石油天然氣專用清管閥
一、產(chǎn)品概述：
石油和天然氣的最佳運(yùn)輸方式是管線運(yùn)輸，為了確保管線運(yùn)輸?shù)母咝Ш蜁惩�，必須使用清管裝置定期對管道進(jìn)行清掃。傳統(tǒng)的清管裝置由發(fā)射（或接收）的筒體、閥門進(jìn)出管線、放空及排放管線組成，整套裝置需要專門設(shè)計(jì)和制造，投資和維護(hù)費(fèi)用高，占地面積大，操作復(fù)雜。20世紀(jì)90年代初，國外一些公司相繼研制開發(fā)了一種可以作為清管器發(fā)射的接收裝置的新型閥門——裝彈機(jī)構(gòu)（Pipe internal cartridge-PIC）閥門，這種閥式清管器發(fā)射接收裝置簡稱清管閥。清管閥具備了傳統(tǒng)的清管裝置功能，以其占地面積小和操作簡單等突出優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。能夠完全替代傳統(tǒng)使用的以清管器收發(fā)筒為核心復(fù)雜的清管發(fā)射和接收裝置，使管輸系統(tǒng)得到簡化。
清管閥的主要用途有：1、新管線投產(chǎn)前，清除管內(nèi)各種殘留物使管線暢通無阻。2、新管線內(nèi)壁除銹和防腐層涂敷。3、對已投產(chǎn)管線做定期的油管刮臘，氣管除水，以便長期保持有效輸送能力。4、同一管道內(nèi)輸送不同種類介質(zhì)的隔離和置換。
二、工作原理：
清管閥是在T型三通固定式球閥結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改型和增加功能后設(shè)計(jì)而成的新型閥門。清掃管線時，將清管器置入清管閥的球體內(nèi)腔，通過球體在相互垂直的三通閥體內(nèi)，作90°旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)球體通道和管線通道在同一軸線時，清管器在管道內(nèi)流體壓力作用下，從一個清管閥發(fā)射，到另一個清管閥被擋條擋住并取出。清管閥的使用必須是成對的，其一發(fā)射，其二接收。
三、產(chǎn)品類型：
A型：
A型（PC型）清管閥是清掃管道用的標(biāo)準(zhǔn)型清管閥。它的球孔面積比通道面積大25%，以保證清管作業(yè)過程中輸送介質(zhì)持續(xù)流動。
B型：
B型（PB型）清管閥是一種帶內(nèi)旁通的清管閥，在球體上垂直于球孔方向開設(shè)兩個通道，其通流面積約為管線面積的25%。這種結(jié)構(gòu)保證在發(fā)射或接收清管器時清管閥也不會發(fā)生斷流。B型清管閥不能當(dāng)作截?cái)嚅y使用。
C型：
C型（PS型）清管閥是隔離和按序輸送介質(zhì)用的清管閥。球孔面積比管線通流面積約大3%，并且在接收用清管閥的球孔內(nèi)有一附加密封，保證清管器到達(dá)接收用清管閥時形成密封，獲得理想的隔離效果。
四、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
清管閥的結(jié)構(gòu)特征是在固定球閥結(jié)構(gòu)原理基礎(chǔ)上改型和增加功能后創(chuàng)新設(shè)計(jì)的新型閥門。完全繼承了兩位截?cái)嗍角蜷y的性能的特點(diǎn),通過球芯的90度回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉,便于設(shè)計(jì)成雙阻與排放使閥門在全開的情況下都可以排放體腔內(nèi)的介質(zhì),這種功能是清管閥所必須的。
閥體的側(cè)面開設(shè)支管，該支管中心與管線中心垂直相交。支管上安裝快開盲板和放空閥，使清管器能夠方便送入清管閥或從清管閥中取出，球體通孔直徑更大，通孔的一端設(shè)置能夠阻礙清管器通過而又允許介質(zhì)通過的擋條。
主要結(jié)構(gòu)形式有三段式和上裝式
1、 三段式
三段式清管閥（圖2）閥體由主閥體和左右相同的兩件端閥體組成，閥門沿閥桿中心線完全對稱，結(jié)構(gòu)緊湊，外形線條流暢美觀，密封性能好，制造裝配工藝性好，安裝及調(diào)試方便。三段式閥體具有良好的抗外應(yīng)力特性，可制造成高壓力級、大口徑。
2、 整體式
整體式清管閥（圖3）閥體為整體鑄（鍛）造，其上部設(shè)有閥蓋，球體、密封圈和閥座等，閥內(nèi)件均從閥體頂部裝入。閥門在檢修和更換座時，不必將整臺清管閥從管線上拆下，僅打開閥蓋，將球體和閥座取出即可，可實(shí)現(xiàn)在管線上維修，這是整體式清管閥的最突出優(yōu)點(diǎn)。由于閥體為整體，閥體和閥蓋體積大、質(zhì)量大，難以制成大口徑，閥門成本高。
五、結(jié)構(gòu)簡圖:
1、 蝸輪手輪
2、 注脂接頭
3、 快開門手輪
4、 快開門擋板
5、 內(nèi)六角螺栓
6、 安全擋板
7、 快開門
8、 O型圈
