1 oversigt
I petroleumsindustrien er ventiler et af nøgleudstyret, der bruges til at kontrollere og regulere strømmen af petroleumsvæsker. Imidlertid har olievæskens egenskaber en vigtig indflydelse på ventilernes tilstopning og lækageevne. På grund af oliens komplekse natur står ventiler ofte over for udfordringen med lækage og blokering i den faktiske drift. Derfor er en dybdegående undersøgelse af olievæskens indvirkning på ventilens ydeevnemekanisme for at forbedre ventilernes pålidelighed og sikkerhed af stor betydning.
1.1 ventilens funktioner
En ventils hovedfunktion er at styre strømmen og trykket af væsken i røret ved at åbne eller lukke ventilen. Tag portventil som et eksempel, det er en lige-gennem ventil, også kendt som knivportventil, fordi dens port ligner det navngivne blad. Skydeventilen styrer væskestrømmen ved at løfte eller trykke på lågen i ventilen. Når porten er helt hævet, kan væsken passere gennem ventilen uden hindring; når porten er helt trykket, er ventilen helt lukket, hvilket forhindrer væsken i at passere igennem. Ved at justere portens position kan væsken afskæres helt eller delvist; skydeventilen kan også bruges til at styre trykket i røret. Når væsken passerer gennem porten, falder dens hastighed, hvilket øger trykket i røret. Ved delvist at løfte eller lukke porten, kan flowhastigheden af væsken justeres, hvilket påvirker trykket i røret, kan effektivt forhindre lækage af væske. Da friktionen mellem porten og sædet af de større, er portventiler generelt egnede til behovet for større betjeningskraft lejligheder. For at opsummere er portventiler meget udbredt i industriel produktion og rørsystemer som en almindelig type ventil, portventilstruktur som vist i figur 1.
1.2 Karakteristika for olievæsker og deres virkninger på ventiler
Petroleum er en kompleks væske med mange egenskaber, der har en direkte indvirkning på ventilernes funktion og ydeevne. For det første har petroleumsvæsker en høj viskositet. Viskositet er graden af viskositet af en petroleumsvæske, altså samspillet mellem molekylerne i væsken. Høj viskositet af olievæske gennem ventilen vil producere større modstand, øge ventilens driftskraft og påvirke ventilåbnings- og lukkehastigheden. Derfor skal du ved udvælgelsen af ventiler overveje olievæskens viskositet, vælge den passende ventiltype og materiale for at opfylde kravene til væskestrøm. For det andet har petroleumsvæsken en vis grad af korrosion. Petroleum indeholder svovl, syrer og andre ætsende stoffer, der kan korrodere ventilmaterialer og forårsage ventilskade og lækage. Derfor, i forarbejdning og transport af petroleumsvæsker, skal du vælge et korrosionsbestandigt ventilmateriale, såsom rustfrit stål, legeret stål, for at sikre ventilens pålidelighed og levetid.
2 Undersøgelse af ventilens tilstopningsevne
2.1 definition og årsag til ventiltilstopning
2.1.1 klassificering af ventil tilstopningsventil
Tilstopning er, når en passage i eller omkring en ventil er blokeret, en tilstand, hvor væske ikke kan passere gennem en ventil, eller flowet er stærkt begrænset. Ventiltilstopning kan påvirke den normale drift af væskesystemet og kan forårsage en række problemer. Der er mange årsager til ventilstop:
(1) faste partikler akkumuleret i nogle væsker, vil der være nogle faste partikler, såsom sediment, urenheder, korrosionspartikler. Disse partikler kan samle sig i eller nær strømningspassagen, når væske passerer gennem ventilen, hvilket forårsager blokering. Især for nogle ventilkomponenter med små porer har partikler en tendens til at akkumulere og blokere strømningskanalen.
(2) nogle væsker størkner og krystalliserer ved lavere temperatur og danner faste stoffer, såsom fedt og kolloid. Når disse stoffer kommer ind i ventilen, kan de størkne på grund af temperaturændringer eller andre faktorer, hvilket får ventilen til at sætte sig fast [8] . Denne situation i det flydende mediums lave temperatur og høje viskositet er mere almindelig.
(3) når materialet inde i ventilen reagerer med væsken, kan der dannes korrosionsprodukter, såsom rust og hårdmetal. Disse korrosionsprodukter kan samle sig inde i ventilen, blokere flowpassagen og få ventilen til at tilstoppe.
