Las válvulas son equipos importantes indispensables para la operación, mantenimiento, transformación y desarrollo seguro de los sistemas de transmisión, distribución y almacenamiento de gas. Si la válvula de gas no se selecciona correctamente o es de mala calidad, puede provocar accidentes como fugas y paradas de producción. Una vez que ocurre un accidente, afectará al menos la vida normal y la producción de la sociedad y, en el peor de los casos, causará grandes pérdidas al país y a las vidas y propiedades de las personas. Por lo tanto, las válvulas de gas deben seleccionarse con cuidado.
1 Estado actual de la aplicación de válvulas de gas
Con el desarrollo de la industria del gas, la demanda de válvulas específicas para gas está aumentando. El fabricante de válvulas Baval de Shanghai continúa lanzando nuevos productos en orden. Adaptarse a las necesidades de la competencia del mercado. En la actualidad, las válvulas de gas enterradas de mi país incluyen principalmente válvulas de compuerta, válvulas de bola y válvulas de mariposa en términos de forma estructural. Los modos de transmisión incluyen principalmente transmisión manual, transmisión por tornillo sin fin, conexión eléctrica, neumática, gas-hidráulica, etc. Hay dos métodos de instalación: construcción de pozo de entrada y entierro directo. Según datos relevantes, las válvulas de compuerta manuales se utilizan más ampliamente en los sistemas urbanos de transmisión y distribución de carbón a gas. Tomando a Tianjin como ejemplo, los tres distritos de Hebei, Hongqiao y Beichen cuentan con más de 120 kilómetros de tuberías de media presión y más de 300 válvulas, de las cuales más de 80 son válvulas de compuerta, seguidas de válvulas de mariposa y válvulas de bola. Antes de que se implementara el proyecto de conversión de la fuente de gas, circulaba gas artificial por los gasoductos de los tres distritos mencionados. El gas artificial contiene muchas impurezas, especialmente el "pegamento gaseoso" formado por la mezcla de alquitrán, hidrocarburos aromáticos y polvo, que a menudo afecta la junta de la válvula e incluso "agarra" el vástago de la válvula. Por lo tanto, en la selección de válvulas, elegimos principalmente aquellas válvulas que pueden resolver este problema por sus características estructurales, asegurando así que las válvulas puedan abrirse y cerrarse de manera flexible y sin fugas. Después de años de exploración práctica y análisis de datos, descubrimos que las válvulas de compuerta (incluidas las válvulas de compuerta doble paralelas y las válvulas de compuerta simple con sellado elástico) son más adecuadas. Pero con el fin del Proyecto de Carbón Tiandai, la naturaleza del gas ha cambiado. El gas natural es más limpio y seco que el gas a base de carbón, pero contiene polvo arenoso y tiene una presión más alta que el gas a base de carbón. Bajo alta presión, el polvo arenoso tendrá un fuerte efecto abrasivo en la cavidad interna de la válvula y. El gas natural contiene sulfuro de hidrógeno extremadamente corrosivo, por lo que cómo seleccionar válvulas de gas natural en tuberías subterráneas urbanas es un tema nuevo que tenemos ante nosotros.
2 Análisis de selección de válvulas de gas natural
2.1 Requisitos que deben cumplir las válvulas de gas natural enterradas
El gas natural es inflamable, explosivo y altamente corrosivo, por lo que su instalación Las válvulas de la red de tuberías subterráneas deben cumplir los siguientes requisitos:
2.1.1 Resistencia a la corrosión del material
El gas natural transportado por la tubería contiene una gran cantidad de sulfuro de hidrógeno (que es un tóxico Es un gas extremadamente corrosivo que reacciona con el hierro para formar sulfuro de hierro, que se desprende en escamas y corroe los equipos mecánicos). Incluso si el gas natural se ha procesado mediante desulfuración y otros procesos, todavía quedará sulfuro de hidrógeno residual. Por lo tanto, los materiales de las válvulas de tubería deben seleccionarse entre materiales resistentes al azufre y a la corrosión.
2.1.2 Estructura razonable
Las válvulas de gas subterráneas deben diseñarse con un diámetro completo para reducir la resistencia al flujo, facilitar el paso de limpiadores de tuberías o detectores de tuberías y ahorrar costos operativos. para reducir la altura estructural y ahorrar costos de instalación; se debe instalar un indicador de apertura y cierre completamente cerrado en la parte superior de la válvula para facilitar que el operador vea claramente el estado de la válvula en cualquier momento para evitar un mal funcionamiento.
