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紧急拉断阀
紧急拉断阀

 

 

 

一、    概述

常规的化工介质储运装卸设备有两种:软管和流体装卸臂(包括船用输油臂、陆用装卸臂)以下简称软硬管。通常在化工介质装卸过程中,虽有严格的操作规程作为保障,但事故也时有发生,例如:槽车(火车、汽车)因操作失误或溜车等原因, 在还没有与软硬管分开的情况下即驶离工作区,拉断软硬管造成化工介质大量外泄,碰到摩擦产生火花引发特大安全事故;或槽车正在装卸,现场突然失火,不能用正常的方法将槽车和软硬管分开,造成槽车不能迅速撤离现场,以上情况均会酿成重大人身和财产安全事故,造成经济损失和环境污染。

为防范偶然,减小事故损失,装卸设备配装紧急拉断阀是对化工介质储运装卸过程中保证安全的重大举措。

我公司技术人员经过多年的实践和不断更新,引进并借鉴德国产品的结构原理,相继完成了船用紧急拉断阀及软管与油轮对接(适用于输油臂)和陆用紧急拉断阀(适用于陆用装卸臂即鹤管型紧急拉断阀及软管型紧急拉断阀)的设计开发工作,并已成功的投入了生产应用。

下面重点介绍紧急拉断阀的结构特点及应用。

二、性能参数

公称通径:DN255080100125150200250300350400

公称压力:PN0.61.01.62.54.06.4MPa

密 封 性:零泄漏;

使用温度:视所选用的软密封材料而定,见表1

                  表1   软密封材料温度参照表

 

丁腈橡胶

氯丁橡胶

氟化橡胶

聚四氟乙烯

使用温度

-40°~120°C

-50°~180°C

-29°~250°C

-196°~250°C

三、结构型式对比

 

传统型(拉断销式)

改进型(旋转拉式)

1

拉断销所需拉力要大于管线设计压力和工作压力,拉断力不稳定。

拉断力在一定范围内可控恒定。

2

拉断后,不易恢复,需较多人力才可恢复

拉断后,在线即可恢复,只需2人。

3

拉断力不稳定,造成拉断阀在非常规情况下容易自动脱离,引发事故.

拉断力稳定,只有达到拉力值时才会脱离,避免了常规操作时出现的脱离现象。

4

壳体是铸造而成,铸件易产生缺陷,,尺寸精度低,结构笨重、外观粗糙等缺点。

壳体由优质不锈钢模压而成,无缺陷,尺寸精度高.结构小巧、外观美观等优点。

5

拉断装置不可重复利用需配备易损件。

拉断装置可重复利用无需配备易损件。

6

缩径,影响装卸速度。

全通径,不影响装卸速度。

四、结构原理

1所示为鹤管软管型紧急拉断阀的结构总图,两种紧急拉断阀的主体结构基本相同,即切断阀的主体均为采用弹簧力关闭的单向阀,其拉断力来自于机械部分本身,无须电、液等外加动力;区别在于连接方式的不同。

1.主体结构


                  图1 紧急拉断阀结构总图

1.导流架     2.外壳     3.弹簧     4.阀芯     5.主密封     6.连接轴

7.卡箍(拉断装置)   8.连接法兰螺纹/连接法兰

1)壳体  设计有卡箍式紧固,通过卡箍将两单向阀对接;中间为导流孔,导流孔的设计满足流通面积的要求;导流架焊接在壳体法兰端流道内,作为弹簧的支座。

2)阀芯  设计为双球面陀螺形结构,这样的设计有利于保证良好的密封性,减小介质的流通阻力从而减少压力损失,同时避免介质流过时紊流现象的产生。

阀芯的前端设计有耳轴,两个阀芯的耳轴采用阴、阳配合的结构形式:当两单向阀对接时,靠阀芯前端耳轴的相互作用实现单向阀的开启;阀芯后端设计有弹簧固定轴,在固定轴尾端设计一台阶:固定轴尾端的细轴段起导向作用,台阶起限位作用,限制因介质的流速和压力的变化而对阀门开度的影响。

 五、脱离过程  

     鹤管与输油臂脱离过程   槽车正常装卸时,鹤管及软管处于松弛自由状态;当槽车驰离,其接口进入警戒区时, 鹤管及钢丝绳张紧并逐渐延伸拉长(鹤管展开长度大于钢丝绳长度),当超出极限范围后进入脱离区,钢丝绳即拉动旋转机构连接螺栓移动并拉断,实现装置分离;分离后,一个单向阀留在发油台管线上,另一个留在鹤管上,在内部弹簧力的作用下实现密封。

通常压力为PN4.0 MPa的紧急脱离装置拉断力参考值为:规格为DN25ERC的直线拉断力900~1000kgf;规格为DN50ERC直线拉断力1300~1500 kgf;规格为DN80ERC直线拉断力1800~2100 kgf;规格为DN100ERC直线拉断力2100~2500 kgf;规格为DN150ERC直线拉断力2500~3000 kgf等。

注意:急脱离后,必须迅速停泵,卸掉管线压力;在管线排空前不得用外力挤压阀芯,否则会造成介质泄漏,引发安全事故,造成环境污染。

脱离后的复原  排空管线后进行恢复工作。紧急拉断阀恢复前, 检查主密封是否损坏(烧坏), 有损坏则卸下主密封座更换主密封; 拉断装置无需更换。恢复操作时,将阳头阀芯耳轴导向部分插入阴头阀芯的导向孔中,只需人力压紧开启单向阀,对正两阀壳体上的拉断螺栓耳座,拧紧卡箍螺母,完成恢复工作。

说明:对于无毒、非易燃易爆的介质,也可以在不排空管线的条件下进行恢复操作,过程中会有少量介质流出,但不会造成环境污染。 

 

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