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金屬軟管緊急拉斷閥是一種安裝在軟管與輸送管線連接端,用于在緊急情況下使槽車與輸送管線(或設(shè)備)自動(dòng)、快速脫離的機(jī)構(gòu)用于槽車、裝卸臺(tái)、加氣站等領(lǐng)域,是工業(yè)管道不可獲缺的消防安全配件,可以用于低溫-196℃液化天然氣(LNG)、液氮、液氧、液態(tài)二氧化碳、等介質(zhì)的裝卸領(lǐng)域。
1. 公稱通徑:DN25、32、40、50、65、80、100
2. 公稱壓力:PN0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、5.0MPa
3. 工作溫度:-196℃~60℃
4.材質(zhì):殼體低溫的奧氏體不銹鋼鍛件,制造時(shí)首 行深冷處理;密封材料低溫聚四氟乙烯,內(nèi)襯彈性不銹鋼骨架,密封面經(jīng)研磨處理以達(dá)密封要求。
使用性能
1緊急情況下能夠使裝卸設(shè)備自動(dòng)、快速拉斷
2常規(guī)操作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)"拉斷"
3拉斷后分開(kāi)的兩部分能有效密封。
常規(guī)的油品裝卸設(shè)備有兩種:軟管和流體裝卸臂(包括船用輸油臂、陸用鶴管)。通常在油品裝卸過(guò)程中,雖有嚴(yán)格的操作規(guī)程作為保障,但事故也時(shí)有發(fā)生,例如:槽車(火車、汽車)因操作失誤等原因, 在還沒(méi)有與軟管分開(kāi)的情況下即駛離工作區(qū),拉斷軟管造成油品大量外泄,碰到摩擦火化或靜電火花引發(fā)特大安全事故;或槽車正在裝卸,現(xiàn)場(chǎng)突然失火,不能用正常的方法將槽車和裝卸臂分開(kāi),造成槽車不能迅速逃離現(xiàn)場(chǎng),以上情況均會(huì)釀成重大人身和財(cái)產(chǎn)安全事故,造成經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。 為防范偶然,減小事故損失,裝卸設(shè)備配裝緊急脫離裝置是對(duì)油品儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中保證安全和環(huán)保的重大舉措。
1)使設(shè)備能夠自動(dòng)、快速脫離;
2)脫離后兩部分能有效密封;
3)避免常規(guī)操作時(shí)出現(xiàn)"脫離"。
借鑒國(guó)外同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)原理,經(jīng)過(guò)幾年的探索和實(shí)踐,我公司技術(shù)人員已相繼完成了船用緊急脫離裝置(適用于輸油臂)和陸用緊急脫離裝置(適用于鶴管和軟管)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作,并已成功的投入了生產(chǎn)應(yīng)用。
下面 介紹軟管型緊急脫離裝置的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。
所示為軟管型緊急脫離裝置的結(jié)構(gòu)總圖,與鶴管型緊急脫離裝置的主體結(jié)構(gòu)基本相同,即切斷閥的主體均為彈簧力關(guān)閉的單向閥,其拉斷力來(lái)自于機(jī)械部分本身,無(wú)須電、液等外加動(dòng)力;區(qū)別在于拉斷機(jī)構(gòu)的不同。
由圖中可以看出其主體由兩個(gè)單向閥組成。單向閥主要由殼體、閥瓣、主密封圈、主密封座、導(dǎo)流板等組成。 圖1
軟管型緊急脫離裝置
1)殼體
設(shè)計(jì)有三個(gè)三角形耳座,拉斷螺栓通過(guò)耳座將兩單向閥對(duì)接;中間為導(dǎo)流孔,導(dǎo)流孔的設(shè)計(jì)滿足流通面積的要求;導(dǎo)流板焊接在殼體法蘭端流道內(nèi),作為彈簧的支座。
2)閥瓣
設(shè)計(jì)為雙球面陀螺形結(jié)構(gòu),這樣的設(shè)計(jì)有利于保證良好的密封性,減小介質(zhì)的流通阻力從而減少壓力損失,同時(shí)避免介質(zhì)流過(guò)時(shí)紊流現(xiàn)象的產(chǎn)生。
閥瓣的前端設(shè)計(jì)有耳軸,兩個(gè)閥瓣的耳軸陰、陽(yáng)配合的結(jié)構(gòu)形式:當(dāng)兩單向閥對(duì)接時(shí),靠閥瓣前端耳軸的相互作用實(shí)現(xiàn)單向閥的開(kāi)啟;閥瓣后端設(shè)計(jì)有彈簧固定軸,在固定軸尾端設(shè)計(jì)一臺(tái)階:固定軸尾端的細(xì)軸段起導(dǎo)向作用,臺(tái)階起限位作用,限制因介質(zhì)的流速和壓力的變化而對(duì)閥門開(kāi)度的影響。
3)主密封圈
具有良好彈性的橡膠制成,靠主密封座壓緊、固定。主密封座與密封圈的接觸面內(nèi)球面設(shè)計(jì),其曲率與閥瓣密封面相同,該設(shè)計(jì)具有防火功能,即若因現(xiàn)場(chǎng)失火而燒壞軟密封時(shí),閥瓣便與主密封座接觸形成金屬硬密封,依靠硬密封能夠防止介質(zhì)的大量泄漏。
