圆筒型FPSO快关阀系统的设计与应用

本文介绍了圆筒型FPSO快关阀系统的架构、相关计算要求和注意事项,并进行了举例计算,可以为其他项目提供参考和借鉴。

华龙一号安注系统电动截止阀可靠性试验及评估研究

作为核反应堆系统中的关键设备,阀门在核反应堆系统中起着至关重要的作用,其可靠性直接决定着核反应堆安全以及人员安全。本文针对华龙一号安注系统电动截止阀,采用3个试验样机开展可靠性试验,通过模拟使用工况下的冷热态寿命试验,获得了该型阀门的典型失效——阀座内漏,并基于试验数据采用小子样试验的半经验评估方法完成了可靠性评估,确定该安注系统电动截止阀全寿期无故障动作360次的可靠度大于0.99。

核级典型电动截止阀FMECA及试验验证

作为核反应堆系统中的关键能动设备,阀门在核反应堆系统中起着至关重要的作用,其安全性直接决定着核反应堆安全及人员安全。本文针对安注系统电动截止阀,基于使用特点对其开展故障模式、影响及危害性分析(FMECA),找出其结构中潜在的故障模式及其原因与影响,并根据失效分析结果有针对性地开展寿命试验,以激发潜在的故障,验证分析结果并获得该阀最为典型的失效模式。

专用树脂安全生产自动化改造总结

为提升专用树脂生产的安全性,采取了一系列自动化提升措施:①对氯乙烯回收压缩系统进行了改造,在压缩机进口管线和回流管线上增加切断阀,并优化了DCS程序,由人工启停压缩系统升级为DCS一键启停;②对压力容器放空管线进行了安全升级,在爆破片和安全阀之间增设压力表;③在氯乙烯输送管线上增加了远程控制点并优化了输送程序;④在氯乙烯球罐及储槽注水管线上增加远传切断阀门,由人工现场操作升级为自动注水系统远程操作。

LNG用截止阀超低温实验填料温度影响因素分析

为确保液化天然气(LNG)系统的安全性和可靠性,超低温截止阀在极端工况(-196℃)下必须具备极高的耐低温性能。对超低温截止阀DN15进行温度场实验,采集235个超低温截止阀的填料压盖温度数据,经处理后对温度场进行正态分布验证,结果显示填料部分温度场符合正态分布规律。将实验中可能影响温度的因素进行参数化,计算出在对流换热系数、氮气层高度和氮气层温度等3个参数影响下填料压盖部位的温度,并生成填料温度的概率分布图。

单作用气动执行器增大扭力方法探究与应用

单作用气动关断阀在失气时,依靠弹簧对阀门进行复位,而对于阀体为球型阀门的气动关断阀,如果扭力不足,很容易出现阀门卡阻现象,起不到应有的安全保护作用,存在很大的风险隐患。通过分析气动关断阀的内部结构,总结阀门卡阻故障原因,本着降本增效的理念,对比分析了3种增大执行器扭力的方法,在不改变原设计基础上,探究增大扭力的创新方案,提高关断阀安全可靠性。

基于冲蚀-空蚀分析的切断阀流道结构研究

在正常使用过程中,切断阀内部通常存在多相流,造成冲蚀和空蚀,使切断阀受到损伤,导致调节能力下降、使用寿命降低。针对这一现状,本文通过建立流动分析模型、空蚀模型和冲蚀模型,以数值仿真的手段对某一切断阀在不同开度下内部流场、空化情况和冲蚀磨损分布开展研究,得到了切断阀的流场分布和流量特性曲线,发现空蚀主要位于切断阀出口壁面,而冲蚀在入口和出口均有分布。这对后续阀门结构和工况参数的改进具有一定指导意义。

易熔塞测试装置的研究设计

易熔塞一般用于气瓶、容器、液力耦合器、紧急切断阀等装置和设备上,当环境温度升高,达到设定值时,易熔塞中的易熔合金就会发生融化,从而对装置和设备起到过载保护的作用。易熔塞测试装置是易熔塞试验过程中不可或缺的重要设备,对验证易熔合金的熔化温度及抗挤出压力方面具有重要意义。对低温介质用紧急切断阀中使用的易熔塞进行测试所需要的专用测试装置进行了研究和设计。

