国产迷宫阀在海洋石油生产中的成功应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com第10期．39一国产迷宫阀在海洋石油生产中的成功应用李天斌，邹道标，李家明(中海石油(中国)有限公司湛江分公司，广东湛江524057)[摘要]海上石油平台在生产过程中，为满足生产工艺和消防要求，需要将海水升压后进入工艺系统和消防系统然后减压排入海中。在排海过程中，由于前后压差大，对阀门要求苛刻。通过选用国产迷宫闯替代单座角阀和调节阀，满足了生产需求，节约了采购和维修成本。[关键词]海上石油平台；石油生产；国产迷宫阀；应用海洋石油在开发过程中，由于离陆岸较远，急剧增大，振

2、动剧烈，而且极有可能引发管道共一般采取建海上石油平台或者油轮进行开发生振，发生安全事故，如图1所示。产。在进行油气水处理过程中，经常需要冷、热媒进行工艺交换或注水开采，同时为满足安全生产需求，平台上需要建立完善的水消防系统。为减少投资和便于操作，海水是理想的换热介质。海水通过升压后，进入工艺系统，给处理工艺系统提供源源不断的冷热交换载体，海水吸收了热源或冷源后再排入海中，形成一个开式循环。同时，为满足湿式消防系统的要求，在水消防管网中充满海水并保压，多余的海水也需排入海中。因此，减压排海设备的性能决定了系

3、统压力的稳定。本文通过总结以往减压设计的基础上，大胆创新，探讨了海上平台海水排海技术，将新技术应用于新建平台。图l单座阀减压节流原理1单座角阀节流减压原理及特点1．2特点海水系统压力控制通常采用多级减压的工艺由于阀门前后压差大，在阀门内部形成空化设计流程，即采用一个常规控制阀和两个单座角和气蚀，造成控制阀和角阀振动和噪音增大，调阀组成的串联控制来实现管线压力稳定及减压排节性能下降，严重的可直接导致阀门内件损坏或放。为了保持系统压力稳定，需要通过安装在工报废。使用控制阀和单座阀作为排放阀时，主要艺流程上的控

4、制阀和角阀将部分海水直接排放到存在的问题有：大海中。(1)排放时由于阀门前后压差大，存在气1．1角阀节流减压原理蚀，噪音大大超过环保要求的允许值。单座阀都是通过改变阀芯阀座的节流面积而(2)由于压差大，排放时产生气蚀，导致振调节压力和流量，也就是等熵流动过程。在这个动大，调节性能下降，造成工艺流量和压力不稳过程中，在节流面积最小处的下游会出现一个流定。速最大，压力最低位置，在这个位置上的流体压(3)维护频繁。因气蚀和振动，阀门内件容力如果低于饱和蒸汽压力，液体就会气化，产生空化现象。而在后面压力恢复的过程

5、中，流体压力再次高于饱和蒸汽压力产生的气泡破裂，发生作者简介：李天斌(1974一)，男，广西桂林人，1997年本科毕业，工程师。现从事海上油田开发工程项目管理工作。气蚀，从而产生的后果非常严重。不仅阀门噪音学兔兔www.xuetutu.com0一一技术交流石2O油和化工设备．12年第15卷易损坏，维修人员要不停地进行维修。的3至4次方而变化，因此，合理控制流体速度对(4)缩短了阀门使用寿命。由于压差大、流于减小冲刷带来的阀门内件损坏是至关重要的。速高，介质对内件的冲刷和腐蚀严重，导致阀门迷宫调节阀可提供多

6、达60级的减压结构，可充分使用寿命缩短。控制每级的降压量和流体流速，确保介质在阀芯内流速稳定并保持在一个合适的范围内，极大地由于以上原因，以往项目在采购过程中，一减小甚至消除高速介质对内件的冲刷和侵蚀，大直依赖国外产品，且要求的材质非常高，造成采大延长阀门的使用寿命。迷宫芯包的特殊结构型购费用高、周期长、限制多，维护非常不便。式带来的另一个好处是密封面和节流分别设置，2迷宫阀节流减压原理及特点充分保护密封面不被介质冲刷和侵蚀，密封面采2．1迷宫阀节流减压原理用带有经过计算和实践检验的有角度差的锥面密迷宫阀

7、通过采用迷宫芯包内件，通过流体封结构，简单并易于密封，可修复性强，泄漏量在迷宫内部耗能减压，建立一个等焓流动过程。小，如图3所示。迷宫阀的芯包内件是由多个迷宫盘片组成的并具有独特结构的减压内件，通过多级减压，它能极好地将介质的流速限制在较低的数值上，从而使■Ht★h帕阀门在没有气蚀和高噪声的状态下运行。迷宫内f硅啦^曦靓m⋯⋯々⋯j)件的每一个迷宫盘片都需要经过精心计算，确定⋯‘⋯⋯⋯⋯⋯⋯口-⋯设计流道，根据工况条件计算得出的多个尖锐直角、转角所组成。当阀芯在迷宫芯包内移动时，i硪蛾谯蛐啦，s：堍娜4畦

8、鹕E呲}榔}班椎帅概椎枷‘靖{柑雌{流体受到节流并迫使其流过极其曲折的途径，而mmt⋯hr·一⋯—}⋯⋯～每个转角就起一级降压的作用。由于流道具有许I⋯’L～⋯1，t⋯r⋯·⋯’rr^日慷i-⋯I‘多尖锐转角和连续扩张的流径，在逐级膨胀的过程中消耗了流体的动能，降低了流体压力，从而避免了产生噪声。如图2所示。蛳l

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