以上結(jié)構(gòu)既不影響工作時(shí)介質(zhì)的正常流通,又能保證在脫離后兩部分的有效密封。
拉斷機(jī)構(gòu)既要保證"緊急脫離"時(shí)使設(shè)備能夠自動(dòng)、快速脫離;又要保證脫離前有 "緩沖期",避免常規(guī)操作時(shí)出現(xiàn)"脫離",影響正常裝卸作業(yè)。
1)軟管型拉斷機(jī)構(gòu)
主要由拉斷螺栓、擋銷、螺母等組成。
由于無(wú)論是膠管還是金屬軟管都具有較好的柔性,當(dāng)槽車 位時(shí)逐漸出現(xiàn)張緊并在一定范圍內(nèi)延伸的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程提示操作人員"若不采取措施停車,將會(huì)出現(xiàn)緊急脫離",軟管的優(yōu)點(diǎn)就在于自身存在緩沖過(guò)程。
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所示,其拉斷力 小于軟管的拉斷強(qiáng)度,而大于介質(zhì)壓力,選材上同時(shí)考慮 "瞬間、快速"斷裂;拉斷螺栓的異形設(shè)計(jì)滿足了裝配時(shí)斷面不承受扭矩的要求。
拉斷螺栓 所示為軟管型緊急脫離裝置裝配關(guān)系示意圖
軟管型緊急脫離裝置裝配關(guān)系示意圖
由于軟管型緊急脫離裝置在脫離后,與軟管相連的一端不可避免的會(huì)摔落在地上,并隨槽車拖走,為避免因強(qiáng)烈碰撞產(chǎn)生火花,材質(zhì)選用不銹鋼(通常為304)或黃銅;而鶴管型緊急脫離裝置在脫離后則不同,兩端均不會(huì)摔落在地上,可以選用碳鋼,但考慮到防銹需要,金屬零部件表面均鍍硬鉻(或化學(xué)鍍鎳)。
所示為緊急脫離裝置安裝在軟管工藝管線上的示意圖,該套裝卸設(shè)備主要由軟管(高壓膠管或金屬軟管)、快速接頭、緊急脫離裝置和球閥等組成。當(dāng)軟管為高壓膠管時(shí)需選用內(nèi)襯鋼骨架結(jié)構(gòu)以保證其有較高的抗拉 強(qiáng)度。
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緊急脫離裝置安裝示意圖
槽車正常裝卸時(shí),軟管處于 自由狀態(tài);當(dāng)槽車馳離,其接口進(jìn)入警戒區(qū)時(shí), 軟管張緊并逐漸延伸拉長(zhǎng),當(dāng) 出 限范圍后進(jìn)入脫離區(qū),瞬間緊急脫離裝置的拉斷螺栓斷裂,實(shí)現(xiàn)裝置分離;分離后,一個(gè)單向閥留在發(fā)油臺(tái)管線上,另一個(gè)留在軟管上,在內(nèi)部彈簧力的作用下實(shí)現(xiàn)密封。
注意:急脫離后, 迅速停泵,卸掉管線壓力;在管線排不得用外力擠壓閥瓣,否則會(huì)造成介質(zhì)泄漏,引發(fā)安全事故,造成環(huán)境污染。
排空管線后進(jìn)行恢復(fù)工作。緊急脫離裝置恢復(fù)前,檢查主密封和副密封是否損壞(燒壞),有損壞則卸下主密封座更換主密封;否則只需更換新的拉斷螺栓便可?;謴?fù)操作時(shí),將陽(yáng)頭閥瓣耳軸導(dǎo)向部分插入陰頭閥瓣的導(dǎo)向孔中,只需人力壓緊開(kāi)啟單向閥,對(duì)正兩閥殼體上的拉斷螺栓耳座,穿上新的拉斷螺栓并擰緊螺母,完成恢復(fù)工作。
零件名稱 | 材 料 | ||||||
閥體、壓蓋、閥瓣、導(dǎo)流板 | SS304、SS316等 | ||||||
拉斷螺栓 | 45#、Cr12、SS304、H62等 | ||||||
主密封、副密封 | 低溫聚四氟乙烯(PTFE)、石墨等 |
公稱 | 殼體強(qiáng)度試驗(yàn) | 密封試驗(yàn) | 低溫試驗(yàn) | 拉斷試驗(yàn) | |||
通徑 | 時(shí)間 | 試驗(yàn)壓力 | 時(shí)間 | 試驗(yàn)壓力 | 液氮, 壓力0.6 Mpa ,穩(wěn)壓 30分鐘,不得有滲漏、冒煙、拉斷螺栓伸長(zhǎng)現(xiàn)象。 | 每10臺(tái)抽檢 1臺(tái),不足10臺(tái)每批抽檢1臺(tái) | |
DN25~80 5 | 5 | 水壓,1.5倍的公稱壓力,不得有滲漏 | 5 | 水壓,1.1倍的公稱壓力,不得有泄漏 | |||
DN100~150 | 10 | 10 |
1)軟管為金屬軟管,波紋管壁厚應(yīng)大于0.5mm;若壁厚小于0.5mm則應(yīng)在內(nèi)腔增加相應(yīng)規(guī)格鋼絲繩以增加金屬軟管的抗拉強(qiáng)度。
2)緊急脫離后, 迅速停泵,卸掉管線壓力。
3)在管線排不得用外力擠壓閥瓣,否則會(huì)造成介質(zhì)泄漏。
4)安裝液相緊急拉斷閥時(shí),其前端應(yīng)有支架支撐重量,減緩沖擊。
5)低溫拉斷閥泄漏處理:
低溫閥門內(nèi)漏是閥門密封面損壞,由于低溫閥門是軟密封結(jié)構(gòu),可以先用扳手加力緊,若仍泄漏則需更換四氟密封墊片。若仍是泄漏則可能是閥座損壞,需更換閥門。
低溫閥門外漏分閥體法蘭泄漏或兩單向閥結(jié)合處泄漏兩種,一般緊固的方法處理或者更換密封墊。
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