9、 排空閥
10、手柄
六、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:
基本設(shè)計(jì)規(guī)范 ANSI B16.34、 API6D
結(jié)構(gòu)長度 Q/LX10-2005
法蘭標(biāo)準(zhǔn) GB9113 JB/T79 ANSI B16.5
材料 ASTM GB
檢驗(yàn)與試驗(yàn) JB/T9092 API6D API598
七、產(chǎn)品材料：
閥門針對油氣輸送工況主體材料采用碳鋼和低溫鋼，并分為普通和抗硫系列�？沽蜷y門符合NACE MRO1-75的規(guī)定。碳鋼系列適用溫度為
-29~121℃，低溫鋼系列適用溫度為-46~121℃。
主要零件材料
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零件名稱 |
碳 鋼 |
低 溫 鋼 |
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普通 |
抗硫 |
普通 |
抗硫 |
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閥體、閥蓋 |
A216 WCB |
A216 WCB |
A352 LCC |
A352 LCC |
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球體 |
A216 WCB+HCr |
A182 F316
A216 WCB+ENP |
A182 LF2+ HCr
A352 LCC |
A182 F316
A105/A352 LCC+ENP |
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閥桿 |
A182 F6a
ANSI 1040+HCr |
A182 F316 |
A182 F6a
ANSI 1040+HCr |
A182 F316
ANSI 1040+ENP |
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閥座 |
PTFE、NYLON、VITON |
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閥座支承 |
A182 F6a |
A182 F316 |
A182 F6a |
A182 F6a |
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彈簧 |
17-7PH |
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螺栓 |
A193 B7 |
A193 B7M |
A320 L7 |
A320 L7M |
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螺母 |
A194 2H |
A194 2HM |
A194 4 |
A194 4 7M |
八、型號說明：
(K T N) PV B 3 4 7 F – 16 P DN**mm
公稱通徑DN**mm
閥體材料:P為不銹鋼 C為碳鋼
公稱壓力MPa的10倍值
密封面材料:F為聚四氟乙烯,N為尼龍
結(jié)構(gòu)形式代號:7為固定球
連接形式代號:4為法蘭連接,6為對焊連接
傳動方式代號:3為蝸輪傳動,6為氣動,9為電動,手動略
清管閥類型代號:分A B C 三類
九、清管閥代號：
K為抗硫,不抗硫略 T為天然氣類用閥，非天然氣略 N為抗靜電、防火類用閥，非抗靜電、防火類閥略
十、安裝使用與維護(hù)：
10.1、 清管器必須與所選清管閥匹配,長度小于清管閥閥芯內(nèi)腔長度,安裝前盡可能檢查一下清管器與閥芯的配合情況。
10.2、 清管閥打開到全開位置，查看閥芯(球體)的腔口,放置閥門時使接收與發(fā)射的兩清管閥閥芯的腔口相向，保證清管器在兩閥之間能夠進(jìn)出閥芯內(nèi)腔。
10.3、 所清管路中不可有縮徑的閥門或接管，以防清管器不能通過造成管路堵塞。
10.4、 管道對接焊時不要將焊渣從焊縫處漏至孔內(nèi)壁，以防清管器通過時被拉壞表面。
10.5、 根據(jù)所選清管閥準(zhǔn)備好相應(yīng)規(guī)格的螺栓、螺母、墊片等，將閥門與管路連接。
10.6、發(fā)射或接收清管器時，按以下步驟進(jìn)行（以三段式清管閥序號進(jìn)行說明）：1、轉(zhuǎn)動蝸輪頭手輪（1），使閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。2、打開排空閥（9）泄放體腔介質(zhì)（壓力）; 3、取下內(nèi)六角螺栓（5）和安全擋板（6）；4、穩(wěn)住手柄（10），轉(zhuǎn)動快開門手輪（3），使快開門后移至快開門擋板（6）（手輪感覺轉(zhuǎn)不動為止，此時快開門上O型圈脫離密封位置），5、順時針轉(zhuǎn)動手柄（10）45°，使快開門擋板（4）的牙齒對準(zhǔn)閥體齒間；，拉出快卸閥蓋組件(裝卸快卸閥蓋如遇卡阻可晃動手柄調(diào)整位置)；并將快卸閥蓋組件向右旋轉(zhuǎn)；6、裝入或取出清管器；7、與步驟2~6相反，將快開門裝入后，用內(nèi)六角螺栓定位安全擋板，關(guān)閉排空閥，然后方可旋轉(zhuǎn)蝸輪手輪打開閥門發(fā)射清管器或恢復(fù)輸送介質(zhì)。
