陳月蘭

輸油管道控制閥門設計與實現(xiàn)

陳月蘭

（中石化洛陽工程有限公司儀電室，河南洛陽 471000）

在社會不斷發(fā)展的過程中，人們對油氣的需求也有很大的提升，但是對于這種不可再生能源，要想保證在人們日常生活中得到廣泛應用，就需要高度重視油氣儲運，只有這樣才能夠從根本上實現(xiàn)我國油氣行業(yè)的高速發(fā)展。在油氣運輸的過程中，需要使用相應的管道，但是在利用管道運輸的時候，還經常發(fā)生油氣運輸過多的現(xiàn)象，針對此種現(xiàn)象需要對油氣管道進行控制閥門設計，保證油氣在運輸的時候能夠更加合理。

輸油管道；控制閥門；設計

對于整個輸油管道來說，閥門對控制整個管道內部油氣流量起到非常重要的作用。除此之外，在使用控制閥門的時候還能夠有效改變介質的流動方向，借以提升輸油管道的應用。另外，控制閥門在油氣運輸的過程中，還承擔油氣運輸的開啟、關閉和壓力調節(jié)等功能，因此這就需要對油氣管道中的控制閥門高度重視［1］。在對控制閥門進行深入研究中還發(fā)現(xiàn)，其在使用過程中還經常會受到溫度和油料性質的影響，因此要想保證輸油管道中控制閥門的設計和應用能夠更好的進行，就需要對其自身涉及的各項因素進行全面考慮。

1　閥門外壁材料

要想保證輸油管道中的控制閥門在油氣運輸過程中發(fā)揮自身最大的作用，就要對其自身閥門外壁的結構和制造材料進行全面研究，借以保證油氣運輸更好的進行。在對閥門外壁材料進行選取的時候需要從四個方面進行考慮，在這里筆者針對閥門外壁材料選取過程中涉及的四個方面進行詳細的論述。

第一，要想保證閥門在整個輸油管道中發(fā)揮自身最大的作用，還需要對其自身的導熱性進行全面考慮，其根本原因在于整個閥門材料的導熱性對閥門的正常使用還會產生一些影響。在對閥門進行制作的過程中需要通過焊接、鑄造和熱處理這幾個工序，在這個過程中就需要對整個閥門的導熱性高度重視，借以減少閥門在使用過程中發(fā)生開裂的現(xiàn)象［2］。

第二，總的來說油氣在運輸的過程中，經常會發(fā)生輸油管內部壓強大于外部壓強的現(xiàn)象，這種情況就很有可能導致輸油管發(fā)生膨脹。因此在對輸油管內部閥門進行設計的時候還需要對其自身涉及的膨脹系數有一個全面的了解，使其在管道發(fā)生膨脹的時候進行有效控制，這樣對于提升整個輸油管道的安全性起到非常重要的作用［3］。

第三，在對輸油管道進行深入研究的過程中，還經常會因為輸油管道內部物質自身特性，造成輸油管道發(fā)生腐蝕，這就需要在對閥門外壁材料選取的時候對其自身的抗腐蝕性也進行全面考慮，盡量選取抗腐蝕性符合相應要求的外壁材料，這樣對于保證輸油管道和相應閥門的使用壽命起到不可忽視的作用。

第四，在進行輸油管道內部控制閥門制造的過程中，其制造過程和順序對整個閥門的質量都有一定影響，因此在進行閥門制造的時候還需要對其自身工藝性能進行全面考慮，這樣對于保證閥門自身質量起到非常重要的作用。在這里涉及的工藝性能主要包括四個方面，即鑄造性能、流動性、收縮性和偏析。在進行閥門設計的時候還要保證這四個方面能夠符合相應數據和規(guī)定，這樣不僅僅能夠提升閥門自身性能特點，對于促使輸油的順利進行也起到非常重要的作用。

2　輸油閥門受力分析

閥門的可靠性和安全性對整個油料運輸過程中均起到至關重要的作用，因此在設計閥門的過程中，必須充分考慮到傳輸過程中壓力的動態(tài)變化、甚至包括輸油管道承受到一定的擠壓、變形和震動后對控制閥門的影響。為了實現(xiàn)這一目標，在閥門設計過程中需要將閥門材質、外殼厚度以及受力情況做綜合地分析，才能得出最終的設計方案。

前面也清楚說明輸油管道閥門自身主要作用，就是對管道內部油氣流量進行有效的控制，因此在這個過程中就需要對整個輸油管道內部的閥門受力控制進行有效的分析，這樣對于提升輸油管道內部閥門的應用范圍起到非常重要的作用。目前在進行輸油管道內部閥門受力分析過程中采取的技術手段主要是三強度理論，這種理論在實施的過程中需要對輸油管內部相應因素進行數據分析，保證其能夠全面符合社會發(fā)展需求［4］。

另外在這個過程中還需要對筒體失效的原因進行深入研究，研究中發(fā)現(xiàn)筒體失效的原因主要有三個方面，在這里筆者就根據這三個方面進行全面論述。第一，在控制閥門發(fā)生彈性失效的情況下，其筒體內部所承受的壓力超過規(guī)定的屈服極限，在這個過程中就會導致整個筒體自身彈性失效。第二，當閥內外材料在長時間使用過程中發(fā)生變形的情況時，就會導致整個筒體自身失去原有的作用，因此在發(fā)生這種情況的時候就需要對閥門內外材料進行全面更換，保證閥門在整個輸油管道中發(fā)揮自身最大的作用。第三，筒壁在使用的過程中也會因為資源條件和外界原因發(fā)生爆破的現(xiàn)象，在發(fā)生這種現(xiàn)象的時候會導致閥門內部相應韌性材料出現(xiàn)硬化，一旦出現(xiàn)閥門材料硬化勢必影響整個筒體的正常使用。

3　結束語

在閥體內部的兩法蘭連接處存在最大應力和最大應變。出現(xiàn)最大應力的原因是由于在模型制作時，將兩法蘭面粘結在一起，使在該處形狀變化最為劇烈、同時內壁存在著圖一組合應變云圖尖角的原因所形成。根據分析，閥體在正常運行條件的應力均小于對應的極限應力值，并有一定的安全裕度，說明閥體的結構強度安全，能滿足設計要求。

［1］ 張清明.高溫閥門的設計與計算［J］.通用機械，2008，（2）.

［2］ 戴寧生，陸文龍，周桂生.三維CAD技術的推廣與應用［J］.機械制造與自動化，2007，（6）.

［3］ 鮑曉兵.船閘閘閥門液壓啟閉系統(tǒng)［J］.液壓氣動與密封，2007，（6）.

［4］ 楊志峰，雷玉勇，熊佳，等.基于VB的工業(yè)閥門應用程序設計［J］.機械設計與制造.2007，（12）.

Design and Implementation of Oil Pipeline Control Valves

Chen Yue-lan

In the process of the present society of constant development，the demand for oil and gas has greatly improved，but for a non-renewable energy sources，in order to ensure that are widely used in people's daily lives，we need oil and gas storage and transportation play attention，the only way to achieve high-speed development of China's oil and gas industry from a fundamental point of view.In the process of oil and gas transportation，the need to take appropriate pipeline，but in the use of pipeline transportation time，but also often too much oil and gas transport phenomena，for this we need oil and gas pipeline control valves are designed to ensure the transport of oil and gas in when to be more reasonable.

oil pipeline；control valve

TH134

A

1003-6490（2016）06-0016-02

2016-06-01

陳月蘭（1964—），女，甘肅蘭州人，工程師，主要從事油庫、輸油管道自控設計工作。