手动阀门与配管知识

1、CNOOC Ltd. Tianjin中海石油（中国）有限公司天津分公司渤中26-2油气田2 配管2.1 概述配管的作用是根据工艺流程的要求，用管子、管件、阀门等将设备的进出口连接起来，使之成为一个完整的系统。在平台上，相对于设备和系统而言, 管道的操作和维修较单一，但无论如何，对配管应有充分了解。2.2 管段号的意义举例：“8CRF11O07A2HT”的具体意义是，公称直径介质代号平台代号管道编号压力等级保温电伴热压力等级:A2-150 LBA3-150 LBA4-150 LBA5-150 LBA7-150 LBB2-300 LBB3-300 LBB5-300 LBB7-300 LBD2-60

2、0 LBD3-600 LBD5-600 LBD6-600 LBE2-900 LBE3-900 LBE5-900 LBF2-1500 LBF5-1500 LB介质代号:BD 气体排放； IW 注水；CD 闭式排放； OD 开式排放；CR 原油 ；CM 化学药剂； DF 柴油 ；AV 放空；FI 消防水； SW 海水；FW 淡水； UA 公用空气；HM 热介质； IA 仪表空气。2.3 管道标识FPU 上采用的方法是用一块13 cm×6 cm 的不干胶纸片,粘贴在管道阀门两侧。纸片为黄色，并用黑颜色标示出介质代号、介质流向。为区分电伴热保温与普通保温，电伴热管道还须粘贴一张同样颜色和尺寸

3、的不干胶纸片，其上标示出“Electric Trace”。2.4 阀门的标识阀门的形式种类、压力等级、材质、连接形式等都较多，为便于阀门的采办、安装、管理及维修，制定了一个阀门的编号原则。根据该原则，给每个阀门一个代号, 同时该代号作为阀门的标识全部标在制造厂的阀铭牌上。阀门的编号原则：公称尺寸阀门形式压力等级材质端部连接形式附加说明。阀门形式：G闸阀B球阀T三通阀N针阀C单向阀F蝶阀L截止阀压力等级:AANSI 150 LBBANSI 300 LBCANSI 600 LBDAPI602 800 LBEANSI 900 LBFANSI 1500 LB阀门材料：1:碳钢2:不锈钢3:铜镍合金4:

4、铜铝合金5:铸铁端部形式:F平面法兰J钢圈法兰R凸面法兰SNPT 螺纹W对焊X插焊L加长阀体M特殊端部附加说明:F通孔型；R缩孔型；H耐高温；L升降型(单向阀)；A角型；E偏心；P塞式(单向阀)；YY 型(截止型)；C加衬里；W夹板式(蝶阀和单向)； T顶装阀。例: 4 B A 1 R F附加说明(通孔型)，凸面法兰，碳钢，150 LB，球阀，4。阀门的种类、主要用途、功用及操作要求：阀门是用来控制流体在管内流动的一种装置，它的主要作用是：启闭接通或切断管内流体的流动；调节调节管内流体的流量；节流使流体通过阀门后产生一定的压力降。另有一些阀门，能根据一定因素自动启闭，以控制流体的流向，维持一定

5、的压力，或发挥其它的一些作用。BZ26-2 油田工程中使用的阀门有闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、针形阀和单向阀等6 种，现将其形式、特点、功用及操作要求介绍如下：1) 闸阀形式：阀体内有一平板(楔形板)与介质流动方向垂直，当转动阀门手轮，平板就缓缓升起，阀即开启；反之，阀关闭。闸阀按其阀杆提升形式可分为明杆和暗杆两种形式。闸板可以做成单阀板、双闸板及弹性阀板。特点：密封性能好，流体阻力小，启闭力较小，适用范围广，具有一定的流量调节性能，但不适于频繁操作。在操作时，若部分打开闸板，将有可能产生振动和加速闸板与阀座密封表面的磨损。功用：适用于粘度较大的油品及含固体颗粒的介质。因此，在原油、柴油、淡水、

6、热介质油等管道上广泛地应用。操作：闸阀不能突然开闭，开关时应缓慢，以防止产生水锤，打开阀门时同时也能冲掉内部沉积物。不允许用板手或杠杆加力关闭阀门。当阀全开时，必须将手轮向关闭方向旋转1/4 圈，以防止粘结。2) 截止阀形式：利用阀杆控制装在下面的阀盘与阀体内的突缘部分阀座的分开与闭合，来控制阀的启闭。特点：节流，调节流量，截止流体，压降大。功用：适用于需调节流量，降压的管道上。为防止堵塞和磨损，不适用于带颗粒和粘度较大的介质。操作：同闸阀。3) 球阀形式：球阀基本上是旧式旋塞阀的一种变形。一个中间开孔的球体作阀芯，靠旋转球体来控制阀的开和关。球阀按其内球的固定形式分浮球和耳轴式两种。球的实装