截止节流阀两相流致噪声特性分析

随着空调技术的发展,新型节流阀如电子膨胀阀、截止节流阀、短管节流阀等代替了毛细管在空调上的应用。但目前对截止节流阀的研究少之甚少,故而对不同流量下截止节流阀的流场进行计算。通过数值计算得到不同工况下的压力场、速度场、声功率级等的分布。结果表明:随着阀门入口流量的增大,阀门节流孔处的最大流速从44.331 3 m/s增大到77.560 4 m/s;随着阀门入口流量的增大,节流孔处的压降也逐渐增大;当阀门入口流量从0.014 kg/s增大到0.024 kg/s,阀门下游最大噪声从104.640 2 dB增大到122.751 5 dB;流场中噪声主要集中在阀门下游和节流孔,且最大噪声出现在阀门下游的直管段末端,噪声的分布特点也为阀门的进一步优化提供方向。

一种漏水自动关断系统设计

日常生活中,水管破裂、设备故障、水阀忘关等造成漏水的情况时有发生,漏水将导致水资源浪费或造成间接财产损失。针对漏水问题,设计一种漏水自动关断系统,并进行试验验证,给出系统方案设计、各部件组成、控制方式、试验验证等。该系统能自动检测水管中水流是否长时间未关断,若连续水流时间超过设置值,则系统通过电机带动机械手自动关闭水阀,避免水资源的大量浪费。由于该系统时间设置灵活,并自带水力发电机,无需自备或外部供电,使用和安装非常方便。

新型液压支架用截止卸荷阀的分析与应用

寺河煤矿井下工作面液压支架以往自锁球形截止阀对下游管路无卸荷功能而易引发安全事故,设计了一种新型液压支架用截止卸荷阀,可实现进液截止、同步卸荷双重功能。对该阀的结构、工作原理、特点、性能进行了分析阐述,并在5312工作面进行了应用,能有效实现进液截止及卸荷功能,安全经济效益显著。

程序控制的含氟聚合物反应釜氮气置换管线的设计

止回阀是化工工艺设计中重要的安全设施,能阻止大量的液体、气体回流,但不能防止小流量的内漏。在一些自动化程度较高的含氟聚合物反应釜工艺管道设计中,氮气置换管线由于检查阀不能处于常开状态,加上止回阀内漏,含氟聚合物反应釜内的高压气体,如四氟乙烯(TFE)和1,1,1,2,2,3,3-七氟代-3-[(三氟代乙烯基)氧基]丙烷(C3VE)等危险气体反窜至氮气总管内,进而进入其他装置设备或管道中,增加发生事故的风险。通过增加自动切断阀、自动检查阀,并结合水封罐的设计,不仅能够避免含氟聚合物反应釜内高压危险气体反窜至公用工程氮气管道,再进入其他装置或管道,保证安全,还能够实现反应釜反应过程的自动化,满足了工厂的需求。

基于COMSOL的低温截止阀安全性仿真研究

为深入研究DN150低温截止阀在试验过程中的安全可靠性,采用数值模拟分析和现场工程试验相结合的方法,利用COMSOL Multiphysics软件计算低温截止阀在开启和关闭状态时的热量耗散、应力集中及流体流动的情况。结果表明:低温截止阀在阀门内外壳体处存在温度梯度,会出现显著的温度耗散情况;受热应力和固定约束影响,波纹管组件连接处出现应力集中;在阀门开关瞬间,管道中的液氮流速会出现瞬变,阀门内部的流体流动会出现漩涡流,影响阀门阀瓣和阀座密封副的密封性。

安全仪表系统在成品油库的应用与实践

安徽省某公司成品油油库构成二级重大危险源,该重大危险源无独立安全仪表系统和储罐紧急切断系统,构成重大安全隐患。经过安全完整性评级(SIL)和改造完善后,增设安全仪表系统,14台安储罐装音叉液位开关和电液、电动切断阀,采取“1oo1”表决方式实现储罐高/低液位报警联锁切断功能,其中构成二级重大危险源的储罐都设置现场紧急停车按钮,安全仪表系统有效降低成品油库危险性,为安全生产提供了保障。

