长输管道水击角式自力泄压阀的工作原理

长输管道水击角式自力泄压阀的工作原理

一、电子表格自助泵的工作原理在长输管道中，常见的自力自力泄漏一般分为两种类型：机械自力营造型和电子显向自力营造型。1、主管路油压力机械先导角式自力泄压阀主要由主阀、先导阀、过滤器和截断阀等组成(见图1)。虽然控制环节少,结构简单,但是由于控制环节中存在着机械弹性元件,回差较大,泄放量又正比于超压值,所以控制性能具有局限性,多用于控制精度要求不高的场合。主管路油品由高压出站管道入口流入出口端经低压管道至泄压罐。主阀连接引压管、背压管和回油管,其中,引压管的一端经截断阀、过滤器至泄压阀入口高压腔,另一端与先导阀P接口和先导阀的阀芯C处相连接。背压管的一端连接先导阀A接口,另一端接至泄压阀油缸上腔。回油管的一端连接先导阀T接口,另一端接至泄压阀出口低压腔。先导阀为二位三通液动换向阀。二位是指1位和2位两种状态位,1位是A管路与P管路接通与T管路断开;2位是A管路与T管路接通与P管路断开。三通是指A孔,P孔和T孔三个通道。当高压侧压力低于先导阀弹簧压力设定值时,先导阀阀芯处在1位的位置;当高压侧压力大于先导阀弹簧压力设定值时,先导阀阀芯向左移动,使阀芯处在2位的位置。2、主阀控制部分电磁换向角式自力泄压阀为控制源于外部仪表监控装置,主要由主阀、电磁换向阀、压力变送器、智能数显仪表(或站控机)和UPS电源等组成(见图2)。该阀是通过仪表监控装置进行压力检测和控制信号输出,由电磁换向阀实现泄压阀自动泄放,具有泄压快、不超压的特点,其控制精度取决于仪表监控装置,多用于需要远控或控制精度要求较高的场合。电磁换向角式自力泄压阀的主阀与机械先导角式自力泄压阀结构完全一样,工作原理也相同,只是控制部分有所不同。电磁换向阀为二位三通阀,电磁换向阀未通电时处于1位,A管路与P管路接通与T管路断开,主阀处于关闭状态;电磁换向阀通电时工作在2位,A管路与T管路接通与P管路断开,主阀处于开启状态。输油站的出站压力通过压力变送器将4~20mA标准信号传递至智能数显仪表或站控机后再显示出站压力和设定的泄压值。当出站压力达到或超过设定值时,智能数显仪表或站控机输出信号报警并接通电磁换向阀的电源,电磁换向阀的工作状态由1位变为2位,此时A管路与T管路接通与P管路断开,即活塞上腔高压油路关闭,同时打开活塞上腔低压油路。活塞在高压入口液体压力的作用下被推动上移,泄压阀打开。高压侧的液体流向低压侧进入泄压罐。当智能数显仪表或站控机显示的出站压力低于设定值时,智能数显仪表或站控机停止输出报警信号并切断电磁阀电源,电磁阀失电恢复常态即由2位回到1位,这时A管路与P管路导通的同时与T管路断开,即活塞上腔高压油路接通的同时切断低压侧油路,由于活塞上部的面积大于下部的端口面积,所以活塞上部所受的力大于下部,活塞向下移动关闭高压液体出口,停止泄压。二、系统和管道设置水击角式自力泄压阀安装设计复杂且存在部分设计缺陷、管件较多。例如,高压引压管、背压管、低压回油管以及电磁阀底座、过滤器、截断阀不便伴热保温;安装配管三个弯头的工程量大;泄压阀安装位置过高不便于检修和维护;管件外置分散难以保温,常因温度低造成泄压阀失灵;清洗过滤器需拆除保温和伴热;被保温层包裹的电磁阀不易检测和试泄;高压泄放时,管道振动剧烈并伴有刺耳的啸叫声。三、双控内角自力挡压阀的工作原理1、用及工作原理改进的双控内置角式自力泄压阀主要有主阀、导阀连接底座、先导阀、电磁换向阀、压力变送器、智能数显仪表(或站控机)和UPS电源等组成(见图3)。仪表控制技术与电磁换向角式自力泄压阀相同,先导阀的作用及工作原理与机械先导角式自力泄压阀相同,只是通过导阀连接底座将上述两种控制功能有效结合在一起。在双控内置角式自力泄压阀阀体上部设有一个油缸、活塞等部件能够拆装的圆孔,圆孔上扣有阀体上盖,通过螺栓紧固在阀体上。导阀底座安装在阀体上盖上部,电磁换向阀和机械式先导阀安装在导阀底座上部。