7、形式分分体式装和顶装两种。按密封形式可分为单密封和双密封(双关断)两种。按其密封材料可分为软密封(TEF)和硬密封(316SS 等)两种。特点：结构简单，阀杆长度短，重量轻，开关迅速，流体阻力小，密封好。但不能作流量调节阀用。功用：适用于粘度较大的介质和要求迅速开关的部位。主要用于开关场合。操作：在条件允许的情况下，球阀开启时要求慢，以免产生水击现象。球阀在操作中尽可能不要作为调节阀使用，尤其在流体中有杂质和固体颗粒存在时，阀应尽可能处于全开或全闭状态，以免密封件被冲蚀破坏。顶装球阀用于生产和计量管汇、清管器的进出口。不允许用扳手或杠杆加力关闭阀门，以免产生过大的力矩而损坏阀杆。4）蝶阀形式：

8、阀芯形状为圆盘形，它能绕阀体内的一固定轴旋转，以此来达到开启或关闭阀门的作用。特点：结构简单，外形尺寸小、重量轻、开关迅速，并有一定的调节性能。功用：由于密封结构及材料的问题，三偏心蝶阀密封性能好，启闭扭矩小，能达到零泄漏，零摩擦；普通蝶阀只适用于低压场合和低粘度介质。对于三偏心硬密封蝶阀, 可用于高压油气系统代替球阀。操作：由于阀的本身结构与其它阀不同，在开启和关闭阀门中，对手柄操作的蝶阀，必须注意在转动手柄前打开自锁机构，转动停止后须锁上自锁机构，并确认自锁机构是否起作用。5）针形阀形式：针形阀也简称针阀。针阀的作用是利用装在阀杆下的顶针与阀体出口的通道上端锥面部分的配合，来达到启闭作用。

9、特点：重量轻、外形尺寸小，密封性能好，一般用在1管径以下，但易被杂质堵塞。阀压差大。功用：适用于仪表阀门，或用于油品的取样、小管流量调节处。BZ26-2 油田中,针形阀用于油气取样，或作化学药剂管道的流量调节阀使用。操作：针形阀操作时，不允许在关闭时使用扳手等工具加力,以免挤压坏针形阀密封面。6) 单向阀形式：它是一种自动阀门。在阀体内有一摇板或活塞，当介质流向与阀体上标示的流向一致时，阀依靠流体的力量开启阀门；当介质倒流时，阀同样地依靠流体的力量，活塞或摇板的自动弹簧附加力而关闭，起到防止介质倒流的作用。按结构特点单向阀一般分为旋启式和升降式两种。特点：单向阀一般安装在水平管道上，带弹簧复位

10、的单向阀可安装在流体向上流动的垂直管道上。功用：适用于无机械杂质的管系。BZ26-2 油田工程中单向阀用于离心泵,压缩机出口管道上, 控制阀下游管道及一些不许有介质倒流部位的管道上。2.5 管道材料BZ26-2 油田工程工艺管道及公用系统管道(除生活块以外)所有的碳钢管道都选用ASTM A106 GR-B 无缝钢管。不锈钢管道选用ASTM A312 TP316L 标准无缝钢管。碳钢法兰选用A105 标准锻钢法兰。碳钢管件选用A234 GR WPB 标准材料。不锈钢法兰选用A182-F316L 标准材料，而不锈钢管件亦选用A182-F316L 标准材料。在消防系统中对于大于等于2的管道采用玻璃钢

11、管。2.6 管道附件简介: BZ26-2 油田工程管道系统中主要管道附件有管道滤器、阻火器、自动排气阀。现简介如下：1) 管道滤器管道滤器是用来除去介质中大于一定尺寸的固体颗粒的设备，用于保护下游设备的正常运转。管道滤器根据其结构形式一般分为篮式滤器和Y 型滤器。2) 阻火器阻火器是阻止管道，设备外界明火倒回管道内部的一种安全装置。它是一个两端有进出口通道的小型容器，内部装满不规则状态的铜丝或不锈钢丝。由于丝网状物对气体火焰的分割且铜和不锈钢传热较快，阻火器内的金属网起到分割火焰和降温散热作用从而阻止火焰倒回管道。BZ26-2 油田工程中,阻火器安装在向大气放空管道的上部和端部，如闭式排放罐上

