閥門(mén)無(wú)處不在!-圖爾水工業(yè)
如今,閥門(mén)幾乎可以在任何地方找到:在我們的家中,在街道下,在商業(yè)建筑中以及在電力和自來(lái)水廠(chǎng),造紙廠(chǎng),煉油廠(chǎng),化工廠(chǎng)以及其他工業(yè)和基礎設施中的數千個(gè)地方。閥門(mén)行業(yè)的確是肩負重任,其行業(yè)從水分配到核電再到上游和下游的石油和天然氣不等。這些最終用戶(hù)行業(yè)中的每一個(gè)都使用一些基本類(lèi)型的閥門(mén)。以下是一些例子:
水工程
在水的分配世界中,壓力幾乎總是相對較低,環(huán)境溫度則始終如此。這兩個(gè)應用事實(shí)使許多閥門(mén)設計元素無(wú)法在更具挑戰性的設備(例如高溫蒸汽閥門(mén))上找到。供水的環(huán)境溫度允許使用其他地方不適合的彈性體和橡膠密封件。這些柔軟的材料使水閥能夠緊密密封滴水。
供水閥的另一個(gè)考慮因素是材料的選擇。鑄鐵和球墨鑄鐵廣泛用于水系統,尤其是外徑較大的管線(xiàn)。用青銅材料可以很好地處理很小的管線(xiàn)。
大多數自來(lái)水廠(chǎng)閥門(mén)看到的壓力通常低于200psi。這意味著(zhù)不需要厚壁的高壓設計。話(huà)雖這么說(shuō),在某些情況下,水閥是為應對更高的壓力而設計的,最高可達到300psi。這些應用通常在靠近壓力源上使用。有時(shí),在大壩的最高壓力點(diǎn)也可以找到高壓水閥。
廢水
進(jìn)入設施或結構的新鮮飲用水的另一面是廢水或下水道的輸出。這些管線(xiàn)收集所有廢液,并將它們引至污水處理廠(chǎng)。這些處理廠(chǎng)配有許多低壓管道和閥門(mén),以執行其工作。在許多情況下,對廢水閥門(mén)的要求比對清潔水服務(wù)的要求寬得多。鐵閘閥和止回閥是此類(lèi)服務(wù)的最受歡迎選擇。
電力行業(yè)
大部分電力都是使用化石燃料和高速渦輪機在蒸汽發(fā)電廠(chǎng)中產(chǎn)生的。剝開(kāi)現代發(fā)電廠(chǎng)的蓋子,可以看到高壓,高溫管道系統。這些干線(xiàn)是蒸汽發(fā)電過(guò)程中關(guān)鍵的部分。
閘閥仍然是發(fā)電廠(chǎng)開(kāi)/關(guān)應用的主要選擇,盡管也有特殊用途的Y型截止閥。高性能,關(guān)鍵服務(wù)球閥在一些發(fā)電廠(chǎng)的設計人員中越來(lái)越受歡迎,并且正在這個(gè)曾經(jīng)由線(xiàn)性閥主導的世界中取得進(jìn)展。
除了主要的蒸汽閥外,發(fā)電廠(chǎng)還配有輔助管道,其中裝有大量的閘閥,截止閥,止回閥,蝶閥和球閥。
核電廠(chǎng)以相同的蒸汽/高速渦輪機原理運行。主要區別在于,在核電站中,蒸汽是由裂變過(guò)程產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生的。核電站閥門(mén)與它們的化石燃料堂兄弟相似,除了它們的血統和絕對可靠性的額外要求。核閥以極高的標準制造,合格和檢查文件長(cháng)達數百頁(yè)。
石油和天然氣生產(chǎn)
油氣井和生產(chǎn)設施是閥門(mén)的重度用戶(hù),包括許多重型閥門(mén)。盡管不再可能在空中噴涌數百英尺的噴油,但這顯示了地下油氣的潛在壓力。這就是為什么將井口放在一根長(cháng)管子的頂部。這些組件將閥門(mén)和特殊配件組合在一起,可承受10000psi以上的壓力。
除了井口本身外,許多輔助設施還遍布油田或天然氣田。用于預處理石油或天然氣的工藝設備需要許多閥門(mén)。這些閥門(mén)通常是碳鋼,等級較低。
離岸產(chǎn)業(yè)
海上石油鉆井平臺和生產(chǎn)設施的管道系統包含許多按照許多不同規格制造的閥門(mén),以應對各種各樣的流量控制挑戰。這些設施還包含各種控制系統回路和泄壓裝置。
流水線(xiàn)
盡管大多數管道是看不見(jiàn)的,但它們的存在通常是顯而易見(jiàn)的。指示"石油管道"的小標志是地下運輸管道存在的明顯標志。這些管道在其整個(gè)長(cháng)度上都裝有許多重要的閥門(mén)。按照標準,規范和法律規定的間隔時(shí)間找到緊急管道截止閥。這些閥門(mén)在泄漏或需要維護時(shí),起到隔離管道的重要作用。
管道還需要能量來(lái)對抗管道的摩擦并維持管道的壓力和流量。使用的壓縮機或泵站看起來(lái)像加工廠(chǎng)的小型版本,沒(méi)有高高的裂化塔。這些站是數十個(gè)閘閥,球閥和止回閥的所在地。