注意：取下安全擋板與打開閥蓋之前必須打開排空閥且確定排放徹底。
清管閥使用按如下圖解過程進(jìn)行
清管閥操作步驟圖解
10.7、 根據(jù)密封情況，及時加注密封脂。
清管作業(yè)流程示意圖
十一、技術(shù)參數(shù)：
訂貨須知
1、注明公稱壓力，公稱通徑，使用介質(zhì)和使用溫度。
2、應(yīng)注明是否采用抗硫型閥、天然氣閥、防火抗靜電閥。
3、應(yīng)注明兩端法蘭連接標(biāo)準(zhǔn)，如未說明，本廠按GB9113-2000標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。
4、應(yīng)注明采用何種操作方式（電動、蝸輪傳動或手動）。
5、需注明主體材料。
6、結(jié)構(gòu)長度和連接形式可以按用戶要求設(shè)計(jì)制造。
十二、清管器的選用：
清管器是執(zhí)行清管動作的動力執(zhí)行元件，在管道內(nèi)流體壓力作用下，沿管線內(nèi)孔軸線方向移動，利用自身外圈的彈力與管道內(nèi)壁磨擦達(dá)到清管作用。主要有聚氨酯皮碗清管器和聚氨酯泡沬（炮彈式）清管器兩大類，并可內(nèi)裝電子定位發(fā)射機(jī)，對長輸管線實(shí)現(xiàn)無線電清管跟蹤。炮彈式清管器一次作業(yè)距離達(dá)30KM～100KM，皮碗式清管器一次作業(yè)距離可達(dá)100KM以上。
十三、部份清管器的應(yīng)用與比較：
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名 稱 |
特 點(diǎn) |
適用范圍 |
管道尺寸
（mm） |
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（皮碗式）
整體形 |
經(jīng)濟(jì)一體結(jié)構(gòu)；重量是鋼軸清管器的50%，清砂、清污和除水效果較好。 |
城市供水管線、供氣管線、油田輸油管線、注水管線、天然氣管線及化工管線等。 |
50～159 |
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（皮碗式）
鋼主體 |
鋼軸主體，由兩至四個皮碗組成，易組裝。錐形皮碗耐磨表面大，磨損后更換成本低。 |
長距離管線或結(jié)垢嚴(yán)重的污物較多的各種油、氣、水和化工管道清洗使用。 |
108～1000 |
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（皮碗式）
肋型刮蠟 |
鋼軸主體，由兩至三個皮碗組成，在兩皮碗之間等份安裝一固定彈簧片，彈簧片上安裝肋型聚氨酯刮刀。 |
長距離管線的刮蠟、多種污水排放管線、供水管線和化工管道清洗。 |
159～1000 |
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（炮彈式）
聚氨酯光面泡沬 |
高強(qiáng)度聚氨酯泡沬表面敷有聚氨酯彈性體涂層。 |
各種油、氣、水及新建管線。 |
50～1000 |
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（炮彈式）
聚氨酯鋼絲刷泡沬 |
高強(qiáng)度聚氨酯泡沬表面敷有聚氨酯彈性體涂層，并牢固鑲嵌螺旋鋼絲刷。 |
各種油、氣、水及化工管線的除銹、清污。 |
50～1000 |
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（炮彈式）
聚氨酯碳化硅泡沬 |
高強(qiáng)度聚氨酯泡沬表面敷一層碳化硅（金剛砂），表面硬度高，耐磨，除銹功能強(qiáng)。 |
各種油、氣、水及化工管線的除銹、清污。 |
50～1000 |
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注： 1、輸送介質(zhì)不得與聚氨酯材質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)，否則應(yīng)向清管器專業(yè)廠家訂制合適材質(zhì)的清管器。
2、清管器的長度可按清管閥閥芯允許容納長度向廠家訂制。
3、所清管線距離在5KM以下時宜采用價格較低的炮彈式清管器。 |
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