阀门在海洋工程管道中作用与特点

阀门在海洋工程管道中作用与特点

宋时兴,,王民东,,尹清锋

海洋石油工程(青岛)有限公司  山东青岛  266520

摘要：目前我国的海洋资源的开发和利用大幅度提高，所以也加强了对海洋工程的建设，在实际工程建设过程中，阀门是管道的重要附件。在对海洋工程管道进行维修和养护过程中，基本也就是阀门进行检测和养护。在对海洋工程管道进行建设过程中，需要先开展图纸设计工作，可以根据施工场地的实际情况应用PDMS进行三维建模，通过相关需求和标准对模型进行审核，最后开展现场施工工作。在海洋工程管道当中阀门有着极其重要的作用和影响，能够为海洋工的程发展提供重要支撑。因此本文针对阀门在海洋工程管道当中的特点和作用进行详细分析，促进行业的发展。

关键词：阀门；海洋工程管道；作用；特点

    阀门最主要的作用是控制流向和开闭管路，是流体输送过程中重要的控制部件，而且还具有导流、调节和分流的作用。我国对海洋资源的开发和利用逐渐增加，阀门是保障海洋资源开发的重要基础，如果管道阀门出现故障的，可以开展有效的故障检测工作，提高工程的整体质量，减少对海洋资源开发的影响，使经济效益得到有效提升。海洋平台主要通过应用PDSM对管道和阀门进行设置。主要包括设备、仪表、暖通、结构、配管和电气等诸多内容，可以使各项内容进行有效融合。

一、阀门在海洋工程管道中作用

    经过相关统计，在海洋石油平台当中大约包含了2500个阀门，有1200个左右应用于井口位置。海洋平台当中超过90%常规操作都需要应用到阀门，所以阀门的选择和布置都极其重要[1]。目前较为常用的阀门主要包括：止回阀、截止阀、闸阀、球阀和蝶阀等。在阀门安装过程中需要根据不同位置的需求合理选择阀门的类型，在阀门选择过程中不仅需要对实用性进行考虑，还需要考虑经济性问题。

二、阀门在海洋工程管道中作用与特点

（一）闸阀的作用和特点

    闸阀属于启闭阀的一种，而且较为常用。利用闸板来对截断管路中的介质进行接通。闸阀不能用于节流当中，在实际应用过程中需要尽可能的避免开启闸板微量，介质一直处于高速流动，可能会造成密封面的损坏，造成一定的经济损失。闸板主要在与闸门座通道中心线平面相垂直的位置进行升降运动，和闸门的原理相类似，对管路当中的介质进行截断，所以称之为闸阀。

    闸阀的主要特点包括以下几方面：第一，闸阀的流动阻力相对较小。闸体内部的通道呈直线状态，介质的流动方向也呈直线状态，所以对于介质流动的阻力较小。第二，闸阀开启和关闭相对省力，与其他种类的阀门相比，闸阀无论在开启方面还是在关闭方面闸板的运动方向都是与介质流动相垂直的[2]。第三，闸阀的高度较高，而且开启和关闭的时间较长。闸板的开启和关闭需要通过螺杆来操作。第四，不容易产生水锤现象。第五，闸阀的安装相对容易，而且两侧的通道是对称的，所以介质可以向两侧方向流动。第六，闸阀的结构较小。第七，闸阀的密封面容易发生磨损，甚至可能会出现损坏的情况，会缩短闸阀的使用寿命。在开启和关闭时，闸板和闸座的两个密封面之间存在相互摩擦的情况，在介质压力的作用下极其容易出现磨损，对闸阀的使用寿命闹成影响。

（二）截止阀的作用和特点

    截止阀主要是运用阀瓣沿着通道的中心线进行移动，同时对管道的开启和关闭进行有效控制。截止阀通常被用于高温条件下和压力较大的条件下。在一定的条件下可以对气体介质和液体介质进行输送，但是不适合输送含有固体沉降的介质和析出晶体的液体。截止阀可以应用于低压管路当中，对管路当中介质进行有效调节[3]。在应用过程中会受到结构的限制。如果介质压力相对较高，而且流速较大，那么密封面极其容易发生去损坏，在对流量进行调节过程中，必须要应用节流阀。