煉油和石化
精煉閥比其他任何閥段都要占用更多的工業(yè)閥使用量。精煉廠(chǎng)既有腐蝕性液體,又有高溫。這些因素決定了如何按照API閥門(mén)設計規范(例如API 600(閘閥),API 608(球閥)和API 594(止回閥))構造閥門(mén)。由于許多此類(lèi)閥門(mén)遇到的苛刻服務(wù),經(jīng)常需要額外的腐蝕余量。通過(guò)API設計文檔中指定的較大壁厚可以體現出這種余量。
化學(xué)性
化學(xué)工業(yè)是各種類(lèi)型和材料的閥門(mén)的主要用戶(hù)。從小批量工廠(chǎng)到在墨西哥灣沿岸發(fā)現的巨大石化廠(chǎng),閥門(mén)是化學(xué)過(guò)程管道系統的重要組成部分。
與許多精煉過(guò)程和發(fā)電相比,化學(xué)過(guò)程中的大多數應用壓力較低;S(chǎng)閥門(mén)和管道中最受歡迎的壓力類(lèi)別是150和300類(lèi)。在過(guò)去40年中,球閥已從線(xiàn)性閥中脫穎而出,化工廠(chǎng)也一直是市場(chǎng)份額收購的最大推動(dòng)力。彈性閥座球閥具有零泄漏截止功能,非常適合許多化工廠(chǎng)應用。球閥的緊湊尺寸也是一個(gè)受歡迎的功能。
由于許多化學(xué)藥品和化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程具有腐蝕性,因此材料的選擇至關(guān)重要。事實(shí)材料是316/316L級奧氏體不銹鋼。這種材料很好地抵抗了有時(shí)會(huì )令人討厭的液體腐蝕。
液化天然氣和天然氣分離
液態(tài)天然氣(LNG)和氣體分離所需的過(guò)程都依賴(lài)于廣泛的管道。這些應用需要可以在非常低的低溫下運行的閥門(mén)。在發(fā)展迅速的液化天然氣行業(yè),一直在尋求升級和改善天然氣液化的過(guò)程。為此,管道和閥門(mén)變得更大,并且壓力要求也提高了。
LNG和氣體分離廠(chǎng)都具有低溫閥,必須在這些低溫條件下保持可操作狀態(tài)。這意味著(zhù)必須通過(guò)使用氣體或冷凝塔將閥填料系統提升至遠離低溫流體的位置。該氣柱可防止流體在填料區域周?chē)纬杀,從而防止閥桿轉動(dòng)或上升。
商業(yè)建筑
商業(yè)建筑圍繞著(zhù)我們。實(shí)際上,每座建筑物的共同點(diǎn)是水。所有這些結構都包含各種管道系統,這些管道系統以飲用水,廢水,熱水,灰水和防火的形式攜帶多種氫/氧化合物組合。
從建筑物的生存角度來(lái)看,消防系統至關(guān)重要。建筑物中的消防幾乎普遍采用清潔水來(lái)填充。為了使消防水系統有效,它們必須可靠,具有足夠的壓力并且必須在整個(gè)結構中方便地放置。這些系統設計為在起火時(shí)自動(dòng)通電。
高層建筑在頂層與底層之間需要相同的水壓服務(wù),因此必須使用高壓泵和管道來(lái)使水向上移動(dòng)。管道系統通常為300或600類(lèi),具體取決于建筑物的高度。在這些應用中使用所有類(lèi)型的閥門(mén)。
在大型企業(yè)結構(例如辦公樓,旅館和醫院)中發(fā)現的商用空調系統通常是集中式的。它們具有大型冷卻器單元或鍋爐,用于冷卻或加熱用于傳遞冷或高溫的流體。這些系統通常必須處理制冷劑或者在主要加熱系統的情況下必須處理蒸汽。由于蝶閥和球閥的緊湊尺寸,這些類(lèi)型已在HVAC冷卻器系統中流行。
在蒸汽方面,一些直角回轉閥已開(kāi)始使用,但許多管道工程師仍依賴(lài)線(xiàn)性閘閥和截止閥,特別是在管道需要對接焊接端的情況下。對于這些適度的蒸汽應用,由于鋼的可焊接性,已經(jīng)取代了鑄鐵。
結論
盡管在星巴克或奶奶出門(mén)旅行期間可能看不到本文提到的閥門(mén)應用的證據,但一些非常重要的閥門(mén)始終在附近。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機中甚至還設有一些閥,用于到達那些位置,例如化油器中的那些控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機的燃料流量的閥,以及發(fā)動(dòng)機中的那些控制進(jìn)入活塞和再進(jìn)入汽油的流量的閥。如果這些閥門(mén)與我們的日常生活距離不夠近,請考慮以下事實(shí):我們的心臟會(huì )通過(guò)四個(gè)重要的流量控制裝置定期跳動(dòng)。