12、的冷放空口等。安装阻火器后，管内产生负压将空气倒吸时，或大气放空管道排放时，外界的明火不至于倒吸而引起火灾,这样起到保护管道,并使设备正常,安全运行的作用。3) 自动排气阀自动排气阀安装在平台消防管道的最高处。该装置在管道正压状态时能自动排除密闭管道内的空气，在管道负压状态时又能自动开启，使管道内充满空气。自动排气阀的作用是维护干式海水消防系统的正常运行。其工作过程是当干式海水消防系统在启动时消防管道充水，在系统高处的自动排气阀排出管系内的空气。当海水消防系统运行结束后，打开海水消防管道系统最低点的排放阀，排出管内的积水，且空气通过自动排气阀进入海水消防管系以替换出管内积水，使海水消防管道处于

13、干式状态。2.7 管道的排污和放空一般说明:配管设计中,由于空间及其它条件限制,管道中出现U 型管道布置。为了试压，生产调试和检修的需要，在系统最高点安装放空阀，最低点安装排污阀，也包括U 型管的高点和低点，和BD 系统中的低点排放。管道的排污和放空阀在管道系统中的作用一般为：1）排出管道内的积液；2）管道扫线和惰气的进出口；3）投产调试、试压时作压力源接口和排放口。根据高低点放空排放的作用，在平台正常操作时必须注意以下几点：1）消防水系统及淡水、海水系统等没有电伴热的管道，在管道停止运行时必须排尽管内积水；2）平台上油水管道放空和排放时，必须正确操作阀门；3）安全阀出口管道(所有油气管道上)

14、都有一个排放阀。该阀门要求定时排放安全阀出口管道上的积液，以减低安全阀出口背压，保证安全阀的正常运行；4）BD 主管上的低点一般都设置了排放阀,正常运行时也要求该阀定时排放，以保证BD 管系的正常运行;5）在空间及条件允许的情况下,单向阀和关断阀之间都加装排放阀,以便能排去单向阀与关断阀之间的积液。2.8 管道系统的检查与维修2.8.1 准备工作平台上对管道的检查与维修作业，存在着许多制约因素，对动火作业要求尤其严格。为了减少经济损失，通常在不停产情况下完成管道的检查与维修。加上平台远离陆地，交通不便，又受到油田现场场地和加工设备的限制，要求必须在作业前做好充分准备。准备工作主要包括：1）现场

15、调查、了解所要检查与维修的管道部位、故障性质、管道标识等。2）进行必要的预制，减小现场工作量。3）检查与维修时使用的工具、设备(包括试压泵)的准备。4）需拆除保温层的管道，要预先拆除，并准备好修复用的保温材料。注意保护电伴热保温的伴热带、电缆和接线盒。5）准备好更换用的垫片、螺栓，还要准备一定数量的盲板。6）提出现场动火报告，确定安全动火监督人员，准备好现场防火设备。7）制定现场检查程序与维修废弃物的处理措施。8）确定施工顺序并制定应急措施。2.8.2 管道内介质的卸压、排放和清洗对原油、天然气、柴油、化学药剂和其它易燃易爆介质的输送管道，在检查与修理时，必须先将管道卸压、排放。需动火作业时，

16、还要预先仔细地用蒸汽、惰气、氮气等对管道进行清洗和吹扫。其操作顺序如下：1) 将要检查和维修的管道与其它管道隔离切断。在这里要根据油气管道的实际情况具体处理。一般应根据被检查和维修管道流程情况。导通流程，关闭相关阀门隔离该管道，再将管内压力卸至BD、CD 或OD 系统，至于卸至何系统应根据管内介质而定。若不能卸入以上系统，则用排放阀或放空阀卸压，但必须征得安全监督员的同意，并有安全监督员在现场监督。在卸压时必须用临时管道接到排放容器或安全的地方。在此必须注意：(1) 隔离阀要求锁关挂牌,以免误操作引起危险。(2) 注意排泄物的回收。(3) 露天作业时要注意风向。(4) 与火源隔离。2) 管道内

17、卸压且压力下降后方可打开排放阀，排出管内流体。如没有排放阀，将法兰螺栓多松开一些，增加排放量，但不应将螺栓拆下来，应将螺栓保留在随时可以拧紧的状态。如果是天然气管道，要注意天然气的排泄情况。管道卸压至零后，通入惰气使残留天然气强制排出。3) 管道内介质全部排出后，在管道两端法兰处插入盲板并拧紧螺栓，以确保该部分管段与其它管段完全隔离,然后挂上警示牌。4) 由管道一端吹入蒸汽，从另一端排放口排出凝结水和油蒸汽，对吹出来的油水要收集起来，操作者不能将排出来的气体吸入肺内。5) 管道的清洗和吹扫应反复进行，直到确信所有可燃物全部排出为止。2.8.3 管道的检查管道的检查,包括检查管道是否堵塞、泄漏、