2.1.3 Buen sellado
Los requisitos de fuga de las válvulas de gas natural son muy estrictos. El estándar CJ3055-95 "Experimento e inspección de válvulas de gas urbano" estipula que la fuga de gas blando. -válvulas selladas es 1,1 veces No se permiten fugas internas detectables bajo la presión de funcionamiento nominal nominal. La fuga interna permitida de válvulas selladas duramente a 1,1 veces la presión de funcionamiento nominal nominal es inferior a 0,3DNmm3/s. En cuanto a las fugas externas, esto está absolutamente prohibido. Por lo general, las válvulas enterradas y las más importantes adoptan una estructura de cuerpo de válvula completamente soldada. Para garantizar el rendimiento de sellado de las válvulas de tubería, se requiere que el par de sellado tenga una excelente resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, propiedades autolubricantes y elasticidad.
2.1.4 Fácil de operar
La mayoría de las válvulas en tuberías subterráneas se abren y cierran manualmente, por lo que se requiere que el par de apertura y cierre de la válvula sea pequeño y. el número de vueltas en todo el proceso no puede ser demasiado para facilitar la operación después de un accidente. Capaz de cortar la fuente de aire lo antes posible.
2.1.5 Mantenimiento simple
El diseño de las piezas de la válvula debe considerar la adopción de una estructura de bajo mantenimiento y libre de mantenimiento para reducir la carga de trabajo de mantenimiento tanto como sea posible y reducir la necesidad. por cierre de válvulas por mantenimiento de vías, se presentan situaciones que afectan el tránsito.
2.2 Análisis comparativo de varias válvulas de uso común
En la actualidad, existen tres categorías principales de válvulas de gas utilizadas en la industria del gas natural de mi país en términos de forma estructural, a saber, válvulas de compuerta, válvulas de bola, válvulas de mariposa, etc. A continuación se analiza y compara estas válvulas desde tres aspectos:
2.2.1 Comparación de principios de funcionamiento y características estructurales
La válvula de compuerta se abre y cierra moviendo la placa de compuerta hacia arriba y hacia abajo. La válvula se utiliza para realizar el control de "completamente abierto y completamente cerrado" requerido por el sistema en una determinada parte de la tubería, y para cumplir con el requisito de que solo se produzca una pequeña caída de presión cuando el medio pasa. Las válvulas de compuerta suelen ser adecuadas para condiciones que no requieren aperturas y cierres frecuentes y mantienen la compuerta completamente abierta o completamente cerrada. No apto para uso como regulador o dispositivo estrangulador. Las válvulas de compuerta generalmente están diseñadas con paso total y pequeña resistencia al flujo, y pueden pasar bolas de limpieza y detectores de tuberías. La válvula de compuerta tiene una altura estructural alta (generalmente de 3 a 5 veces el diámetro de la tubería), lo que es adecuada para situaciones en las que la tubería está enterrada profundamente.
La válvula de bola se basa en una bola giratoria para abrir y cerrar la válvula (solo es necesario girarla 90° para abrir y cerrar). Las válvulas de bola son fáciles de cambiar, de tamaño pequeño, se pueden fabricar en diámetros grandes y tienen un sellado confiable. La superficie de sellado y la superficie esférica están siempre en un estado cerrado y el medio no las erosiona fácilmente. industrias. Tiene una estructura simple, fácil mantenimiento, diseño de paso total, pequeña resistencia al flujo y puede pasar bolas de limpieza y detectores de tuberías.
La válvula de mariposa está diseñada según el principio de un tapón de tubería. Su elemento de control de flujo es un disco inclinado. El disco se fija en el mandril y el mandril giratorio se utiliza para controlar la apertura y el cierre. El asiento de la válvula se fija a la pared del cuerpo de la válvula. Su cuerpo de válvula tiene forma de panqueque, apto para regular el caudal del medio. La estructura de la válvula de mariposa es de tamaño pequeño, liviana y fácil de operar, pero tiene una gran resistencia al flujo y no puede pasar a través de la bola de limpieza ni del detector de tuberías.
Con base en las características estructurales y los principios de funcionamiento anteriores, las válvulas de compuerta y las válvulas de bola son más adecuadas para su uso en tuberías de gas natural.