    这一阀门的特点主要包括以下几方面：第一，密封面的磨损较小，所以工作可靠性较强，使用寿命也相对较长。第二，密封面积不足，整体结构简单，在对密封面进行制作过程中应用的昂贵零件较小。第三，在截止阀开启过程中，阀瓣没有较大的运动行程，而且截止阀的高度相对较低，所以操作便利。第四，应用螺纹移动阀瓣不会出现突然开启或者关闭的情况，从而不容易出现水锤的情况。第五，截止阀在应用过程中的流动阻力相对较大。而且截止阀是所有阀门当中流动阻力最大的。第六，截止阀的总体结构相对复杂。第七，介质单向流动，保障介质不会受到其他流动的影响。

（三）旋塞阀的作用和特点

    旋塞阀主要指的是关闭件对阀体本身的中心线进行旋转来实现阀门的开启和关闭。原本将其称为旋塞，也可以称为考克。旋塞阀通常应用于介质温度小于120℃的输送管路当中。由于壳体和塞子受热会产生膨胀，可能在应用过程中出现故障，所以不宜应用于高温管道当中。旋塞阀可以对介质的流动进行截断，还可以改变介质的流动方向。

    旋塞阀的特点主要包括以下几方面内容：第一，介质通过旋塞阀受到的阻力较小，尤其是直通式旋塞阀。第二，旋塞阀的结构较为简单，具有体积小、重量轻的特点，而且具体操作也较为便捷。第三，如果管道当中有介质通过，介质具有一定的压力时，如果快速关闭，那么可能会出现水锤的情况

[4]。第四，由于密封面较大，所以在塞子转动时较为费力。第五，在安装过程中可以选择水平安装也可以选择垂直安装。第六，塞子与阀体之间的接触面积较大，在实际应用过程中，容易出现磨损的情况，对密封面造成影响。如果没有密封结构，在密封面注入一定的油脂能够产生油膜，从而使密封性能得到提高。

（四）止回阀的作用和特点

    止回阀主要是为了避免管路中出现介质倒流的情况的阀门，介质顺流时开启，逆流时关闭，通常将止回阀应用到不能逆流的管道当中，避免由于逆流导致设备损坏。在管道应用当中，经常将闭路阀和止回阀共同应用，主要由于止回阀没有较强的密封性，如果介质的压力相对较小那么会出现介质泄露的情况，所以需要通过闭路阀来保障管道关闭。

（五）蝶阀的作用和特点

    蝶阀主要是用蝶板的启闭件进行转动，左右转动90°能够对管道进行开启和关闭。蝶阀阀瓣在运动过程中会具有擦拭性，所以可以将蝴蝶阀应用到带有悬浮固体颗粒的管道当中。

    蝶阀的主要特点包括以下几方面内容：第一，蝶阀的尺寸较小，而且长度相对较短，质量轻，没有复杂的结构。第二，蝶阀的操作较为简单，开启和关闭的速度都较快，只需要对阀瓣进行90°旋转即可。第三，具有良好的调节性和密封性，应用橡胶作为密封圈，具有良好的压缩性和回弹性，所以有良好的密封性。阀瓣开启时角度在15°至70°之间可以灵活控制。第四，操作过程中的流体阻力较小。第五，受到密封材质的限制，蝶阀在应用过程中工作范围较小，同时工作压力也较小。

结束语

    总体而言，海洋资源是我国一项重要的资源，在资源开采过程中需要应用诸多设备和管道。所以需要应用各种阀门对管道进行有效控制，以此来提高资源开发的效率和质量，提高经济效益。本文针对多种阀门的作用和特点进行详细分析，了解不同的阀门的应用位置，对阀门进行合理设置才能够提高对管道的有效控制。

参考文献：

[1]冉庆富,张喜强,王海萍,等. LNG工程管道用阀门现场压力试验研究[J]. 石油和化工设备,2022,25(10):119-121,125.

[2]刘飞龙,陈文峰,张淑艳. 单点输油管道的水击数值模拟及保护措施[J]. 化工机械,2021,48(3):425-430.

[3]梁飞华,晋则胜,黄凯亦. 粘弹体在油气管道及储运设备防腐中的应用研究[J]. 北京石油化工学院学报,2018,26(4):48-52,57.

[4]马银银. 浅谈智能P&ID软件在海洋石油某平台设计中的应用[J]. 中国石油和化工标准与质量,2019,39(8):183-184.