高压引压管安装在主阀体内。过滤器、背压管路和回油管路均设于阀体上盖内部。主阀体中部加装了消音孔板。主管路油流方向从入口到出口,入口端接高压出站管道,出口端接低压管道至泄压罐。机械先导阀和电磁换向阀并接到导阀底座上,同时投用控制主阀。电磁换向阀定值偏低,作为主用;机械先导阀定值偏高,作为备用。2、换向阀a导阀当电磁换向阀和机械先导阀都工作在1位时,入口的高压液体一部分通过引压管→过滤器→P孔→P1孔→A1孔→先导阀的P2孔→A2孔→背压孔A,将压力施加在活塞上。(A1管路分出的另一条支路作用在机械先导阀的阀芯C上)。活塞上下虽然压强相等,但受压面积上部大于下部,所以活塞在压力差和弹簧力的作用下下移密封在进油腔入口上端,使液体不能通过。当高压液体的压力达到智能数显仪表或站控机的设定值时输出报警信号,同时电磁换向阀的工作状态由1位到2位,A1管路与P1管路断开,同时与T1管路接通。这时活塞上腔液体经背压孔路A→导阀A2管路→P2管路→A1管路→T1管路→回油孔T→低压侧出口至泄压罐。此时进油腔入口的压力大大超过活塞上腔液体的压力和弹簧力及活塞重力之和,活塞被高压液体顶起,进油腔与出油腔形成通路,必须泄放高压液体以避免高压侧设备损坏。当压力降到智能数显仪表或站控机的设定值以下时,电磁换向阀失电恢复常态1位,即切断活塞上腔低压油路,接通高压油路,使活塞下行,封闭进油腔上端口,禁止液体流通。如果进油腔液体压力达到智能数显仪表或站控机的设定值时,电磁换向阀仍得不到换向信号,仪表控制可能会失灵或出现其它故障,电磁换向阀始终工作在1位。这时如果进油腔液体压力继续升高,机械先导阀的阀芯C受力增大开始发挥作用,当压力达到或超过机械先导阀的设定值时,先导阀的弹簧被压缩工作状态,由1位变为2位,机械先导阀的A2管路与P2管路孔切断,同时接通T2管路。活塞上部液体经背压管路A→导阀A2管路→T2管路→回油孔T→低压侧出口。这时进油腔入口的压力大大超过活塞上腔液体的压力和弹簧压力及活塞重力之和,活塞被高压液体顶起,进油腔与出油腔形成通路,泄放高压液体。当压力降到机械先导阀设定压力值时,机械先导阀的阀芯C受力减小,弹簧推动阀芯C恢复到常态1位,切断活塞上腔低压油路,接通高压油路,使活塞下行,封闭进油腔上端口,禁止液体流通。四、提高了泄压阀的质量改进后的双控内置角式自力泄压阀的高压引压管路、背压管路、低压回油管路、过滤器都设计安装在主阀体内部,不仅结构内置简单,减少了渗漏点,便于伴热和保温,而且还减少了水平安装管件和泄压阀的泄压震动,主阀内部加装的消音孔板也有效降低了噪音。特别是角式内置改变了泄压时油缸径向受力不均的状况,双控使电磁换向阀和机械先导阀能同时控制,提高了泄压阀的安全可靠性。改进的双控内置角式自力泄压阀先后用于长吉线、长吉复线、庆哈线、潍坊输油公司、滨州输油公司、长庆输油分公司、大庆油田、冀东油田等多家单位,应用效果较好,且维修量和维护费用明显减少。五、双控角自力挡压阀的安装和注意事项1、离泄压阀(1)水平安装,阀体不能悬空且必须配有阀基础或支架。(2)安装时应将泄压阀体上的箭头与泄流方向保持一致。(3)测压点要求安装在距离泄压阀3m以外的高压管道上。(4)露天安装时要做防护罩,避免强光直接照射或雨淋,以免降低电磁阀的使用寿命。(5)建议使用挠形管和镀锌管保护引出的电缆线。(6)对于高凝原油管道应采用伴热和保温措施,确保温度在高于原油凝点且低于100℃之间。(7)泄压阀出口侧的截断阀只有在泄压阀故障检修时关闭,否则可能会因介质温度变化造成管道和泄压阀超压损坏。长期不用时只需关闭泄压阀入口侧的截断阀即可。2、插装过压时过合理(1)定期检查电伴热供电情况以保证输送的易凝介质的温度高于介质凝点。(2)定期进行手动或联动试泄压,以检查高压泄压阀及仪表控制的灵活性。(3)手动试泄压后,主阀体若关闭不严密。一是电磁阀不能复位,拆下电磁阀阀芯