2.2.2 Comparación económica
Hemos realizado una comparación económica basada en el coste de instalación de una válvula con una presión nominal de 4 kg y un diámetro nominal de DN200. una válvula de bola es El más alto es aproximadamente tres veces el costo de las válvulas de compuerta y las válvulas de mariposa. Aunque el precio de las válvulas de compuerta es mucho más alto que el de las válvulas de mariposa (aproximadamente 4 veces el de las válvulas de mariposa), debido a que este tipo de válvula de compuerta se puede enterrar directamente, ahorra muchos costos de instalación, lo que aumenta el costo total de las válvulas de compuerta. y válvulas de mariposa similares. A juzgar por los resultados de muchos años de uso, el rendimiento y la vida útil de las válvulas de compuerta son muy superiores a los de las válvulas de mariposa. Por lo tanto, desde este aspecto, la válvula de compuerta debería ser la válvula preferida.
2.2.3 Comparación de seguridad
Con la mejora continua del nivel técnico, la seguridad de varias válvulas de compuerta también se ha mejorado continuamente. La válvula de compuerta doble paralela está equipada con una funda protectora del vástago de la válvula en el interior para evitar que el medio erosione el vástago de la válvula. La carcasa utiliza "refuerzos de marco de jaula de ardilla" especialmente diseñados para reducir el peso total de la válvula y mejorar la carcasa; resistencia y rigidez. La válvula de compuerta de sellado elástico adopta un sellado duro elástico. Cuando la válvula está completamente abierta o completamente cerrada, el par de sellado aísla completamente el medio de la cavidad interna de la válvula, lo que hace que la válvula de compuerta sea resistente al fuego y de alta resistencia. resistente a la temperatura y resistente a la corrosión. La válvula de compuerta está equipada con un indicador de apertura y cierre completamente cerrado, lo que permite al operador comprender claramente el estado de la válvula.
Las válvulas de bola también tienen resistencia al fuego y a altas temperaturas. Después de que la alta temperatura del fuego quema el material de PTFE en el asiento de sellado, el asiento de sellado de metal y cada pieza de sellado pueden formar una estructura de sellado de metal a metal para evitar la difusión del medio gaseoso y evitar que el desastre continúe expandiéndose. Además, también tiene una estructura antiestática, de modo que la electricidad estática formada durante el proceso de apertura y cierre de la válvula de bola se introduce en el suelo para evitar que la acumulación de electricidad estática encienda el medio y garantice la seguridad de; el equipo; la válvula de bola tiene un mecanismo de bloqueo limitado para evitar que el operador realice una operación incorrecta o ilegal.
El ancho de aislamiento del par de sellado de la válvula de mariposa es demasiado estrecho, lo que fácilmente puede causar que el disco de la válvula se sobrepase o no esté en su lugar durante el proceso de cierre, afectando además el sellado, porque el La parte media del par de sellado es de caucho o politetrafluoroetileno, no será arrastrada por el gas durante la erosión por gas. Es fácil de dañar o caer, y se daña fácilmente cuando se expone al fuego o a altas temperaturas, y tiene un servicio corto. vida.
A partir de los resultados del análisis anterior, podemos ver que las válvulas de mariposa no son adecuadas para tuberías de gas enterradas desde ninguna perspectiva. Sin embargo, debido a limitaciones de espacio, sólo se pueden utilizar válvulas de mariposa.
Al seleccionar una válvula de mariposa, debe elegir una válvula de mariposa multiexcéntrica de alta calidad. El material de sellado debe ser politetrafluoroetileno o sello duro. Debe ajustarse con precisión a la posición cerrada durante la depuración.
Las válvulas de compuerta y las válvulas de bola son más adecuadas para tuberías de gas natural enterradas en términos de características estructurales y seguridad. Pero todos ellos también tienen sus propios defectos. Las válvulas de bola requieren un alto nivel de tecnología desde el diseño hasta la fabricación, por lo que su coste es elevado. La válvula de compuerta debe girar muchas veces al abrirse y cerrarse, y lleva mucho tiempo abrirse y cerrarse. Por lo tanto, debemos considerar exhaustivamente varios factores al seleccionar válvulas y tratar de ahorrar costos tanto como sea posible mientras garantizamos la seguridad y confiabilidad. Desde esta perspectiva, debemos seleccionar válvulas de manera razonable en función de las características del gas y la presión de operación de la tubería, de modo que. para cumplir con los requisitos de la tubería, la operación segura también puede lograr el propósito de reducir los costos de construcción y hacer el mejor uso de los materiales.
Con el desarrollo continuo de la industria del gas, la ciencia y la tecnología de mi país, se utilizarán más tecnologías y materiales nuevos en la fabricación de válvulas de gas. Por lo tanto, los estándares de selección de válvulas de gas también deben mejorarse continuamente para satisfacer las necesidades de los usuarios de gas.
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