18、固定松动并检查外部腐蚀、测量壁厚、法兰或螺纹联接是否正常，涂层和保温层是否损坏等。1) 管道堵塞：管道堵塞物在投产初期很可能是由于施工中遗留在管道内的铁屑、棉纱、管道腐蚀物、泥沙等。尤其是一些小管径管道，由于壁厚再加杂物沉积, 在生产过程容易被堵塞。管道堵塞的部位多数位于低处的管段，有弯管截流的部位和流速较低的部位。检查时通常应拆掉可能堵塞部位的阀门或配件，观察堵塞的程度，查清堵塞物的性质，然后决定是否需要修理和修理的方案。2) 管道漏泄：海上平台油气管道的泄漏是十分危险的。如发现和处理不及时，就有可能导致恶性事故的发生。公用管道的泄漏，虽然危险较小，但也会导致一定的损失。因此操作人员在日常或

19、定期检查中要认真检查，特别注意油气、化学药剂、热介质油管道等的法兰连接处、阀门填料函以及部分管道放空和排污等部位。有些部位只需拧紧螺栓就可以止漏。检查人员应对操作人员汇报和记录的泄漏部位进行检验，分析泄漏原因，确定修理方案。3) 管道的晃动和振动：管道内流体压力的变化或所连接的设备运转振动会造成管道晃动或振动。另外固定管道的支架发生断裂，也会造成管道的晃动或振动。如SLPW 平台的天然气压缩机入口和出口管道由于压缩机进出口压力的脉冲变化会引起管道的振动。管道固定未到位，支架脱落等都会引起管道的振动。对出现晃动或振动的管道，要对管道支架和其它连接处进行外观检查，要检查支架或连接处的焊缝是否断裂。

20、必要时要拆开晃动或振动幅度大的管段的保温层进行检查，以确定管道支架焊缝有否裂纹，U 型管卡有否固定,管道支架是否放在支架上。最后应分析管道振动的原因。4) 管道的外部腐蚀：海上含盐潮湿气体与管道的接触是造成非保温管道外部腐蚀的主要原因。在管道表面防护涂料层破坏的部位，腐蚀严重，管道表面遭到利器撞击划痕等部位容易形成蚀坑。对于电伴热和保温管道，由于保温材料的化学成分不纯，并且大多数材料具有一定的吸水性，都能对金属产生腐蚀或充氧性腐蚀。例如含硫化物的矿渣棉在温度和水湿的作用下，会扩大金属的腐蚀程度。对于平台大部分电伴热和保温管道，由于海上潮湿空气和露天管道遭雨淋，再加上部分伴热保温管道防水绝缘层的

21、破坏，管道在水、热的作用下将加速腐蚀。所以检查管道的外部腐蚀情况应重点放在以上所述的部位。比较被腐蚀的管道和原来的管道的壁厚，根据壁厚的减小情况确定是否需要修理。5) 管道的壁厚：用超声波测厚仪测量管道的壁厚，然后计算管道的强度，决定是否更换。测量的部位应选择管道金属厚度有较大损失的地方如：节流、介质流向变化、管道外部腐蚀严重处以及管道内涂层被破坏处等。6) 法兰接头：对法兰联接的检查，主要是检查法兰与管道的焊缝，法兰面是否有裂缝，是否有腐蚀剥皮现象，螺栓和螺帽是否可以继续使用，丝扣是否完整。检查垫片时，用过的垫片不能再次使用。对于金属垫圈要检查是否变形，是否有划痕，是否被腐蚀。7) 螺纹接头：造成螺纹接头泄漏的原因主要是装配不合适、拧紧不到位、管道受力较大、腐蚀、振动以及螺纹加工质量差。一般在发现泄漏时，要对管道螺纹进行检查，如果在拧紧螺纹后仍然泄漏，就要拆开接头分析原因并最终作出相应处理。8) 涂层和保温层：如果管道表面出现锈斑、涂层变为深褐色或涂层起皮等，则说明该涂层附着不好。对保温层的检查主要集中于法兰阀门处、弯管处和管道支架处，这些地方的保温工艺比较复杂，容易出现保温铠装开裂现象。另外，还要注意容易被人践