2.1.2 mekanisme for virkningen af petroleumsvæsker på ventilen
Tilstopning virkningen af petroleumsvæsker på ventiltilstopning bestemmes af deres egenskaber og sammensætning. Petroleumsvæsker indeholder normalt faste partikler, ætsende stoffer og høj viskositet. For det første spiller faste partikler i petroleumsvæsker en stor rolle i ventiltilstopning. Disse partikler kan komme fra råolien i sandet, sediment, urenheder osv., kan også produceres i transportprocessen af sediment eller rustpartikler. Når væske passerer gennem ventilen, kan disse partikler samle sig i strømningspassagen og tætningsfladen af ventilen, hvorved der gradvist dannes en blokering. Især i nogle små porer i ventilkomponenterne kan partikler nemt samle sig og danne en prop. For det andet kan ætsende stoffer i petroleumsvæsker også forårsage tilstopning af ventiler. Petroleum kan indeholde en vis mængde svovl, sure stoffer og andre kemiske komponenter, disse stoffer og ventilmaterialer vil reagere med korrosionsprodukter. Disse korrosionsprodukter kan samle sig i den indvendige ventilløber, tætningsflade og sæde, hvilket gradvist får ventilen til at stoppe. Især i tilfælde af lav væskestrømningshastighed er det mere sandsynligt, at korrosionsprodukter akkumuleres og danner en prop. Endelig kan den høje viskositet af petroleumsvæsker også påvirke ventiltilstopning. Høj viskositet af olievæske gennem ventilen vil skabe større modstand, øge ventilens driftskraft og kan føre til tilstopning.
3 ventillækageydelsesundersøgelse
3.1 definition og årsagsanalyse af ventillækage
3.1.1 klassificering af ventillækageventil
Lækage er fænomenet med ventilen i lukket tilstand, væske kan stadig undslippe eller trænge ind gennem mellemrummet mellem ventilens tætningsflade. Ventillækage er generelt klassificeret i følgende kategorier.
(1) intern lækage, refererer til ventilen i lukket tilstand, strømmen fra højtrykssiden af ventilen til lavtrykssiden af fænomenet. Intern lækage kan skyldes defekter, slid eller beskadigelse mellem tætningsflader, eller ældning af tætningsmaterialer, korrosion og andre årsager.
(2) ekstern lækage, refererer til ventilen i lukket tilstand, de eksterne medier gennem ventilens tætningsflade ind i ventilens indre fænomen. Ekstern lækage kan skyldes defekter mellem tætningsfladerne, slitage eller skader eller problemer med spindeltætningen og andre årsager.
(3) gennem lækage, refererer til ventilen i lukket tilstand, væske kan ikke kun undslippe fra højtrykssiden af ventilen, men også fra lavtrykssiden af ventilen ind i fænomenet. Gennemlækage kan skyldes, at ventilens tætningsflade mellem løsner, slid eller beskadigelse, eller spindel og ventilhus tætning mellem problemer forårsaget af.
3.1.2 mekanisme for virkningen af petroleumsvæsker på ventilen
Lækageolie er en kompleks væske, der normalt har en vis mængde tryk i rørledningen, og højtryksolie kan udøve et større tryk på ventiltætningsoverfladen, hvilket øger muligheden for lækage. Især når ventilen er lukket, kan olien på grund af oliens træghed påvirke ventilens tætningsflade, hvilket resulterer i en midlertidig lækage; olie i leveringsprocessen kan blive påvirket af temperaturen, temperaturændringer kan føre til udvidelse eller sammentrækning af ventilmaterialet, hvilket påvirker tætningsevnen. Når temperaturen stiger, kan materialet på ventiltætningsoverfladen udvide sig, hvilket fører til et større mellemrum, hvilket øger muligheden for lækage; olien kan indeholde ætsende medier eller faste partikler, langvarig kontakt kan resultere i korrosion eller erosion af ventilens tætningsflade, hvilket reducerer ventilens tætningsevne. Korrosion og erosion vil gøre tætningsfladen ikke glat, hvilket øger muligheden for lækage.
3.2 test af ventillækageydelse
Afprøvning af ventillækageydelse omfatter hovedsageligt følgende metoder.
(1) statisk tætningstest Den statiske tætningstest er at påføre et vist tryk på ventilen for at detektere ventilen i lukket tilstand af lækage. De almindelige testmetoder omfatter lufttæthedstest og væsketæthedstest. Vurderingskriterierne er normalt baseret på mængden af lækage, lækageniveauet eller klassificeringen af lækageniveauer.
(2) drejningsmomentprøvning. drejningsmomentprøvning bruges til at evaluere en ventils tætningsevne ved at måle det drejningsmoment, der kræves for at lukke ventilen. Højere drejningsmoment betyder normalt bedre tætningsydelse.
(3) trykfastholdelsestest trykfastholdelsestest tester hovedsageligt lækagen af ventilen under et bestemt tryk og evaluerer, om ventilen kan holde trykket stabilt i en vis tid.
(4) cyklustestcyklustest er at teste ventilens lækage efter mange gange med åbning og lukning, hvilket kan evaluere ventilens tætningsevne efter lang tids brug.
