàn)及流量、壓力、等儀表的安全。

　　2.V形角行程調節球閥

　　選用專(zhuān)用帶V形開(kāi)口結構，具有近似等百分比的調節特性。開(kāi)口球閥屬于固定球球閥，也屬單閥座密封球閥，調節性能是球閥中最佳的，其他類(lèi)型的球閥基本不作調節用;V形球閥密封原理和固定球球閥球體后密封閥座類(lèi)似，但是采用了板彈簧加預緊力的可動(dòng)閥座結構;V形球閥全開(kāi)時(shí)為無(wú)阻調節，自潔性能最佳，適用于特別不干凈、含纖維介質(zhì)的兩位切斷場(chǎng)合。

　　V形調節球閥安裝在主輸泵出口匯管上，通過(guò)開(kāi)度調節達到對出站壓力的調節。如果泵出口壓力過(guò)高，減小調節閥的開(kāi)度，使流體的多余的能量消耗在調節閥內，達到降低壓力的目的;當主泵進(jìn)口壓力超低時(shí)，調節閥放棄出站壓力控制，對主泵進(jìn)口進(jìn)行低壓保護性調節;各分輸支線(xiàn)的分輸調節閥通�？刂品州斄髁�，當分輸調節閥后壓力超高時(shí)調節閥自動(dòng)切換到閥后壓力保護性調節。

　　在華南成品油管網(wǎng)中主要使用FisherET/EWT型直行程閥和FisherV250V形球閥。閥門(mén)的型號及尺寸見(jiàn)表1。

表1 華南成品油管道使用Fisher調節閥型號

注：①1in=0.0254m。

二、華南成品油管網(wǎng)使用Fisher調節閥在實(shí)際中遇到的問(wèn)題

　　1.閃蒸與汽蝕

　　據伯奴利方程，管道內流體的流速提高壓力就會(huì )下降。管道節流處流體速度大幅度提高。壓力急劇下降。如果液體流經(jīng)管道節流處的壓力低于汽化壓力(pv)將產(chǎn)生汽蝕或閃蒸現象。汽蝕與閃蒸是由于管道節流引起的，如圖3所示。

圖3 閃蒸與汽蝕原理

　　當p<pv時(shí)，油品為液相;當p>pv時(shí)，油品為氣相。

　　如果液體流過(guò)管道節流處，壓力恢復后p2仍低于汽化壓力pv(此時(shí)流體內仍有氣泡)，這種現象稱(chēng)為閃蒸。

　　如果液體流過(guò)管道節流處，壓力恢復后p2高于汽化壓力pv(此時(shí)流體內氣泡破裂)，形成高速射流，這種現象稱(chēng)為汽蝕。

　　閃蒸最嚴重的破壞發(fā)生在流速最高處。即閥塞閥座處。沖蝕是閃蒸破壞的直觀(guān)表現。汽蝕發(fā)生時(shí)，氣泡破裂釋放的能量使閥塞閥座甚至附近管道損壞，并伴發(fā)噪聲氣。如圖4所示，汽蝕與閃蒸是致使閥門(mén)損壞的重要原因。

圖4 華南成品油管網(wǎng)調節閥沖蝕實(shí)例

　　2.閥門(mén)密封方面

　　閥門(mén)主要故障形式有填料壓蓋滲油、閥門(mén)密封件損傷導致的內漏(Fisher閥門(mén)結構見(jiàn)圖5)。

圖5 帶標準閥籠的FisherET閥門(mén)的截面(標準1～6in結構)

1.金屬密封 2.閥座密封片 3.銷(xiāo) 4.螺旋纏繞密封墊片 5.薄墊片 6.閥蓋密封墊片 7.PTFEV形環(huán)填料 8.支撐環(huán) 9.密封環(huán) 10.閥芯 11.金屬密封壓環(huán) 12.PTFE密封環(huán)

　　(1)調節閥外泄的解決方法華南成品油管網(wǎng)調節閥外泄的情況如圖6所示，解決方法主要有以下幾種：

　　1)增加密封油脂法。對未使用密封油脂的閥，可考慮增加密封油脂來(lái)提高閥桿密封性能。

　　2)增加填料法。為提高填料對閥桿的密封性能，可采用增加填料的方法。通常是采用雙層、多層混合填料形式。

　　3)更換石墨填料法。大量使用的四氟填料，因其工作溫度為-20～200℃，當溫度在上、下限或變化較大時(shí)，其密封性便明顯下降，老化快，壽命短。柔性石墨填料可克服這些缺點(diǎn)且使用壽命長(cháng)。因而全部將四氟填料改為石墨填料，甚至新購回的調節閥也將其中的四氟填料換成石墨填料后使用。但使用石墨填料的回差大，初時(shí)有的還產(chǎn)生爬行現象，對此必須有所考慮。

