石化天然氣清管球閥技術規范

本標準規定了石油、天然氣工業用的法蘭連接鋼制清管閥的術語和定義、分類、結構形式和參數、技術要求、材料、試驗方法、檢驗規則、標志、供貨與包裝。本標準適用于公稱壓力為pn16～pn260，公稱尺寸為dn50～dn700，以天然氣、油品等為工作介質，用于輸送管線的掃管工藝，作接收、發射清管器用的清管閥。為滿足某些特殊工況的需要，發展了某些特種球閥，如球閥換向閥、夾套球閥、襯塑球閥、清管閥和球閥止回閥等。

一、石化天然氣清管球閥技術規范球閥清管閥

提供了一種全焊接閥體球閥清管閥，它有很多優點，可以取代傳統的清管收發球裝置。一個傳統的清管收發球裝置如圖1所示。它是一個裝置系統，由發射筒、主線路截斷閥、平衡閥、發射閥、排放閥和放空閥等組成。現在用一個球閥清管閥去替代，大大降低了投資成本。它是將三個閥的功能組合在一個球閥清管閥內，傳統的發射裝置需要三個閥分別完成三個程序，主管線上的截斷閥、發射閥和發射筒。清管閥設在主管線上，兼具截斷主管線和發射清管球的兩個功能。圖2清楚地表示從裝球到發球的全部過程：

①主管線關閉；

②閥門腔體內壓力泄放；

③開啟鉸鏈門將球裝入閥腔內；

④閥腔內允許裝入幾個清管球(spherical pig)；

⑤將鉸鏈門關閉；

⑥閥體內充滿介質；

⑦旋轉球體將主管線開啟；

⑧閥門處于發球位置，發射清管球。

另外清管球閥尚具備下列功能：

①雙截止排放功能，在腔體壓力泄放時，同時截斷上出口主管線上的壓力；

②可一次裝入數個球，具備連續發射清管球的能力；

③附加的功能，如腔體泄壓、排污、放空、旁通、壓力平衡等閥門均可按需增加；

④防火和防靜電功能。

二、石化天然氣清管球閥技術規范換向閥

球閥可以作為二通截斷閥，也可設計成三通、四通換向閥，用來快速改變流體的流向，如果配以定位器具有調節功能，則亦可用作流體的分配與混合。按照球體通道的形狀，三通球閥換向閥外形和結構如圖3所示，可以分為L形、T形和Y形3種。

L形三通球閥換向閥，其結構原理如圖4(a)所示，球體中通道形狀是L形，呈直角布置。閥體上有通道A、B、C三個通道，呈T字垂直布置。這樣球體轉動90°角則可將進口端A的流體從出口端B切換至C，反之亦然。應該注意，浮動球球閥是出口端密封，所以浮動球L形三通換向閥只具備流向切換功能。它不可能同時將進、出口兩端的流體截斷。如果要做成兼具換向和同時截斷兩個出口通道的功能，則結構就較復雜，要做成固定球、浮動閥座的結構。

T形三通換向閥的球體與閥體的通道形狀一樣呈T字形垂直布置。如按照圖4(b)布置，可以實施出口通道切換或流體分配的功能。同樣如果要使進口端截斷，則球閥應設計成固定球浮動閥座。

如果將三通呈120°按Y形分布，就是將球體通道和閥體通道都做成Y形布置，則成為Y形三通換向閥。球體要轉動120°角來實施流體的換向。這樣做的目的是改善流動特性、減少流阻、提高流通能力。同樣可以做成浮動球結構或者固定球結構，根據客戶實際工況的不同。如圖5所示。換向閥亦可做成球閥四通換向閥，就是球體上有兩個通道，四個進出口。閥體亦做成四個進出口A、B、C、D，這樣當球體轉動90°將A與C相通，B與D相通，切換成A與B相通，C與D相通。這在化工、低溫工程中，吸附器、干燥器中可獲得應用。干燥器由兩個干燥筒組成，一個干燥器工作，另一組干燥器解濕，一個循環后切換。這種場合就需要球閥四通換向閥。

三、石化天然氣清管球閥技術規范夾套球閥

對于輸送易于結晶的物料和黏稠介質的流體，需要采用加熱和保溫的方法來防止物料結晶和改善流體的流動特性。避免閥門堵塞和開關失靈，一般常用的是外部蒸汽加熱的夾套球閥，如圖6所示。夾套球閥一般都做成側裝式、整體閥體、浮動球結構，外面有一個保溫夾套，夾套與閥體采用焊接結構。有一個蒸汽入口和一個蒸汽出口。蒸汽的壓力與溫度視主管線流動介質性質，由需方提供。

四、石化天然氣清管球閥技術規范球閥止回閥

球閥止回閥是一種一閥多用的設計，兼具球閥隔離進口和出口流體的功能及瞬間控制閥門流向的功能。圖7所示就是球閥止回閥的一種設計。其結構是一個普通的浮動球球閥，在球體的通道內設置一個旋啟式的閥瓣。這樣，球閥可關閉，隔離進口和出口的介質。在球閥開啟時，是一個止回閥，流體只能單向流動。當出口端壓力高于進口端時，流體被自動切斷，特別對于防止管道水擊，這種閥門就可替代兩個閥門的功能，節省工程投資。

介紹了清管閥的使用范圍以及清 管閥與傳統的清管器收發裝置相比較的優勢.論述了清管閥系統在實際清管作業中的操作步驟,注意事項以及在長慶油田姬-白輸油管道上的應用情況和效果分析. 清管閥具備的工藝流程簡單,使用靈活,占地面積小且功能齊全等優點將使其逐步替代傳統的清管器接收和發射裝置