煤渣料斗切断阀的探讨分析及改进措施

通过对某化工煤渣料斗实际工况的勘察,结合当前料斗切断阀存在的问题进行分析,引入当前市场应用成熟的插板阀,并在此基础上进行改进,形成以硬密封为主、软密封为辅助的双级密封功效的新型料斗切断阀。引入气缸执行器实现自动化开关,以此实现对煤渣切断的同时,也能对煤渣中的液体介质水等形成第二道密封,彻底解决现场污水无法根本去除以及人力开关时间长、煤渣卡顿难清理导致存有安全隐患的难题。该阀具有安装使用方便、寿命长易维护、不卡顿的优点,可广泛用于现场类似工况。

供气系统大口径主切断阀结构优化设计

针对原有供气系统主切断阀在使用过程中造成的闸板开裂、传动链连接部位无法拆卸、密封面损伤、执行器漏油以及无法智能化管理等现象进行结构与选型优化设计,并在此基础上通过数值模拟的方法对模型的主要部件进行应力、应变分析。结果表明,优化之后的模型受到的应力小,其变形也更小;对其进行出厂验收,强度、密封等性能均满足出厂要求。优化设计后的主切断阀整体结构更加合理,维护性更便利,性能更加可靠,自2022年运行以来,该阀门动作准确,无泄漏现象发生。

自动化关井技术研究现状及展望

自动化关井技术与装备在应对紧急情况下的关井操作难题方面具有显著优势。对于解决关井不及时、操作效率低等问题十分有效,减少溢流量,保障钻井作业和人员安全。文章调研了国内外自动化关井技术、井控装备现状及其应用情况,包括自动化井控软件、一键关井装置和自动抢接钻具止回阀装置等,表明运用自动化关井工艺和自动化井控装备能够显著提高关井效率,规避手动关井造成的人为操作失误,并探讨了自动化关井工艺和自动化井控装备在可靠性和稳定性上存在的问题及其解决办法,以期为我国自动化井控技术发展提供思路。

阀门调节对水锤压力的控制效果对比研究

水锤作为输水工程中常见的安全性问题,往往由阀门非正常操作引起,因此有必要对比分析不同阀门调节方式下的水锤问题。通过CFD技术和动网格技术模拟了不同的单、双阀调节方式,分析了管道内不同位置处的水锤压力波动情况。结果表明,单阀调节时,先快后慢的关阀方式在一定的快关关闭量范围内对水锤有抑制作用,快关关闭量过大,即会起到恶化水锤的效果,快关量为60%时可对水锤压力进行有效控制,而快关量为80%时则会恶化水锤;双阀调节时,综合考虑两阀之前和两阀之间压力可发现同时采用“前0.25 s关60%,后0.25 s关40%”方式可避免过高压力及负压的出现。研究结果可为实际工程中阀门快速关断过程设计和操作方案提供参考。

形状记忆合金驱动的关断阀的设计

为对水汽取样装置的仪表进行超温保护,设计了形状记忆合金驱动的机械式关断阀,包括其整体结构和零部件。该关断阀阀体及大部分零部件采用316 L不锈钢制作,用温度灵敏度高的NiTi形状记忆合金作为驱动弹簧来控制阀门的开启和闭合。对形状记忆合金弹簧进行了力学计算和尺寸参数设计。将原始长度为73 mm的驱动弹簧加热到950℃保温20 min,经快速冷却获得马氏体组织,在室温下把马氏体组织状态下的驱动弹簧压缩到51 mm,装入阀体。试验测试的结果表明:在正常温度下,弹簧长度不变化,阀门通畅,可以取水样。当温度超过49℃时,驱动弹簧伸长推动阀芯与凸环接触,阀门关闭,停止取水样;需再取水样时,按压另一端的按钮即可恢复阀门畅通。关断阀在断电的情况下也能工作,安全可靠。

阀门部分行程测试的探讨与应用

介绍了紧急切断阀部分行程测试的应用背景,列举了目前主流的三种实施方案,并从安全可靠性、经济性、使用注意事项等方面综合分析了三者的优缺点;介绍了具有部分行程测试功能的紧急切断阀的平均失效率的计算公式,并通过实例计算验证了部分行程测试对于平均失效率的影响。探讨了部分行程测试的使用场合,以及是否采用具有部分行程测试功能的阀门即可满足安全性需求,经过分析得出在使用部分行程测试阀门时需要关注的参数。