　　4)更換密封墊片。至今，大部分密封墊片仍采用石棉板，在高溫下，密封性能較差，壽命也短，引起外泄。遇到這種情況，可改用纏繞墊片，O形環(huán)等。

圖6 調節閥密封出現滲漏的情況

　　3.調節閥的自潔方面

　　調節閥按流向不同分為：流開(kāi)和流關(guān)，如圖7所示。流開(kāi)指在閥芯節流處介質(zhì)流動(dòng)方向與閥門(mén)打開(kāi)方向相同。流關(guān)指在閥芯節流處介質(zhì)流動(dòng)方向與閥門(mén)關(guān)閉方向相同。

圖7 調節閥的兩種流向形式

　　單密封類(lèi)的調節閥包括單閥座、高壓閥無(wú)平衡孔的單密封套筒閥需進(jìn)行流量選擇。

　　流開(kāi)、流關(guān)閉各有利弊：流開(kāi)型閥門(mén)工作比較穩定，但自潔性和密封性較差，壽命短。流關(guān)型閥門(mén)壽命長(cháng)、自潔性和密封性好，但當閥桿直徑小于閥芯直徑時(shí)穩定性差。當沖刷嚴重或有自潔要求時(shí)選擇流閉。

　　華南成品油管網(wǎng)調節閥多采用流關(guān)形式，并設有平衡孔，克服流閉型閥桿直徑小于閥芯直徑時(shí)穩定性差的問(wèn)題。如圖8～10所示。

圖8 平衡性閥塞原理

圖9 華南成品油管網(wǎng)某調節閥帶平衡孔閥芯

圖10 華南成品油管網(wǎng)某調節閥閥體

　　調節閥經(jīng)�？ㄗ』蚨氯�的防堵方法如下：

　　(1)清洗法

　　管路中的焊渣、鐵銹、渣子等在節流口、導向部位、下閥蓋平衡孔內造成堵塞或卡住使閥芯曲面、導向面產(chǎn)生拉傷和劃痕、密封面上產(chǎn)生壓痕等。這經(jīng)常發(fā)生于新投運系統和大修后投運初期。這是最常見(jiàn)的故障。遇此情況，必須卸開(kāi)進(jìn)行清洗，除掉渣物，如密封面受到損傷還應研磨;同時(shí)將底塞打開(kāi)，以沖掉從平衡孔掉入下閥蓋內的渣物，并對管路進(jìn)行沖洗。投運前，讓調節閥全開(kāi)，介質(zhì)流動(dòng)一段時(shí)間后再納入正常運行。

　　(2)增大節流間隙法

　　如介質(zhì)中的固體顆�；蚬艿乐斜粵_刷掉的焊渣和銹物等因過(guò)不了節流口造成堵塞、卡住等故障，可改用節流間隙大的節流件，節流面積為開(kāi)窗、開(kāi)口類(lèi)的閥芯、套筒，因其節流面積集中而不是圓周分布的，故障就能很容易地被排除。如果是單、雙座閥就可將柱塞形閥芯改為“V”形口的閥芯，或改成套筒閥等。例如某化工廠(chǎng)有一臺雙座閥經(jīng)�？ㄗ�，推薦改用套筒閥后，問(wèn)題馬上得到解決。

　　(3)直通改為角形法

　　直通為倒S流動(dòng)，流路復雜，上、下容腔死區多，為介質(zhì)的沉淀提供了地方。角形連接，介質(zhì)猶如流過(guò)90°彎頭，沖刷性能好，死區小，易設計成流線(xiàn)形。因此，使用直通的調節閥產(chǎn)生輕微堵塞時(shí)可改成角形閥使用。

三、結語(yǔ)

　　經(jīng)過(guò)多年使用觀(guān)察，Fisher調節閥能滿(mǎn)足需要，設備運行相對穩定，維護簡(jiǎn)單，但是在密封方面還需要進(jìn)一步改進(jìn)，密封方面容易出現滲漏。